(57)【要約】      （修正有）【課題】大気中、電磁波信号の伝搬損失が大気中での伝搬損に比較して大きい物質中、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中、あるいはこれらの組み合わせの中で、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく送配電システムおよび送配電事業を安価に提供する。【解決手段】給電コイルと受電コイルとを、非飽和状態で共振状態に近い非共振状態とし、負荷Ｑ値が５０以下、負荷時電圧変動率が５０％以下、あるいはこれらを組合わせとし、給電コイルに周波数が５０Ｈｚから４１ＭＨｚ超までの交流電源によって励磁電流を駆動することによって、給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、放射された変動磁界によって、近距離間での非接触給電を行う。【選択図】図７
2019004646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速道路沿い、一般道路沿い、サービスエリア内、給電ステーション、駐車場、ガレージ、あるいはこれらの組み合わせにおいて、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業において、
前記送配電システムが、少なくとも、送配電手段と、受電手段とから構成され、
前記送配電手段が、少なくとも、給電コイルを有し、
前記給電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
前記受電手段が、少なくとも、受電コイルを有し、
前記受電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
前記給電コイルと受電コイルとが、水平方向に対向し、垂直方向に対向し、あるいはこれらの組合せで対向し、
前記配電手段が、前記給電コイルに５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える交流電源を、直接駆動し、周波数を変換して駆動し、位相調整手段を直列に接続して供給し、位相調整手段を並列に接続して供給し、位相調整手段を直並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して駆動し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して駆動し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、トランスを介して駆動し、給電制御手段を接続して駆動し、給電手段を接続して駆動し、あるいはこれらを組み合わせて駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、
前記受電手段が、前記給電コイルから放射された高出力の変動磁界によって前記受電コイルに誘起する起電力を、直接出力し、インピーダンス変換手段を介して出力し、トランスを介して出力し、位相調整手段を直列に接続して出力し、位相調整手段を並列に接続して出力し、位相調整手段を直並列に接続して出力し、受電制御手段を接続して出力し、周波数を変換して出力し、整流手段を接続し直流電圧に変換して出力し、蓄電手段に接続して出力し、あるいはこれらを組合せて出力し、
前記送配電手段と受電手段との間で、前記給電コイルと受電コイルとを介してデジタル信号の送受信を行い、前記送配電手段によって取得したデジタル情報を、別に設けた通信ネットワークを介してセンターサーバーに転送し、前記センターサーバーにおいて、加入するＥＶへの課金処理を行い、送配電事業を行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２】
前記請求項第１項において、前記給電コイルを平打ち導体によって構成し、前記平打ち導体と高誘電率の絶縁物とをサンドイッチ状に重ね合わせてフラットワイズ巻とし、絶縁物を含浸して防水処理を行い、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にしてドラムに巻き取り、前記ドラムから巻き戻して地面に設置し、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にして車両による輸送可能な長さのユニット構造とし、前記平打ち導体の幅広側を地面に対して水平方向に設置し、あるいはこれらの組合せによって工事費の経済化を図ることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項３】
前記請求項第１項から第２項までの何れかにおいて、前記給電コイルが、送電線を兼ねており、配電線を兼ねており、地下埋設されており、屋内配線を兼ねており、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、円形のコイルであり、角形のコイルであり、扁平な板状コイルであり、床上に設置され、天井に設置され、壁に設置され、机上に設置され、あるいはこれらの組合せであり、前記受電コイルが前記給電コイルと誘導結合して非接触給電を受けることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項４】
前記請求項第１項から第３項までの何れかにおいて、前記給電コイルあるいは受電コイルのいずれか一方の面積を他方のコイルの面積より広くし、前記給電コイルあるいは受電コイルのいずれか一方の長辺を他方のコイルの長辺より大きくし、前記給電コイルあるいは受電コイルのいずれか一方の短辺を他方のコイルの短辺より広くし、あるいはこれらを組合せることで、前記給電コイルと受電コイルとの位置合わせを容易にすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項５】
前記請求項第１項から第４項までの何れかにおいて、前記給電コイルが移動体への給電エリア内に複数組が設けられ、前記給電コイルが移動体への給電エリアに沿って複数組が設けられ、あるいはこれらの組合せで設けられ、前記複数組の給電コイルの内少なくとも１組の給電コイルと前記受電コイルとが誘導結合を継続することを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項６】
前記請求項第１項から第５項までの何れかにおいて、移動体が信号機によって一時停車させられる道路面に沿って前記給電コイルを地下に埋設し、前記移動体が停車中に非接触給電を受けることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項７】
前記請求項第１項から第６項までの何れかにおいて、前記受電コイルが設置される場合、前記受電コイルの背面に存在する構造物による給電効率の低下を抑制するために、前記受電コイルの背面に、渦電流損の少ない導電体を設置し、高飽和磁束密度の磁性体を設置し、変動磁界を反射する素材を設置し、あるいはこれらの組合せを設置することを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項８】
前記請求項第１項から第７項までの何れかにおいて、前記配電手段が、複数の給電コイルを並列に接続し、前記複数の給電コイルを直列に接続し、前記交流電源を共通に設けて接続し、単相あるいは多相の交流電源を接続し、前記位相調整手段を共通に設けて接続し、あるいはこれらの組合せによって、給電サービスエリアを拡大し、かつ同時に給電可能な受電コイルの数を増加させることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項９】
前記請求項第１項から第８項までの何れかにおいて、前記受電コイルが、絶縁されたテープ状の平打ち導体あるいは平角導体を複数枚重ねて構成され、四角形のコイルで構成され、ループ状に構成され、渦巻状に構成され、フラットワイズ巻に構成され、ソレノイド巻で構成され、複数回巻で構成され、空心であり、前記平打ち導体あるいは平角導体の1枚の厚さが表皮厚さ以内であり、面積内に高誘電率の誘電体を有し、面積外に高誘電率の誘電体を有し、全体を耐熱良熱伝導性樹脂成型品に封じ込め、絶縁物により全体を含浸し、１面を除き良導電材のケース内に収納され、全体をユニット化し、あるいはこれらの組合せであることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１０】
前記請求項第１項から第９項までの何れかにおいて、前記配電手段が、低炭素発電手段を含み、路面に近接して設置された送配電手段から、直接給配電を受けることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１１】
前記請求項第１項から第１０項までの何れかにおいて、前記配電手段が、該当する給電コイルへの交流電源の起動停止を制御し、前記受電手段とデジタル情報の送受信を行い、当該受電手段への課金情報の収集を要求し、前記課金情報をセンターサーバーへ発信し、交流電源の電圧を制御し、過電圧を保護し、供給電流を制御し、過電流を抑制し、あるいはこれらを組合せを行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１２】
前記請求項第１項から第１１項までの何れかにおいて、前記受電手段が、前記配電手段との間でデジタル情報の受送信を行い、給電の起動停止要求を送信し、誘起起電力の起動停止を制御し、出力電圧を制御し、過電圧を保護し、出力電流を制御し、過電流を抑制し、課金情報を送信し、課金情報を収集し、あるいはこれらを組合せを行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１３】
前記請求項第１項から第１２項までの何れかにおいて、前記給電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が防水されて水中あるいは海水中に没せられ、あるいはこれらの組合で磁力波通信と非接触給電とを可能にすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１４】
前記請求項第１項から第１３項までの何れかにおいて、前記交流電源の周波数が、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方を共振状態に近い非共振状態で動作可能とする周波数帯であり、非接触給電に割当てられた周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、ＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらの組合せによって、磁力波通信と大電力の非接触給電との何れか一方あるいは両方を可能とすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１５】
前記請求項第１項から第１４項までの何れかにおいて、前記給電コイルと前記受電コイルとの間の広帯域伝送特性を利用して、相互間でデジタル情報を送受信し、相互間でデジタル情報を交換し、相互間の距離を測定し、相互間の位置する方向を測定し、相互間の位置関係を制御し、相互間の自動運転を制御し、相互間の非接触給電を制御し、あるいはこれらの組合せを行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１６】
前記請求項第１５項において、前記給電コイルと前記受電コイルとの相互間で送受信されるデジタル情報によって、前記給電コイルに供給される交流電源をパルス幅変調し、前記給電コイルに供給される交流電源をパルス位相変調し、前記給電コイルに供給される交流電源を定振幅変調し、前記給電コイルから放射される変動磁界信号を変調し、あるいはこれらの組合せによって、前記給電コイルから変調された変動磁界信号が送信されることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１７】
前記請求項第１１項から第１６項までの何れかにおいて、前記受電コイルが、ＭＩ素子を用いて構成され、前記ＭＩ素子をミキサとして構成し、前記ＭＩ素子を複数組用いアレイ状に配置して構成し、あるいはこれらの組合せで構成し、変動磁界信号の高感度な受信を可能にすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１８】
前記請求項第１項から第１７項までの何れかにおいて、前記給電コイル、前記受電コイル、あるいはこれらの両方が、潜航する潜航手段に搭載され、非接触給電支援手段あるいは非接触給電プラットホームに搭載され、海上を航行する船舶に搭載され、海上を飛行する飛行艇に搭載され、海上の中継手段に搭載され、あるいはこれらの組合せに搭載されることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項１９】
前記請求項第１項から第１８項までの何れかにおいて、水中あるいは海水中を潜航する潜航手段が、非接触給電手段を搭載し、非接触受電手段を搭載し、非接触給電制御手段を搭載し、非接触受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、推進制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、特定の潜航手段が他方の潜航手段に対して非接触給電を行い、相互間の通信を行い、あるいはこれらの両方を行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２０】
前記請求項第１項から第１９項までの何れかにおいて、前記非接触給電支援手段あるいは非接触給電プラットホームが、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、四角形、円状、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を水中あるいは海水中に放射し、水中あるいは海水中で活動中の潜航手段に搭載された受電コイルに誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記潜航手段に搭載された蓄電手段を充電することを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２１】
前記請求項第１項から第２０項までの何れかにおいて、路面上を移動する移動手段が、非接触受電手段を搭載し、非接触給受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、運転制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、路面に設置された非接触給電手段を利用し、非接触給受電制御手段を利用し、変動磁界信号による磁力波通信手段を利用し、あるいはこれらの組合せを利用し、非接触給電を受けかつ磁力波通信を行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２２】
前記請求項１項から第２１項までの何れかにおいて、前記磁力波通信手段が、デジタル通信方式であり、スペクトル拡散方式であり、前記交流電源の周波数をベースとする伝送速度であり、あるいはこれらの組合せであることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２３】
前記請求項第１項から第２２項までの何れかにおいて、前記配電手段が、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、角形、円形、線状、面状、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を大気中に放射し、前記移動手段に搭載された受電コイルに前記放射された変動磁界によって誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記移動手段に搭載された蓄電手段を前記直流電圧によって充電することを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２４】
前記請求項第１項から第２３項までの何れかにおいて、センターサーバを含む運用管制手段、衛星通信網、海洋上の中継手段、前記配電手段、給受電制御手段、および前記受電手段が連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・操縦に必要な情報を中継するステップを含み、運用・操縦に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操縦を支援するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含むことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２５】
前記請求項第１項から第２４項までの何れかにおいて、センターサーバを含む交通管制手段、前記配電手段、給受電制御手段、および前記受電手段が連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、センターサーバを含む交通管制手段、前記配電手段、給受電制御手段、および前記受電手段が連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・運転に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操作を支援するステップを含み、交差点での衝突を防止するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含むことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【請求項２６】
前記請求項第１項から第２５項までの何れかにおいて、前記移動体が広範囲を移動する可能性があり、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動範囲を限定するステップを含み、移動範囲を拡大するステップを含み、国境を越えて移動範囲を拡大するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含むことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高速道路沿い、一般道路沿い、サービスエリア内、給電ステーション、駐車場、ガレージ、あるいはこれらの組み合わせにおいて、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業を実現するためのものである。
【背景技術】
【０００２】
特許・実用新案県テキスト検索システムでは、送配電システムおよび送配電事業に関する出願を見つけられなかったことから、新規性はあるものと考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、送配電システムおよび送配電事業を実現するためになされたものであり、送配電システムに用いる給電コイルおよび／あるいは受電コイルから電磁波が放射するのを抑制し、受電コイルから大きな電力を高い効率で出力し、給電コイルと受電コイルとの間隔を広くし、給電コイルと受電コイルとの精密な位置合わせを不要とし、大気中、電磁波信号の伝搬損失が大気中での伝搬損に比較して大きい物質中、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中、あるいはこれらの組み合わせの中で、近距離間から中距離間までを含め、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明に係わる送配電システムは、給電コイルおよび／あるいは受電コイルを、非飽和状態とし、非共振状態とし、共振状態に近い非共振状態とし、負荷Ｑ値を５０以下とし、負荷時電圧変動率を５０％以下とし、共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態とし、あるいはこれらの組合せとし、給電コイルを単線路、複線路、平行２線路、円状のコイル、あるいは四角形のコイルとし、あるいはこれらの組合せとし、
【０００５】
前記給電コイルに周波数が５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える比較的に低い周波数の交流電源を駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、前記高出力の変動磁界によって前記受電コイルに誘起する起電力を大容量の電源出力とすることによって、電磁波信号の放射を抑制し、電力の伝送効率が高く、大気中、電磁波信号の伝搬損失が大気中での伝搬損に比較して大きい物質中、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中、あるいはこれらの組み合わせにおいて、近距離間での非接触給電を実現し、中距離間までの非接触給電を制御するための磁力波通信を実現するため、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業を実現可能とするものである。
【０００６】
ここで、送配電システムが、前記給電コイルに、交流電源を、直接供給し、周波数を変換して駆動し、トランスを介して駆動し、位相調整手段を直列に接続して供給し、位相調整手段を並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して供給し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、あるいはこれらを組合せて駆動し、前記給電コイルから周波数が５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える高出力の変動磁界を放射させ、前記高出力の変動磁界によって前記受電コイルに誘起する起電力を、直接出力し、トランスを介して出力し、位相調整手段を直列に接続して出力し、周波数を変換して出力し、直流電圧に変換して出力し、あるいはこれらの組合せによって、蓄電手段に対して急速充電を可能とする送配電システムおよび送配電事業を実現する。
【０００７】
また、前記給電コイルを単線路、複線路、あるいは平行２線路で構成し、前記給電コイルと受電コイルとを共振状態に近い非共振状態とすることによって、走行中の移動車両に非接触給電を可能とし、並列駐車中あるいは縦列駐車中の複数台の車両に非接触で急速給電を可能とすることができる。
また、前記給電コイルおよび前記受電コイルを共振状態に近い非共鳴状態とすることで、コイル間の広帯域伝送が可能となり、磁力波通信用アンテナとして共用が可能となり、前記給電コイルと前記受電コイルとの間でデジタル情報の伝送を可能とし、大気中では、前記デジタル情報に基づいて、前記配電手段が、ＥＶ両からの交流電源の起動停止要求を受信し、前記要求に基いて交流電源の起動停止を制御し、水中あるいは海水中では、給電支援手段あるいは給電支援プラットホームが、潜航手段からの給電起動停止要求を受信し、前記潜航手段を誘導制御し、非接触給電の起動停止を制御し、あるいはこれらの組合せを行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の送配電システムおよび送配電事業によって、高速道路沿い、一般道路沿い、サービスエリア内、給電ステーション、駐車場、ガレージ、あるいはこれらの組み合わせにおいて、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、大電力で高効率の送配電システムおよび送配電事業を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態における送配電システムの構成図
【図２】本発明の第１の実施形態における送配電システムの他の構成図
【図３】本発明の第１の実施形態における送配電システムの他の構成図
【図４】本発明の第１の実施形態における送配電システムの他の構成図
【図５】本発明の第１の実施形態におけるコイルの断面図
【図６】本発明の第２の実施形態における送配電システムおよび送配電事業の構成図
【図７】本発明の第２の実施形態における送配電システムおよび送配電事業の他の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１から図７、および請求項１に示すように、高速道路沿い、一般道路沿い、サービスエリア内、給電ステーション、駐車場、ガレージ、あるいはこれらの組み合わせにおいて、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業において、前記送配電システムが、少なくとも、送配電手段と、受電手段とから構成され、前記送配電手段が、少なくとも、給電コイルを有し、前記給電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
【００１１】
前記受電手段が、少なくとも、受電コイルを有し、前記受電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、前記給電コイルと受電コイルとが、水平方向に対向し、垂直方向に対向し、あるいはこれらの組合せで対向し、前記配電手段が、前記給電コイルに５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える交流電源を、直接駆動し、周波数を変換して駆動し、位相調整手段を直列に接続して供給し、
【００１２】
位相調整手段を並列に接続して供給し、位相調整手段を直並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して駆動し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して駆動し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、トランスを介して駆動し、給電制御手段を接続して駆動し、給電手段を接続して駆動し、あるいはこれらを組み合わせて駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、
【００１３】
前記受電手段が、前記給電コイルから放射された高出力の変動磁界によって前記受電コイルに誘起する起電力を、直接出力し、インピーダンス変換手段を介して出力し、トランスを介して出力し、位相調整手段を直列に接続して出力し、位相調整手段を並列に接続して出力し、位相調整手段を直並列に接続して出力し、受電制御手段を接続して出力し、周波数を変換して出力し、整流手段を接続し直流電圧に変換して出力し、蓄電手段に接続して出力し、あるいはこれらを組合せて出力し、
【００１４】
前記送配電手段と受電手段との間で、前記給電コイルと受電コイルとを介してデジタル信号の送受信を行い、前記送配電手段によって取得したデジタル情報を、別に設けた通信ネットワークを介してセンターサーバーに転送し、前記センターサーバーにおいて、加入するＥＶへの課金処理を行い、送配電事業を行う。
【００１５】
また、図１から図７、および請求項２に示すように、前記給電コイルを平打ち導体によって構成し、前記平打ち導体と高誘電率の絶縁物とをサンドイッチ状に重ね合わせてフラットワイズ巻とし、絶縁物を含浸して防水処理を行い、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にしてドラムに巻き取り、前記ドラムから巻き戻して地面に設置し、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にして車両による輸送可能な長さのユニット構造とし、前記平打ち導体の幅広側を地面に対して水平方向に設置し、あるいはこれらの組合せによって工事費の経済化を図る。
【００１６】
また、図１から図７、および請求項３に示すように、前記給電コイルが、送電線を兼ねており、配電線を兼ねており、地下埋設されており、屋内配線を兼ねており、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、円形のコイルであり、角形のコイルであり、扁平な板状コイルであり、床上に設置され、天井に設置され、壁に設置され、机上に設置され、あるいはこれらの組合せであり、前記受電コイルが前記給電コイルと誘導結合して非接触給電を受ける。
【００１７】
また、図１から図７、および請求項４に示すように、前記給電コイルあるいは受電コイルのいずれか一方の面積を他方のコイルの面積より広くし、前記給電コイルあるいは受電コイルのいずれか一方の長辺を他方のコイルの長辺より大きくし、前記給電コイルあるいは受電コイルのいずれか一方の短辺を他方のコイルの短辺より広くし、あるいはこれらを組合せることで、前記給電コイルと受電コイルとの位置合わせを容易にする。
また、図１から図７、および請求項５に示すように、前記給電コイルが移動体への給電エリア内に複数組が設けられ、前記給電コイルが移動体への給電エリアに沿って複数組が設けられ、あるいはこれらの組合せで設けられ、前記複数組の給電コイルの内少なくとも１組の給電コイルと前記受電コイルとが誘導結合を継続する。
【００１８】
また、図１から図７、および請求項６に示すように、移動体が信号機によって一時停車させられる道路面に沿って、前記給電コイルを地下に埋設し、前記移動体が停車中に非接触給電を受ける。
また、図１から図７、および請求項７に示すように、前記給電コイルが設置される場合、前記給電コイルの背面に存在する構造物による給電効率の低下を抑制するために、前記給電コイルの背面に、渦電流損の少ない導電体を設置し、高飽和磁束密度の磁性体を設置し、変動磁界を反射する素材を設置し、あるいはこれらの組合せを設置する。
【００１９】
また、図１から図７、および請求項８に示すように、前記配電手段が、複数の給電コイルを並列に接続し、前記複数の給電コイルを直列に接続し、前記交流電源を共通に設けて接続し、単相あるいは多相の交流電源を接続し、前記位相調整手段を共通に設けて接続し、あるいはこれらの組合せによって、給電サービスエリアを拡大し、かつ同時に給電可能な受電コイルの数を増加させる。
また、図１から図７、および請求項９に示すように、前記受電コイルが、絶縁されたテープ状の平打ち導体あるいは平角導体を複数枚重ねて構成され、四角形のコイルで構成され、ループ状に構成され、渦巻状に構成され、フラットワイズ巻に構成され、ソレノイド巻で構成され、複数回巻で構成され、空心であり、前記平打ち導体あるいは平角導体の1枚の厚さが表皮厚さ以内であり、面積内に高誘電率の誘電体を有し、面積外に高誘電率の誘電体を有し、全体を耐熱良熱伝導性樹脂成型品に封じ込め、絶縁物により全体を含浸し、１面を除き良導電材のケース内に収納され、全体をユニット化し、あるいはこれらの組合せである。
【００２０】
また、図１から図７、および請求項１０に示すように、前記配電手段が、低炭素発電手段を含み、路面に近接して設置された送配電手段から、直接給配電を受ける。
また、図１から図７、および請求項１１に示すように、前記配電手段が、該当する給電コイルへの交流電源の起動停止を制御し、前記受電手段とデジタル情報の送受信を行い、当該受電手段への課金情報の収集を要求し、前記課金情報をセンターサーバーへ発信し、交流電源の電圧を制御し、過電圧を保護し、供給電流を制御し、過電流を抑制し、あるいはこれらを組合せを行う。
また、図１から図７、および請求項１２に示すように、前記受電手段が、前記配電手段との間でデジタル情報の受送信を行い、給電の起動停止要求を送信し、誘起起電力の起動停止を制御し、出力電圧を制御し、過電圧を保護し、出力電流を制御し、過電流を抑制し、課金情報を送信し、課金情報を収集し、あるいはこれらを組合せを行う。
【００２１】
また、図１から図７、および請求項１３に示すように、前記給電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が防水されて水中あるいは海水中に没せられ、あるいはこれらの組合で磁力波通信と非接触給電とを可能にする。
【００２２】
また、図１から図７、および請求項１４に示すように、前記交流電源の周波数が、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方を共振状態に近い非共振状態で動作可能とする周波数帯であり、非接触給電に割当てられた周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、ＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらの組合せによって、磁力波通信と大電力の非接触給電との何れか一方あるいは両方を可能とする。
また、図１から図７、および請求項１５に示すように、前記給電コイルと前記受電コイルとの間の広帯域伝送特性を利用して、相互間でデジタル情報を送受信し、相互間でデジタル情報を交換し、相互間の距離を測定し、相互間の位置する方向を測定し、相互間の位置関係を制御し、相互間の自動運転を制御し、相互間の非接触給電を制御し、あるいはこれらの組合せを行う。
【００２３】
また、図１から図７、および請求項１６に示すように、前記給電コイルと前記受電コイルとの相互間で送受信されるデジタル情報によって、前記給電コイルに供給される交流電源をパルス幅変調し、前記給電コイルに供給される交流電源をパルス位相変調し、前記給電コイルに供給される交流電源を定振幅変調し、前記給電コイルから放射される変動磁界信号を変調し、あるいはこれらの組合せによって、前記給電コイルから変調された変動磁界信号が送信される。
また、図１から図７、および請求項１７に示すように、前記受電コイルが、ＭＩ素子を用いて構成され、前記ＭＩ素子をミキサとして構成し、前記ＭＩ素子を複数組用いアレイ状に配置して構成し、あるいはこれらの組合せで構成し、変動磁界信号の高感度な受信を可能にする。
【００２４】
また、図１から図７、および請求項１８に示すように、前記給電コイル、前記受電コイル、あるいはこれらの両方が、潜航する潜航手段に搭載され、非接触給電支援手段あるいは非接触給電プラットホームに搭載され、海上を航行する船舶に搭載され、海上を飛行する飛行艇に搭載され、海上の中継手段に搭載され、あるいはこれらの組合せに搭載される。
また、図１から図７、および請求項１９に示すように、水中あるいは海水中を潜航する潜航手段が、非接触給電手段を搭載し、非接触受電手段を搭載し、非接触給電制御手段を搭載し、非接触受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、推進制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、特定の潜航手段が他方の潜航手段に対して非接触給電を行い、相互間の通信を行い、あるいはこれらの両方を行う。
【００２５】
また、図１から図７、および請求項２０に示すように、前記非接触給電支援手段あるいは非接触給電プラットホームが、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、四角形、円状、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を水中あるいは海水中に放射し、水中あるいは海水中で活動中の潜航手段に搭載された受電コイルに誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記潜航手段に搭載された蓄電手段を充電する。
【００２６】
また、図１から図７、および請求項２１に示すように、路面上を移動する移動手段が、非接触受電手段を搭載し、非接触給受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、運転制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、路面に設置された非接触給電手段を利用し、非接触給受電制御手段を利用し、変動磁界信号による磁力波通信手段を利用し、あるいはこれらの組合せを利用し、非接触給電を受けかつ磁力波通信を行う。
【００２７】
また、図１から図７、および請求項２２に示すように、前記磁力波通信手段が、デジタル通信方式であり、スペクトル拡散方式であり、前記交流電源の周波数をベースとする伝送速度であり、あるいはこれらの組合せである。
また、図１から図７、および請求項２３に示すように、前記配電手段が、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、角形、円形、線状、面状、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を大気中に放射し、前記移動手段に搭載された受電コイルに前記放射された変動磁界によって誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記移動手段に搭載された蓄電手段を前記直流電圧によって充電する。
【００２８】
また、図１から図７、および請求項２４に示すように、センターサーバを含む運用管制手段、衛星通信網、海洋上の中継手段、前記配電手段、給受電制御手段、および前記受電手段が連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・操縦に必要な情報を中継するステップを含み、運用・操縦に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操縦を支援するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含む。
【００２９】
また、図１から図７、および請求項２５に示すように、センターサーバを含む交通管制手段、前記配電手段、給受電制御手段、および前記受電手段が連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・運転に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操作を支援するステップを含み、交差点での衝突を防止するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含む。
また、図１から図７、および請求項２６に示すように、前記移動体が広範囲を移動する可能性があり、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動範囲を限定するステップを含み、移動範囲を拡大するステップを含み、国境を越えて移動範囲を拡大するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含む。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態における送配電システムの構成図であり、１０１は送配電システム、１１は給電コイル、４１は受電コイル、２１ａ、２１ｂは給電コイルの入力端子、５１ａ、５１ｂは受電コイルの出力端子、３１は交流電源、３２ａ、３２ｂは並列に接続された位相調整手段、３３は配電手段、３４は直列に接続された位相調整手段、６１は蓄電手段、６２は整流手段、６３は受電手段、６４は直列に接続された位相調整手段、１００は給電コイルと受電コイルとの間隔である。
【００３１】
ここで、前記給電コイル１１および受電コイル４１は、空心であり、磁束密度が非飽和状態であり、飽和磁束密度が高い磁性体の周辺に設けられ、前記コイルと磁性体とが直接密着せず間隔を置いて設けられ、あるいはこれらの組合せであり、お互いに間隔１００を隔て、水平方向に対向しているものとする。
また、前記各コイルは、駆動する交流電源によって、磁束密度が飽和しない構成であり、磁束密度が飽和しない構造であり、あるいは大電流を駆動できる空心とする必要がある。
また、前記給電コイル１１と、位相調整手段３２ａ、３２ｂと位相調整手段３４と、交流電源３１とは、定電圧直並列共振形インバータを構成するものとする。
【００３２】
また、前記給電コイル１１の誘導性リアクタンスと、前記並列に接続された位相調整手段３２ａ、３２ｂの容量性リアクタンスと、前記給電コイルの周辺に存在する浮遊容量の容量性リアクタンスとが、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイル１１に流れる励磁電流を相互に循環して交流電源３１の負担を軽減し、前記給電コイル１１から放射される電磁波信号の放射を抑制し、かつ変動磁界を効率よく外部に放射するものとする。
【００３３】
また、前記給電コイル１１の誘導性リアクタンスと、前記直列に接続された位相調整手段３４の容量性リアクタンスとが、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイル１１に流れる実効負荷電流の力率を改善し、かつ前記給電コイル１１から放射される電磁波信号の放射を抑制するものとする。
また、前記受電コイルの誘導性リアクタンスと、前記受電コイルと直列に接続された位相調整手段６４の容量性リアクタンスと、前記受電コイルの周辺に存在する浮遊容量の容量性リアクタンスとが、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態で有り、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、電磁波信号の再放射を抑制し、前記給電コイルから放射された変動磁界から起電力を効率よく誘起し、蓄電手段６１に有効電力を供給するものとする。
【００３４】
また、前記配電手段３３が、前記給電コイル１１に、周波数が５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える交流電源を、直接供給し、トランスを介して駆動し、位相制御手段を直列に接続して供給し、位相制御手段を並列に接続して供給し、リアクタを介して駆動し、周波数を変換して駆動し、あるいはこれらの組合せで大電流の励磁電流を駆動し、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、前記受電手段６３が、前記受電コイル４１に誘起する起電力を、直接出力し、トランスを介して出力し、位相調整手段を直列に接続して出力し、周波数を変換して出力し、インピーダンスを変換して出力し、整流手段６２によって直流電圧に変換して出力し、蓄電手段に出力し、あるいはこれらを組合せて大電流の電源として出力し、全体として送配電システムを構成する。
【００３５】
ここで、前記給電コイル１１を駆動する交流電源の電圧をEin*Sin(ωt)とし、前記給電コイル１１のインダクタンスをL1とし、ω=2πf=変動磁界の角周波数とすると、入力端子２１ａ、２１ｂに供給される励磁電流Iin(A)は、Iin=(Ein/ωL1)Cos(ωt)となり、大きな励磁電流となるので、前記給電コイルの入力端子側に位相調整手段３２ａ、３２ｂを並列に接続することで、前記交流電源に流れる励磁電流を給電コイルと並列に接続する位相調整手段３２ａ、３２ｂとの間で循環させ、前記給電コイルと直列に接続する給電コイル３４によって負荷力率を改善した状態で、前記給電コイルに大きな励磁電流を供給することができる。
【００３６】
なお、前記給電コイルと、位相調整手段３２ａ、３２ｂおよび前記給電コイルの周辺に存在する浮遊容量とは、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、負荷Ｑが５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せとすることで、電磁波信号の放射を抑制し、変動磁界を効率よく放射し、大気中、電磁波信号の伝搬損失が大気中での伝搬損に比較して大きい物質中、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中、あるいはこれらの組み合わせの中での非接触給電と磁力波通信とが可能となる。
【００３７】
また、前記給電コイルの半径をa1、面積をS1、巻き数をN1、磁性体の比透磁率をμe1とする円形コイルの場合、前記給電コイル１１ｂの地点から距離Z(m)の位置で生じる磁束密度Bは、前記給電コイルと受電コイルとが水平方向に対向し、相対距離をD=(a1^2+Z^2)^(1/2)で表すと、ビオ・サバールの法則より、
B={(Ein/ωL1)*(μ0*μe1*N1*S1)/[2π(a1^2+Z^2)^(3/2)]}Cos(ωt)={(Ein/ωL1)*(μ0*μe1*N1*S1)/(2π*D^3)}Cos(ωt)  −−（１）
となり、他に、単線路、複線路、平行２線路、などについても同様に放射磁束密度が求められる。
【００３８】
そこで、前記給電コイルと受電コイルとが円状コイルの場合、給電コイルのインダクタンスが近似式として、L1=1.94*10^-6*μe1*N1^2*S1から求められ、前記受電コイルの巻数をN2とし、前記受電コイルの面積をS2とし、μ0=4π*10E-7とし、前記受電コイルの磁性体の比透磁率をμe2とすると、前記受電コイルに誘起する起電力Eoutは、ファラデーの電磁誘導の法則より、
Eout=-dΦ/dt=-N2*S2*dB/dt={[(Ein/10)*(μe2*(N2/N1)*S2)]/D^3]}Sin(ωt)−−（２）
となり、交流電源の電圧と同相であり、振幅の項にωを含まないことから、広帯域特性を有するので、ソースフオロア回路を用いて前記起電力をそのまま出力すると、デジタル通信のための磁力波アンテナとしても共用できることを示す。
【００３９】
しかし、前記受電コイルを非接触給電に用いるためには、前記起電力から実効電力を出力する必要があり、前記受電コイルのリアクタンスωL2(Ω)と蓄電手段の内部抵抗R(Ω)との関係がωL2＜Rの場合には、前記受電コイルが非共振状態であっても、前記蓄電手段に流れる電流Iout(A)は、
Iout=Eout/(R+jωL2)≒Eout/(R)={[(Ein/(10*R))*(μe2*(N2/N1)*S2)]/D^3}Sin(ωt)−−（３）
となり、前記蓄電手段に実効電流が流れ、大気中でも海水中でも非接触給電に適用できることになる。
一方、前記関係ωL2＜Rが成立しない場合には、前記蓄電手段に流れる電流Iout(A)の負荷力率が低下し、給電効率が低下する問題が生じる。
【００４０】
そこで、前記受電コイルにリアクタンスが(1/ωC2)の位相調整手段を直列に接続し、(1/(ω^2*L2*C2))≒1とすると、前記蓄電手段に流れる電流Iout(A)は、
Iout=Eout/(R+jωL2(1-(1/(ω^2*L2*C2)))≒Eout/(R)={[(Ein/(10*R))*(μe2*(N2/N1)*S2)]/D^3}Sin(ωt)−−（４）
となり、前記蓄電手段に起電力と同相の充電電流が流れることになり、実効電力が出力される。
なお、前記（４）式において、前記調相手段が直列に接続された場合でも、ωL2(1-(1/(ω^2*L2*C2))＜Rが成立する場合を前記受電コイルが共振状態に近い非共振状態で有るものとし、前記受電コイルが共振状態に近い非共振状態で有り、受電コイルの負荷Ｑ値(ωL2/R)が５０以下であり、前記受電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せによって、前記受電コイルから再放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
【００４１】
また、前記給電コイルが磁性体に密着して巻かれており、前記給電コイルに大電流が駆動されると、前記給電コイルから中心点に向かってr(m)の点での磁束密度Br(テスラ)は、Br=μ0*μe1*N1*Iin/2rで表され、ｒ≒0の点では、前記供給電流Iin(A)が大きくなると、前記磁束密度が磁性体の飽和磁束密度を容易に超えるので、少なくともコイルの近辺では空心とする必要がある。
また、大電力を非接触給電するためには、前記給電コイルと受電コイルの両方が大電流によって磁束密度が飽和しないようにするため、空心であり、大電流によって磁束密度が飽和しない構成であり、磁束密度が飽和しない構造であり、あるいはこれらの組合せであり、前記給電コイルの面積内から放射される変動磁界の磁束密度を均一に近づけ、前記受電コイルから誘起する起電力を均一に近づけ、あるいはこれらの対策が必要となる。
【００４２】
ここで、前記受電コイルから実効電力が出力されると、それと等価な実効電力が交流電源から給電されることになるが、前記給電コイルのリアクタンスωL1(Ω)と蓄電手段の内部抵抗R(Ω)との関係がωL1＜Rの場合には、交流電源に対する負荷力率が高く給電効率も良好であるが、前記関係ωL2＜Rが成立しない場合には、前記給電コイルにリアクタンスが(1/ωC1)の位相調整手段３４を直列に接続することで対策する必要がある。
また、前記調相手段３４が給電コイルと直列に接続された場合でも、ωL1(1-(1/(ω^2*L1*C1))＜Rが成立し、前記給電コイルが共振状態に近い非共振状態で有り、前記交流電源の出力インピーダンスを負荷インピーダンスより低くし、前記給電コイルのリアクタンスを小さくし、給電コイルの負荷Ｑ値(ωL1/R)が５０以下であり、前記給電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せであれば、前記給電コイルから放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
【００４３】
また、前記配電手段３３には、交流電源の起動停止、課金情報の収集、複数組の給電コイルの切替え、複数組の給電コイルの合成、あるいはこれらを組合せた機能を付加するものとする。
また、前記給電コイルと受電コイルとの間隔の変化によって、前記受電コイルに誘起する起電力が変化するので、センサーを設けて前記起電力を常時監視し、受電コイルのタップ切替え、リアクトルのタップ切替え、位相調整手段のタップ切替え、給電コイルを駆動する交流電源のパルス幅を制御し、あるいはこれらの組合せなどの調整と制御が必要である。
【００４４】
また、前記給電コイルを路面下に埋設しあるいは前記受電コイルをＥＶに搭載する場合に、前記給電コイルの下面あるいは受電コイルの上側に、非磁性体の良導体板を配置することで、路面下に存在する物体あるいはＥＶの車体に生じる渦電流損を軽減するとともに、前記良導体板とは逆方向に向けて変動磁界の放射を増大させる効果が期待できる。
また、前記給電コイルから放射される変動磁界の磁力線の方向が一定方向に反射するように、前記良導電体板を湾曲させ、あるいは少なくとも１面が開放された良導電体のケースとすることで、前記給電コイルの利得あるいは指向性の改善が期待できる。
【００４５】
また、前記受電コイルに誘起する起電力が、前記給電コイルに供給される交流電源の電圧に依存し、前記給電コイルの誘導性リアクタンスに依存し、前記給電コイルと受電コイルとの間隔に依存し、前記受電コイルの巻き数と給電コイルの巻き数との比に依存し、前記受電コイルの面積に依存し、前記受電コイルの磁性体の比透磁率に依存し、あるいはこれらの組合せに依存することから、これらのパラメータの組み合わせを変化させることで、誘起する起電力を試算して最適化することができる。
また、前記給電コイルおよび受電コイルに、扁平平角導体の短辺を表皮効果によって抵抗値が過大とならない範囲内の絶縁薄板導体を複数枚重ねた厚さとし、あるいは平角導体と絶縁物とをサンドウイッチ状に重ね合わすことで、表皮効果による損失の増加を軽減することができる。
【００４６】
図２は、本発明の第１の実施形態における送配電システムの他の構成図であり、１０２は送配電システム、１１は平行２線路の給電コイル、４１は受電コイル、３１は交流電源、３２ａ、３２ｂは並列に接続された位相調整手段、３３は配電手段、３４は直列に接続された位相調整手段、６１は蓄電手段あるいは負荷抵抗、６２は整流手段あるいは直流への変換手段、６３は受電手段（図示せず）、６４は直列に接続された位相調整手段、１００は給電コイルと受電コイルとの間隔（図示せず）、１０５は給電コイルの断面図である。
【００４７】
ここで、前記給電コイル１１と、受電コイル４１とは、共にあるいは何れかが、空心であり、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、水平方向に対向しており、あるいはこれらの組合せであり、給電コイル側には大きな励磁電流を駆動して高出力の変動磁界を放射し、受電コイルから高出力の起電力を誘起することができる。
また、給電コイル１１に、単線路、複線路、平行２線路、長方形のループコイル、長方形のヘリカルコイル、長方形の渦巻コイル、あるいはこれらの組合せよる扁平平角のコイルを水平方向に接地して用い、走行車線に沿って設置し、給電サービスエリア内に設置し、シームレスで長尺の給電コイルを構成し、あるいはこららの組合せにより複数のＥＶに搭載された受電コイルに対して同時に大電力の非接触給電を可能にする。
また、前記給電コイルを複数区間に分割し、複数区間で交差させ、あるいはこれらの組合せにより距離情報を発生させることができる。
【００４８】
なお、給電コイルには常時大きな励磁電流が流れるので、前記給電コイルと並列に接続する位相調整手段をリアクトル３２ｂとコンデンサ３２ａとの直列接続とすることで、前記交流電源３１を起動時に流れる突入電流を抑制し、かつ前記給電コイルと直列に接続する位相調整手段３４によって力率を改善するとともに、受電手段からの給電要求が無い場合には給電コイルへの電流供給を切断するか、前記給電コイルへの供給電圧を低下させるなどの対策が必要である。
【００４９】
また、前記給電コイルおよび/あるいは受電コイルを平打ち導体によって構成し、前記平打ち導体と高誘電率の絶縁物とをサンドイッチ状に重ね合わせ、図５に示すフラットワイズ巻とし、高誘電率の絶縁物を含浸させて防水処理を行い、前記平打ち導体を水平方向としてドラムに巻き取り、前記平打ち導体を地面に対して水平方向に設置し、前記コイルに分布容量あるいは浮遊容量を付加して前記位相調整手段の負担を軽減し、あるいはこれらの組合せにより経済化を図ることができる。
【００５０】
また、前記給電コイルおよび/あるいは受電コイルの誘導性リアクタンスと、前記位相調整手段の容量性リアクタンスと、前記給電コイルの周辺に存在する浮遊容量の容量性リアクタンスとを、非共振状態とし、共振状態に近い非共振状態とし、５０以下の負荷Ｑ値とし、負荷時電圧変動率が５０％以下とし、交流電源の周波数より低い共振周波数とし、あるいはこれらの組合せによって、前記給電コイルから放射される電磁波信号を抑制することが可能となり、前記受電コイルから再放射される電磁波信号を抑制することが可能となり、水中あるいは海水中では変位電流の放射あるいは再放射を抑制できるので、渦電流損による損失を抑制できることから、給電コイルから海水中において大きな変動磁界を高い効率で外部へ放射し、受電コイルに大きな起電力を高い効率で誘起することが可能となる。
【００５１】
また、前記給電コイルを扁平平行２線路として道路面に水平に設置し、前記受電コイルを四角形のコイルとして前記給電コイルと対向して移動体に設置し、前記給電コイルを駆動する交流電源の電圧をEin*Sin(ωt)とすると、前記受電コイルに誘起する起電力Eoutは、
Eout=-dΦ/dt=[((Ein/Ly1)*N2*S2)/(2^0.5*D1*ACOSH(Lx1/w1))]Sin(ωt) −−（５）
となる。
【００５２】
ここで、Ly1=扁平平行２線路の長さ、N2=受電コイルの巻き数、S2＝受電コイルの面積、D1=給電コイルと受電コイルとの相対距離=((d1/2)^2+Z^2)^0.5、Lx1=扁平平行２線路の間隔、w1=扁平平行２線路の幅、t1=扁平平行２線路の厚さとし、t1＜＜w1とする。
また、前記（５）式によれば、起電力が、(1)受電コイルの巻き数N2と面積S2とに比例して増加し、(2)相対距離D1に反比例して増加し、(3)平行２線路の幅w1がLx1に近づく程増加することを示している。
【００５３】
また、前記受電コイルのリアクタンスωL2(Ω)と蓄電手段の内部抵抗R(Ω)との関係がωL2＜Rの場合には、前記受電コイルが非共振状態であっても、前記蓄電手段に流れる電流Iout(A)は、
Iout=Eout/(R+jωL2)≒Eout/(R)=[((Ein/(Ly1*R))*N2*S2)/(2^0.5*D1*ACOSH(Lx1/w1))]Sin(ωt) −−（６）
となり、前記蓄電手段に実効電流が流れ、大気中でも海水中でも非接触給電が可能となる。
また、前記関係ωL2＜Rが成立しない場合には、前記受電コイルにリアクタンスが(1/ωC2)の位相調整手段を直列に接続し、(1/(ω^2*L2*C2))≒1とし、共振状態に近い非共振とすることで前記蓄電手段に起電力と同相の充電電流が流れることになる。
【００５４】
ただし、前記調相手段が受電コイルと直列に接続された場合でも、前記受電コイルが共振状態に近い非共振状態で有り、受電コイルの負荷Ｑ値(ωL2/R)が５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記受電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、あるいはこれらの組合せによって、前記受電コイルから再放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
また、前記給電コイルにおいて前記調相手段が直列に接続された場合でも、ωL1(1-(1/(ω^2*L1*C1))＜Rが成立し前記給電コイルが共振状態に近い非共振状態で有り、給電コイルの負荷Ｑ値(ωL1/R)が５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、あるいはこれらの組合せによって、前記給電コイルから放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
【００５５】
また、前記給電コイルを幅広の平打ち導体を用いて構成すると、給電コイルをドラムに巻き取り、専用のトレーラで輸送した後に、道路表面の比較的に浅い部分にドラムを巻戻しながら埋設し、あるいは、給電コイルをユニット化して輸送する場合、トレーラで輸送可能な長さが制限されるため、制限寸法内でユニット化することで、輸送および設置工事の経済化が図れる利点がある。
また、前記長尺の給電コイル全体が、耐熱良熱伝導性樹脂成型品に封じ込められ、絶縁物により含浸され、少なくとも１面が開けた良導電材を設け、あるいはこれらの組合せでユニット化できる。
【００５６】
図３は、本発明の第１の実施形態における送配電システムの他の構成図であり、１０３は送配電システムの構成図、３０１ａから３０１ｄは路面埋設送配電装置の給電コイル、３００ａから３００ｄは街路ブロックである。
ここで、前記給電コイル３０１ａから３０１ｄは、左側走行中のＥＶが交差点において信号待ちする区間に設置され、ＥＶが一時停車している間に非接触給電を可能とする。
【００５７】
また、前記給電コイル３０１ａから３０１ｄは、空心であり、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、受電コイル（表示せず）とは水平方向に対向しており、あるいはこれらの組合せであり、給電コイル側には大きな励磁電流を駆動して高出力の変動磁界を放射し、受電コイルから高出力の起電力を誘起することができる。
また、前記給電コイル３０１ａから３０１ｄは、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、長方形のループコイルであり、長方形の渦巻コイルであり、あるいはこれらの組合せよる長尺のコイルであり、走行車線に沿って埋設し、シームレスで長尺の給電コイルを構成し、あるいはこれらの組合せにより複数のＥＶに搭載された受電コイルに対して同時に大電力の非接触給電を可能にする。
【００５８】
また、前記配電手段（表示せず）によって、前記複数の給電コイルを並列に接続し、前記複数の給電コイルを直列に接続し、前記交流電源を共通に設けて接続し、単相あるいは多相の交流電源を接続し、前記位相調整手段を共通に設けて接続し、あるいはこれらの組合せによって、給電サービスエリアを拡大し、かつ同時に給電可能な受電コイルの数を増加させることができる。
また、前記複数の給電コイルを直列に接続する場合には、前記位相調整手段の耐圧を増加させる必要があるが、前記位相調整手段の容量値を減少させることができるので、前記位相調整手段の負担を軽減できるメリットが得られる。
【００５９】
なお、給電コイルには、常時大きな励磁電流が流れるので、並列に接続する位相調整手段、無効電力補償手段、位相補償手段、あるいはこれらの組合せを設け、力率を改善するとともに、受電手段からの給電要求が無い場合には給電コイルへの電流供給を切断するか、前記給電コイルへの供給電圧を低下させるか、磁力波通信機能を維持させるなどの対策が必要である。
また、前記給電コイルを扁平平打ち導体によって構成し、前記扁平平打ち導体と高誘電率の絶縁物とをサンドイッチ状に重ね合わせ、図５に示すフラットワイズ巻とし、高誘電率の絶縁物を含浸させて防水処理を行い、前記平打ち導体を水平方向としてドラムに巻き取り、前記平打ち導体を地面に対して水平方向に設置し、前記コイルに分布容量あるいは浮遊容量を付加して前記位相調整手段の負担を軽減し、あるいはこれらの組合せにより経済化を図ることができる。
【００６０】
図４は、本発明の第１の実施形態における送配電システムの他の構成図であり、１０４は海水中での送配電システム、１１は給電コイル、３１は交流電源、３２ａ、３２ｂは並列に接続する位相調整手段、３４は直列に接続する位相調整手段、３７は配電手段側防水ケース、４１は受電コイル、６１は蓄電手段、６２は整流手段あるいは直流電圧への変換手段、６４は直列に接続する位相調整手段、６７は受電手段側防水ケース、１００は給電コイルと受電コイルとの間隔（表示せず）である。
【００６１】
ここで、前記給電コイルおよび／あるいは受電コイルを、非共振状態とし、共振状態に近い非共振状態とし、あるいは負荷Ｑ値が５０以下とし、負荷時電圧変動率が５０％以下とすることで、前記給電コイルからの電磁波信号の放射を抑制し、前記受電コイルからの電磁波の再放射を抑制することが可能となり、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中で生じる渦電流損を軽減できるので、近距離間で高い給電効率で非接触給電が可能となり、中距離間で磁力波通信が可能となる。
また、前記交流電流の周波数が、前記受電コイルを動作可能とする周波数帯であり、３０ｋHz以下の周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２０．３４ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、および４０．６８ＭＨｚを含むＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらを組み合わせることによって、海水中での大電力の非接触給電が可能となる。
【００６２】
また、前記受電コイルを動作可能とする周波数帯、あるいは３０ｋHz以下の周波数帯を用いる場合には、前記給電コイルが、単線路であり、複線路であり、あるいは平行２線路であり、前記受電コイルが四角形のコイルであり、かつ、前記給電コイルを海底に設置し、海水中に浮遊させて海底にアンカーで固定して設置し、あるいは海面に浮遊させて設置することで、大電力の非接触給電プラットホームが実現できる。
あるいは、前記交流電源が海上に停泊中の船舶から直接供給され、あるいは防水ケース内に設けられた周波数変換手段によって所要の周波数に変換されて供給される。
【００６３】
また、前記防水ケースは、深海での使用に耐えるように耐圧構造であり、絶縁物を充填した構造であり、前記給電コイルと受電コイルとが対向している面が開放された構造であり、前記対向している面を除き導電体の構造物で蔽われた構造であり、あるいはこれらの組合せであるものとする。
また、前記受電コイルが潜航中の潜航ロボットに搭載され、前記潜航ロボットが停止中あるいは潜航中に非接触給電を可能とし、および／あるいは磁力波通信によって前記非接触給電プラットホームとの接近と非接触給電とを相互間で制御可能となる。
【００６４】
図５は、本発明の第１の実施形態におけるコイルの構成図であり、１０５はコイルの断面図、６７ａから６７ｃは扁平平打ち導体あるいは扁平平角導体、６８ａ、６８ｂは平行２線路の断面、６９は変動磁界である。
ここで、前記導体６７ａから６７ｃは、短辺の表皮抵抗が許容値内である厚さの扁平平打ち導体あるいは扁平平角導体とし、高誘電率の絶縁物と交互に巻き回され、並列に接続されており、フラットワイズ巻となっており、長辺方向が水平方向に配置され、単線路、複線路、平行２線路、あるいはこれらの組合せを構成し、変動磁界６９が垂直方向に放射される。
【００６５】
特に、前記導体の幅が前記平行２線路の間隔に近づく程、変動磁界８３の放射強度が増加し、通常平行２線路間の絶縁距離の１０００倍以内に設定される。
同様に、前記扁平平打ち導体あるいは扁平平角導体が垂直方向に配置され、単線路、複線路、平行２線路、円形あるいは角形の閉ループコイル、あるいはこれらの組合せを構成し、変動磁界を垂直方向に放射させても同様な効果が得られる。
また、前記コイルを給電コイルとして用いる場合、大きな励磁電流を駆動する必要があり、フラットワイズ巻とすることで分布容量を附加できることから、力率を改善するために必要な並列に接続される位相調整手段の負担を軽減することができる。
【００６６】
また、前記コイルを成形した後に前記絶縁物を含浸することで、ユニット構造となり、工場での生産が可能となる。
また、前記ユニット構造は、少なくとも、前記給電コイルと受電コイルとが対向する面を除き、金属ケース、金属構造物、あるいは耐圧構造物で覆われており、変動磁界６９を対向する方向に集中して放射することができる。
（実施の形態２）
【００６７】
図６は、本発明の第２の実施形態における送配電自ステムおよび送配電事業の構成図であり、９１ａ、９１ｂは潜航手段であり、９２ａ、９２ｂは推進手段であり、９３ａ、９３ｂは磁力波アンテナ兼非接触給受電コイルであり、９４ａ、９４ｂは非接触給受電手段であり、９５ａ、９５ｂは磁力波通信手段であり、９６ａ、９６ｂは推進制御手段である。
ここで、前記潜航手段９１ａ、９１ｂは、海水中で活動する潜航艇であり、海水中で活動する潜航支援艇であり、海水中に設置された非接触給電プラットホームであり、海上に停泊中の非接触給電プラットホームであり、あるいはこれらの組合せであり、かつ、他方に対して非接触給電を行い、他方から非接触給電を受け、相互間で磁力波通信を行い、あるいはこれらの組合せを行う機能を有するものとする。
【００６８】
また、前記磁力波アンテナ兼非接触給受電コイル９３ａ、９３ｂは、磁力波アンテナと非接触給受電コイルとが共用され、あるいは磁力波界アンテナと非接触給受電コイルとが並設されるものとする。
また、前記潜航艇の何れかが蓄電池の電力を消耗し給電を受ける必要が生じた場合、周辺に位置する給電支援艇９１ｂに対し磁力波アンテナからデジタル情報により変調された変動磁界信号を送信して給電を要請すると、前記給電支援艇９１ｂは前記潜航艇９１ａまでの距離と方向を高精度で検知し、推進制御手段によって推進手段を制御し、前記潜航艇９１ａに接近を試みることができる。
【００６９】
前記潜航艇９１ａと給電支援艇９１ｂとは、磁力波通信手段９５ａ、９５ｂによってデジタル情報の交換を行い、お互いの非接触給受電コイルが給電可能な範囲に位置するよう推進手段を制御し、両者を誘導制御し、あるいは位置関係を保ちながら非接触給受電を行うことができる。
前記変動磁界信号は変動磁界によって伝搬あるいは拡散し、伝搬速度は毎秒約３００ｋｍであり、大気中での超音波信号の約１０００倍の速度であるので、相互間の通信に遅れを生じず、海水面での反射が生じないことから、高品質の通信が可能となる。
【００７０】
また、前記デジタル情報の交換がパルス幅変調方式を含む定振幅変調方式によって行われ、かつ、前記デジタル情報を含む磁力波信号の周波数帯が、前記受電コイルを海水中での通信を可能にする周波数帯であり、３０ｋHz以下の周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２０．３４ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、および４０．６８ＭＨｚを含むＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらを組み合わであり、かつ、占有周波数帯域幅が広帯域であるものとする。
【００７１】
また、センターサーバを含む運用管制手段、衛星通信網、海洋上の中継手段、前記配電手段、給受電制御手段、および前記受電手段が連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・操縦に必要な情報を中継するステップを含み、運用・操縦に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操縦を支援するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含むものとする。
【００７２】
図７は、本発明の第２の実施形態における送配電システムおよび送配電事業の他の構成図であり、１１は給電コイル、４１は受電コイル、７１は配電手段、７２は給受電制御手段、７３は給電手段、７４は低炭素発電手段、８１は蓄電手段、８２は給電制御手段、８３は受電手段、８４は移動手段、２０２は路面である。
ここで、前記移動手段８４は、ＥＶであり、搬送車であり、ハイブリッド車であり、あるいはこれらの組合せであり、前記受電コイル４１に誘起する起電力は受電手段８３に接続され、内蔵する整流手段（図示せず）によって直流電圧に変換され、給受電制御手段８２を介して蓄電手段８１を充電し、充電された電力によって前記移動手段８４に電力を供給する。
【００７３】
一方、低炭素発電手段７４によって発電された電力は、配電手段７１に供給され、給受電制御手段７２を介して給電手段７３に電力ケーブルを通して直流電源あるいは商用周波数の交流電源が供給され、前記給電手段７３によって直接あるいは周波数を変換して給電コイル１１に励磁電流を駆動し、前記給電コイル１１から前記受電コイル４１に向けて大きな変動磁界を放射し、前記変動磁界が前記受電コイル４１にファラデーの電磁誘導の法則に基づいて起電力を誘起する。
更に、給受電制御手段７２と給受電制御手段８２とは各々変動磁界信号による磁力波通信手段（表示せず）を内蔵し、受電コイル４１と給電コイル１１とを変動磁界を誘起する磁力波アンテナとして共用し、あるいは前記受電コイルあるいは給電コイルとは別に磁力波アンテナを並設して制御信号の送受信を行い、非接触給電の起動・停止要求、課金情報、位置情報、自動運転情報、あるいはこれらの組合せによる情報交換を行うものとする。
【００７４】
また、前記デジタル情報の交換がパルス幅変調方式を含む定振幅変調方式によって行われ、かつ、前記デジタル情報を含む変動磁界信号の周波数帯が、前記受電コイルを非共鳴状態あるいは非共振状態で動作可能とする周波数帯であり、３ＭＨｚ以下の周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２０．３４ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、および４０．６８ＭＨｚを含むＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらを組み合わせであり、かつ、占有周波数帯域幅が法により規定された範囲であるものとする。
【００７５】
また、センターサーバを含む交通管制手段、前記配電手段、給受電制御手段、および前記受電手段が連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・運転に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操作を支援するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含むものとする。
【００７６】
以上の説明では、前記給電コイルと受電コイルとを非飽和状態で用いることによって、給電コイルおよび受電コイルに大きな電流を流せるので、大容量の送配電システムが高い給電効率で実現できることについて述べたが、同時に、前記給電コイルと受電コイルとを非共鳴状態あるいは非共振状態で用い、負荷Ｑ値が５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、共鳴周波数あるいは共振周波数が交流電源の周波数より低い状態であり、非共鳴状態あるいは非共振状態である受電コイルのリアクタンス値が蓄電手段の内部抵抗値より小さい値であり、あるいはこれらの組合せによって、大気中、電磁波信号の伝搬損失が大気中での伝搬損に比較して大きい物質中、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中、あるいはこれらの組み合わせの中での送配電システムおよび送配電事業を安価に実現できるなど、多様な展開が可能となる。
また、前記移動体が広範囲を移動する可能性があり、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動範囲を限定するステップを含み、移動範囲を拡大するステップを含み、国境を越えて移動範囲を拡大するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含む必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は上記のように構成されているため、前記給電コイルと受電コイルとが、非飽和状態であり、非共鳴状態あるいは非共振状態であり、負荷Qが５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せであることから、本発明を利用して、走行中あるいは停車中のＥＶへの大電力の送配電事業を行い、潜航中、歩行中、あるいは走行中のロボットへの大電力の送配電事業を行い、水中あるいは海水中で潜航手段に送配電事業を行い、デジタル情報ネットワークを構成して送配電システムの効率化を図り、あるいはこれらの組合せを含む広範囲な用途への応用あるいは適用が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１１                                      給電コイル
４１                                      受電コイル
２１ａ、２１ｂ                            接続端子
５１ａ、５１ｂ                            接続端子
３１                                      交流電源
３２ａ、３２ｂ                            並列に接続する位相調整手段
３３                                      配電手段
３４                                      直列に接続する位相調整手段
３５                                      給受電制御手段
３６                                      給電手段
３７                                      防水ケース
６１                                      配電手段
６２                                      整流手段
６３                                      受電手段
６４                                      直列に接続する位相調整手段
６６                                      防水ケース
【００７９】
６７ａ、６７ｂ、６６７ｃ                  平打ち導体あるいは平角導体
６８ａ、６８ｂ                            平行２線路の断面
６９                                      変動磁界
７１、                                    配電手段
７２                                      給受電制御手段
７３                                      給電手段
７４                                      低炭素発電手段
８１                                      蓄電手段
８２                                      給受電制御手段
８３                                      受電手段
８４                                      移動手段
９１ａ、９１ｂ                            潜航手段
９２ａ、９２ｂ                            推進手段
９３ａ、９３ｂ                            磁力波アンテナ兼非接触給受電コイル
９４ａ、９４ｂ                            非接触給受電手段
９５ａ、９５ｂ                            磁力波通信手段
９６ａ、９６ｂ                            推進制御手段
【００８０】
１００                                    給電コイルと受電コイルとの間隔
１０１                                    送配電システムの構成図
１０２                                    送配電システムの他の構成図
１０３                                    送配電システムの他の構成図
１０４                                    海水中での送配電システムの構成図
１０５                                    コイルの構断面
１０６                                    非接触給電システムの構成図
１０７                                    非接触給電システムの他の構成図
２０１                                    海水面
２０２                                    路面
３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ    街路ブロック
３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ    路面埋設送配電装置の給電コイル
【図１】
2019004646.tif 000003
【図２】
2019004646.tif 000004
【図３】
2019004646.tif 000005
【図４】
2019004646.tif 000006
【図５】
2019004646.tif 000007
【図６】
2019004646.tif 000008
【図７】
2019004646.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月29日(2017.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来から、給電コイルに非共振状態の給電コイルを用いるワイヤレス電力伝送装置が提案されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２０１６−１２３１８７号  特許文献１に記載されている従来の「ワイヤレス電力伝送装置」によれば、商用周波数を含む任意の周波数の交流電源から、直接あるいはトランス３３を介して給電手段のコイル１１ａを駆動し、少なくとも、給電手段のコイルと受電手段のコイル１２ａとの両方に、非共振状態のコイルを用い、かつ簡易な調整・制御手段を用い、高効率にワイヤレス電力伝送を行うとされているが、送配電システムおよび送配電事業に関するものではない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
位相調整手段を直列に接続して供給し、位相調整手段を並列に接続して供給し、位相調整手段を直並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して駆動し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して駆動し、前記交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動し、前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動し、前記給電コイル１１と直列に前記交流電源３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、トランスを介して駆動し、給電制御手段を接続して駆動し、給電手段を接続して駆動し、あるいはこれらを組み合わせて駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、図１から図７、および請求項１３に示すように、前記給電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルが交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動され、前記給電コイルが前記位相調整手段によって交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイルと直列に前記交流電の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が防水されて水中あるいは海水中に没せられ、あるいはこれらの組合で磁力波通信と非接触給電とを可能にする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、前記給電コイル１１の誘導性リアクタンスと、前記並列に接続された位相調整手段３２ａ、３２ｂの容量性リアクタンスとが、前記交流電源の基本波に対し、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイル１１に流れる励磁電流を相互に循環して交流電源３１の負担を軽減し、前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となり、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記給電コイル１１から放射される電磁波信号の放射を抑制し、変動磁界を効率よく外部に放射し、あるいはこれらの組合せであるものとする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ここで、前記給電コイル１１を駆動する交流電源の電圧をEin*Sin(ωt)とし、前記給電コイル１１のインダクタンスをL1とし、ω=2πf=変動磁界の角周波数とすると、入力端子２１ａ、２１ｂに供給される励磁電流Iin(A)は、Iin=(Ein/ωL1)Cos(ωt)となり、大きな励磁電流となる。そこで、、前記給電コイルの入力端子側に位相調整手段３２ａ、３２ｂを並列に接続し、前記交流電源の基本波に対して、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として励磁電流を相互に循環させて駈動し、前記給電コイルが前記位相調整手段３２ａ、３２ｂによって前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動し、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、あるいはこれらの組合せにより、前記給電コイル１１に大きな励磁電流を高い効率で供給することができる。
なお、前記位相調整手段３２ａのリアクタンスを前記給電コイルのリアクタンスωL1の３分の４近辺に設定し、前記位相調整手段３２ｂのリアクタンスを前記給電コイルのリアクタンスωL1の３分の１近辺に設定することで、前記共振状態と短絡状態とを実現できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
ここで、前記給電コイル１１と、受電コイル４１とは、共にあるいは何れかが、空心であり、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、水平方向に対向しており、あるいはこれらの組合せであり、給電コイル側には大きな励磁電流を駆動して高出力の変動磁界を放射し、受電コイルから高出力の起電力を誘起することができる。
また、給電コイル１１に、単線路、複線路、平行２線路、長方形のループコイル、長方形のヘリカルコイル、長方形の渦巻コイル、あるいはこれらの組合せよる扁平平角のコイルを水平方向に設置して用い、走行車線に沿って設置し、給電サービスエリア内に設置し、シームレスで長尺の給電コイルを構成し、あるいはこららの組合せにより複数のＥＶに搭載された受電コイルに対して同時に大電力の非接触給電を可能にする。
また、前記給電コイルを複数区間に分割し、複数区間で交差させ、あるいはこれらの組合せにより距離情報を発生させることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
なお、給電コイルには常時大きな励磁電流が流れるので、前記給電コイルの入力端子側に位相調整手段３２ａ、３２ｂを並列に接続し、前記交流電源の基本波に対して、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として励磁電流を相互に循環させて駈動し、前記給電コイルが前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、あるいはこれらの組合せにより、前記交流電源３１を起動時に流れる突入電流を抑制し、かつ前記給電コイルと直列に接続する位相調整手段３４によって力率を改善するとともに、前記給電コイル１１に大きな励磁電流を高い効率で供給することができる。
また、受電手段からの給電要求が無い場合には給電コイルへの電流供給を切断するか、前記給電コイルへの供給電圧を低下させるなどの対策が必要である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
前記請求項第１項から第１２項までの何れかにおいて、前記給電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルが前記交流電源の基本波に対して共振状態あるいあは共振状態に近い非共振状態として駆動され、前記給電コイルが前記位相調整手段によって前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイルと直列に前記交流電の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が防水されて水中あるいは海水中に没せられ、あるいはこれらの組合で磁力波通信と非接触給電とを可能にすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月22日(2017.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来から、給電コイルに非共振状態の給電コイルを用いるワイヤレス電力伝送装置が提案されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２０１６−１２３１８７号  特許文献１に記載されている従来の「ワイヤレス電力伝送装置」によれば、商用周波数を含む任意の周波数の交流電源から、直接あるいはトランス３３を介して給電手段のコイル１１ａを駆動し、少なくとも、給電手段のコイルと受電手段のコイル１２ａとの両方に、非共振状態のコイルを用い、かつ簡易な調整・制御手段を用い、高効率にワイヤレス電力伝送を行うとされているが、送配電システムおよび送配電事業に関するものではない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、前記給電コイルを単線路、複線路、あるいは平行２線路で構成し、前記給電コイルと受電コイルとを共振状態に近い非共振状態とすることによって、高速道路を走行中、交差点で一時停車中、サービスエリアあるいは給電ステーションで並列あるいは縦列駐車中、給電ステーションに停止中、あるいはこれらの組合せで複数台の移動体あるいは飛行体に非接触で給電サービスを可能にできる。
また、飛行艇あるいはドローンなどの飛行体、潜航ロボットなどの海水中の移動体、あるいはこれらの組合せに対して急速給電を可能にできる。
また、前記給電コイルおよび前記受電コイルを共振状態に近い非共鳴状態とすることで、コイル間の広帯域伝送が可能となり、磁力波通信用アンテナとして共用が可能となり、前記給電コイルと前記受電コイルとの間でデジタル情報の伝送を可能とし、大気中では、前記デジタル情報に基づいて、前記配電手段が、移動体からの交流電源の起動停止要求を受信し、前記要求に基いて交流電源の起動停止を制御し、大気中、水中、あるいは海水中では、給電支援手段あるいは給電支援ステーションが、移動手段からの給電起動停止要求を受信し、前記移動手段を誘導制御し、非接触給電の起動停止を制御し、あるいはこれらの組合せを行うことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
位相調整手段を並列に接続して供給し、位相調整手段を直並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して駆動し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して駆動し、前記交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動し、前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動し、前記給電コイルと直列に前記交流電源の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、トランスを介して駆動し、給電制御手段を接続して駆動し、給電手段を接続して駆動し、あるいはこれらを組み合わせて駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記送配電手段と受電手段との間で、前記給電コイルと受電コイルとを介してデジタル信号の送受信を行い、前記送配電手段によって取得したデジタル情報を、別に設けた通信ネットワークを介してセンターサーバーに転送し、前記センターサーバーにおいて、加入する移動体への課金処理を行い、送配電事業を行う。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、図１から図７、および請求項１０に示すように、前記配電手段が、低炭素発電手段を含み、移動体の移動経路に近接して設置された送配電手段から、直接給配電を受ける。
また、図１から図７、および請求項１１に示すように、前記配電手段が、該当する給電コイルへの交流電源の起動停止を制御し、前記受電手段とデジタル情報の送受信を行い、当該受電手段への課金情報の収集を要求し、前記課金情報をセンターサーバーへ発信し、交流電源の電圧を制御し、過電圧を保護し、供給電流を制御し、過電流を抑制し、あるいはこれらを組合せを行う。
また、図１から図７、および請求項１２に示すように、前記受電手段が、前記配電手段との間でデジタル情報の受送信を行い、給電の起動停止要求を送信し、誘起起電力の起動停止を制御し、出力電圧を制御し、過電圧を保護し、出力電流を制御し、過電流を抑制し、課金情報を送信し、課金情報を収集し、あるいはこれらを組合せを行う。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、図１から図７、および請求項１３に示すように、前記給電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルが交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動され、前記給電コイルが前記位相調整手段によって交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイルと直列に前記交流電の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が電磁波通信と磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が大気中、水中、海水中、あるいはこれらの組合せの中に設置され、あるいはこれらの組合で電磁波通信と磁力波通信と非接触給電との組み合わせを可能にする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、図１から図７、および請求項１４に示すように、前記交流電源の周波数が、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方を共振状態に近い非共振状態で動作可能とする周波数帯であり、非接触給電に割当てられた周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、ＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、電磁波通信に割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらの組合せによって、中距離間の電磁波通信と中距離間の磁力波通信と大電力の非接触給電との組合せを可能とする。
また、図１から図７、および請求項１５に示すように、前記給電コイルと前記受電コイルとの間の広帯域伝送特性を利用して、相互間でデジタル情報を送受信し、相互間でデジタル情報を交換し、相互間の距離を測定し、相互間の位置する方向を測定し、相互間の位置関係を制御し、相互間の自動運転を制御し、相互間の非接触給電を制御し、あるいはこれらの組合せを行う。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、図１から図７、および請求項１８に示すように、前記給電コイル、前記受電コイル、あるいはこれらの両方が、潜航する潜航手段に搭載され、非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションに搭載され、海上を航行する船舶に搭載され、大気中を飛行する飛行体に搭載され、海上の中継手段に搭載され、あるいはこれらの組合せに搭載される。
また、図１から図７、および請求項１９に示すように、水中あるいは海水中を潜航する潜航手段が、非接触給電手段を搭載し、非接触受電手段を搭載し、非接触給電制御手段を搭載し、非接触受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、推進制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、特定の潜航手段が他方の潜航手段に対して非接触給電を行い、相互間の通信を行い、あるいはこれらの両方を行う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、図１から図７、および請求項２０に示すように、前記非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションが、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、四角形、円形、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を放射し、大気中、水中、海水中、あるいはこれらの組合せの中で、移動体に搭載された受電コイルに誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記移動体に搭載された蓄電手段を充電する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、図１から図７、および請求項２１に示すように、大気中を飛行しあるいは移動する移動手段が、非接触受電手段を搭載し、非接触給受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、運転制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、大気中に設置された非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションを利用し、非接触給受電制御手段を利用し、変動磁界信号による磁力波通信手段を利用し、あるいはこれらの組合せを利用し、非接触給電を受けかつ磁力波通信を行う。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、前記給電コイル１１の誘導性リアクタンスと、前記並列に接続された位相調整手段３２ａ、３２ｂの容量性リアクタンスとが、前記交流電源の基本波に対し、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイル１１に流れる励磁電流を相互に循環して交流電源３１の負担を軽減し、前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となり、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記給電コイル１１から放射される電磁波信号の放射を抑制し、変動磁界を効率よく外部に放射し、あるいはこれらの組合せであるものとする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ここで、前記給電コイル１１を駆動する交流電源の電圧をEin*Sin(ωt)とし、前記給電コイル１１のインダクタンスをL1とし、ω=2πf=変動磁界の角周波数とすると、入力端子２１ａ、２１ｂに供給される励磁電流Iin(A)は、Iin=(Ein/ωL1)Cos(ωt)となり、大きな励磁電流となる。そこで、、前記給電コイルの入力端子側に位相調整手段３２ａ、３２ｂを並列に接続し、前記交流電源の基本波に対して、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として励磁電流を相互に循環させて駈動し、前記給電コイルが前記位相調整手段３２ａ、３２ｂによって前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動し、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、あるいはこれらの組合せにより、前記給電コイル１１に大きな励磁電流を高い効率で供給することができる。
なお、前記位相調整手段３２ａのリアクタンスを前記給電コイルのリアクタンスωL1の３分の４近辺に設定し、前記位相調整手段３２ｂのリアクタンスを前記給電コイルのリアクタンスωL1の３分の１近辺に設定することで、前記共振状態と短絡状態とを実現できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
ここで、前記受電コイルから実効電力が出力されると、それと等価な実効電力が交流電源から給電されることになるが、前記給電コイルのリアクタンスωL1(Ω)と蓄電手段の内部抵抗R(Ω)との関係がωL1＜Rの場合には、交流電源に対する負荷力率が高く給電効率も良好であるが、前記関係ωL2＜Rが成立しない場合には、前記給電コイルにリアクタンスが(1/ωC1)の位相調整手段３４を直列に接続することで対策する必要がある。
また、前記調相手段３４が給電コイルと直列に接続された場合でも、ωL1(1-(1/(ω^2*L1*C1))＜Rが成立し、前記給電コイルが共振状態に近い非共振状態で有り、前記交流電源の出力インピーダンスを負荷インピーダンスより低くし、前記給電コイルのリアクタンスを小さくし、給電コイルの負荷Ｑ値(ωL1/R)が５０以下であり、前記給電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せであれば、前記給電コイルから放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
また、前記給電コイルおよび／あるいは受電コイルのリアクタンスが前記蓄電手段の内部抵抗R(Ω)より大きくなる場合でも、前記蓄電手段の電圧を高く設定することによって、前記配電コイルおよび／あるいは受電コイルの負荷Ｑの影響を軽減できることが確認されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
ここで、前記給電コイル１１と、受電コイル４１とは、共にあるいは何れかが、空心であり、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、水平方向に対向しており、あるいはこれらの組合せであり、給電コイル側には大きな励磁電流を駆動して高出力の変動磁界を放射し、受電コイルから高出力の起電力を誘起することができる。
また、給電コイル１１に、単線路、複線路、平行２線路、長方形のループコイル、長方形のヘリカルコイル、長方形の渦巻コイル、あるいはこれらの組合せによる断面が平角形の線路あるいはコイルを、水平方向に設置し、垂直方向に設置し、走行車線に沿って設置し、給電ステーションに設置し、シームレスで長尺の給電コイルを構成し、あるいはこららの組合せにより、単一あるいは複数の移動体に搭載された受電コイルに対して同時に大電力の非接触給電を可能にする。
また、前記給電コイルを複数区間に分割し、複数区間で交差させ、あるいはこれらの組合せにより距離情報を発生させることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
なお、給電コイルには常時大きな励磁電流が流れるので、前記給電コイルの入力端子側に位相調整手段３２ａ、３２ｂを並列に接続し、前記交流電源の基本波に対して、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として励磁電流を相互に循環させて駈動し、前記給電コイルが前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、あるいはこれらの組合せにより、前記交流電源３１を起動時に流れる突入電流を抑制し、かつ前記給電コイルと直列に接続する位相調整手段３４によって力率を改善するとともに、前記給電コイル１１に大きな励磁電流を高い効率で供給することができる。
また、受電手段からの給電要求が無い場合には給電コイルへの電流供給を切断するか、前記給電コイルへの供給電圧を低下させるなどの対策が必要である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
また、前記受電コイルを動作可能とする周波数帯、あるいは３０ｋHz以下の周波数帯を用いる場合には、前記給電コイルが、単線路であり、複線路であり、あるいは平行２線路であり、前記受電コイルが四角形のコイルであり、かつ、前記給電コイルを海底に設置し、海水中に浮遊させて海底にアンカーで固定して設置し、あるいは海面に浮遊させて設置することで、大電力の非接触給電ステ−ションあるいは非接触給電プラットホームが実現できる。
あるいは、前記交流電源が海上に停泊中の船舶から直接供給され、あるいは防水ケース内に設けられた周波数変換手段によって所要の周波数に変換されて供給される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
また、前記防水ケースは、深海での使用に耐えるように耐圧構造であり、絶縁物を充填した構造であり、前記給電コイルと受電コイルとが対向している面が開放された構造であり、前記対向している面を除き導電体の構造物で蔽われた構造であり、あるいはこれらの組合せであるものとする。
また、前記受電コイルが潜航中の潜航ロボットに搭載され、前記潜航ロボットが停止中あるいは潜航中に非接触給電を可能とし、磁力波通信によって前記非接触給電ステーションとの接近と非接触給電とを相互間で制御可能とし、あるいはこれらの組合せを可能とする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図６は、本発明の第２の実施形態における送配電自ステムおよび送配電事業の構成図であり、９１ａ、９１ｂは潜航手段であり、９２ａ、９２ｂは推進手段であり、９３ａ、９３ｂは磁力波アンテナ兼非接触給受電コイルであり、９４ａ、９４ｂは非接触給受電手段であり、９５ａ、９５ｂは磁力波通信手段であり、９６ａ、９６ｂは推進制御手段である。
ここで、前記潜航手段９１ａ、９１ｂは、海水中で活動する潜航艇であり、海水中で活動する潜航支援艇であり、海水中に設置された非接触給電ステーションであり、海上に停泊中の非接触給電ステーションであり、あるいはこれらの組合せであり、かつ、他方に対して非接触給電を行い、他方から非接触給電を受け、相互間で磁力波通信を行い、あるいはこれらの組合せを行う機能を有するものとする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図７は、本発明の第２の実施形態における送配電システムおよび送配電事業の他の構成図であり、１１は給電コイル、４１は受電コイル、７１は配電手段、７２は給受電制御手段、７３は給電手段、７４は低炭素発電手段、８１は蓄電手段、８２は給電制御手段、８３は受電手段、８４は移動手段、２０２は路面である。
ここで、前記移動手段８４は、ＥＶであり、搬送車であり、ハイブリッド車であり、ドローンを含む飛行体であり、あるいはこれらの組合せであり、前記受電コイル４１に誘起する起電力は受電手段８３に接続され、内蔵する整流手段（図示せず）によって直流電圧に変換され、給受電制御手段８２を介して蓄電手段８１を充電し、充電された電力によって前記移動手段８４に電力を供給する。
また、前記配電手段を含む非接触給電ステーションが、路面あるいは路面に近接して設置され、コンビニを含む商業設備に設置され、ヘリポートと共用して設置され、空き地に設置され、住宅に近接して設置され、ガレージあるいは駐車場に設置され、あるいはこれらの組合せで設置される。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
また、センターサーバを含め、交通管制手段、飛行管制手段、前記配電手段、給受電制御手段、前記受電手段、あるいはこれらの組合せが、連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・運転に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操作を支援するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含むものとする。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
本発明は上記のように構成されているため、前記給電コイルと受電コイルとが、非飽和状態であり、非共鳴状態あるいは非共振状態であり、負荷Qが５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せであることから、本発明を利用して、走行中、一時停車中、あるいは駐車中のＥＶへの大電力の送配電事業を行い、潜航中、歩行中、あるいは走行中のロボットへの大電力の送配電事業を行い、非接触給電ステーションを商業施設などに設けてドローンなど飛行体への送配電事業を行い、水中あるいは海水中で潜航手段に送配電事業を行い、デジタル情報ネットワークを構成して送配電システムの効率化を図り、あるいはこれらの組合せを含む広範囲な用途への応用あるいは適用が可能である。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
高速道路沿い、一般道路沿い、サービスエリア内、給電ステーション、駐車場、ガレージ、あるいはこれらの組み合わせにおいて、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業において、
前記送配電システムが、少なくとも、送配電手段と、受電手段とから構成され、
前記送配電手段が、少なくとも、給電コイルを有し、
前記給電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
前記受電手段が、少なくとも、受電コイルを有し、
前記受電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
前記給電コイルと受電コイルとが、水平方向に対向し、垂直方向に対向し、あるいはこれらの組合せで対向し、
前記配電手段が、前記給電コイルに５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える交流電源を、直接駆動し、周波数を変換して駆動し、位相調整手段を直列に接続して供給し、位相調整手段を並列に接続して供給し、位相調整手段を直並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して駆動し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して駆動し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、トランスを介して駆動し、給電制御手段を接続して駆動し、給電手段を接続して駆動し、あるいはこれらを組み合わせて駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、
前記受電手段が、前記給電コイルから放射された高出力の変動磁界によって前記受電コイルに誘起する起電力を、直接出力し、インピーダンス変換手段を介して出力し、トランスを介して出力し、位相調整手段を直列に接続して出力し、位相調整手段を並列に接続して出力し、位相調整手段を直並列に接続して出力し、受電制御手段を接続して出力し、周波数を変換して出力し、整流手段を接続し直流電圧に変換して出力し、蓄電手段に接続して出力し、あるいはこれらを組合せて出力し、
前記送配電手段と受電手段との間で、前記給電コイルと受電コイルとを介してデジタル信号の送受信を行い、前記送配電手段によって取得したデジタル情報を、別に設けた通信ネットワークを介してセンターサーバーに転送し、前記センターサーバーにおいて、加入する移動体への課金処理を行い、送配電事業を行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記請求項第１項から第９項までの何れかにおいて、前記配電手段が、低炭素発電手段を含み、移動体の移動経路に近接して設置された送配電手段から、直接給配電を受けることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
前記請求項第１項から第１２項までの何れかにおいて、前記給電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルが交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動され、前記給電コイルが前記位相調整手段によって交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイルと直列に前記交流電の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と非共振状態でありあるいは共振状態に近い非共振状態であり、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が電磁波通信と磁力波通信と非接触給電とで共用されあるいは併設され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が大気中、水中、海水中、あるいはこれらの組合せの中に設置され、あるいはこれらの組合で電磁波通信と磁力波通信と非接触給電との組み合わせを可能にすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
前記請求項第１項から第１３項までの何れかにおいて、前記交流電源の周波数が、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方を共振状態に近い非共振状態で動作可能とする周波数帯であり、非接触給電に割当てられた周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、ＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、電磁波通信に割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらの組合せによって、中距離間の電磁波通信と中距離間の磁力波通信と大電力の非接触給電との組合せを可能とすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
前記請求項第１項から第１７項までの何れかにおいて、前記給電コイル、前記受電コイル、あるいはこれらの両方が、潜航する潜航手段に搭載され、非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションに搭載され、海上を航行する船舶に搭載され、大気中を飛行する飛行体に搭載され、海上の中継手段に搭載され、あるいはこれらの組合せに搭載されることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２０】
前記請求項第１項から第１９項までの何れかにおいて、前記非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションが、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、四角形、円形、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を放射し、大気中、水中、海水中、あるいはこれらの組合せの中で、移動体に搭載された受電コイルに誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記移動体に搭載された蓄電手段を充電することを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２１】
前記請求項第１項から第２０項までの何れかにおいて、大気中を飛行しあるいは移動する移動手段が、非接触受電手段を搭載し、非接触給受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、運転制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、大気中に設置された非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションを利用し、非接触給受電制御手段を利用し、変動磁界信号による磁力波通信手段を利用し、あるいはこれらの組合せを利用し、非接触給電を受けかつ磁力波通信を行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月7日(2017.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来から、給電コイルに非共振状態の給電コイルを用いるワイヤレス電力伝送装置が提案されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２０１６−１２３１８７号  特許文献１に記載されている従来の「ワイヤレス電力伝送装置」によれば、商用周波数を含む任意の周波数の交流電源から、直接あるいはトランス３３を介して給電手段のコイル１１ａを駆動し、少なくとも、給電手段のコイルと受電手段のコイル１２ａとの両方に、非共振状態のコイルを用い、かつ簡易な調整・制御手段を用い、高効率にワイヤレス電力伝送を行うとされているが、送配電システムおよび送配電事業に関するものではない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
この発明に係わる送配電システムは、給電コイルおよび／あるいは受電コイルを、非飽和状態とし、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態とし、負荷Ｑ値を５０以下とし、負荷時電圧変動率を５０％以下とし、共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態とし、あるいはこれらの組合せとし、給電コイルを単線路、複線路、平行２線路、円状のコイル、あるいは四角形のコイルとし、あるいはこれらの組合せとし、
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、前記給電コイルを単線路、複線路、あるいは平行２線路で構成し、前記給電コイルと受電コイルとを、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態とすることによって、高速道路を走行中、交差点で一時停車中、サービスエリアあるいは給電ステーションで並列あるいは縦列駐車中、給電ステーションに停車中、あるいはこれらの組合せで複数台の移動体に非接触で給電サービスを可能にできる。
また、前記給電コイルと受電コイルとを、非共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態とすることによって、飛行艇あるいはドローンなどの飛行体、潜航ロボットなどの海水中の移動体、あるいはこれらの組合せに対して非接触給電を可能にできる。
また、前記給電コイルと受電コイルとを共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態とすることで、コイル間の広帯域伝送が可能となり、高精度の位置検知が可能となり、磁力波通信用アンテナとして共用が可能となり、前記給電コイルと前記受電コイルとの間でデジタル情報の伝送を可能とし、大気中では、前記デジタル情報に基づいて、前記配電手段が、移動体からの交流電源の起動停止要求を受信し、前記要求に基いて交流電源の起動停止を制御し、大気中、水中、あるいは海水中では、給電支援手段あるいは給電支援ステーションが、開閉式の屋根あるいは扉を有し、移動手段からの給電起動停止要求を受信し、前記移動手段を誘導制御し、非接触給電の起動停止を制御し、あるいはこれらの組合せを行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
図１から図７、および請求項１に示すように、高速道路沿い、一般道路沿い、サービスエリア内、給電ステーション、駐車場、ガレージ、あるいはこれらの組み合わせにおいて、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業において、前記送配電システムが、少なくとも、送配電手段と、受電手段とから構成され、前記送配電手段が、少なくとも、給電コイルを有し、前記給電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記受電手段が、少なくとも、受電コイルを有し、前記受電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、前記給電コイルと受電コイルとが、水平方向に対向し、垂直方向に対向し、あるいはこれらの組合せで対向し、前記配電手段が、前記給電コイルに５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える交流電源を、直接駆動し、周波数を変換して駆動し、位相調整手段を直列に接続して供給し、
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
位相調整手段を並列に接続して供給し、位相調整手段を直並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して駆動し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して駆動し、前記交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動し、前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動し、前記給電コイルと直列に前記交流電源の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、トランスを介して駆動し、給電制御手段を接続して駆動し、給電手段を接続して駆動し、あるいはこれらを組み合わせて駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記送配電手段と受電手段との間で、前記給電コイルと受電コイルとを介してデジタル信号の送受信を行い、前記送配電手段によって取得したデジタル情報を、別に設けた通信ネットワークを介してセンターサーバーに転送し、前記センターサーバーにおいて、加入する移動体への課金処理を行い、送配電事業を行う。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、図１から図７、および請求項２に示すように、前記給電コイルを平打ち導体によって構成し、前記平打ち導体と高誘電率の絶縁物とをサンドイッチ状に重ね合わせてフラットワイズ巻とし、絶縁物を含浸して防水処理を行い、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にしてドラムに巻き取り、前記ドラムから巻き戻して地面に設置し、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にして車両による輸送可能な長さのユニット構造とし、前記平打ち導体の幅広側の厚みを幅狭側の厚みの２倍以上とし、前記平打ち導体の幅広側の厚みを絶縁距離の２倍以上とし、前記平打導体の幅広側の厚みを前記平行２線路の中心間の間隔の0.05倍以上から１倍未満とし、前記平打ち導体の幅広側を地面に対して水平方向に設置し、あるいはこれらの組合せによって、平行２線路の単位長さ当たりのインダクタンスを低下させ、励磁電流を増大させ、大電力の給電を可能とし、かつ工事費の経済化を図る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、図１から図７、および請求項１０に示すように、前記配電手段が、低炭素発電手段を含み、移動体の移動経路に近接して設置された送配電手段から、直接送配電サービスを受ける。
また、図１から図７、および請求項１１に示すように、前記配電手段が、該当する給電コイルへの交流電源の起動停止を制御し、前記受電手段とデジタル情報の送受信を行い、当該受電手段への課金情報の収集を要求し、前記課金情報をセンターサーバーへ発信し、交流電源の電圧を制御し、過電圧を保護し、供給電流を制御し、過電流を抑制し、あるいはこれらを組合せを行う。
また、図１から図７、および請求項１２に示すように、前記受電手段が、前記配電手段との間でデジタル情報の受送信を行い、給電の起動停止要求を送信し、誘起起電力の起動停止を制御し、出力電圧を制御し、過電圧を保護し、出力電流を制御し、過電流を抑制し、課金情報を送信し、課金情報を収集し、あるいはこれらを組合せを行う。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、図１から図７、および請求項１３に示すように、前記給電コイルが前記交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動され、前記給電コイルが交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイルが前記交流電源の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップ回路を接続して駈動され、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で接続され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が電磁波通信と磁力波通信と非接触給電とで共用され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が大気中と水中と海水中との組み合わせで共用され、電磁波通信と磁力波通信と非接触給電との組合せで共用され、高精度の位置検知を可能とし、あるいはこれらの組合せによる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、図１から図７、および請求項１４に示すように、前記交流電源の周波数が、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で動作可能とする周波数帯であり、非接触給電に割当てられた周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、ＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、電磁波通信に割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらの組合せによって、中距離間の電磁波通信と中距離間の磁力波通信と大電力の非接触給電との組合せを可能とする。
また、図１から図７、および請求項１５に示すように、前記給電コイルと前記受電コイルとの間の広帯域伝送特性を利用して、相互間でデジタル情報を送受信し、相互間でデジタル情報を交換し、相互間の距離を測定し、相互間の位置する方向を測定し、相互間の位置関係を制御し、相互間の自動運転を制御し、相互間の非接触給電を制御し、あるいはこれらの組合せを行う。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、図１から図７、および請求項１８に示すように、前記給電コイル、前記受電コイル、あるいはこれらの両方が、潜航する潜航手段に搭載され、非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションに搭載され、海上を航行する船舶に搭載され、大気中を飛行する飛行体に搭載され、海上の中継手段に搭載され、あるいはこれらの組合せに搭載される。
また、図１から図７、および請求項１９に示すように、水中あるいは海水中を潜航する潜航手段が、非接触給電手段を搭載し、非接触受電手段を搭載し、非接触給電制御手段を搭載し、非接触受電制御手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、推進制御手段を搭載し、あるいはこれらの組合せを搭載し、特定の潜航手段が他方の潜航手段に対して非接触給電を行い、相互間の通信を行い、あるいはこれらの両方を行う。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、図１から図７、および請求項２０に示すように、前記非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションが、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、四角形、円形、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を放射し、大気中、水中、海水中、あるいはこれらの組合せの中で、移動体に搭載された受電コイルに誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記移動体に搭載された蓄電手段を充電する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、図１から図７、および請求項２１に示すように、ドローンを含め、大気中を飛行しあるいは移動する移動手段が、非接触受電手段を搭載し、非接触給受電制御手段を搭載し、電磁波信号による通信手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、運転制御手段を搭載し、大気中に設置された非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションを基点とし、開閉式屋根あるいは扉を有する非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションを基点とし、電磁波信号と磁力波信号との伝搬速度差から距離を測定し、磁力波信号により方向を測定し、高精度で位置を検知し、あるいはこれらの組合せによって、前記移動手段が安全運航を確保し、かつ非接触給電を受ける。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、前記給電コイル１１の誘導性リアクタンスと、前記並列に接続された位相調整手段３２ａ、３２ｂの容量性リアクタンスとが、前記交流電源の基本波に対し、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイル１１に流れる励磁電流を相互に循環して交流電源３１の負担を軽減し、前記交流電源の第２高調波に対して前記給電コイル１１を短絡状態とし、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、前記給電コイル１１から放射される電磁波信号の放射を抑制し、変動磁界を効率よく外部に放射し、あるいはこれらの組合せであるものとする。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、前記給電コイル１１の誘導性リアクタンスと、前記直列に接続された位相調整手段３４の容量性リアクタンスとが、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイル１１に流れる実効負荷電流の力率を改善し、かつ前記給電コイル１１から放射される電磁波信号の放射を抑制するものとする。
また、前記受電コイルの誘導性リアクタンスと、前記受電コイルと直列に接続された位相調整手段６４の容量性リアクタンスと、前記受電コイルの周辺に存在する浮遊容量の容量性リアクタンスとが、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で有り、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、電磁波信号の再放射を抑制し、前記給電コイルから放射された変動磁界から起電力を効率よく誘起し、蓄電手段６１に有効電力を供給するものとする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ここで、前記給電コイル１１を駆動する交流電源の電圧をEin*Sin(ωt)とし、前記給電コイル１１のインダクタンスをL1とし、ω=2πf=変動磁界の角周波数とすると、入力端子２１ａ、２１ｂに供給される励磁電流Iin(A)は、Iin=(Ein/ωL1)Cos(ωt)となり、大きな励磁電流となる。そこで、前記給電コイル１１の入力端子側に位相調整手段３２ａ、３２ｂを並列に接続し、前記交流電源の基本波に対して、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として励磁電流を相互に循環させて駈動し、前記給電コイルが前記位相調整手段３２ａ、３２ｂによって前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動し、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、あるいはこれらの組合せにより、前記給電コイル１１に大きな励磁電流を高い効率で供給することができる。
なお、前記位相調整手段３２ａのリアクタンスを前記給電コイル１１のリアクタンスωL1の３分の４近辺に設定し、前記位相調整手段３２ｂのリアクタンスを前記給電コイル１１のリアクタンスωL1の３分の１近辺に設定することで、前記共振状態と短絡状態とを実現できる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
なお、前記給電コイルと、位相調整手段３２ａ、３２ｂおよび前記給電コイルの周辺に存在する浮遊容量とは、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、負荷Ｑが５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せとすることで、電磁波信号の放射を抑制し、変動磁界を効率よく放射し、大気中、電磁波信号の伝搬損失が大気中での伝搬損に比較して大きい物質中、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中、あるいはこれらの組み合わせの中での非接触給電と磁力波通信とが可能となる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
そこで、前記受電コイルにリアクタンスが(1/ωC2)の位相調整手段を直列に接続し、(1/(ω^2*L2*C2))≒1とすると、前記蓄電手段に流れる電流Iout(A)は、
Iout=Eout/(R+jωL2(1-(1/(ω^2*L2*C2)))≒Eout/(R)={[(Ein/(10*R))*(μe2*(N2/N1)*S2)]/D^3}Sin(ωt)−−（４）
となり、前記蓄電手段に起電力と同相の充電電流が流れることになり、実効電力が出力される。
なお、前記（４）式において、前記調相手段が直列に接続された場合でも、ωL2(1-(1/(ω^2*L2*C2))＜Rが成立する場合を前記受電コイルが、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、受電コイルの負荷Ｑ値(ωL2/R)が５０以下であり、前記受電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せによって、前記受電コイルから再放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
ここで、前記受電コイルから実効電力が出力されると、それと等価な実効電力が交流電源から給電されることになるが、前記給電コイルのリアクタンスωL1(Ω)と蓄電手段の内部抵抗R(Ω)との関係がωL1＜Rの場合には、交流電源に対する負荷力率が高く給電効率も良好であるが、前記関係ωL2＜Rが成立しない場合には、前記給電コイルにリアクタンスが(1/ωC1)の位相調整手段３４を直列に接続することで対策する必要がある。
また、前記調相手段３４が給電コイルと直列に接続された場合でも、ωL1(1-(1/(ω^2*L1*C1))＜Rが成立し、前記給電コイルが、非共振状態で有り、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で有り、前記交流電源の出力インピーダンスを負荷インピーダンスより低くし、前記給電コイルのリアクタンスを小さくし、給電コイルの負荷Ｑ値(ωL1/R)が５０以下であり、前記給電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せであれば、前記給電コイルから放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
また、前記給電コイルおよび／あるいは受電コイルのリアクタンスが前記蓄電手段の内部抵抗R(Ω)より大きくなる場合でも、前記蓄電手段の電圧を高く設定することによって、前記配電コイルおよび／あるいは受電コイルの負荷Ｑの影響を軽減できることが確認されている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
ここで、前記給電コイル１１と、受電コイル４１とは、共にあるいは何れかが、空心であり、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、水平方向に対向しており、あるいはこれらの組合せであり、給電コイル側には大きな励磁電流を駆動して高出力の変動磁界を放射し、受電コイルから高出力の起電力を誘起することができる。
また、給電コイル１１に、単線路、複線路、平行２線路、長方形のループコイル、長方形のヘリカルコイル、長方形の渦巻コイル、あるいはこれらの組合せによる断面が平角形の線路あるいはコイルを、水平方向に設置し、垂直方向に設置し、走行車線に沿って設置し、給電ステーションに設置し、シームレスで長尺の給電コイルを構成し、あるいはこららの組合せにより、単一あるいは複数の移動体に搭載された受電コイルに対して同時に大電力の非接触給電を可能にする。
また、前記給電コイルを複数区間に分割し、複数区間で交差させ、あるいはこれらの組合せにより距離情報を発生させることができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
なお、給電コイルには常時大きな励磁電流が流れるので、前記給電コイルの入力端子側に位相調整手段３２ａ、３２ｂを並列に接続し、前記交流電源の基本波に対して、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として励磁電流を相互に循環させて駈動し、前記給電コイルが前記交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイル１１と直列に前記交流電３１の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップを接続し、あるいはこれらの組合せにより、前記交流電源３１を起動時に流れる突入電流を抑制し、かつ前記給電コイルと直列に接続する位相調整手段３４によって力率を改善するとともに、前記給電コイル１１に大きな励磁電流を高い効率で供給することができる。
また、受電手段からの給電要求が無い場合には給電コイルへの電流供給を切断するか、前記給電コイルへの供給電圧を低下させるなどの対策が必要である。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、前記給電コイルおよび/あるいは受電コイルの誘導性リアクタンスと、前記位相調整手段の容量性リアクタンスと、前記給電コイルの周辺に存在する浮遊容量の容量性リアクタンスとを、非共振状態とし、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態とし、５０以下の負荷Ｑ値とし、負荷時電圧変動率が５０％以下とし、交流電源の周波数より低い共振周波数とし、あるいはこれらの組合せによって、前記給電コイルから放射される電磁波信号を抑制することが可能となり、前記受電コイルから再放射される電磁波信号を抑制することが可能となり、水中あるいは海水中では変位電流の放射あるいは再放射を抑制できるので、渦電流損による損失を抑制できることから、給電コイルから海水中において大きな変動磁界を高い効率で外部へ放射し、受電コイルに大きな起電力を高い効率で誘起することが可能となる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
また、前記受電コイルのリアクタンスωL2(Ω)と蓄電手段の内部抵抗R(Ω)との関係がωL2＜Rの場合には、前記受電コイルが非共振状態であっても、前記蓄電手段に流れる電流Iout(A)は、
Iout=Eout/(R+jωL2)≒Eout/(R)=[((Ein/(Ly1*R))*N2*S2)/(2^0.5*D1*ACOSH(Lx1/w1))]Sin(ωt) −−（６）
となり、前記蓄電手段に実効電流が流れ、大気中でも海水中でも非接触給電が可能となる。
また、前記関係ωL2＜Rが成立しない場合には、前記受電コイルにリアクタンスが(1/ωC2)の位相調整手段を直列に接続し、(1/(ω^2*L2*C2))≒1とし、共振状態あるいは共振状態に近い非共振とすることで前記蓄電手段に起電力と同相の充電電流が流れることになる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
ただし、前記調相手段が受電コイルと直列に接続された場合でも、前記受電コイルが共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で有り、受電コイルの負荷Ｑ値(ωL2/R)が５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記受電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、あるいはこれらの組合せによって、前記受電コイルから再放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
また、前記給電コイルにおいて前記調相手段が直列に接続された場合でも、ωL1(1-(1/(ω^2*L1*C1))＜Rが成立し前記給電コイルが共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で有り、給電コイルの負荷Ｑ値(ωL1/R)が５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、前記給電コイルの共振周波数が駆動する交流電源の周波数より低い状態であり、あるいはこれらの組合せによって、前記給電コイルから放射される電磁波信号が抑制されるので、海水中での非接触給電が可能となる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、前記給電コイル３０１ａから３０１ｄは、空心であり、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、受電コイル（表示せず）とは水平方向に対向しており、あるいはこれらの組合せであり、給電コイル側には大きな励磁電流を駆動して高出力の変動磁界を放射し、受電コイルから高出力の起電力を誘起することができる。
また、前記給電コイル３０１ａから３０１ｄは、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、長方形のループコイルであり、長方形の渦巻コイルであり、あるいはこれらの組合せよる長尺のコイルであり、走行車線に沿って埋設し、シームレスで長尺の給電コイルを構成し、あるいはこれらの組合せにより複数のＥＶに搭載された受電コイルに対して同時に大電力の非接触給電を可能にする。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
ここで、前記給電コイルおよび／あるいは受電コイルを、非共振状態とし、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態とし、負荷Ｑ値が５０以下とし、負荷時電圧変動率が５０％以下とし、あるいはこれらの組合せとすることで、前記給電コイルからの電磁波信号の放射を抑制し、前記受電コイルからの電磁波の再放射を抑制することが可能となり、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中で生じる渦電流損を軽減できるので、近距離間で高い給電効率で非接触給電が可能となり、中距離間で磁力波通信が可能となる。
また、前記交流電流の周波数が、前記受電コイルを動作可能とする周波数帯であり、３０ｋHz以下の周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２０．３４ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、および４０．６８ＭＨｚを含むＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらを組み合わせることによって、海水中での大電力の非接触給電が可能となる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
また、前記受電コイルを動作可能とする周波数帯、あるいは３０ｋHz以下の周波数帯を用いる場合には、前記給電コイルが、単線路であり、複線路であり、あるいは平行２線路であり、前記受電コイルが四角形のコイルであり、かつ、前記給電コイルを海底に設置し、海水中に浮遊させて海底にアンカーで固定して設置し、あるいは海面に浮遊させて設置することで、大電力の非接触給電ステ−ションあるいは非接触給電プラットホームが実現できる。
あるいは、前記交流電源が海上に停泊中の船舶から直接供給され、あるいは防水ケース内に設けられた周波数変換手段によって所要の周波数に変換されて供給される。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
また、前記防水ケースは、深海での使用に耐えるように耐圧構造であり、絶縁物を充填した構造であり、前記給電コイルと受電コイルとが対向している面が開放された構造であり、前記対向している面を除き導電体の構造物で蔽われた構造であり、あるいはこれらの組合せであるものとする。
また、前記受電コイルが潜航中の潜航ロボットに搭載され、前記潜航ロボットが停止中あるいは潜航中に非接触給電を可能とし、磁力波通信によって前記非接触給電ステーションとの接近と非接触給電とを相互間で制御可能とし、あるいはこれらの組合せを可能とする。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
特に、前記平角導体あるいは平打ち導体の幅広側を幅狭側の２倍以上とし、前記幅広側の長さを前記絶縁物の絶縁距離の２倍以上とし、前記平角導体あるいは平打ち導体の幅広側を地面に対して水平方向に設置し、変動磁界を垂直方向に放射させ、あるいはこれらの組合せによって、単位当たりのインダクタンスを低下させ、かつ工事費の経済化を図る。
同様に、前記平打ち導体あるいは平角導体の幅広側が垂直方向に配置され、単線路、複線路、平行２線路、円形あるいは角形の閉ループコイル、あるいはこれらの組合せを構成し、変動磁界を水平方向に放射させても同様な効果が得られる。
また、前記コイルを給電コイルとして用いる場合、大きな励磁電流を駆動する必要があり、単位当たりのインダクタンスを低下させることで励磁電流を増加でき、フラットワイズ巻とすることで分布容量を附加でき、あるいはこれらの組合せによって、大電力の給電が可能となり、力率を改善するために必要な位相調整手段の負担を軽減できる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図６は、本発明の第２の実施形態における送配電自ステムおよび送配電事業の構成図であり、９１ａ、９１ｂは潜航手段であり、９２ａ、９２ｂは推進手段であり、９３ａ、９３ｂは磁力波アンテナ兼非接触給受電コイルであり、９４ａ、９４ｂは非接触給受電手段であり、９５ａ、９５ｂは磁力波通信手段であり、９６ａ、９６ｂは推進制御手段である。
ここで、前記潜航手段９１ａ、９１ｂは、海水中で活動する潜航艇であり、海水中で活動する潜航支援艇であり、海水中に設置された非接触給電ステーションであり、海上に停泊中の非接触給電ステーションであり、あるいはこれらの組合せであり、かつ、他方に対して非接触給電を行い、他方から非接触給電を受け、相互間で磁力波通信を行い、あるいはこれらの組合せを行う機能を有するものとする。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
また、前記デジタル情報の交換がパルス幅変調方式を含む定振幅変調方式によって行われ、かつ、前記デジタル情報を含む磁力波信号の周波数帯が、前記給電コイルおよび／あるいは受電コイルを海水中での無線通信を可能にする周波数帯であり、３０ｋHz以下の周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２０．３４ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、および４０．６８ＭＨｚを含むＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらを組み合わであり、かつ、占有周波数帯域幅が広帯域であるものとする。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図７は、本発明の第２の実施形態における送配電システムおよび送配電事業の他の構成図であり、１１は給電コイル、４１は受電コイル、７１は配電手段、７２は給受電制御手段、７３は給電手段、７４は低炭素発電手段、８１は蓄電手段、８２は給電制御手段、８３は受電手段、８４は移動手段、２０２は路面である。
ここで、前記移動手段８４は、ＥＶであり、搬送車であり、ハイブリッド車であり、ドローンを含む飛行体であり、あるいはこれらの組合せであり、前記受電コイル４１に誘起する起電力は受電手段８３に接続され、内蔵する整流手段（図示せず）によって直流電圧に変換され、給受電制御手段８２を介して蓄電手段８１を充電し、充電された電力によって前記移動手段８４に電力を供給する。
また、前記配電手段を含む非接触給電ステーションが、路面あるいは路面に近接して設置され、コンビニを含む商業設備に設置され、ヘリポートと共用して設置され、空き地に設置され、ドロンポートとして設置され、住宅に近接して設置され、ガレージあるいは駐車場に設置され、開閉式の屋根あるいは扉を有し、あるいはこれらの組合せで設置される。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
また、前記デジタル情報の交換がパルス幅変調方式を含む定振幅変調方式によって行われ、かつ、前記デジタル情報を含む変動磁界信号の周波数帯が、給電コイルおよび／あるいは受電コイルを非共鳴状態あるいは非共振状態で動作可能とする周波数帯を含み、３ＭＨｚ以下の周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２０．３４ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、および４０．６８ＭＨｚを含むＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらを組み合わせであり、かつ、占有周波数帯域幅が法により規定された範囲であるものとする。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
また、センターサーバを含め、交通管制手段、飛行管制手段、前記配電手段、給受電制御手段、前記受電手段、あるいはこれらの組合せが、連携してデジタル情報ネットワークを構成し、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動体からの交流電源の起動停止要求を送受信するステップを含み、前記起動停止要求に基いて前記交流電源の起動停止を制御するステップを含み、前記起動停止要求に基いて電力料金を課金するステップを含み、運用・運転に必要な情報を交換するステップを含み、運転制御・運転操作を支援するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含むものとする。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
以上の説明では、前記給電コイルと受電コイルとを非飽和状態で用いることによって、給電コイルおよび受電コイルに大きな電流を流せるので、大容量の送配電システムが高い給電効率で実現できることについて述べたが、同時に、前記給電コイルと受電コイルとを、非共振状態で用い、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で用い、負荷Ｑ値が５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、共振周波数が交流電源の周波数より低い状態であり、非共振状態である受電コイルのリアクタンス値が蓄電手段の内部抵抗値より小さい値であり、あるいはこれらの組合せによって、大気中、電磁波信号の伝搬損失が大気中での伝搬損に比較して大きい物質中、塩分濃度が０％から１０％までの真水中もしくは海水中、あるいはこれらの組み合わせの中での送配電システムおよび送配電事業を安価に実現できるなど、多様な展開が可能となる。
また、前記移動体が広範囲を移動する可能性があり、前記ネットワーク内で伝送されるデジタル情報に基づいて、移動範囲を限定するステップを含み、移動範囲を拡大するステップを含み、国境を越えて移動範囲を拡大するステップを含み、あるいはこれらの組合せを含む必要がある。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
本発明は上記のように構成されているため、前記給電コイルと受電コイルとが、非飽和状態であり、非共鳴状態あるいは非共振状態であり、負荷Qが５０以下であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、あるいはこれらの組合せであることから、本発明を利用して、走行中、一時停車中、あるいは駐車中のＥＶへの大電力の送配電事業を行い、潜航中、歩行中、あるいは走行中のロボットへの大電力の送配電事業を行い、非接触給電ステーションを商業施設などに設けてドローンなど飛行体への送配電事業を行い、水中あるいは海水中で潜航手段に送配電事業を行い、デジタル情報ネットワークを構成して送配電システムの効率化を図り、あるいはこれらの組合せを含む広範囲な用途への応用あるいは適用が可能である。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
高速道路沿い、一般道路沿い、サービスエリア内、給電ステーション、駐車場、ガレージ、あるいはこれらの組み合わせにおいて、ファラデーの電磁誘導の法則に基づく、送配電システムおよび送配電事業において、
前記送配電システムが、少なくとも、送配電手段と、受電手段とから構成され、
前記送配電手段が、少なくとも、給電コイルを有し、
前記給電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、単線路であり、複線路であり、平行２線路であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
前記受電手段が、少なくとも、受電コイルを有し、
前記受電コイルが、非飽和状態であり、非共振状態であり、共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態であり、５０以下の負荷Ｑ値であり、負荷時電圧変動率が５０％以下であり、駆動する交流電源の周波数より低い共振周波数であり、四角形のコイルであり、円状のコイルであり、広い帯域幅であり、あるいはこれらの組合せであり、
前記給電コイルと受電コイルとが、水平方向に対向し、垂直方向に対向し、あるいはこれらの組合せで対向し、
前記配電手段が、前記給電コイルに５０Ｈｚから４１ＭＨｚを超える交流電源を、直接駆動し、周波数を変換して駆動し、位相調整手段を直列に接続して供給し、位相調整手段を並列に接続して供給し、位相調整手段を直並列に接続して供給し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を直列に接続して駆動し、リアクトルとコンデンサとを含む位相調整手段を並列に接続して駆動し、前記交流電源の電源入力端子にリアクトルを接続して駆動し、トランスを介して駆動し、給電制御手段を接続して駆動し、給電手段を接続して駆動し、あるいはこれらを組み合わせて駆動して、前記給電コイルから高出力の変動磁界を放射させ、
前記受電手段が、前記給電コイルから放射された高出力の変動磁界によって前記受電コイルに誘起する起電力を、直接出力し、インピーダンス変換手段を介して出力し、トランスを介して出力し、位相調整手段を直列に接続して出力し、位相調整手段を並列に接続して出力し、位相調整手段を直並列に接続して出力し、受電制御手段を接続して出力し、周波数を変換して出力し、整流手段を接続し直流電圧に変換して出力し、蓄電手段に接続して出力し、あるいはこれらを組合せて出力し、
前記送配電手段と受電手段との間で、前記給電コイルと受電コイルとを介してデジタル信号の送受信を行い、前記送配電手段によって取得したデジタル情報を、別に設けた通信ネットワークを介してセンターサーバーに転送し、前記センターサーバーにおいて、加入する移動体への課金処理を行い、送配電事業を行うことを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記請求項第１項において、前記給電コイルを平打ち導体によって構成し、前記平打ち導体と高誘電率の絶縁物とをサンドイッチ状に重ね合わせてフラットワイズ巻とし、絶縁物を含浸して防水処理を行い、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にしてドラムに巻き取り、前記ドラムから巻き戻して地面に設置し、前記平打ち導体の幅広側を水平方向にして車両による輸送可能な長さのユニット構造とし、前記平打ち導体の幅広側の厚みを幅狭側の厚みの２倍以上とし、前記平打ち導体の幅広側の厚みを絶縁距離の２倍以上とし、前記平打導体の幅広側の厚みを前記平行２線路の中心間の間隔の0.05倍以上から１倍以下とし、前記平打ち導体の幅広側を地面に対して水平方向に設置し、あるいはこれらの組合せによって、単位当たりのインダクタンスを低下させ、励磁電流を増大させ、大電力の給電を可能とし、かつ工事費の経済化を図ることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記請求項第１項から第９項までの何れかにおいて、前記配電手段が、低炭素発電手段を含み、移動体の移動経路に近接して設置された送配電手段から、直接送配電サービスを受けることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
前記請求項第１項から第１２項までの何れかにおいて、前記給電コイルが前記交流電源の基本波に対して共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態として駆動され、前記給電コイルが交流電源の第２高調波に対して短絡状態となって駆動され、前記給電コイルが前記交流電源の奇数高調波に共振する並列共振回路あるいはトラップ回路を接続して駈動され、前記受電コイルが前記分布容量および浮遊容量を含む位相調整手段と共振状態あるいは共振状態に近い非共振状態で接続され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が磁力波通信と非接触給電とで共用され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が電磁波通信と磁力波通信と非接触給電とで共用され、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方が大気中と水中と海水中との組み合わせで共用され、電磁波通信と磁力波通信と非接触給電との組合せで共用され、高精度の位置検知を可能とし、あるいはこれらの組合せによることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正４２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
前記請求項第１項から第１３項までの何れかにおいて、前記交流電源の周波数が、前記給電コイルと受電コイルとの何れか一方あるいは両方を共振状態に近い非共振状態で動作可能とする周波数帯であり、非接触給電に割当てられた周波数帯であり、高周波利用設備に割り当てられた周波数帯であり、ＩＳＭバンドに割当てられた周波数帯であり、電磁波通信に割当てられた周波数帯であり、あるいはこれらの組合せによって、電磁波通信と、磁力波通信と、大電力の非接触給電との組合せを可能にすることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正４３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
前記請求項第１項から第１７項までの何れかにおいて、前記給電コイル、前記受電コイル、あるいはこれらの両方が、潜航する潜航手段に搭載され、非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションに搭載され、海上を航行する船舶に搭載され、海上を飛行する飛行体に搭載され、海上の中継手段に搭載され、あるいはこれらの組合せに搭載されることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正４４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２０】
前記請求項第１項から第１９項までの何れかにおいて、前記非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションが、電力ケーブルを通じて直流電源あるいは交流電源の供給を受け、単線路、複線路、平行２線路、四角形、円形、あるいはこれらの組合せによる給電コイルから変動磁界を放射し、大気中、水中、海水中、あるいはこれらの組合せの中で、移動体に搭載された受電コイルに誘起する起電力を整流手段によって直流電圧に変換し、前記移動体に搭載された蓄電手段を充電することを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。
【手続補正４５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２１】
前記請求項第１項から第２０項までの何れかにおいて、ドローンを含め、大気中を飛行しあるいは移動する移動手段が、非接触受電手段を搭載し、非接触給受電制御手段を搭載し、電磁波信号による通信手段を搭載し、変動磁界信号による磁力波通信手段を搭載し、蓄電手段を搭載し、運転制御手段を搭載し、大気中に設置された非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションを基点とし、開閉式の屋根あるいは扉を有する非接触給電支援手段あるいは非接触給電ステーションを基点とし、電磁波信号と磁力波信号との伝搬速度差から距離を測定し、磁力波信号により方向を測定し、高精度で位置を検知し、あるいはこれらの組合せによって、前記移動手段が安全運航を確保し、かつ非接触給電を受けることを特徴とする送配電システムおよび送配電事業。