(57)【要約】【課題】一対の共振手段の共振周波数が相対的に変動しても送電効率の低下を抑制できる非接触給電装置を提供する。【解決手段】送電用共振手段１と受電用共振手段２とを備え、前記送電用共振手段と前記受電用共振手段との磁場の共鳴による磁気的結合により、前記送電用共振手段を介して電源６からの電力を前記受電用共振手段へ供給する非接触給電装置において、前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の一方は、所定の単一の共振周波数ｆ０に設定され、前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方は、前記所定の単一の共振周波数ｆ０を含む複数の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３に設定されている。【選択図】  図４
2011229360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電用共振手段と受電用共振手段とを備え、前記送電用共振手段と前記受電用共振手段との磁場の共鳴による磁気的結合により、前記送電用共振手段を介して電源からの電力を前記受電用共振手段へ供給する非接触給電装置において、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の一方は、所定の単一の共振周波数に設定され、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方は、前記所定の単一の共振周波数を含む複数の共振周波数に設定されていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
車両の外部に設置されるとともに電源からの電力が入力される送電用共振手段を備え、
前記送電用共振手段と、前記車両に設置された受電用共振手段との磁場の共鳴による磁気的結合により、前記電源からの電力を前記受電用共振手段に送電する非接触給電装置であって、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の一方は、所定の単一の共振周波数に設定され、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方は、前記所定の単一の共振周波数を含む複数の共振周波数に設定されていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項３】
車両に設置された受電用共振手段を備え、
前記受電用共振手段と、前記車両の外部に設置されるとともに電源からの電力が入力される送電用共振手段との磁場の共鳴による磁気的結合により、前記送電用共振手段を介して前記電源からの電力を受電する非接触給電装置であって、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の一方は、所定の単一の共振周波数に設定され、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方は、前記所定の単一の共振周波数を含む複数の共振周波数に設定されていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方の、前記複数の共振周波数のうちの少なくとも一の共振周波数は、隣接する他の共振周波数の半値幅の範囲内に設定されていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の一方は、巻回ピッチが均等であるコイルを含むことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方は、巻回ピッチが徐変するコイルを含むことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の一方は、前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方の数量と同じ数量の共振手段を有し、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方のそれぞれの位置に近接するように配置されていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の一方が前記送電用共振手段であり、前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方が前記受電用共振手段であることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項９】
請求項８に記載の非接触給電装置において、
前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段をそれぞれ複数備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１０】
所定の単一の共振周波数に設定された一対の共振手段の一方と、前記所定の単一の共振周波数を含む複数の共振周波数に設定された前記一対の共振手段の他方との磁場の共鳴による磁気的結合により、一方の共振手段を介して電源からの電力を他方の共振手段へ供給することを特徴とする非接触給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共鳴法による非接触給電装置及び非接触給電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非接触（ワイヤレス）の送電技術として、送電側と受電側との電磁場の共鳴を利用して送電する手法が知られている。受電側に同じ共振周波数の共振コイルを複数セット設けることで、車両の停車位置が規定位置に対してずれても、送電側から送電された電力を確実かつ十分に受電することができる（特許文献１の［００９４］段落及び図１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６１３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数セット設けられた受電用共振コイルは同じ共振周波数であるため、環境状況などの外的要因によって当初設定された受電用又は送電用コイルの共振周波数が変動すると、送電効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、送電用又は受電用共振手段の共振周波数が相対的に変動しても送電効率の低下を抑制できる非接触給電装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、送電用共振手段及び受電用共振手段の一方を所定の単一共振周波数に設定し、前記送電用共振手段及び前記受電用共振手段の他方を前記所定の単一の共振周波数を含む複数の共振周波数に設定することによって、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、送電用共振手段及び受電用共振手段の一方の共振周波数が外的要因などによって変動しても、送電用共振手段及び受電用共振手段の他方がこの共振周波数を含む複数の共振周波数を有するので、変動した共振周波数で送電することができる。これにより、共振周波数が相対的に変動しても送電効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態を適用した電動車両への給電システムを示す全体構成図である。
【図２】図１の給電システムの詳細構成を示す電気回路図である。
【図３Ａ】並列のＬＣ共振回路とそのインピーダンス特性を示す図である。
【図３Ｂ】直列のＬＣ共振回路とそのインピーダンス特性を示す図である。
【図３Ｃ】共振周波数が異なる一対のＬＣ共振回路とそのインピーダンス特性を示す図である。
【図４】図１及び図２の送電コイルのインピーダンス特性（ａ）及び受電コイルのインピーダンス特性（ｂ）を示す図である。
【図５】図２の送電コイル及び受電コイルの他の例を示す電気回路図である。
【図６】図４の送電コイルのインピーダンス特性及び受電コイルのインピーダンス特性の他の例を示すグラフである。
【図７】図２の送電コイルおよび受電コイルの巻回ピッチの一例を示す模式図である。
【図８】図７の送電コイル１および受電コイル２の自己共振特性を示すグラフである。
【図９】図２の送電コイル１および受電コイル２のさらに他の巻回例を示す模式図である。
【図１０】図１の送電コイル１および受電コイル２の他の配置例を示す斜視図である。
【図１１】図１の給電システムの他の詳細構成を示す電気回路図である。
【図１２】図１の給電システムのさらに他の詳細構成を示す電気回路図である。
【図１３】図１の給電システムのさらに他の詳細構成を示す電気回路図である。
【図１４】図１３の受電コイル２の共振特性を示すグラフである。
【図１５】図１の送電コイル１又は受電コイル２の他の構成例を示す電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《第１実施形態》
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態を適用した電動車両への給電システムを示す全体構成図であり、本発明を電動車両Ｖの駆動用電動機Ｍに電力を供給するための給電システムに具現化した例である。
【００１０】
本例の給電装置１０は、高周波交流電源６と、一次コイル４と、送電コイル１と、受電コイル２と、二次コイル５と、整流器７と、蓄電装置８とを備える。この給電装置１０のうち、受電コイル２と、二次コイル５と、整流器７と、蓄電装置８とが電動車両Ｖに設けられ、高周波交流電源６と、一次コイル４と、送電コイル１とが車両の外部（以下、給電場所ともいう）に設けられている。
【００１１】
なお、電動車両Ｖの駆動系（パワートレイン）に駆動用電動機Ｍが接続され、この駆動用電動機Ｍが蓄電装置８からの電力を受けて車両駆動力を発生し、この発生した駆動力を、駆動系を介して車輪へ出力することにより、電動車両Ｖが走行する。また図示を省略したが、駆動用電動機Ｍとして交流モータを用いる場合は蓄電装置８と駆動用電動機Ｍとの間にインバータ等の電力変換器が設けられる。
【００１２】
電動車両Ｖ側に設けられる受電コイル（二次自己共振コイル）２は、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルから構成され、給電装置１０の送電コイル（一次自己共振コイル）１と磁場の共鳴により磁気的に結合され、送電コイル１からの電力を受電可能に構成されている。すなわち、受電コイル２は、蓄電装置８の電圧、送電コイル１と受電コイル２との間の送電距離、送電コイル１と受電コイル２との共振周波数等の諸条件に基づいて、送電コイル１と受電コイル２との共鳴強度を示すＱ値およびその結合度を示すκ値が大きくなるように、コイルの巻数、太さ、巻きピッチが適宜設定されている。受電コイル２の共振周波数の設定を含む構成については後述する。
【００１３】
二次コイル５は、両端が接続されたワンターンコイルであって、電磁誘導によって受電コイル２から受電可能に構成され、好ましくは受電コイル２と同軸上に設けられている。二次コイル５は受電コイル２の自己共振周波数を変化させないために設けられている。そして、二次コイル５は、受電コイル５から受電した電力を整流器７へ出力する。
【００１４】
整流器７は、二次コイル５から受ける高周波の交流電力を整流して蓄電装置８へ出力する。なお、整流器７に代えて、二次コイル５から受ける高周波の交流電力を蓄電装置８の電圧レベルに変換するＡＣ／ＤＣコンバータを用いてもよい。
【００１５】
蓄電装置８は、充放電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池から構成されている。蓄電装置８の電圧は、たとえば２００〜５００Ｖ程度である。蓄電装置８は、整流器７から供給される電力を蓄えるほか、駆動用電動機Ｍによって発電された回生電力も蓄えることができる。そして、蓄電装置８は、その蓄えた電力を駆動用電動機Ｍへ供給する。なお、蓄電装置８として、二次電池に代えてまたはこれと併用して、大容量のキャパシタを採用することができ、整流器７や駆動用電動機Ｍからの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を駆動用電動機Ｍへ供給可能な電力バッファであればよい。
【００１６】
一方、車両の外部側である給電場所に設けられる高周波交流電源６は、たとえば系統電源６ａ（電力会社が保有する商用インフラ交流電源）と電力変換器６ｂとを備える。電力変換器６ｂは、交流電源６ａから受ける電力を、磁場を共鳴させて送電コイル１から車両側の受電コイル２へ送電可能な高周波の電力に変換し、その変換した高周波電力を一次コイル４へ供給する。
【００１７】
一次コイル４は、電磁誘導によって送電コイル１へ送電可能に構成され、好ましくは送電コイル１と同軸上に配設されている。一次コイル４は送電コイル１の自己共振周波数を変化させないために設けられている。そして、一次コイル４は、電力変換器６ｂから受電した電力を送電コイル１へ出力する。
【００１８】
送電コイル１は、給電場所のたとえば地面近傍に配設されている。この送電コイル１は、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルから構成され、電動車両Ｖの受電コイル２と磁場の共鳴により磁気的に結合され、受電コイル２へ電力を送電可能に構成されている。すなわち、送電コイル１は、送電コイル１から送電される電力によって充電される蓄電装置８の電圧、送電コイル１と受電コイル２との間の送電距離、送電コイル１と受電コイル２との共鳴周波数等の諸条件に基づいて、Ｑ値および結合度κ値が大きくなるように、コイルの巻数、太さ、巻きピッチが適宜設定されている。送電コイル１の共振周波数の設定を含む構成については後述する。
【００１９】
図２は図１に示す給電システムをさらに具体化した回路図であり、図１と同じ部材には同一の符号を付す。図１に示す電力変換器６ｂは、交流電源６ａを整流する、複数のダイオードから構成された整流回路と、この整流して得られた直流電力から高周波の交流電力を生成する、複数のトランジスタを含むチョッパ回路からなるスイッチング電源として具体化することができる。
【００２０】
一次コイル４は、上記スイッチング電源６の電力を送電コイル１に伝えるために３つの送電コイル１とそれぞれ磁気結合（図２のＭ）するように配置されている。
【００２１】
本例の送電コイル１は、図２に示すように互いに直列に接続された３つのＬＣ共振回路からなり、各ＬＣ共振回路はいずれも単一の自己共振周波数ｆ０に設定されている。なお、ＬＣ共振回路の自己共振周波数の設定は、コイルの巻数、太さ、巻きピッチ等のコイル形状やサイズを調整することにより行うことができる。
【００２２】
一方、本例の受電コイル２は、送電コイル１の各共振回路Ｌから送電された電力を受電するように設置された、互いに直列に接続された３つのＬＣ共振回路Ｌ２１Ｃ２１，Ｌ２２Ｃ２２，Ｌ２３Ｃ２３から構成されている。
【００２３】
また、二次コイル５は、これら３つのＬＣ共振回路Ｌ２１Ｃ２１，Ｌ２２Ｃ２２，Ｌ２３Ｃ２３の電力を蓄電装置８やモータＭなどの負荷回路に伝えるために、ＬＣ共振回路Ｌ２１Ｃ２１，Ｌ２２Ｃ２２，Ｌ２３Ｃ２３の各コイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３と磁気結合しているコイルＬＲから構成されている。なお、整流器７は受電した電力を整流する複数のダイオードからなる回路で具体化することができる。
【００２４】
共鳴法による送電の原理を説明すると、共鳴法は２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが磁場を介して共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへワイヤレスで電力が伝送される。
【００２５】
すなわち、図１に示すように、高周波交流電源６によって一次コイル４に高周波交流電力が入力されると、一次コイル４に磁界が発生し、電磁誘導により送電コイル１に高周波交流電力が発生する。送電コイル１は、コイル自身のインダクタンスと導線間の浮遊容量とによるＬＣ共振器として機能し、かつ送電コイル１と同じ共振周波数を有する受電コイル２と磁場共鳴により磁気的に結合することによって、受電コイル２へ電力を伝送する。そして、送電コイル１からの受電により受電コイル２に発生する磁界によって二次コイル５に電磁誘導による高周波交流電力が発生し、整流器７により直流電力に整流されたのち蓄電装置８に直流電力が供給される。
【００２６】
さて、図３Ａの上に並列のＬＣ共振回路、下にそのインピーダンス特性（周波数ｆ−インピーダンスＺ）を示す。同図においてｆ０は共振周波数、Δｆは共振周波数の半値幅をそれぞれ表す。同図から分かるように、コイルＬの損失が小さければ小さいほどその寄生抵抗が小さくなり、半値幅Δｆが狭くなって鋭い共振特性を示すことになる。
【００２７】
図３Ｂの上に直列のＬＣ共振回路（反共振回路ともいう）、下にそのインピーダンス特性（周波数ｆ−インピーダンスＺ）を示す。インピーダンス特性が極大値ではなく極小値になること以外は図３Ａに示す並列のＬＣ共振回路と同様な特性を示す。すなわち、コイルＬの損失が小さければ小さいほどその寄生抵抗が小さくなり、半値幅Δｆが狭くなって鋭い共振特性を示すことになる。
【００２８】
共鳴とは、共振周波数が同一に設定された一対のＬＣ共振回路がこの共振周波数において高効率でエネルギを授受する状態をいう。本発明者らが鋭意研究した結果、例えば図３Ｃに示すように送電用共振回路Ｌ１Ｃ１と受電用共振回路Ｌ２Ｃ２それぞれの共振周波数ｆ０１，ｆ０２が異なる場合でも、互いの半値幅Δｆ１，Δｆ２の範囲が重なれば、共鳴と同様に高効率でエネルギを授受できることが知見された。
【００２９】
上記本発明者らの知見に基づいて、本例の送電コイル１と受電コイル２のインピーダンス特性が以下のように設定されている。図４（ａ）は送電コイル１のインピーダンス特性を示し、図４（ｂ）は受電コイル２のインピーダンス特性を示す。
【００３０】
図２に示す送電コイル１を構成する３つの共振回路は、それぞれ全て同一のコイルＬとコンデンサＣで構成され、単一の周波数１／（２π√（ＬＣ））＝ｆ０で共振する。なお、送電効率を高めるために寄生抵抗の小さいコイルＬを用いることが望ましい。コイルＬの寄生抵抗を小さくすると、共振特性が鋭く半値幅が狭いインピーダンス特性を示すことになる。その結果、半値幅外に共振する物体や電子機器などにエネルギが伝わらず、安全性を高めることができる。
【００３１】
これに対し、図２に示す受電コイル２を構成する３つの共振回路は、それぞれ異なるコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３やコンデンサＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３で構成され、複数の周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３で共振する。そして、送電コイル１の共振周波数ｆ０は、受電コイル２の３つの共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３をｆ１＜ｆ２＜ｆ３としたときに少なくともｆ１＜ｆ０＜ｆ３を満足する周波数に設定することが望ましい。
【００３２】
これら３つの共振回路のインピーダンス特性を図４（ｂ）に点線で示し、これら複数の周波数で共振した結果としての共振回路のインピーダンス特性（合成）を図４（ｂ）に実線で示す。この実線で示されたように、各々のコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の寄生抵抗を大きくすることなく受電用共振回路全体としての周波数特性を広くすることができる。そして、このような広い周波数特性を持つ複共振回路を受電用に適用することによって、送電用共振回路の共振周波数が何らかの原因で変動しても、いずれかの受電用共振回路と共振することになるので、送電効率の低下を抑制しつつエネルギを伝えることができる。
【００３３】
また、図２に示す送電コイル１は共振周波数が等しい３つのＬＣ共振回路から構成されているが、これは受電コイル２が互いに異なる共振周波数に設定された３つのコイルから構成され、これらと極力接近して配置することができるからである。こうすることで、送電コイル１と受電コイル２との距離に起因する送電効率の低下を抑制することができる。
【００３４】
以下、上述した第１実施形態に対する他の実施形態について説明する。
《第２実施形態》
本発明における送電コイル１及び受電コイル２をそれぞれ構成する共振回路は、いくつの共振回路で構成してもよい。特に送電コイル１を構成する共振回路は、図５に示すように、単一のコイルＬとコンデンサＣで構成することができる。この場合に、受電コイル２を構成する複数の共振回路と極力近接できるようにコイル径を大きくすることが望ましい。なお、受電コイル２の共振回路は複数の共振周波数を実現するために少なくとも２つの共振回路で構成する必要がある。
【００３５】
《第３実施形態》
給電システムを図２と同じ構成にした場合に、受電コイル２の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、以下のように設定することもできる。図６（ａ）は、図４（ａ）と同じく送電コイル１の共振回路のインピーダンスを示すが、図６（ｂ）は、受電コイル２の３つのＬＣ共振回路の共振周波数を、隣の共振周波数の半値幅の範囲に設定した場合の各ＬＣ共振回路のインピーダンス特性（点線）とこれらを合成したインピーダンス特性（実線）を示す。こうすることで、合成された受電コイル２の共振回路のインピーダンス特性を所定の周波数範囲の中で比較的平坦な特性とすることができ、コイルの損失を増加させることなく比較的広い半値幅が実現される。
【００３６】
この回路の動作は以下のとおりである。すなわち、送電コイル１の共振回路の共振周波数をｆ０、受電コイル２の３つの共振回路の共振周波数をｆ１、ｆ２、ｆ３とし、例えばｆ２＝ｆ０とする。この場合に、送電コイル１の３つの共振回路は、受電コイル２の３つの共振回路のうち共振周波数がｆ２である真ん中の共振回路と共振し、エネルギを高効率で伝える。一方、共振周波数がｆ２である真ん中の共振回路は、共振周波数がｆ２より小さいか又は大きい両端の共振回路（共振周波数がｆ１，ｆ３）と半値幅の範囲が重なっているため、共振周波数がｆ２である真ん中の共振回路から両端の共振回路へ高効率でエネルギが伝わり、結果として送電コイル１の共振回路全体から受電コイル２の共振回路全体へ効率よくエネルギを伝えることができる。
【００３７】
このように受電コイル２の共振回路の半値幅が互いに重なるようにすることによって、送電コイル１の共振回路の共振周波数が変動しても、所定の範囲内（受電コイル２の共振回路の合成半値幅内）であれば効率よく送電することができる。
【００３８】
《第４実施形態》
図７に本発明の他の実施の形態を適用した送電コイル１及び受電コイル２を示す。本例の給電システムの構成は、図１に示すシステムと同じくスイッチング電源６、一次コイル４、送電コイル（共振回路）１、受電コイル（共振回路）２、二次コイル５、負荷回路８によって構成され、送電コイル１及び受電コイル２としてはそれぞれ送電コイル１及び受電コイル２の自己インダクタンスと寄生容量によって構成される自己共振回路が用いられている。
【００３９】
そして、送電コイル１を単共振にするために、本例の送電コイル１は巻線が均等（ピッチａ）に巻かれているものが用いられている。巻線が均等に巻かれているので、巻線の間の寄生容量が均等に分布し、図８に示すような単共振の自己共振特性を示すことになる。
【００４０】
一方、受電コイル２は巻線の間隔が徐々に変化するようなコイルが用いられている（ピッチａ−１．５ｄ〜ａ＋１．５ｄ）。これによって巻線の間の寄生容量の値が徐々に変化し、結果として図８に示されるような半値幅の広い複共振特性を示すことになる。なお、図示する例では巻線の間隔の変化のさせ方を等差級数としているが、この限りではない。例えば等比級数や等差級数の逆数を取ったような形の級数などでも同様な効果を得ることができる。また、図９は、受電コイル２が３次元的に不均等に巻かれた例を示す。このような構成でも同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
《第５実施形態》
図１０は本発明のさらに他の実施の形態を適用した送電コイル１及び受電コイル２を示す斜視図である。本例の送電コイル１は、それぞれ図７又は図９に示すような巻線が均等（ピッチａ）に巻かれた単共振コイルであり、３つの送電コイル１は、給電場所のたとえば地面近傍に正三角形の各頂点に位置するように配置されている。そして、スイッチング電源６からの電力が一次コイル４との間の電磁誘導Ｍにより各送電コイル１に送電される。
【００４２】
これに対して、本例の受電コイル２は、それぞれ図７又は図９に示すような巻線の間隔が徐々に変化する（ピッチａ−１．５ｄ〜ａ＋１．５ｄ）ように巻かれた複共振コイルであり、３つの受電コイル２は、電動車両Ｖのたとえばフロア近傍に正三角形の各頂点に位置するように配置されている。そして、各受電コイル２で受電した電力がニ次コイル５との間の電磁誘導Ｍにより負荷回路８に送電される。
【００４３】
本例のように巻線が均等に巻かれた送電コイル１と巻線の間隔が徐々に変化するように巻かれた受電コイル２とをそれぞれ複数配置することで、送電コイル１の共振回路の共振周波数が変動しても、所定の範囲内（受電コイル２の共振回路の合成半値幅内）であれば効率よく送電することができるという効果に加えて、送電側と受電側との位置ずれによる送電効率の低下を抑制することができる。すなわち、送電コイル１及び受電コイル２がそれぞれ複数設けられているので、電動車両Ｖの停車位置が給電場所に対して多少ずれても送電効率の低下が抑制できる。
【００４４】
なお、図１０に示す例では、送電コイル１と受電コイル２をそれぞれ３つずつ設けたが、その個数については限定されない。また、送電コイル１と受電コイル２とを同数にする必要はなく、異なる個数にしてもよい。また、三角形の各頂点に位置する配置には限定されず、車両前後方向や幅方向等に複数配置してもよい。
【００４５】
《第６実施形態》
図１１は本発明のさらに他の実施の形態を適用したシステムを示す電気回路図である。本例ではスイッチング電源６ｂから送電コイル１にエネルギを伝えるための一次コイル４が省略され、送電コイル１が直接スイッチング電源６ｂに接続されている。このように構成したシステムでも、上記実施形態と同様な作用効果を奏する。またさらに一次コイル４を省くことで、共振回路を低コスト、小型、低損失化できるという効果が得られる。
【００４６】
《第７実施形態》
図１２は本発明のさらに他の実施の形態を適用したシステムを示す電気回路図である。上述した第１〜第６実施形態では並列共振回路を例にして説明してきたが、直列共振回路（反共振特性を示す共振回路）を用いても同じ効果が得られる。すなわち、図１２に示す本例の受電コイル２は、３つの直列共振回路を並列に接続して構成されている。なお、送電コイル１については単共振の並列共振回路を用いているが、送電コイル１についても単共振であれば直列共振回路にすることができる。
【００４７】
《第８実施形態》
図１３は本発明のさらに他の実施の形態を適用したシステムを示す電気回路図である。送電コイル１又は受電コイル２は、並列共振回路と直列共振回路とを組み合わせた複合共振回路を用いることもできる。図１３に示す例は、受電コイル２が、共振周波数が異なり、かつ互いに半値幅の範囲内にあるような並列共振回路と直列共振回路を組み合わせた例を示す。具体的には図１３におけるコイルＬ２とコンデンサＣ２１が並列共振回路を構成し、コイルＬ２とコンデンサＣ２２が直列共振回路を構成している。
【００４８】
なお、図１３に示す例では、受電コイル２から負荷８へエネルギを伝えるための二次コイル５が省略されている。二次コイル５を省くことで共振回路を低コスト、小型、低損失化できるという効果が得られる。さらに図１３に示す例において一次コイル４を省くこともできる。
【００４９】
図１４に並列共振回路と直列共振回路とを組み合わせた複合共振回路の共振特性を示す。同図において点線にて示す曲線が並列共振回路および直列共振回路それぞれの共振特性であり、実線にて示す曲線が複合共振回路の共振特性である。
【００５０】
送電コイル１又は受電コイル２の共振回路は、図１５（ａ）〜（ｄ）に示すように構成してもよい。図１５（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ送電コイル１又は受電コイル２の他の構成例を示す電気回路図であり、Ｌはコイル、Ｃはコンデンサをそれぞれ示す。
【００５１】
なお、上述した各実施の形態では送電コイル１を所定の単一の共振周波数ｆ０に設定し、受電コイル２の共振周波数を、当該共振周波数ｆ０を含む複数の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３に設定したが、これを逆に構成してもよい。すなわち、図２に示す電気回路と同じ回路構成とし（又は図５に示す電気回路において送電コイル１と受電コイル２を逆に構成）、受電コイル２を所定の単一の共振周波数ｆ０に設定し、送電コイル１の共振周波数を、当該共振周波数ｆ０を含む複数の共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３に設定してもよい。
【００５２】
ただし、上述した各実施の形態のように送電コイル１側の共振周波数を単一に設定する方が、送電コイル１と受電コイル２の周辺に存在する物体が共振することが防止でき送電効率が高くなるというメリットがある。つまり、送電コイル１からの送電エネルギを単一の周波数に集中させることで周辺に与える影響やそれによって生じる損失を最小限に抑制することができる。
【００５３】
上記送電コイルは本発明に係る送電用共振手段に相当し、上記受電コイルは本発明に係る受電用共振手段に相当し、上記高周波交流電源が本発明に係る電源に相当し、上記電動車両が本発明に係る車両に相当する。
【符号の説明】
【００５４】
１０…給電装置
１…送電コイル
２…受電コイル
４…一次コイル
５…二次コイル
６…高周波交流電源
６ａ…交流電源
６ｂ…電力変換器
７…整流器
８…蓄電装置
Ｖ…電動車両
Ｍ…駆動用電動機
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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