(57)【要約】【課題】短時間で大容量の電力を大容量のキャパシタに蓄電し、このキャパシタからバッテリに通常充電して、場合によってキャパシタからの急速放電も可能な非接触充電システムを提供する。【解決手段】高周波電流が流された一次側コイル１１から送られる電力を受信可能な二次側コイル１２と、二次側コイル１２によって受信された電力を整流して直流に変える整流回路１３と、整流回路１３からの直流を蓄電する大容量のキャパシタ１４と、キャパシタ１４に蓄積した電荷を一定電圧で、バッテリ又はその他の負荷１５に供給可能なＤＣ／ＤＣ変換器１６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、該二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、該整流回路からの直流電力を蓄電する大容量のキャパシタと、該キャパシタに蓄積した電荷を一定電流以下で、バッテリ又はその他の負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣ変換器とを有することを特徴とする非接触充電システム。
【請求項２】
請求項１記載の非接触充電システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣ変換器は、電圧昇圧手段を備えて、前記キャパシタの充電電圧が前記バッテリの充電電圧より低くなっても、前記キャパシタから前記バッテリに充電可能であることを特徴とする非接触充電システム。
【請求項３】
高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、該二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、該整流回路からの直流電力を蓄電する大容量のキャパシタと、該キャパシタに蓄積した電荷を一定電圧で、負荷に供給するＤＣ／ＤＣ変換器とを有することを特徴とする非接触充電システム。
【請求項４】
請求項３記載の非接触充電システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣ変換器には充電制御回路を介してバッテリが接続され、該バッテリは該バッテリの電圧より低くなった前記キャパシタに蓄電可能であることを特徴とする非接触充電システム。
【請求項５】
高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、該二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、該整流回路からの直流電力を蓄電する大容量のキャパシタと、該キャパシタに蓄積した電荷を負荷に必要な一定電圧に昇圧又は降圧制御するＤＣ／ＤＣ変換器と、前記ＤＣ／ＤＣ変換器に充電回路を介して接続されるバッテリとを有することを特徴とする非接触充電システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の非接触充電システムにおいて、前記一次側コイルに供給する電力は、ソーラバッテリによって集められた電力であることを特徴とする非接触充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の大型電気機器から携帯電話のような小型電気機器まで広範囲に利用できる非接触充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車に外部から電力を非接触で充電する装置は、例えば、特許文献１に記載のように、車外に交流電源から電力を供給する給電側コイルを配置し、車上にこの給電側コイルに磁気的に結合する受電側コイルを設け、受電側コイルで受電した電力を整流し、バッテリを充電していた。また、携帯電話を非接触で充電するシステムも、例えば、特許文献２で提案されており、ＤＣ−ＡＣコンバータを通じて、高周波電力を送電用コイルに送り、送電用コイルと完全分離された受電用コイルで受電し、整流回路及び過充電保護回路を通じて、電池に充電していた。そして、特許文献３においても、非接触でバッテリに充電する装置が提案されている。
【０００３】
ところが、いずれの装置においても、一次側コイルに交流電流（高周波電流）を流し、二次側コイルが受電し、受電した電流を直流に変換してバッテリ（電池）に充電することを基本的構成としているので、電気自動車のような大型のバッテリを充電するには、充電時間が長くなり、その場所に自動車が長時間拘束されるという問題がある。
また、携帯電話の場合も、基本的構成は自動車の場合と同様で、二次側コイルに誘起された電力を整流して、電池に充電している。
【０００４】
ここで、充電電力量は流せる電流値と時間との積であるので、充電時間を短くするために、充電電流を増加することが考えられるが、電池は内部の化学物質に化学的変化を起こさせ、電力を充電するので、大電流で瞬時に電池を充電することは困難であり、電池に大電流を流すと、電池の劣化、機器の発熱等の問題がある。
【０００５】
一方、キャパシタ（コンデンサ）は電力の蓄積に電池のような化学変化は伴わないで、短時間で大容量の電力を出し入れでき、このことを利用して、キャパシタは、例えば、エレベータやフォークリフトの回生電力の回収用に普及している。
また、特許文献４には、このキャパシタと電池を並列に接続し、充電時にキャパシタとバッテリに同時に充電し、キャパシタからバッテリ側に一部充電させながら、放電時はキャパシタとバッテリから同時に放電する自動充電装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１１１６８号公報
【特許文献２】特開２００８−５５７３号公報
【特許文献３】特開平９−１８２３０４号公報
【特許文献４】特開２００８−１３７４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜３記載の技術においては、バッテリの充電に時間がかかるという問題がある。また、特許文献４記載の装置においては、バッテリとキャパシタが並列に接続されているので、バッテリの電圧がキャパシタの電圧より低いときのみにキャパシタからバッテリが充電され、負荷となる最小使用電圧が高くて、バッテリの定格電圧に近い場合には、キャパシタに溜まった電力が有効に使用できないという問題がある。
【０００８】
また、短時間大電流を必要とする負荷の場合は、コンデンサとバッテリを並列に繋ぐと、常時バッテリとコンデンサの電圧は同一となるので、バッテリに無理な急放電を強いることになり、バッテリの寿命を縮める結果ともなる。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、短時間で大容量の電力を大容量のキャパシタに蓄電し、このキャパシタからバッテリに通常充電して、場合によってキャパシタから急速放電も可能な非接触充電システム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】
【００１０】
前記目的に沿う第１の発明に係る非接触充電システムは、高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、該二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、該整流回路からの直流電力を蓄電する大容量のキャパシタと、該キャパシタに蓄積した電荷を一定電流以下で、バッテリ又は例えば一定電圧でその他の負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣ変換器とを有する。
【００１１】
なお、ここで、ＤＣ／ＤＣ変換器でキャパシタに蓄えられた電荷を一定電流以下にするとは、接続されたバッテリの最大充電電流以下にすることをいう。なお、ＤＣ／ＤＣ変換器として、定電流回路が含まれ、更に好ましくはチョッパー回路を設けて、キャパシタからの電流を一定電流以下に落とすのが好ましい。
【００１２】
また、第２の発明に係る非接触充電システムは、第１の発明に係る非接触充電システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣ変換器は、電圧昇圧手段を備えて、前記キャパシタの充電電圧が前記バッテリの充電電圧より低くなっても、前記キャパシタから前記バッテリに充電可能である。
【００１３】
第３の発明に係る非接触充電システムは、高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、該二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、該整流回路からの直流電力を蓄電する大容量のキャパシタと、該キャパシタに蓄積した電荷を一定電圧で、負荷に供給するＤＣ／ＤＣ変換器とを有する。
【００１４】
第４の発明に係る非接触充電システムは、第３の発明に係る非接触充電システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣ変換器には充電制御回路を介してバッテリが接続され、該バッテリは該バッテリの電圧より低くなった前記キャパシタに蓄電可能である。
【００１５】
第５の発明である非接触充電システムは、高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、該二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、該整流回路からの直流電力を蓄電する大容量のキャパシタと、該キャパシタに蓄積した電荷を負荷に必要な一定電圧に降圧又は昇圧制御するＤＣ／ＤＣ変換器と、該ＤＣ／ＤＣ変換器に充電回路を介して接続されるバッテリとを有する。
そして、第６の発明に係る非接触充電システムは、第１〜第５の発明に係る非接触充電システムにおいて、前記一次側コイルに供給する電力は、ソーラバッテリによって集められた電力である。この場合、ソーラバッテリに集められた電力は一旦蓄電池に充電し、高周波電源（インバータ）に供給するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、２記載の非接触充電システムは、高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、整流回路からの直流（電力）を蓄電する大容量のキャパシタと、キャパシタに蓄積した電荷を一定電流以下で、バッテリへ又は一定電圧でその他の負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣ変換器とを有しているので、一次側コイルから送られた電力を二次側コイルで受電し、この電力を整流回路で整流して大容量のキャパシタ（コンデンサ）に蓄電する。ここで、キャパシタはバッテリに比較して内部抵抗が極めて小さいので、急速蓄電が可能となり、受電した電力の殆どを短時間で蓄電する。従って、一次側コイルから大量の電力を短時間のうちに受電し、キャパシタに蓄えることができる。
【００１７】
そして、キャパシタに蓄電された電荷を、ＤＣ／ＤＣ変換器を介して一定電流以下にしてバッテリに充電するので、バッテリを過大電流で充電することがなく、バッテリの寿命を高める。
【００１８】
特に、請求項２記載の非接触充電システムにおいては、ＤＣ／ＤＣ変換器は、電圧昇圧手段を備えて、キャパシタの蓄電電圧がバッテリの充電電圧より低くなっても、キャパシタからバッテリに充電可能であるので、キャパシタに溜まった電荷を最大限利用して負荷に電力を供給できる。
【００１９】
請求項３、４記載の非接触充電システムは、高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、整流回路からの直流を蓄電する大容量のキャパシタと、キャパシタに蓄積した電荷を一定電圧で、負荷に供給するＤＣ／ＤＣ変換器とを有するので、短時間で一次側コイルからの電力を受電できる。そして、キャパシタに蓄えられた電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器を介して一定電圧にして負荷に供給されるので、キャパシタに蓄えられた電力を安定して使用することができる。
【００２０】
特に、請求項４記載の非接触充電システムは、ＤＣ／ＤＣ変換器には充電制御回路を介してバッテリが接続されているので、キャパシタからの電力の一部を使用してバッテリを充電しておき、前記したバッテリ以外の負荷に接続されたキャパシタの電圧が低くなった場合は、充電されたバッテリからキャパシタに給電可能とし、キャパシタの不足する電力を補うようにしている。
【００２１】
そして、請求項５記載の非接触充電システムは、高周波電流が流された一次側コイルから送られる電力を受信可能な二次側コイルと、二次側コイルによって受信された電力を整流して直流に変える整流回路と、整流回路からの直流を蓄電する大容量のキャパシタと、キャパシタに蓄積した電荷を負荷に必要な一定電圧に制御するＤＣ／ＤＣ変換器と、ＤＣ／ＤＣ変換器に充電回路を介して接続されるバッテリとを有するので、二次側コイルを介して大容量の電力をキャパシタに蓄電し、この蓄電した電力で負荷を駆動し、通常は蓄電した電力を使い切る前に給電を繰り返すようにするが、長時間の休止等想定外の事態でキャパシタの電圧が低下した場合はバッテリからキャパシタに給電し、システムダウンを回避している。
そして、請求項６記載の非接触充電システムにおいては、一次側コイルに供給する電力は、ソーラバッテリによって集められた電力であるので、エネルギー節約の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る非接触充電システムの概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る非接触充電システムの概略構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る非接触充電システムの概略構成を示す説明図である。
【図４】キャパシタの放電状態を示すグラフである。
【図５】バッテリの放電状態を示すグラフである。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る非接触充電システムの動作状況の説明図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る非接触充電システムの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
続いて、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供給する。
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充電システム１０は、高周波電流が流された一次側コイル１１から非接触で送られる電力を受信可能な二次側コイル１２と、二次側コイル１２によって受信された電力を整流して直流に変える整流回路１３と、整流回路１３からの直流電力を蓄電する大容量のキャパシタ１４と、キャパシタ１４に蓄積された電荷を負荷（例えば、携帯電話のバッテリ、モータや照明器）１５に対して一定の電流（又は電圧）で電力を供給するＤＣ／ＤＣ変換器１６とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００２４】
一次側コイル１１は、例えば、特許第４３１８７４２号に記載のように、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電源１８に接続されている。二次側コイル１２は、一次側コイル１１に対向して配置され、一次側コイル１１で発生した高周波の磁場からの誘導を受けて二次側コイル１２に高周波電圧を発生させている。なお、この一次側コイル１１に近接して、コンデンサ１９が直列に接続された一次側共振コイル２０を設け、一次側コイル１１を流れる高周波電流を共振させてもよい。この場合の一次側共振コイル２０は、一次側コイル１１に対して二次側コイル１２が向かい合っている側に配置するのが好ましい。コンデンサ１９と一次側共振コイル２０のリアクタンスによって構成される共振周波数は、必ずしも高周波電源１８の周波数に一致しない場合であってもよい。
【００２５】
二次側コイル１２は、一次側コイル１１と磁気的に結合し、二次側コイル１２の発する誘導磁場を受けて電力を発生する。この二次側コイル１２で発生した高周波電力は、整流回路１３で直流（又は脈流）に変換されて大容量のキャパシタ１４に蓄電される。このキャパシタ１４は内部抵抗が極めて低いので、二次側コイル１２によって発生した電力を短時間でキャパシタ１４に蓄電することができる。なお、キャパシタ１４の蓄電電圧は、負荷１５が要求する電圧の２倍以上（例えば、２〜５倍）とするのが好ましく、このような電圧となるように、キャパシタ１４の耐電圧が選ばれ、一次側コイル１１と二次側コイル１２コイルの巻数が設定されている。
【００２６】
また、整流回路１３には、出力される電圧がキャパシタ１４の耐電圧より高くなると、キャパシタ１４を破損する恐れがあるので、キャパシタ１４の電圧を検知し、所定の電圧を超える恐れがある場合には、整流回路１３の出力を遮断する遮断回路を設けるのが好ましい。あるいは、キャパシタ１４の電圧を検知して、光信号等の無線信号で高周波電源を停止してもよい。
【００２７】
キャパシタ１４は、例えば、１Ｆ以上（例えば、１００Ｆ以下又は５００Ｆ以下）の容量のものを使用するのが好ましく、近年実用化されている電気二重層コンデンサなどを使用できる。なお、複数のコンデンサを直列、並列又は直並列に接続して、所定の耐電圧、容量とすることもできる。
【００２８】
ＤＣ／ＤＣ変換器１６は、キャパシタ１４の電荷を所定電圧（以下）、所定電流（以下）、若しくは所定電圧及び所定電流にして、負荷１５に電力を供給するもので、流れる平均電流を検知して所定電流になるように流すチョッパー回路などを有するものであってもよいし、キャパシタ１４の電荷が負荷１５の要求する電圧より低くなった場合には、昇圧して負荷１５にキャパシタ１４の電力を供給する昇圧回路（電圧昇圧手段）又は降圧回路を含むものであってもよい。
【００２９】
なお、負荷１５がバッテリ（例えば、鉛蓄電池）の場合は、ＤＣ／ＤＣ変換器１６は、定電流を出力し、バッテリが満充電近くになると、定電圧出力で充電を行う。バッテリの充電が完了してバッテリの端子電圧が一定電圧より上がった場合は、これを検知しバッテリの充電を停止し、バッテリの電圧が一定電圧より低い場合は自動的に充電する過充電防止回路又は自動充電回路を設けている。
【００３０】
負荷１５がモータや照明器具の場合は、負荷１５に設けられた制御装置によって、負荷が必要とする場合のみ、ＤＣ／ＤＣ変換器１６が作動し、他の場合及びキャパシタ１４に十分な電荷がなくなった場合には、ＤＣ／ＤＣ変換器１６の動作を停止するようにしておくのがよい。
【００３１】
一次側コイル１１は複数の箇所に置いておくのが好ましく、これによって非接触充電システム１０が移動する場合には、複数のステーションでキャパシタ１４の充電が可能となり、安定して負荷１５に電力を供給できる。そして、キャパシタ１４の寿命はバッテリに比較して格段に長いので、長期の寿命を有する非接触充電システム１０を提供できる。
【００３２】
続いて、図２に示す本発明の第２の実施の形態に係る非接触充電システム２２について説明する。なお、第１の実施の形態に係る非接触充電システム１０と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。また、以下の実施の形態には、非接触充電システム１０の回路内に付属して配置されている回路や手段を備えることは自由である。
【００３３】
この非接触充電システム２２は、高周波電流が流された一次側コイル１１から非接触で送られる電力を受信可能な二次側コイル１２と、二次側コイル１２によって受信された電力を整流して直流に変える整流回路１３と、整流回路１３からの直流を蓄電する大容量のキャパシタ１４と、キャパシタ１４に蓄積された電荷をバッテリ２３に充電するＤＣ／ＤＣ変換器１６とを有し、バッテリ２３の両側端子（出力端子）２４、２５から負荷２６に電力を供給する。
【００３４】
即ち、第１の実施の形態に係る非接触充電システム１０においては、キャパシタ１４からＤＣ／ＤＣ変換器１６を介して負荷１５に電力を供給していたが、第２の実施の形態に係る非接触充電システム２２においては、キャパシタ１４に蓄積されている電荷でバッテリ２３を充電し、バッテリ２３から負荷２６に給電する。
【００３５】
この非接触充電システム２２においては、キャパシタ１４は急速充電が可能であるので、一次側コイル１１、二次側コイル１２及び整流回路１３を介してキャパシタ１４に短時間（例えば、１〜１０秒）で大容量の電荷を蓄積し、キャパシタ１４に溜まった電荷を、ＤＣ／ＤＣ変換器１６で、一定電流又は一定電圧以下（即ち、バッテリ２３の最大充電電圧又は電流以下）にして、時間をかけてバッテリ２３の充電を行う。
【００３６】
従って、この非接触充電システム２２においては、一次側コイル１１を複数の箇所に配置し、そこを通過する非接触充電システム２２のキャパシタ１４に短時間で充電し、バッテリ２３が充電可能である場合は、キャパシタ１４の電荷をＤＣ／ＤＣ変換器１６を介して充電する。従って、この非接触充電システム２２においては、バッテリ２３の充電に通常であれば時間がかかり、その場所での待機の時間が長くなるが、一旦キャパシタ１４に急速蓄電させているので、バッテリ２３の充電のための給電時間が短くて済むという利点がある。
【００３７】
続いて、図３に示す本発明の第３の実施の形態に係る非接触充電システム２８について説明する。この第３の実施の形態に係る非接触充電システム２８は、高周波電流が流された一次側コイル１１から非接触で送られる電力を受信可能な二次側コイル１２と、二次側コイル１２によって受信された電力を整流して直流に変える整流回路１３と、整流回路１３からの直流を蓄電する大容量のキャパシタ１４と、キャパシタ１４に蓄積された電荷を、端子３０、３１を介して接続される外部負荷（例えば、モータや照明器）３２に対して一定の電流（又は電圧）で供給するＤＣ／ＤＣ変換器３３と、ＤＣ／ＤＣ変換器３３の出力側に充電回路（充電制御回路の一例）３４を介して接続された非常用のバッテリ３５と、キャパシタ１４の電圧が下がった場合に、バッテリ３５からキャパシタ１４へ補助充電する補助充電回路３６とを有している。なお、充電回路３４は、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を適当に選べば、抵抗器のみでもよい。以下、これらについて詳しく説明する。
【００３８】
この非接触充電システム２８については、第１の実施の形態に係る非接触充電システム１０と同様、キャパシタ１４からＤＣ／ＤＣ変換器３３を介して直接外部の負荷３２に電力を供給している。この場合、一時的に負荷電力が増加したとき等、キャパシタ１４の電力が不足すると、非常用のバッテリ３５からキャパシタ１４に電力を供給し、キャパシタ１４からの電力供給を続けるようにしている。
この非接触充電システム２８において、キャパシタ１４の蓄電電圧Ｖａを６０Ｖとし、非常用のバッテリ３５の端子電圧Ｖｂ（＜Ｖａ）を２４Ｖとした場合の回路動作について、図４〜図６を用いて説明する。
【００３９】
二次側コイル１２を介して６０Ｖに急速蓄電された大容量のキャパシタ１４からＤＣ／ＤＣ変換器３３を介して例えば一定電流（又は一定電圧）で負荷３２に電力を供給すると、図４のａに示すようにキャパシタ１４の端子電圧が徐々に下がる。このとき、同時に充電回路３４を介してバッテリ３５に充電される。バッテリ３５の充電は１回又は複数回の一次側コイル１１から二次側コイル１２に送られる電力で行われる。
【００４０】
一方、図５に示すように、バッテリ３５の電圧は最初は２４Ｖを保持し、キャパシタ１４の電圧が２４Ｖより下がる（ｂで示す）と、バッテリ３５からキャパシタ１４側に補助給電回路３６（例えば、ダイオード）を介して電流が流れ（ｃで示す）、キャパシタ１４に蓄電すると共に、ＤＣ／ＤＣ変換器３３を介して負荷３２に電力を供給する。このときは、充電回路３４は作動しないようになっている。なお、バッテリ３５の電圧が２２Ｖ（ボルト）を下回るとバッテリ３５はほぼ空となるので、バッテリ３５の電圧を検知して補助充電回路３６の動作を止めるようにするのが好ましい。
【００４１】
ここで、キャパシタ１４の電圧が６０Ｖから２４Ｖに下がることによって、キャパシタ１４に蓄えられたエネルギーの大部分（約８０％）が使用されたことになり、キャパシタ１４の電圧が２４Ｖより下がるとバッテリ３５の援助を得て、負荷３２に電力を供給できることになる。
【００４２】
この非接触充電システム２８が一次側コイル１１に近づくと、一次側コイル１１から二次側コイル１２に電力が送られ、整流回路１３からキャパシタ１４に短時間で充電される。この状態で図６のｐとなる。次に、負荷３２に電力を供給すると、キャパシタ１４の端子電圧が下がり（図６のｑ）、バッテリ３５の電圧より下がると、バッテリ３５から給電を受ける（図６のｒ）。この状態で一次側コイル１１からの給電を受けなければ、バッテリ３５を主体して負荷３２に給電する（図６のｓ）。
【００４３】
ところが、バッテリで運転中に非接触充電システム２８の二次側コイル１２が一次側コイル１１に近づくと、一次側コイル１１からの給電を受けて、キャパシタ１４の端子電圧が急速に上昇し（図６のｔ）、所定電圧となり、その後、キャパシタ１４から徐々に負荷３２に向けて給電すると共に、充電回路３４を介してバッテリ３５も充電する（図６のｕ）。以下、以上の動作を繰り返して、キャパシタ１４の充電が行われ、負荷３２に電力が供給される。通常は、負荷容量よりも大きな容量のキャパシタを使用し（又は、給電間隔を短くして）キャパシタ電圧がバッテリ電圧より下がらないように設計する。
【００４４】
よって、通常はバッテリを使用することはない（図６のｖ）。しかし、想定外の事態（過負荷運転等）で次の充電場所に到達する前にキャパシタ電圧がバッテリ電圧以下となった場合は、バッテリで運転することになる。正常運転に戻れば、バッテリは使用分を補充して満充電の状態で待機する。バッテリは非常用とし殆ど使用しないので、殆ど劣化することがない。
【００４５】
続いて、図７を参照しながら、本発明の第４の実施の形態に係る非接触充電システム４０について説明する。この実施の形態においては、高速道路（一般道路でもよい）４１の路側帯（脇道、路肩）４２に一次側コイル４３（一次側コイル１１と同様）を適当ピッチで埋設し、通過する自動車４４が路側帯４２を通過する場合に、自動車４４に搭載している二次コイル１２で受電し、整流回路１３を介してキャパシタ１４に充電し、ＤＣ／ＤＣ変換器１６、３３を介して負荷１５（図１参照）、負荷３２（図３参照）又はバッテリ２３（図２参照）に電力を供給する。これによって、自動車４４は路側帯４２を（低速で）通過するのみで、充電が可能となる。
【００４６】
この場合、一次側コイル４３への電力は、ソーラバッテリ（太陽電池）４６で集めた電力を蓄電池４７に充電し、高周波電源１８に供給する。なお、蓄電池４７の電荷が少なくなった場合は、高周波電源１８には商用電源から供給する。
この非接触充電システム４０においては、キャパシタ１４に二次側コイル１２から得た電力を充電するので、短時間、大容量の充電が可能となり、その後負荷となるバッテリ又はモータ等の自動車機器に電力を供給できる。なお、一次側コイル４３に一次側共振コイル２０を設けるのが好ましいが、二次側コイル１２に二次側共振コイルを設けてもよい。
【００４７】
本発明は前記した実施の形態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で、回路変更を行い、更に保護回路を取付けたり省略する場合もある。
また、第３の実施の形態においては、バッテリの電圧、キャパシタの充電電圧を特定したが、本発明はこれらの電圧には限定されない。
また、本発明は、携帯電話の電源供給などに利用される他、工場内の電動台車などに最適に使用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：非接触充電システム、１１：一次側コイル、１２：二次側コイル、１３：整流回路、１４：キャパシタ、１５：負荷、１６：ＤＣ／ＤＣ変換器、１８：高周波電源、１９：コンデンサ、２０：一次側共振コイル、２２：非接触充電システム、２３：バッテリ、２４、２５：端子、２６：負荷、２８：非接触充電システム、３０、３１：端子、３２：外部負荷、３３：ＤＣ／ＤＣ変換器、３４：充電回路、３５：バッテリ、３６：補助充電回路、４０：非接触充電システム、４１：高速道路、４２：路側帯、４３：一次側コイル、４４：自動車、４６：ソーラバッテリ、４７：蓄電池
【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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【図７】
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