(57)【要約】【課題】１次コイルの個数を低減でき、それに伴って高周波インバータの数も低減できコストダウンを実現できる非接触給電システムを提供する。【解決手段】１次コイルＬ１を巻回した各１次側磁性体コア１１を、２次側磁性体コア２１に巻回された２次コイルＬ２の移動方向に並設する。そして、１次コイルＬ１を巻回した各１次側磁性体コア１１の移動方向の長さを長さＸ１とし、１次側磁性体コア１１と１次側磁性体コア１１の間隔を長さＤとするとともに、２次側磁性体コア２１の移動方向の長さを長さＸ２とする。このとき、Ｄ≧２Ｘ１であって、Ｘ２≧２Ｘ１＋Ｄを満たす条件で、各１次側磁性体コア１１と２次側磁性体コア２１を配置した。【選択図】図２
2014017973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側磁性体コアに巻回された１次コイルを一方向に間隔を開けて複数個並設した給電装置と、
前記一方向に長い２次側磁性体コアに巻回された２次コイルを有した受電装置を前記一方向に移動させ、前記２次側磁性体コアが前記一方向に並設した複数の１次コイルに沿って移動する移動体と
を備え、
前記１次コイルに高周波電流を供給し、該１次コイルが発生する交番磁界にて前記２次コイルに２次電力を発生させ、該２次電力を前記移動体に設けた電気機器に供給するようにした非接触給電システムであって、
前記１次側磁性体コアの前記一方向の長さをＸ１、前記２次側磁性体コアの前記一方向の長さをＸ２、前記１次側磁性体コアと前記１次側磁性体コアとの間隔をＤとした時、
Ｄ≧２Ｘ１
であって、
Ｘ２≧２Ｘ１＋Ｄ
を満たすように、前記１次側磁性体コアと前記２次側磁性体コアを配置したことを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触給電システムにおいて、
前記２次側磁性体コアは、Ｃ型もしくはＩ型のコアであることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非接触給電システムにおいて、
複数の１次コイルは、それぞれ該１次コイルに高周波電流を供給する高周波インバータを備えていることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の非接触給電システムにおいて、
前記１次コイル及び前記２次コイルは、それぞれ共振用のコンデンサを、直列又は並列に接続されていることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の非接触給電システムにおいて、
前記移動体には、前記電気機器を収納する収納スペースが形成されることを特徴とする非接触給電システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の非接触給電システムにおいて、
前記給電装置は、部屋の鴨居に設けられ、前記１次コイルを巻回した複数の１次側磁性体コアは、前記鴨居に沿って並設されるものであり、
前記移動体は、前記鴨居と敷居戸の間に設けられた引戸であって、前記給電装置の２次コイルを巻回した２次側磁性体コアは、前記引戸を前記鴨居に沿って移動させた時、前記鴨居に並設した各１次側磁性体コアと相対向するように引き戸の上側部に設けたことを特徴とする非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触給電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁誘導方式による非接触給電システムにおいては、給電装置の１次コイルを一方向に複数並設し、その一方向に複数並設した各１次コイルの上を受電装置の２次コイルを移動させる非接触給電システムが提案されている（例えば、特許文献１）。この非接触給電システムでは、受電装置の２次コイルを、その一方向に複数並設した各１次コイルの上を移動可能に配置する。そして、２次コイルに、対峙する交番磁界を発生している１次コイルとの間での電磁誘導によって２次電力を発生させるものである。これによって、給電対象が移動体の場合には、移動体の移動を阻害する電気コードが省略できるため、非接触給電のメリットは大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１においては、１次コイル及び２次コイルとも面状のコイルであることから、給電面及び受電面が広くなる。そのため、給電面及び受電面を小さくするために、面状の１次コイル及び２次コイルの面積を小さくしようとすると、希望する巻数にコイルを巻けなくなる。そのため、細い線材で１次コイル及び２次コイルを形成することになる。しかしながら、１次コイル及び２次コイルを細い線材で形成すると、コイルが発熱し易くなる。
【０００５】
また、特許文献１においては、複数の１次コイルを一方向に隙間無く並設した構成であることから、１次コイルの個数も多く、また、１次コイルに供給する高周波電流を生成する高周波インバータを１次コイルの数だけ設けなくてはならずコストアップとなる。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、１次コイルの個数を低減でき、それに伴って高周波インバータの数も低減できコストダウンを実現できる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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の非接触給電システムは、１次側磁性体コアに巻回された１次コイルを一方向に間隔を開けて複数個並設した給電装置と、前記一方向に長い２次側磁性体コアに巻回された２次コイルを有した受電装置を前記一方向に移動させ、前記２次側磁性体コアが前記一方向に並設した複数の１次コイルに沿って移動する移動体とを備え、前記１次コイルに高周波電流を供給し、該１次コイルが発生する交番磁界にて前記２次コイルに２次電力を発生させ、該２次電力を前記移動体に設けた電気機器に供給するようにした非接触給電システムであって、前記１次側磁性体コアの前記一方向の長さをＸ１、前記２次側磁性体コアの前記一方向の長さをＸ２、前記１次側磁性体コアと前記１次側磁性体コアとの間隔をＤとした時、Ｄ≧２Ｘ１であって、Ｘ２≧２Ｘ１＋Ｄを満たすように、前記１次側磁性体コアと前記２次側磁性体コアを配置した。
【０００８】
また、上記構成において、前記２次側磁性体コアは、Ｃ型もしくはＩ型のコアであることが好ましい。
また、上記構成において、複数の１次コイルは、それぞれ該１次コイルに高周波電流を供給する高周波インバータを備えていることが好ましい。
【０００９】
また、上記構成において、前記１次コイル及び前記２次コイルは、それぞれ共振用のコンデンサを、直列又は並列に接続されていることが好ましい。
また、上記構成において、前記移動体には、前記電気機器を収納する収納スペースが形成されることが好ましい。
【００１０】
また、上記構成において、前記給電装置は、部屋の鴨居に設けられ、前記１次コイルを巻回した複数の１次側磁性体コアは、前記鴨居に沿って並設されるものであり、前記移動体は、前記鴨居と敷居戸の間に設けられた引戸であって、前記給電装置の２次コイルを巻回した２次側磁性体コアは、前記引戸を前記鴨居に沿って移動させた時、前記鴨居に並設した各１次側磁性体コアと相対向するように引き戸の上側部に設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１次コイルの個数を低減でき、それに伴って高周波インバータの数も低減できコストダウンを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態における非接触給電システムを説明するための引戸の斜視図。
【図２】実施形態における非接触給電システムを説明するための１次コイルと２次コイルの斜視図。
【図３】同じく、（ａ）〜（ｊ）は１次コイルと２次コイルの結合係数を説明するための説明図。
【図４】同じく、非接触給電システムの電気ブロック回路図。
【図５】同じく、高周波インバータの電気回路図。
【図６】本発明の別例を説明するための非接触給電システムを説明するための１次コイルと２次コイルの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の非接触給電システムを具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、移動体としての引戸１は部屋の鴨居２と敷居３との間に配置されている。引戸１はその鴨居２と敷居３に形成された溝を滑って、図１に実線で示す位置と２点鎖線で示す位置との間をスライド可能に支持されている。
【００１４】
鴨居２には、給電装置１０が内設されている。給電装置１０は、１次側磁性体コア１１に巻回された複数個の１次コイルＬ１を有している。１次側磁性体コア１１に巻回された各１次コイルＬ１は、予め定めた間隔を開けて鴨居２の溝に沿って配置されている。
【００１５】
図２に示すように、１次側磁性体コア１１は四角柱状の磁性体をコ字状に屈曲させた形状、所謂Ｃ型のコアであって、１次コイルＬ１は、このＣ型の１次側磁性体コア１１の両側部１１ａをつなぐ中間部１１ｂに巻回されている。
【００１６】
そして、１次コイルＬ１を巻回した１次側磁性体コア１１は、鴨居２の溝であって、図２に矢印で示す引戸１の移動方向に沿って等間隔に配置されている。このとき、１次側磁性体コア１１は、その両側部１１ａの四角形状の先端面１１ｃが、引戸１の上面と相対向するように配置されるとともに、両側部１１ａを結ぶ線が引戸１の移動方向に対して直交するように配置される。
【００１７】
ここで、１次側磁性体コア１１を等間隔に配置する際の間隔の長さＤは、１次側磁性体コア１１の幅（引戸１の移動方向）の長さを長さＸ１としたとき、その長さＸ１の２倍以上（Ｄ≧Ｘ１））のとなるようにしている。
【００１８】
そして、鴨居２の溝に等間隔に配置された１次側磁性体コア１１に巻回された各１次コイルＬ１は、それぞれ１次コイル毎に設けられた給電装置１０の高周波インバータ１５（図４参照）によって高周波電流が供給されるようになっている。
【００１９】
鴨居２と敷居３を移動可能に支持された引戸１は、例えば木材、ガラス、プラスチック又は壁材等からなる厚さ４０ｍｍの長方形の板状に形成されている。
引戸１には、受電装置２０が内設されている。受電装置２０は、その移動方向に沿って配置され、その移動方向に沿って長く形成された２次側磁性体コア２１に巻回された２次コイルＬ２を有している。
【００２０】
図２に示すように、２次側磁性体コア２１は、１次側磁性体コア１１と同一の材質で成形され、その断面形状が１次側磁性体コアの断面形状と同じ形状なしたＣ型のコアである。２次側磁性体コア２１は、移動方向の長さＸ２を１次側磁性体コア１１の移動方向の長さＸ１よりも長く形成されている。
【００２１】
そして、２次側磁性体コア２１は、引戸１の鴨居２の溝に嵌った上部に、移動方向に沿って配置されている。このとき、２次側磁性体コア２１は、引戸１を移動させるとき、その両側部２１ａの移動方向に長い長方形形状の先端面２１ｃが、鴨居２に設けた各１次側磁性体コア１１の両側部１１ａの先端面１１ｃとそれぞれ相対向するように配置される。
【００２２】
２次コイルＬ２は、このＣ型の２次側磁性体コア２１の両側部２１ａをつなぐ中間部２１ｂに巻回される。そして、２次コイルＬ２は、鴨居２に沿って配置された１次側磁性体コア１１に巻回された各１次コイルＬ１に高周波電流が供給され、その交番磁界に基づく電磁誘導によって２次電力が発生する。
【００２３】
ここで、鴨居２に沿って配置された複数の１次側磁性体コア１１と、引戸１に配置された２次側磁性体コア２１の配置条件を図２に従って説明する。
今、各１次側磁性体コア１１の移動方向の長さを長さＸ１とし、１次側磁性体コア１１と１次側磁性体コア１１の間隔を長さＤとする。また、２次側磁性体コア２１の移動方向の長さを長さＸ２とする。
【００２４】
この時、Ｄ≧２Ｘ１であって、Ｘ２≧２Ｘ１＋Ｄとなるように、各１次側磁性体コア１１と２次側磁性体コア２１を配置している。
この条件は、各１次側磁性体コア１１に対して引戸１がどの移動位置にあっても、２次コイルＬ２とその時に相対向する１次コイルＬ１との結合係数Ｋが、０．１５以上となる。
【００２５】
これは、一方向に往復移動する引戸１に設けた２次コイルＬ２に対して、給電装置１０の高周波インバータ１５が１次コイルＬ１に供給する高周波電流に基づいて、同１次コイルＬ１が発生する交番磁界にて電力伝送が可能な結合係数Ｋである。
【００２６】
図３（ａ）〜（ｊ）は、結合係数Ｋが、０．１５以上となる実験例である。
説明を容易にするために、１次側磁性体コア１１を移動方向に３個並設されている。
そして、各１次側磁性体コア１１の移動方向の長さＸ１を３０ｍｍ、１次側磁性体コア１１と１次側磁性体コア１１の間隔の長さＤを６０ｍｍ、２次側磁性体コア２１の移動方向の長さＸ２を１２０ｍｍとする。
【００２７】
そして、図３（ａ）に示す左側及び中央に位置する１次側磁性体コア１１に対して２次側磁性体コア２１が正対している状態から該２次側磁性体コア２１を右方に移動させる。そして、図３（ｊ）に示す中央及び右側に位置する１次側磁性体コア１１に対して２次側磁性体コア２１が正対するまで移動させてその時々の１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の結合係数Ｋを求めた。この実験によって、表１で示す結果を得ることができた。
【００２８】
なお、２次コイルＬ２の各位置での結合係数Ｋは、各１次コイルＬ１を開放した時の２次コイルＬ２のインダクタンスＬｏと、各１次コイルＬ１を短絡した時の２次コイルＬ２のインダクタンスＬｓと実験して求める。そして、数１で示す演算式を使って、２次コイルＬ２の各位置における結合係数Ｋを求めている。
【００２９】
また、結合係数Ｋの変化率（％）は、２次コイルＬ２が図３（ａ）に位置する場合を基準の結合係数Ｋｓとし、２次コイルＬ２の各位置での結合係数を結合係数Ｋｍとする。そして、数２で示す演算式を使って、図３（ａ）に示す位置に対する各位置における結合係数Ｋの変化率（％）を求めている。
【００３０】
【表１】
2014017973.tif 000003
【００３１】
【数１】
2014017973.tif 000004
【００３２】
【数２】
2014017973.tif 000005
図３（ａ）に示すように、２次側磁性体コア２１が左側及び中央の１次側磁性体コア１１に対して正対している。この時、２次側磁性体コア２１の左端が左側の１次側磁性体コア１１の左端と、２次側磁性体コア２１の右端が中央の１次側磁性体コア１１の右端とそれぞれ一致している。このとき、表１から結合係数Ｋは０．１９６である。
【００３３】
図３（ｂ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に１０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１８５である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、５．６％である。
【００３４】
図３（ｃ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に２０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１６９である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、１３．８％である。
【００３５】
図３（ｄ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に３０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１６である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、１８．４％である。
【００３６】
図３（ｅ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に４０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１５７である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、１９．９％である。
【００３７】
図３（ｆ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に５０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１５７である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、１９．９％である。
【００３８】
図３（ｇ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に６０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１６である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、１８．４％である。
【００３９】
図３（ｈ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に７０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１７４である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、１１．２％である。
【００４０】
図３（ｉ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に８０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１８７である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、４．６％である。
【００４１】
図３（ｊ）は、２次側磁性体コア２１を、図３（ａ）に示す位置から右方に９０ｍｍずれた位置に配置した状態を示す。すなわち、２次側磁性体コア２１の左端が中央の１次側磁性体コア１１の左端と、２次側磁性体コア２１の右端が右側の１次側磁性体コア１１の右端とそれぞれ一致する。
【００４２】
このとき、表１から結合係数Ｋは０．１９６である。そして、図３（ａ）における結合係数Ｋに対する変化率（％）は、０．０％である。
以上のことから、２次側磁性体コア２１、すなわち、引戸１をどの位置に移動させても、２次コイルＬ２とその時に相対向する１次コイルＬ１との結合係数Ｋが、０．１５以上となる。
【００４３】
従って、引戸１がどんな位置にあっても、２次側磁性体コア２１に巻回された２次コイルＬ２は、給電装置１０の高周波インバータ１５の発振駆動によって各１次コイルＬ１が発生する交番磁界にて２次電力を受電することができる。
【００４４】
しかも、図３（ａ）〜（ｊ）まで移動するとき、結合係数Ｋの変化率は２０％未満であることから、２次コイルＬ２が受電する２次電力の変動も小さく抑えることができる。
また、図１に示すように、引戸１には、電気機器Ｅを設置可能な収納スペース１ａが形成されている。この収納スペース１ａは、上下に計２つ設けられている。収納スペース１ａには、薄型テレビ及び扇風機の電気機器Ｅが設置される。その他の電気機器Ｅとしては、例えば、デジタルフォトフレーム、ＬＥＤや有機ＥＬを備える照明器具、携帯端末等様々なものが設置される。
【００４５】
そして、これら収納スペース１ａに設置された電気機器Ｅは、受電装置２０の２次コイルＬ２が給電装置１０から受電した２次電力にて駆動されるようになっている。
上記のように構成した給電装置１０と受電装置２０の電気的構成を説明する。
【００４６】
（給電装置１０）
図４に示すように、給電装置１０は、１次コイルＬ１毎に設けられた高周波インバータ１５を備えている。各高周波インバータ１５は、商用電源Ｇからの電力を高周波電流に変換し、その高周波電流を１次コイルＬ１に供給する。
【００４７】
図５は、高周波インバータ１５の電気回路を示す。高周波インバータ１５は、商用電源Ｇを全波整流回路１６にて整流し、その整流した直流電圧Ｖｄを駆動源として１次コイルＬ１に高周波電流を流し励磁するインバータである。本実施形態の高周波インバータ１５は、自励式の１石の電圧共振型インバータで構成されている。
【００４８】
高周波インバータ１５は、全波整流回路１６のプラス端子Ｐ１とマイナス端子Ｐ２に間に接続された１次側平滑コンデンサＣｓ１を有し、全波整流回路１６からの直流電圧Ｖｄを平滑化する。また、高周波インバータ１５は、第１抵抗Ｒ１と第１充放電コンデンサＣ１とを直列に接続した直列回路を有し、その直列回路が１次側平滑コンデンサＣｓ１に対して並列に接続されている。
【００４９】
従って、全波整流回路１６からの直流電圧Ｖｄが入力されると、１次側平滑コンデンサＣｓ１にて直流電圧Ｖｄは平滑化される。そして、平滑化された直流電圧Ｖｄは、第１抵抗Ｒ１を介して第１充放電コンデンサＣ１に充電されるようになっている。
【００５０】
高周波インバータ１５には、１次コイルＬ１と並列に接続された１次側共振用コンデンサＣｒ１を有している。１次側共振用コンデンサＣｒ１は、１次コイルＬ１とＬＣ共振回路を構成している。
【００５１】
１次コイルＬ１と１次側共振用コンデンサＣｒ１との並列回路のプラス端子側は、全波整流回路１６のプラス端子Ｐ１と接続されている。また、１次コイルＬ１と１次側共振用コンデンサＣｒ１との並列回路のマイナス端子側は、ダイオードＤ１と第２抵抗Ｒ２とを並列に接続した並列回路が直列に接続されている。
【００５２】
ダイオードＤ１は、そのアノード端子が１次コイルＬ１に接続され、カソード端子がＮチャネルＭＯＳトランジスタ（ＭＯＳトランジスタという）Ｑ１のドレイン端子に接続されている。
【００５３】
ＭＯＳトランジスタＱ１は、ソース・ドレイン間にダイオードＤ２が接続されているとともに、そのソース端子が第３抵抗Ｒ３を介して全波整流回路１６のマイナス端子Ｐ２と接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＱ１のゲート端子と、第１抵抗Ｒ１と第１充放電コンデンサＣ１との接続点との間には、帰還コイルＬｘと第４抵抗Ｒ４とを直列に接続した直列回路が接続されている。帰還コイルＬｘは、１次コイルＬ１と共振トランスを形成するコイルである。
【００５４】
従って、第１充放電コンデンサＣ１の充電電圧がＭＯＳトランジスタＱ１のターンオン閾値電圧まで昇圧されると、ＭＯＳトランジスタＱ１はオンする。また、帰還コイルＬｘの第４抵抗Ｒ４側に正の起電力が誘導されると、ＭＯＳトランジスタＱ１はオンするようになっている。そして、ＭＯＳトランジスタＱ１のオンに基づいて、１次コイルＬ１が通電される。
【００５５】
また、ＭＯＳトランジスタＱ１のゲート端子には、バイポーラトランジスタＱ２を介して全波整流回路１６のマイナス端子Ｐ２と接続されている。詳述すると、バイポーラトランジスタＱ２は、そのコレクタ端子がＭＯＳトランジスタＱ１のゲート端子に接続され、そのエミッタ端子が全波整流回路１６のマイナス端子Ｐ２と接続されている。
【００５６】
また、バイポーラトランジスタＱ２のベース端子は、第５抵抗Ｒ５を介してＭＯＳトランジスタＱ１のソース端子と第３抵抗Ｒ３の接続点に接続されている。さらに、バイポーラトランジスタＱ２のベース端子は、第２充放電コンデンサＣ２を介して全波整流回路１６のマイナス端子Ｐ２と接続されている。
【００５７】
従って、ＭＯＳトランジスタＱ１がオンし１次コイルＬ１が通電して第２充放電コンデンサＣ２の充電電圧がバイポーラトランジスタＱ２のターンオン閾値電圧まで昇圧されると、バイポーラトランジスタＱ２はオンする。そして、バイポーラトランジスタＱ２のオンに基づいて、ＭＯＳトランジスタＱ１のゲート・ソース間電圧がターンオン閾値電圧より低下し、ＭＯＳトランジスタＱ１はオフされるようになっている。
【００５８】
ここで、高周波インバータ１５の動作について説明する。
全波整流回路１６から直流電圧Ｖｄが出力されると、その直流電圧Ｖｄは、１次側平滑コンデンサＣｓ１にて平滑化され第１充放電コンデンサＣ１に充電されるとともに、１次コイルＬ１と１次側共振用コンデンサＣｒ１とからなる共振回路に印加される。
【００５９】
第１充放電コンデンサＣ１の充電電圧は、帰還コイルＬｘ及び第４抵抗Ｒ４を介してＭＯＳトランジスタＱ１のゲート端子に印加される。第１充放電コンデンサＣ１の充電電圧がＭＯＳトランジスタＱ１の閾値電圧に到達すると、ＭＯＳトランジスタＱ１はオンする。ＭＯＳトランジスタＱ１のオンに基づいて、１次コイルＬ１に電流が流れる。
【００６０】
これにともなって、第３抵抗Ｒ３に電流が流れるとともに、第２充放電コンデンサＣ２が充電され、バイポーラトランジスタＱ２のベース電圧が上昇する。第２充放電コンデンサＣ２の充電電圧が上昇して、バイポーラトランジスタＱ２がオンすると、ＭＯＳトランジスタＱ１がオフする。
【００６１】
ＭＯＳトランジスタＱ１がオフすると、１次コイルＬ１の励磁エネルギーが１次側共振用コンデンサＣｒ１への移動を開始して共振（発振）が始まり、共振回路に共振電圧が発生する。すなわち、１次コイルＬ１の励磁エネルギーが１次側共振用コンデンサＣｒ１に移動し、移動するにつれて１次コイルＬ１とダイオードＤ１との接続点Ｎの電圧が正弦波状に上昇する。そして、接続点Ｎの電圧は、１次コイルＬ１から１次側共振用コンデンサＣｒ１への励磁エネルギーが移動完了時点で最大となる。
【００６２】
この接続点Ｎの電圧の電圧変動が生じると、１次コイルＬ１が逆に励磁されて帰還コイルＬｘに逆の起電力が誘導される。これによって、帰還コイルＬｘから逆の電圧が印加されてＭＯＳトランジスタＱ１のゲート電圧が正弦波状に下降する。そして、１次コイルＬ１から１次側共振用コンデンサＣｒ１への励磁エネルギーの移動が完了すると、移動したエネルギーが１次側共振用コンデンサＣｒ１から１次コイルＬ１に戻り始め、戻るにつれて接続点Ｎの電圧が正弦波状に下降する。
【００６３】
この接続点Ｎの電圧の電圧変動が生じると、１次コイルＬ１は正に励磁されて帰還コイルＬｘに正の起電力が誘導される。これによって、帰還コイルＬｘからの正の電圧が印加されてＭＯＳトランジスタＱ１のゲート電圧が正弦波状に上昇する。そして、ＭＯＳトランジスタＱ１のゲート電圧がターンオン閾値に達すると、ＭＯＳトランジスタＱ１はオンになる。ＭＯＳトランジスタＱ１がオンになると、ドレイン電流が流れ、第２充放電コンデンサＣ２が充電され、バイポーラトランジスタＱ２のベース電圧が上昇する。
【００６４】
やがて、バイポーラトランジスタＱ２のベース電圧がそのターンオン閾値に達すると、バイポーラトランジスタＱ２がオンになって、ＭＯＳトランジスタＱ１をオフさせる。ＭＯＳトランジスタＱ１がオフになると、１次コイルＬ１の励磁エネルギーが、再び１次側共振用コンデンサＣｒ１に移動を始め、１次コイルＬ１が逆に励磁されて帰還コイルＬｘに逆の起電力が誘導される。
【００６５】
これにより、帰還コイルＬｘから逆の電圧が印加されて、ＭＯＳトランジスタＱ１のベース電圧が正弦波状に下降する。
また、ＭＯＳトランジスタＱ１のオフによって、第２充放電コンデンサＣ２の放電が開始する。そして、バイポーラトランジスタＱ２をオフさせる。
【００６６】
続いて、１次コイルＬ１から１次側共振用コンデンサＣｒ１への１次コイルＬ１の励磁エネルギーの移動が完了すると、移動していたエネルギーが１次側共振用コンデンサＣｒ１から１次コイルＬ１に戻り始める。戻るにつれて、接続点Ｎの電圧が正弦波状に下降し、１次コイルＬ１は正に励磁されて帰還コイルＬｘに正の起電力が誘導される。
【００６７】
これによって、帰還コイルＬｘから正の電圧が印加されてＭＯＳトランジスタＱ１のゲート電圧が正弦波状に上昇する。そして、ゲート電圧がターンオン閾値に達すると、ＭＯＳトランジスタＱ１がオンになる。
【００６８】
以後、同様な動作でインバータ動作が繰り返される。このように、インバータ動作が繰り返されることにより、１次コイルＬ１は励磁され交番磁界を、同１次コイルＬ１に対して上記した結合係数Ｋの状態で結合した受電装置２０の２次コイルＬ２に向けて放射する。
【００６９】
（受電装置）
引戸１に設けられた受電装置２０は、２次側磁性体コア２１に巻回された２次コイルＬ２に対して共振用の２次側共振用コンデンサＣｒ２が並列に接続されている。２次コイルＬ２は、上記した結合係数Ｋの状態で結合した給電装置１０の各１次コイルＬ１から放射される交番磁界にて２次電力を発生する。また、２次コイルＬ２は、全波整流回路２５に接続されている。
【００７０】
全波整流回路２５は、２次コイルＬ２が受電した２次電力を整流し、その整流した直流電圧を電圧安定化回路２６に出力する。電圧安定化回路２６は、全波整流回路２５からの電圧を商用電源周波数の商用電圧と同一の電圧に変換し、その変換した電圧を引戸１の収納スペース１ａに設置した電気機器Ｅに供給する。そして、電気機器Ｅは、電圧安定化回路２６からの変換した電圧に基づいて駆動する。
【００７１】
次に、上記のように構成した非接触給電システムの作用について説明する。
今、鴨居２に設けた各１次コイルＬ１は、それぞれの高周波インバータ１５によって高周波電流が供給され、交番磁界を発生している。
【００７２】
この状態で引戸１を鴨居２と敷居３に沿って一方向に移動させ、どの位置に配置しても、２次コイルＬ２はその時に相対向する１次コイルＬ１との結合係数Ｋが、０．１５以上となる。そして、引戸１に設けた２次側磁性体コア２１に巻回された２次コイルＬ２は、各１次コイルＬ１から放射されている交番磁界によって２次電力を発生する。
【００７３】
２次コイルＬ２で発生した２次電力は、受電装置２０の全波整流回路２５にて整流され、電圧安定化回路２６に出力された後、電気機器Ｅに出力され、同電気機器Ｅを駆動する。
【００７４】
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、各１次側磁性体コア１１の移動方向の長さを長さＸ１とし、１次側磁性体コア１１と１次側磁性体コア１１の間隔を長さＤとするとともに、２次側磁性体コア２１の移動方向の長さを長さＸ２とする。そして、Ｄ≧２Ｘ１であって、Ｘ２≧２Ｘ１＋Ｄとなるように、各１次側磁性体コア１１と２次側磁性体コア２１を配置した。
【００７５】
これによって、この条件を満たす範囲において、引戸１がどんな位置にあっても受電装置２０は充分に２次電力を取得できる。
このとき、１次コイルＬ１は一定の長さＤを開けて配置されるため、１次コイルＬ１の数を減らすことができる。しかも、１次コイルＬ１の個数が減ることに伴って高周波インバータ１５の個数も減ることになる。
【００７６】
その結果、引戸１の移動方向に１次コイルＬ１を敷き詰める従来の構成に比べて、小型化、省施工及び低コストを実現することができる。
さらに、各１次コイルＬ１は互いに一定の長さＤを開けて配置されることから、隣の１次コイルＬ１とその１次側磁性体コア１１の巻かれる線材が当たることが無く、１次コイルＬ１の線材を細くしなくてもよく、それに伴う線材の発熱を考慮する必要がなくなる。
【００７７】
（２）上記実施形態によれば、１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２にそれぞれ並列に共振コンデンサＣｒ１，Ｃｒ２を設けた。このため、１次コイルＬ１側の高周波電圧を昇圧でき、同様に２次コイルＬ２側の出力電圧を昇圧することや定電圧とすることができる。また、１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２間の結合係数Ｋが小さくても高効率で電力伝送できる。
【００７８】
（３）上記実施形態によれば、高周波インバータ１５を、電圧共振型のインバータで構成した。従って、１次コイルＬ１の端子間電圧を高くできる。
また、高周波インバータ１５を、自励式で１石（ＭＯＳトランジスタＱ１）の電圧共振型で構成したので、少ない部品で発振でき、小型低コストの非接触給電システムを実現できる。
【００７９】
（４）上記実施形態によれば、引戸１に収納スペース１ａを設け、その収納スペース１ａに薄型テレビや扇風機などの好みの電気機器Ｅを設置した状態で、その電気機器Ｅを駆動させることが可能となる。従って、引戸１を適宜移動させることによって、電気機器Ｅの配置の自由度を向上させることができる。
【００８０】
尚、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
○上記実施形態では、１次コイルＬ１を１次側磁性体コア１１の中間部１１ｂに巻回したが、両側部１１ａにも巻回して実施してもよい。勿論、中間部１１ｂに代えて両側部１１ａに巻回して実施してもよい。
【００８１】
同様に、２次コイルＬ２を２次側磁性体コア２１の中間部２１ｂに巻回したが、両側部２１ａにも巻回して実施してもよい。勿論、中間部２１ｂに代えて両側部２１ａに巻回して実施してもよい。
【００８２】
○上記実施形態では、２次側磁性体コア２１は、Ｃ型コアで構成した。これを、図６に示すように、Ｉ型の２次側磁性体コア３１で実施してもよい。但し、２次コイルＬ２は、図６に示すように、２次側磁性体コア３１の中間部に巻回する。
【００８３】
○上記実施形態では、１次コイルＬ１に対して１次側共振用コンデンサＣｒ１を並列に接続した。これを１次コイルＬ１に対して共振用のコンデンサを直列に接続して実施してもよい。
【００８４】
同様に、２次コイルＬ２に対して２次側共振用コンデンサＣｒ２を並列に接続した。これを２次コイルＬ２に対して共振用のコンデンサを直列に接続して実施してもよい。
○上記実施形態では、高周波インバータ１５は１石電圧共振型インバータで構成した。これを、ハーフブリッジ型の高周波インバータやフルブリッジ型の高周波インバータで実施してもよい。
【００８５】
○上記実施形態では、金属異物検知機能、認証機能、磁界や電界のシールド、回路等の熱放散のための放熱機構、さらにノイズ対策回路、間欠的なコイル励磁等による省エネルギー待機などを省略しているが、これら機能組み込んで実施してもよい。
【００８６】
○上記実施形態では、移動体を部屋に設けた引戸１としたが、引戸１と同様に往復移動する移動体であれば、引戸１に限らず、窓ガラス、障子、ふすま、間仕切り壁、什器のスライド扉であってもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、引戸１に２次コイルＬ２を１つ設けたものであったが、これに限定されるものではなく、上記条件を満たす範囲であれば２次コイルＬ２を複数個設けてもよいことは勿論である。
【００８８】
○上記実施形態では、移動体として部屋に設けた引戸１に具体化したが、これに限定されるものではなく、屋外であってもよく、要は一方向に移動する移動体であれば何でもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…引戸（移動体）、１ａ…収納スペース、２…鴨居、３…敷居、１０…給電装置、１１…１次側磁性体コア、１１ａ…側部、１１ｂ…中間部、１５…高周波インバータ、１６…全波整流回路、２０…受電装置、２１，３１…２次側磁性体コア、２１ａ…側部、２１ｂ…中間部、２５…全波整流回路、２６…電圧安定化回路、Ｅ…電気機器、Ｌ１…１次コイル、Ｌ２…２次コイル、Ｇ…商用電源、Ｒ１〜Ｒ５…第１〜第５抵抗、Ｃｓ１…１次側平滑コンデンサ、Ｃ１，Ｃ２…第１及び第２充放電コンデンサ、Ｃｒ１，Ｃｒ２…１次及び２次側共振用コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、Ｎ…接続点、Ｐ１…プラス端子、Ｐ２…マイナス端子、Ｑ１…ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、Ｑ２…バイポーラトランジスタ、Ｌｘ…帰還コイル、Ｖｄ…直流電圧、Ｘ１，Ｘ２，Ｄ…長さ、Ｋ…結合係数。
【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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