(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、同交流電源から電力の供給を受ける１次側共鳴コイルと、前記交流電源を制御する制御装置と、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２次側共鳴コイルと、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、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ように協働する距離検出部及び高周波電源と、を備えた移動体側設備と
を備え、
前記制御装置は、前記距離検出部による前記距離の検出時には前記交流電源を準備状態に保持し、前記距離の検出終了後には前記交流電源を給電状態に立ち上げる、共鳴型非接触給電システム。
【請求項２】
前記給電側設備は、スイッチと、前記１次側及び２次側共鳴コイルを含む共鳴系に前記スイッチを介して接続可能な終端抵抗と、をさらに備え、前記スイッチは前記距離の検出時には前記共鳴系を前記交流電源から切り離すとともに前記終端抵抗に接続する、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、前記高周波電源から高周波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次側共鳴コイルと前記２次側共鳴コイルとを含む、請求項１に記載の共鳴型非接触給電システム。
【請求項４】
前記移動体側設備は
２次側整合器と、
前記蓄電装置の充電状態と前記２次側整合器の適切なインピーダンスとの関係を示すデータに基づいて充電時に前記２次側整合器の調整を行なう調整部と、をさらに備える、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】
前記移動体側設備は、電動車両に搭載されて使用される、請求項１〜４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】特開平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。この場合、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、給電側の共鳴コイルと受電側の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。
【０００５】
車両が充電のための所定位置に駐車する場合、共鳴系の共鳴状態を検出しながら、給電側の共鳴コイルと受電側の共鳴コイルとの間の距離が給電側から電力を効率良く受電するのに適した距離になるように車両を停止する方法が考えられる。この場合、車両が駐車を開始するまでに給電装置を給電側から充電時の電力を供給する状態にした上で、車両は共鳴系の共鳴状態を検出しながら適切な位置に停止する必要がある。そのため、充電開始までに無駄な電力消費が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、給電側の共鳴コイルと受電側の共鳴コイルとの距離を移動体側で検出して、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位置に移動体を停止することができ、且つ電力消費を低減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。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様では、給電側設備と、移動体側設備と、を備える共鳴型非接触給電システムが提供される。前記給電側設備は、交流電源と、１次側共鳴コイルと、制御装置と、を備える。前記１次側共鳴コイルは、前記交流電源から電力の供給を受ける。前記制御装置は、前記交流電源を制御する。前記移動体側設備は、２次側共鳴コイルと、整流器と、蓄電装置と、距離検出部と、高周波電源と、を備える。前記２次側共鳴コイルは、前記１次側共鳴コイルからの電力を受電する。前記整流器は、前記２次側共鳴コイルが受電した電力を整流する。前記蓄電装置には、前記整流器により整流された電力が供給される。前記距離検出部及び前記高周波電源は、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ように協働する。前記制御装置は、前記距離検出部による前記距離の検出時には前記交流電源を準備状態に保持する。前記制御装置は、前記距離の検出終了後には前記交流電源を給電状態に立ち上げる。
【０００８】
ここで、「準備状態」とは、コンピュータのスタンバイ状態のように、交流電源からの電力の供給は停止されるが、交流電源と制御装置との信号授受は最低限可能な状態のことを意味する。また、「給電状態に立ち上げる」とは、交流電源を、移動体設備に充電のための電力を供給する状態にすることを意味する。
【０００９】
この発明では、給電側設備から移動体側設備の蓄電装置への電力供給に先立って、２次側共鳴コイルと１次側共鳴コイルとの間の距離が検出される。この距離検出のときは、距離検出用高周波電源から共鳴系に高周波電力が出力され、共鳴系の入力インピーダンスに基づいて距離検出部により２次側共鳴コイルと１次側共鳴コイルとの間の距離が検出される。「共鳴系」は、１次側共鳴コイルと２次側共鳴コイルとを有する。加えて、移動体側設備における距離検出時には、「共鳴系」は、距離検出用高周波電源と２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２次コイル）と、給電側設備の１次側共鳴コイルと交流電源との間に存在する回路部品（例えば、１次コイルや整合器）とを含む。一方、２次側共鳴コイルの１次側共鳴コイルからの電力受電時には、「共鳴系」は、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次側共鳴コイルから電力が供給される整流器、蓄電装置、及び２次側共鳴コイルと整流器との間に存在する回路部品（例えば、整合器や２次コイル）をさらに含む。また、「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。そのため、共鳴系の入力インピーダンスを測定することにより、２次側共鳴コイルと１次側共鳴コイルとの間の距離を検出することができる。そして、距離検出中は、交流電源が準備状態に保持される。したがって、給電側の共鳴コイルと受電側の共鳴コイルとの間の距離を移動体側（前記距離検出部）で検出して、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位置に移動体を停止することができ、且つ電力消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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のシステムの作用を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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（自動車）に搭載された受電側設備としての移動体側設備２０とを備える。
【００１２】
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及び給電側制御装置としての電源側コントローラ１４を備えている。高周波電源１１は、電源側コントローラ１４からの制御信号に基づいて制御される。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。
【００１３】
１次側コイル１３は、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及びスイッチＳＷ１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。
【００１４】
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はスイッチＳＷ１を介して高周波電源１１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。
【００１５】
給電側設備１０にはスイッチＳＷ１を介して共鳴系に接続可能な終端抵抗１８が設けられている。スイッチＳＷ１は、電源側コントローラ１４からの指令により、１次側整合器１２を高周波電源１１及び終端抵抗１８のいずれか一方に選択的に接続する。スイッチＳＷ１は、移動体側設備２０による距離検出時には、終端抵抗１８に接続される。即ち、共鳴系は、距離検出時には、高周波電源１１から切り離されて終端抵抗１８に接続される。スイッチＳＷ１は、リレーのｃ接点を示す。図１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。また、給電側設備１０は、移動体側設備２０と無線通信を行うための通信装置１９を備えている。
【００１６】
移動体側設備２０は、２次側コイル２１、２次側整合器２２、距離検出用高周波電源２３、整流器２４、充電器２５、充電器２５に接続された蓄電装置としての２次電池（バッテリ）２６及び制御装置としての車両側コントローラ２７を備えている。２次側整合器２２は、スイッチＳＷ２を介して距離検出用高周波電源２３に接続される状態と、整流器２４に接続される状態とに切り換え可能になっている。距離検出用高周波電源２３は、高周波電源１１が電力伝送時に出力するより二桁程度小さな交流電力を出力するように構成されている。
【００１７】
また、移動体側設備２０は、２次電池２６の電圧を検出する電圧センサ２８と、整流器２４から充電器２５を介して２次電池２６に流れる電流を検出する電流センサ２９とを備えている。車両側コントローラ２７は、電圧センサ２８及び電流センサ２９の検出信号に基づいて２次電池２６の充電状態（残存容量）を演算する。充電器２５は、整流器２４で整流された直流を２次電池２６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２７は、充電時に充電器２５のＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子を制御する。
【００１８】
２次側コイル２１は、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、２次側整合器２２に接続されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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３０，３１とインダクタ３２とを備える。インダクタ３２は両可変コンデンサ３０，３１間に接続されている。一方の可変コンデンサ３０は２次コイル２１ａに並列に接続され、他方の可変コンデンサ３１はスイッチＳＷ２に接続されている。２次側整合器２２は、可変コンデンサ３０，３１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３０，３１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２７からの駆動信号により駆動されるようになっている。
【００２１】
２次コイル２１ａには並列に距離検出部を構成する電圧センサ３３が接続されている。２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの間の距離を検出するときには、車両側コントローラ２７は、スイッチＳＷ２が距離検出用高周波電源２３と２次側整合器２２とを接続するようにスイッチＳＷ２を切り換え制御する。そして、距離検出用高周波電源２３から共鳴系に高周波電力が供給される状態で、車両側コントローラ２７は、電圧センサ３３の検出信号に基づいて２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの間の距離を検出する。
【００２２】
この実施形態では、移動体側設備２０における距離検出時には、１次側整合器１２、１次コイル１３ａ、１次側共鳴コイル１３ｂ、２次側共鳴コイル２１ｂ、２次コイル２１ａ、２次側整合器２２が共鳴系を構成する。また、２次側共鳴コイル２１ｂの１次側共鳴コイル１３ｂからの電力受電時には、１次側整合器１２、１次コイル１３ａ、１次側共鳴コイル１３ｂ、２次側共鳴コイル２１ｂ、２次コイル２１ａ、２次側整合器２２、整流器２４、充電器２５及び２次電池２６が共鳴系を構成する。
【００２３】
車両側コントローラ２７はＣＰＵ３４及びメモリ（記憶装置）３５を備える。メモリ３５には、２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの間の距離と、距離検出用高周波電源２３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。車両側コントローラ２７は、距離検出時に、電圧センサ３３により２次コイル２１ａ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、２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの間の距離を演算する。車両側コントローラ２７は距離演算部として機能する。また、車両側コントローラ２７及び電圧センサ３３は、距離検出部を構成する。
【００２４】
また、メモリ３５には、充電時に車両が給電側設備１０の所定の停止位置に正確に停止した状態における２次電池２６の充電状態と、その状態において２次側共鳴コイル２１ｂと整流器２４との整合がとれた状態の２次側整合器２２の可変コンデンサ３０，３１の容量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。車両側コントローラ２７は、充電開始後、２次電池２６の充電状態に対応して２次側整合器２２の調整を行う。すなわち、車両側コントローラ２７は調整部として機能する。
【００２５】
また、車両には、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
受けるのに適しているか否か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２７は、車両が充電停止位置に駐車するとき、報知装置を駆動する。
【００２６】
移動体側設備２０は、給電側設備１０と無線通信を行うための通信装置３６を備えている。そして、電源側コントローラ１４と、車両側コントローラ２７とは、通信装置１９，３６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２７とは必要な情報の送受信を行う。
【００２７】
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２６に充電を行う場合には、２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの間の距離が所定の距離となる充電位置に車両を駐車（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への電力供給に先立って、移動体側設備２０で２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの間の距離検出が行われる。その距離検出情報に基づいて車両が所定の駐車位置まで移動した後、車両側コントローラ２７は、電源側コントローラ１４に給電要求信号を送信する。電源側コントローラ１４は、給電要求信号を受信すると、給電を開始する。
【００２８】
駐車開始から充電開始までの作用を図２に示すフローチャートにしたがって説明する。ステップＳ１の駐車開始で、車両側コントローラ２７は電源側コントローラ１４に駐車開始信号を送信する。電源側コントローラ１４は、駐車開始信号を受信すると、ステップＳ２で、スイッチＳＷ１を１次側整合器１２と終端抵抗１８とを接続する状態に切り換え、その旨を車両側コントローラ２７に送信する。なお、電源側コントローラ１４は、車両側コントローラ２７から距離検出を終了した旨の送信を受信するまで、高周波電源１１を立ち上げずに準備状態に保持する。車両側コントローラ２７は、終端抵抗１８が１次側整合器１２と接続されたことを確認すると、ステップＳ３で１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂとの間の距離検出を開始する。
【００２９】
詳述すると、車両側コントローラ２７は、スイッチＳＷ２を２次側整合器２２と距離検出用高周波電源２３とを接続する状態に切り換えて、移動体側設備２０を距離検出用高周波電源２３から所定周波数の交流電力が出力される状態にする。そして、２次側コイル２１から１次側コイル１３へ非接触で電力が伝送される。このとき、距離検出用高周波電源２３の出力は、充電器２５側へは供給されずに共鳴系に供給される。また、給電側設備１０においては１次側整合器１２が高周波電源１１から切り離されて終端抵抗１８に接続された状態にあるため、共鳴系の入力インピーダンスが高周波電源１１、充電器２５及び２次電池２６の充電状態の影響を受けない。その状態で車両側コントローラ２７は、電圧センサ３３の検出信号に基づいて２次コイル２１ａ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、２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの間の距離を検出（演算）する。また、車両側コントローラ２７は、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ているか否かを報知する報知装置を駆動させる。
【００３０】
ステップＳ４では、車両が充電位置にむかって移動する。車両の運転者は、報知装置により、移動体側設備２０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（充電位置）まで車両が移動したか否かを判断し、充電位置まで移動した時点で車両を停止させる。即ち、ステップＳ４において、車両は車両側コントローラ２７が受信した距離情報に基づいて所定の駐車位置（充電位置）まで移動する。車両が所定の駐車位置まで
移動すると、ステップＳ５で車両側コントローラ２７は、距離検出を終了し、その旨を電源側コントローラ１４に送信する。また、車両側コントローラ２７は、スイッチＳＷ２を２次側整合器２２と整流器２４とを接続する状態に切り換えるとともに、距離検出用高周波電源２３の出力を停止させる。
【００３１】
電源側コントローラ１４は、車両側コントローラ２７による距離検出終了を確認すると、ステップＳ６でスイッチＳＷ１を、１次側整合器１２と高周波電源１１とを接続する状態に切り換える。そして、ステップＳ７で、電源側コントローラ１４は、高周波電源１１を立ち上げる。その結果、それまで準備状態にあった高周波電源１１は、移動体側設備２０が２次電池２６の充電を行う際の所定の出力の高周波電力を出力する状態になる。
【００３２】
共鳴系のインピーダンスに基づいて行う１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂとの間の距離検出を、給電側設備１０から共鳴系に高周波電力を供給せずに、移動体側設備２０の距離検出用高周波電源２３から共鳴系に高周波電力を供給して行う。距離検出中は、高周波電源１１が準備状態に保持される。そのため、車両が充電に適した位置に停止するまでの間も、高周波電源１１が電力供給を行う構成に比べて無駄な電力消費が防止される。
【００３３】
次にステップＳ８で、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、ステップＳ９で充電が開始される。
【００３４】
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力が供給され、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２４を介して充電器２５に供給され、充電器２５に接続された２次電池２６が充電される。充電が開始されて２次電池２６の充電状態が変化すると、２次電池２６のインピーダンスが変化し、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２７は、充電中、メモリ３５に記憶されている２次電池２６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２７は、例えば、２次電池２６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。
【００３５】
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）、高周波電源１１から電力の供給を受ける１次側共鳴コイル１３ｂ及び交流電源を制御する電源側コントローラ１４を備えた給電側設備１０と、１次側共鳴コイル１３ｂからの電力を受電する２次側共鳴コイル２１ｂを備えた移動体側設備２０とを備えている。移動体側設備２０は、２次側共鳴コイル２１ｂが受電した電力を整流する整流器２４、整流器２４により整流された電力が供給される充電器２５、充電器２５に接続された２次電池２６、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及び距離検出用高周波電源２３を備えている。電源側コントローラ１４は、移動体側設備２０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、高周波電源１１を準備状態に保持し、距離検出終了後に給電状態に立ち上げる。したがって、給電側の共鳴コイルと、受電側の共鳴コイルとの距離を移動体（車両）側で検出して、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位置に移動体を停止でき、しかも給電側での電力消費を低減することができる。
【００３６】
（２）給電側設備１０にはスイッチＳＷ１を介して共鳴系に接続可能な終端抵抗１８が設けられ、移動体側設備２０による距離検出時には共鳴系は交流電源（高周波電源１１）から切り離されて終端抵抗１８に接続される。距離検出時に共鳴系が高周波電源１１に接続された状態であっても、高周波電源１１から共鳴系に電力が供給されない状態であれば、移動体側設備２０による距離検出は可能である。しかしながら、この状態では共鳴系のインピーダンスに対する高周波電源１１の影響が多少あるため距離検出精度が低くなる。本実施形態では、距離検出時には共鳴系は高周波電源１１から切り離されて終端抵抗１８に接続されるため、共鳴系のインピーダンスに対する高周波電源１１の影響がなくなって距離検出精度が高くなる。
【００３７】
（３）移動体側設備２０が搭載された車両には、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ているか否かを報知する報知装置が装備されている。したがって、車両の運転者は、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（充電位置）まで移動したか否かを報知装置によって判断することができ、車両を充電位置に容易に移動、停止させることができる。
【００３８】
（４）移動体側設備２０は、２次側整合器２２及び２次電池２６の充電状態を検出する部分（車両側コントローラ２７、電圧センサ２８、電流センサ２９）を備える。車両側コントローラ２７は、充電時に２次電池２６のインピーダンスが充電状態に対応して変化しても、共鳴系のインピーダンスが効率良く非接触給電が行われる状態となるように２次側整合器２２の調整を行う。したがって、２次電池２６の充電状態が変化しても効率良く充電を行うことができる。
【００３９】
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。
・終端抵抗１８は必須ではなく、終端抵抗１８を省略して、給電側設備１０を１次側整合器１２が常に高周波電源１１に接続された構成としてもよい。この場合共鳴系を高周波電源１１から切り離して終端抵抗１８に接続する構成に比べると距離の検出精度は低くなる。
【００４０】
・本実施形態では、距離検出用高周波電源２３が２次側整合器２２に接続される状態と、共鳴系から切り離される状態とに移動体側設備２０がスイッチＳＷ２を介して切り換えられる。この構成に代えて、スイッチＳＷ２を設けずに、距離検出用高周波電源２３を２次側整合器２２と整流器２４との間に接続するとともに、距離検出時において距離検出用高周波電源２３から高周波電力を出力するときに、スイッチＳＷ２よりも充電器２５側の回路部品をハイインピーダンスにすることで対応してもよい。この場合、距離検出時に距離検出用高周波電源２３から出力された高周波電力は、スイッチＳＷ２よりも充電器２５側の回路部品へは供給されずに、スイッチＳＷ２よりも２次側共鳴コイル２１ｂ側の回路部品へ供給される。そのため、充電器２５側を共鳴系から切り離さなくても共鳴系のインピーダンスに２次電池２６の充電状態が悪影響を与えることがない。
【００４１】
・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２１ａ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を介して整流器２４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。
【００４２】
・２次コイル２１ａを無くした場合、距離検出部を構成する電圧センサ３３は２次側共鳴コイル２１ｂの両端の電圧を測定する。そして、車両側コントローラ２７は、１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂとの間の距離と、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と２次側共鳴コイル２１ｂとの間の距離を検出する。
【００４３】
・移動体としての車両は、走行駆動力を発生する電動機を備えた電動車両を意味し、電気自動車、電動機とともに内燃機関をさらに動力源として搭載したハイブリッド車、あるいは車両駆動用の直流電源として２次電池２６とともに燃料電池をさらに搭載した車両等が挙げられる。また、運転者を必要とする車両に限らず無人搬送車でもよい。
【００４４】
・移動体は、車両に限らず、充電時以外は給電側設備から離れて移動するもの、例えば、ロボットであってもよい。
・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。
【００４５】
・１次側整合器１２及び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。
【００４６】
・整流器２４と充電器２５とを独立して設ける構成に代えて、充電器２５として整流器２４を内蔵した構成のものを使用してもよい。
・移動体設備２０から、充電器２５を省略してもよい。この場合、前記整流器２４によって整流された電力は、そのまま２次電池２６に供給される。また充電器２５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。
【００４７】
・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２６に限らず、例えば、大容量のキャパシタであってもよい。
・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。
【００４８】
・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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