(57)【要約】【課題】漏洩電磁界を低減する。【解決手段】受電装置１１は、車両本体７０の底面７６に配置され、巻回軸Ｏ２の周囲を取り囲むように設けられた受電コイルと、車両本体７０の底面７６に配置され、巻回軸Ｏ２が延びる方向と同じ方向に向かって延びる形状を有し、巻回軸Ｏ２が延びる方向に対して交差する方向において受電コイルに隣り合うように設けられた磁性材８１，８２とを備える。【選択図】図３
2015047013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体の底面に配置され、送電コイルに対向した状態で前記送電コイルから非接触で電力を受電し、前記送電コイルに対向する方向に対して交差する方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように設けられた受電コイルと、
前記車両本体の前記底面に配置され、前記巻回軸が延びる方向と同じ方向に向かって延びる形状を有し、前記巻回軸が延びる方向に対して交差する方向において前記受電コイルに隣り合うように設けられた磁性材と、を備える、
受電装置。
【請求項２】
車両本体と、
請求項１に記載の受電装置と、を備え、
前記受電コイルは、前記巻回軸が延びる方向における前記受電コイルの中心位置が前記車両本体の前後方向における中心位置よりも前記車両本体の前方側に位置するように前記底面に取り付けられている、
車両。
【請求項３】
前記巻回軸が延びる方向は、前記車両本体の前後方向であり、
前記磁性材は、前記車両本体の幅方向において前記受電コイルに隣り合っている、
請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記磁性材は、前記車両本体の幅方向における前記受電コイルの両外側にそれぞれ設けられている、
請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記車両本体の幅方向において、前記受電コイルが巻回されているコアの幅寸法は、前記受電コイルの一方の外側に設けられた前記磁性材の幅寸法と前記受電コイルの他方の外側に設けられた前記磁性材の幅寸法との合計値よりも大きい、
請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記車両本体の幅方向において、前記受電コイルが巻回されているコアの幅寸法は、前記受電コイルの一方の外側に設けられた前記磁性材の幅寸法と前記受電コイルの他方の外側に設けられた前記磁性材の幅寸法との合計値よりも小さい、
請求項４に記載の車両。
【請求項７】
前記車両本体の幅方向において、前記磁性材と前記受電コイルが巻回されているコアとの間の距離は、前記磁性材と前記車両本体の外縁部との間の距離よりも短い、
請求項２から６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項８】
前記車両本体の幅方向において、前記磁性材と前記受電コイルが巻回されているコアとの間の距離は、前記磁性材と前記車両本体の外縁部との間の距離よりも長い、
請求項２から６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項９】
前記車両本体の幅方向において、前記磁性材と前記受電コイルが巻回されているコアとの間の距離は、前記車両本体の車高よりも長い、
請求項２から６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１０】
前記受電装置および前記磁性材は、前記車両本体に設けられた一対の前輪の間に配置されている、
請求項２から９のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１１】
前記受電装置は、前記受電コイルを収容するケース体を含み、
前記車両は、エンジンと、前記エンジンに接続された排気管とをさらに備え、
前記ケース体と前記排気管との間を空気が流通可能なように、前記ケース体は、前記排気管の下方に配置され、
水平方向から前記受電コイルと前記磁性材とを見ると、前記受電コイルと前記磁性材とは互いに重なるように配置されている、
請求項２から９のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１２】
前記車両本体の前記底面を平面視した場合に、前記受電装置は、前記車両本体の前記底面に設けられた第１排気管および第２排気管の間に配置されており、前記磁性材は、前記第１排気管の外側および前記第２排気管の外側にそれぞれ配置されている、
請求項４に記載の車両。
【請求項１３】
前記送電コイルの固有周波数と前記受電コイルの固有周波数との差は、前記受電コイルの固有周波数の１０％以下である、
請求項２から１２のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１４】
前記受電コイルおよび前記送電コイルの結合係数は、０．３以下である、
請求項２から１３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１５】
前記受電コイルは、前記受電コイルおよび前記送電コイルの間に形成されかつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電コイルおよび前記送電コイルの間に形成されかつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電コイルから電力を受電する、
請求項２から１４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１６】
車両に設けられた受電コイルに対向した状態で前記受電コイルに非接触で電力を送電し、前記受電コイルに対向する方向に対して交差する方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように設けられた送電コイルと、
前記巻回軸が延びる方向と同じ方向に向かって延びる形状を有し、前記巻回軸が延びる方向に対して交差する方向において前記送電コイルに隣り合うように設けられた磁性材と、を備える、
送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受電装置、送電装置、および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１１−１４７２１３号公報（特許文献１）には、非接触で電力を伝送する電力伝送システムに関する発明が開示されている。このシステムにおいては、第１コイルから第２コイルへ高周波電力を伝送する際に、第１および第２コイルに互いに逆向きの電流が流れる状態で第１および第２コイルが共鳴するように、高周波電力の周波数と、第１および第２コイルに関するパラメータとが選ばれる。同公報は、このシステムによれば、電力を伝送する際に発生する漏洩電磁界を低減することができると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４７２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、非接触で電力を伝送する際に発生する漏洩電磁界を低減することができる受電装置、送電装置、および車両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】
【０００５】
本発明に基づく受電装置は、車両本体の底面に配置され、送電コイルに対向した状態で上記送電コイルから非接触で電力を受電し、上記送電コイルに対向する方向に対して交差する方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように設けられた受電コイルと、上記車両本体の上記底面に配置され、上記巻回軸が延びる方向と同じ方向に向かって延びる形状を有し、上記巻回軸が延びる方向に対して交差する方向において上記受電コイルに隣り合うように設けられた磁性材と、を備える。
【０００６】
本発明に基づく車両は、車両本体と、本発明に基づく上記の受電装置と、を備え、上記受電コイルは、上記巻回軸が延びる方向における上記受電コイルの中心位置が上記車両本体の前後方向における中心位置よりも上記車両本体の前方側に位置するように上記底面に取り付けられている。
【０００７】
好ましくは、上記巻回軸が延びる方向は、上記車両本体の前後方向であり、上記磁性材は、上記車両本体の幅方向において上記受電コイルに隣り合っている。
【０００８】
好ましくは、上記磁性材は、上記車両本体の幅方向における上記受電コイルの両外側にそれぞれ設けられている。
【０００９】
好ましくは、上記車両本体の幅方向において、上記受電コイルが巻回されているコアの幅寸法は、上記受電コイルの一方の外側に設けられた上記磁性材の幅寸法と上記受電コイルの他方の外側に設けられた上記磁性材の幅寸法との合計値よりも大きい。好ましくは、上記車両本体の幅方向において、上記受電コイルが巻回されているコアの幅寸法は、上記受電コイルの一方の外側に設けられた上記磁性材の幅寸法と上記受電コイルの他方の外側に設けられた上記磁性材の幅寸法との合計値よりも小さい。
【００１０】
好ましくは、上記車両本体の幅方向において、上記磁性材と上記受電コイルが巻回されているコアとの間の距離は、上記磁性材と上記車両本体の外縁部との間の距離よりも短い。
【００１１】
好ましくは、上記車両本体の幅方向において、上記磁性材と上記受電コイルが巻回されているコアとの間の距離は、上記磁性材と上記車両本体の外縁部との間の距離よりも長い。
【００１２】
好ましくは、上記車両本体の幅方向において、上記磁性材と上記受電コイルが巻回されているコアとの間の距離は、上記車両本体の車高よりも長い。好ましくは、上記受電装置および上記磁性材は、上記車両本体に設けられた一対の前輪の間に配置されている。
【００１３】
好ましくは、上記受電装置は、上記受電コイルを収容するケース体を含み、上記車両は、エンジンと、上記エンジンに接続された排気管とをさらに備え、上記ケース体と上記排気管との間を空気が流通可能なように、上記ケース体は、上記排気管の下方に配置され、水平方向から上記受電コイルと上記磁性材とを見ると、上記受電コイルと上記磁性材とは互いに重なるように配置されている。
【００１４】
好ましくは、上記車両本体の上記底面を平面視した場合に、上記受電装置は、上記車両本体の上記底面に設けられた第１排気管および第２排気管の間に配置されており、上記磁性材は、上記第１排気管の外側および上記第２排気管の外側にそれぞれ配置されている。
【００１５】
好ましくは、上記送電コイルの固有周波数と上記受電コイルの固有周波数との差は、上記受電コイルの固有周波数の１０％以下である。
【００１６】
好ましくは、上記受電コイルおよび上記送電コイルの結合係数は、０．３以下である。
好ましくは、上記受電コイルは、上記受電コイルおよび上記送電コイルの間に形成されかつ特定の周波数で振動する磁界と、上記受電コイルおよび上記送電コイルの間に形成されかつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて上記送電コイルから電力を受電する。
【００１７】
本発明に基づく送電装置は、車両に設けられた受電コイルに対向した状態で上記受電コイルに非接触で電力を送電し、上記受電コイルに対向する方向に対して交差する方向に延びる巻回軸の周囲を取り囲むように設けられた送電コイルと、上記巻回軸が延びる方向と同じ方向に向かって延びる形状を有し、上記巻回軸が延びる方向に対して交差する方向において上記送電コイルに隣り合うように設けられた磁性材と、を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、非接触で電力を伝送する際に発生する漏洩電磁界を低減することができる受電装置、送電装置、および車両を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１における電力伝送システムを模式的に示す図である。
【図２】実施の形態１における受電装置を備えた車両を示す平面図である。
【図３】実施の形態１における受電装置を備えた車両を示す底面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。
【図５】図４中の矢印Ｖ方向から磁性材等を見た図である。
【図６】実施の形態１における受電装置を備えた車両の底面の一部を示す底面図である。
【図７】実施の形態１に適用可能な磁性材の他の形態を示す底面図である。
【図８】実施の形態１に適用可能な磁性材のさらに他の形態を示す底面図である。
【図９】電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。
【図１０】送電部および受電部の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を示すグラフである。
【図１１】固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、一次コイルに供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【図１２】電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
【図１３】実施の形態１おける車両が駐車動作を行っている際の様子を示す平面図である。
【図１４】実施の形態１の電力伝送システムにおいて、電力伝送が行なわれている時の受電部の周辺の様子を示す図である。
【図１５】実施の形態２における受電装置を備えた車両を示す底面図である。
【図１６】実施の形態３における受電装置を備えた車両を示す底面図である。
【図１７】実施の形態４における受電装置を備えた車両を示す底面図である。
【図１８】実施の形態５における受電装置を備えた車両を示す断面図である。
【図１９】実施の形態６における車両が駐車動作を行っている際の様子を示す平面図である。
【図２０】実施の形態６の変形例における車両が駐車動作を行っている際の様子を示す平面図である。
【図２１】実施の形態６の他の変形例における車両が駐車動作を行っている際の様子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１における電力伝送システム１０００を模式的に示す図である。電力伝送システム１０００は、外部給電装置６０および電動車両１０（車両ともいう）を備える。
【００２２】
（外部給電装置６０）
外部給電装置６０は、送電装置５０、高周波電力装置６６、および送電ＥＣＵ６６Ｃ（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）を含む。高周波電力装置６６は、交流電源６６Ｅに接続される。交流電源６６Ｅは、商用電源であっても、独立電源装置であってもよい。送電装置５０は、高周波電力装置６６に接続される。送電ＥＣＵ６６Ｃは、高周波電力装置６６などの駆動を制御する。
【００２３】
送電装置５０は、駐車スペース５２に設けられる。送電装置５０は、送電部３００を含む。送電部３００は、ソレノイド型のコイルユニット６４と、コイルユニット６４に接続されたキャパシタ６３とを有する。コイルユニット６４は、フェライトコア６１と、送電コイル６２（一次コイル）と、図示しない固定部材とを含む。固定部材は、板状の形状を有し、樹脂から形成されている。フェライトコア６１は、固定部材内に収容されている。
【００２４】
送電コイル６２は、上記固定部材の外周面に巻回され、図示しない巻回軸（図１３中の巻回軸Ｏ１を参照）の周囲を取り囲むように形成されている。送電コイル６２は、浮遊容量を有する。送電部３００においては、送電コイル６２のインダクタンスと、送電コイル６２の浮遊容量およびキャパシタ６３のキャパシタンスとによって電気回路が形成される。キャパシタ６３は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。
【００２５】
送電ＥＣＵ６６Ｃは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、外部給電装置６０における各機器の制御を行なう。高周波電力装置６６は、送電ＥＣＵ６６Ｃからの制御信号によって制御され、交流電源６６Ｅから受ける電力を高周波の電力に変換する。高周波電力装置６６は、変換した高周波電力を送電コイル６２へ供給する。
【００２６】
送電コイル６２は、受電部２００の受電コイル２２へ、電磁誘導により非接触で電力を送電する。送電コイル６２については、送電コイル６２と受電コイル２２との間の距離、ならびに送電コイル６２および受電コイル２２の周波数等に基づいて、送電コイル６２と受電コイル２２との結合度を示す結合係数（κ）等が適切な値となるようにその巻数およびコイル間距離が適宜設定される。
【００２７】
コイルユニット６４から見て電動車両１０に対向する側とは反対側には、図示しない電磁遮蔽板が設けられる。電磁遮蔽板は、平板状の形状を有する。電磁遮蔽板としては、たとえば１ｍｍの厚さを有する矩形状のアルミ板を用いることができる。
【００２８】
（電動車両１０）
電動車両１０は、図示しないエンジンおよび燃料電池を備え、ハイブリッド車両として機能する。電動車両１０は、モータにより駆動される車両であれば、燃料電池車両として機能するものであってもよい。電動車両１０は、モータにより駆動される車両であれば、電気自動車として機能するものであってもよい。本実施の形態においては、受電対象が車両であるが、受電対象は車両以外のものであってもよい。
【００２９】
電動車両１０は、車両本体７０および受電装置１１を備える。車両本体７０の中には、車両ＥＣＵ１２（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）、整流器１３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、バッテリ１５、パワーコントロールユニット１６（Power  Control  Unit）およびモータユニット１７などが設けられる。
【００３０】
受電装置１１は、車両本体７０の底面に配置される（詳細は後述する）。電動車両１０が駐車スペース５２内の所定位置に停車し、受電装置１１が送電装置５０に対向した状態で、受電装置１１は送電装置５０から電力を非接触で受電する。駐車スペース５２には、電動車両１０を所定位置に停車させるために、輪止５２Ｓならびに駐車位置および駐車範囲を示す駐車ライン（図示せず）が設けられている。
【００３１】
受電装置１１は、受電部２００と、磁性材８１，８２（図１において図示せず。図３〜図６を参照して後述する）と、受電部２００を収容するケース体（図示せず）とを含む。受電部２００は、ソレノイド型のコイルユニット２４と、コイルユニット２４に接続されたキャパシタ２３とを有する。コイルユニット２４は、フェライトコア２１と、受電コイル２２（二次コイル）と、図示しない固定部材とを含む。固定部材は、板状の形状を有し、樹脂から形成されている。フェライトコア２１は、固定部材内に収容されている。
【００３２】
受電コイル２２は、上記固定部材の外周面に巻回され、図示しない巻回軸（図２，図３中の巻回軸Ｏ２を参照）の周囲を取り囲むように形成されている。受電コイル２２は、浮遊容量を有し、整流器１３に接続されている。受電部２００においては、受電コイル２２のインダクタンスと、受電コイル２２の浮遊容量およびキャパシタ２３のキャパシタンスとによって電気回路が形成される。キャパシタ２３は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。
【００３３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、整流器１３に接続される。整流器１３は、受電装置１１から供給される交流電流を直流電流に変換して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に供給する。バッテリ１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、整流器１３から供給された直流電流の電圧を調整して、バッテリ１５に供給する。
【００３４】
車両ＥＣＵ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４およびパワーコントロールユニット１６などの駆動を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、必須の構成ではなく、必要に応じて用いられるとよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が用いられない場合には、外部給電装置６０の送電装置５０と高周波電力装置６６との間に整合器を設けるとよい。この整合器は、インピーダンスを整合し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を代用することができる。
【００３５】
パワーコントロールユニット１６は、バッテリ１５に接続される。モータユニット１７は、パワーコントロールユニット１６に接続される。パワーコントロールユニット１６は、バッテリ１５に接続された図示しないコンバータと、このコンバータに接続された図示しないインバータとを含む。
【００３６】
コンバータは、バッテリ１５から供給される直流電流を調整（昇圧）してインバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換してモータユニット１７に供給する。モータユニット１７は、発電機として機能するモータジェネレータと、電動機として機能するモータジェネレータとを含む。モータユニット１７としては、たとえば三相交流モータを用いることができる。モータユニット１７は、パワーコントロールユニット１６のインバータから供給された交流電流によって駆動する。
【００３７】
図２は、電動車両１０を示す平面図である。図３は、電動車両１０を示す底面図である。図２および図３において、「Ｕ」（図２）は、鉛直方向上方Ｕを示す。「Ｄ」（図３）は、鉛直方向下方Ｄを示す。「Ｌ」は、車両左方向Ｌを示す。「Ｒ」は、車両右方向Ｒを示す。「Ｆ」は、車両前進方向Ｆを示す。「Ｂ」は、車両後退方向Ｂを示す。これらについては、後述する図４〜図８、図１３〜図２１においても共通している。
【００３８】
図２および図３を参照して、電動車両１０の車両本体７０は、底面７６（図３）を有する。受電装置１１および受電装置１１に含まれる受電部２００は、車両本体７０の底面７６に設けられる。受電部２００は、箱状の形状を有するケース体６５（図３）の中に収容された状態で、底面７６に取り付けられている。
【００３９】
ケース体６５は、鉛直方向下方Ｄに向けて開口する有底のシールド部と、シールド部の下端開口を塞ぐ蓋部とを含む。ケース体６５は、たとえば銅などの金属材料から形成される。ケース体６５から見て送電装置５０に対向する側とは反対側には、図示しない電磁遮蔽板が設けられる。電磁遮蔽板は、平板状の形状を有する。電磁遮蔽板としては、たとえば１ｍｍの厚さを有する矩形状のアルミ板を用いることができる。
【００４０】
底面７６は、中心位置Ｐ１を有する。中心位置Ｐ１は、車両本体７０の前後方向（車両前進方向Ｆおよび車両後退方向Ｂ）における中央に位置するとともに、車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）の中央に位置する。電動車両１０には、電動車両１０の幅方向に配列する前輪１９ＦＲ，１９ＦＬと、電動車両１０の幅方向に配列する後輪１９ＢＲ，１９ＢＬとが設けられる。
【００４１】
電動車両１０の底面７６とは、電動車両１０の車輪１９ＦＬ，１９ＦＲ，１９ＲＬ，１９ＲＢが地面と接地した状態において、地面に対して鉛直方向下方に離れた位置から電動車両１０を見たときに、車両本体７０のうちの視認可能な領域である。底面７６の周縁部は、前縁部３４Ｆ、後縁部３４Ｂ、右外縁部３４Ｒおよび左外縁部３４Ｌを含む。車両本体７０の底面７６は、前縁部３４Ｆ、後縁部３４Ｂ、右外縁部３４Ｒおよび左外縁部３４Ｌにより囲まれる部位である。
【００４２】
前縁部３４Ｆは、前輪１９ＦＲおよび前輪１９ＦＬよりも車両前進方向Ｆ側に位置する。右外縁部３４Ｒおよび左外縁部３４Ｌは、電動車両１０の幅方向に配列しており、前縁部３４Ｆおよび後縁部３４Ｂの間に位置する。後縁部３４Ｂは、後輪１９ＢＲおよび後輪１９ＢＬよりも車両後退方向Ｂ側に位置する。
【００４３】
電動車両１０の底面７６には、磁性材８１，８２、排気管６８、フロアパネル６９、サイドメンバ６７Ｓ、およびクロスメンバ等が設けられる。フロアパネル６９は、板状の形状を有し、車両本体７０の内部と車両本体７０の外部とを区画する。サイドメンバ６７Ｓおよびクロスメンバは、フロアパネル６９の下面に配置される。
【００４４】
受電装置１１は、ケース体６５の中に収容された状態で、電動車両１０の底面７６に設けられる。本実施の形態の受電装置１１は、中心位置Ｐ１よりも車両前進方向Ｆの側に配置されている。受電装置１１を底面７６に固定するためには、各種の方法を採用することができる。たとえば、受電装置１１をサイドメンバ６７Ｓまたはクロスメンバから懸架することにより、受電装置１１を底面７６に固定することができる。受電装置１１は、フロアパネル６９に固定されてもよい。本実施の形態では、車両本体７０の底面７６を平面視した場合に、受電装置１１は排気管６８にその一部が重なるように配置されている。
【００４５】
図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。図４に示すように、排気管６８は、フロアパネル６９のセンタートンネル６９Ｔ内に配置されている。受電装置１１のケース体６５は、銅製の天板６５Ａと樹脂製の蓋部材６５Ｂとを含み、排気管６８の下方において排気管６８に間隔を空けて対向するように配置されている。ケース体６５の天板６５Ａと排気管６８との間には、空気が流通可能となっている。空気は断熱層として機能するため、たとえば、走行後に充電を開始する際には、排気管６８が高熱となっていたとしても、排気管６８からの熱が受電部２００に達することは抑制される。
【００４６】
図５は、図４中の矢印Ｖ方向から磁性材８２等を見た図である。図５に示すように、受電部２００の受電コイル２２と磁性材８１，８２とを水平方向から見ると、受電コイル２２と磁性材８１、８２とは、互いに重なるように配置されている。受電コイル２２と磁性材８１，８２とが高さ方向にずれて配置されていないため、受電コイル２２からの漏洩電磁界が、磁性材８１，８２によって、車両外部に漏れることを抑制することができる。
【００４７】
図６は、車両本体７０の底面７６の一部を示す図である。説明上の便宜のため、図６には受電部２００を収容するためのケース体６５（図３参照）が図示されておらず、受電部２００が露出して図示されている。実際には、図３に示すように受電部２００はケース体６５の中に収容される。上述のとおり、受電部２００は、フェライトコア２１と、受電コイル２２（二次コイル）とを含む。受電コイル２２は、フェライトコア２１（具体的には、フェライトコア２１を固定する図示しない固定部材）の周囲に巻回される。
【００４８】
フェライトコア２１は、受電コイル２２の巻回軸Ｏ２が延びる方向に沿って延びる形状を有する。巻回軸Ｏ２は、直線状に延びる形状を有し、対向方向（図１中における矢印Ｚ方向）に対して交差する方向（本実施の形態においては直交する方向）に延びている。ここで言う対向方向とは、受電コイル２２が送電コイル６２（図１参照）に対向する方向である。本実施の形態において巻回軸Ｏ２が対向方向（Ｚ方向）に対して交差するとは、巻回軸Ｏ２が対向方向に対して直交していることまたは実質的に直交していることを意味する。実質的に直交するとは、直交している状態からたとえば０°より大きく±１５°以下の範囲でずれた状態で交差している場合を含む。
【００４９】
巻回軸Ｏ２は、好ましくは、対向方向（Ｚ方向）に対して８０°以上１００°以下の角度範囲で交差しているとよい。巻回軸Ｏ２は、より好ましくは、対向方向に対して８５°以上９５°以下の角度範囲で交差しているとよい。巻回軸Ｏ２は、最適には、対向方向に対して９０°の角度で交差しているとよい。本実施の形態における対向方向は、駐車スペース５２（図１参照）の表面（地面）に対して垂直な方向であり、巻回軸Ｏ２は、駐車スペース５２の表面（地面）に対して平行な方向に延びている。受電コイル２２は、巻回軸Ｏ２の周囲を取り囲むように形成される。
【００５０】
ここで言う受電コイル２２の巻回軸Ｏ２は、たとえば、受電コイル２２の長さ方向における一方の端部から受電コイル２２の長さ方向における他方の端部にわたって受電コイル２２を単位長さに区分したとき、その単位長さ毎の受電コイル２２の曲率中心点またはその曲率中心点の近傍を通る線を描くことで形成される。単位長さ毎の受電コイル２２の曲率中心点から仮想線である巻回軸Ｏ２を導く方法としては、線形近似、対数近似、および多項式近似などの各種近似方法が挙げられる。
【００５１】
受電部２００（受電装置１１）は、中心位置Ｐ２を有している。中心位置Ｐ２とは、受電コイル２２の巻回軸Ｏ２上に位置する仮想点であり、巻回軸Ｏ２が延びる方向において受電コイル２２の中央に位置する。中心位置Ｐ２は、受電部２００を鉛直方向に沿って平面視したときの受電コイル２２の長手方向の中心に位置している。換言すると、受電コイル２２のコイル線のうちの巻回軸Ｏ２が延びる方向（第１方向とする）において最も端部に位置している部分と、受電コイル２２のコイル線のうちの巻回軸Ｏ２が延びる方向（上記第１方向とは逆の第２方向）において最も端部に位置している部分との丁度真ん中に位置している。
【００５２】
本実施の形態の受電コイル２２は、巻回軸Ｏ２が延びる方向における受電コイル２２の中心位置Ｐ２が、車両本体７０の前後方向における中心位置Ｐ１（図３）よりも車両本体７０の前方側（車両前進方向Ｆの側）に位置するように底面７６に取り付けられている。本実施の形態では、さらに、巻回軸Ｏ２が延びる方向は、車両本体７０の前後方向に対して平行となっている。
【００５３】
本実施の形態の電力伝送システム（図１中の電力伝送システム１０００参照）においては、電動車両１０が駐車ライン４１，４２（図１３参照）などを目印として駐車スペース５２に駐車された場合には、受電コイル２２の巻回軸Ｏ２が送電コイル６２の巻回軸Ｏ１に対して平行に配置されることが企図されている。
【００５４】
底面７６に配置される磁性材８１，８２は、受電コイル２２の巻回軸Ｏ２が延びる方向と同じ方向に向かって延びる形状を有している。なお、本実施の形態においては、磁性材８１，８２は、上記のような形状とされているが、磁性材８１，８２の形状は、上記のような形状に限定されない。
【００５５】
図７および図８に示すように、磁性材８１，８２は、たとえば弓型形状に形成されていてもよい。磁性材８１，８２を弓型形状に形成した場合には、車両の側面側に向けて磁性材８１，８２の湾曲部分が張り出すように配置してもよく（図７参照）、受電部２００の側に向けて磁性材８１，８２の湾曲部分が張り出すように配置してもよい（図８参照）。
【００５６】
図６を再び参照して、磁性材８１，８２は、巻回軸Ｏ２が延びる方向に対して交差する方向（本実施の形態においては直交する方向）において受電コイル２２に隣り合うように配置されている。ここで言う「隣り合う」とは、たとえば、受電コイル２２を巻回軸Ｏ２が延びる方向に対して直交する方向（水平方向）に投影した場合に、受電コイル２２の投影像の少なくとも一部が磁性材８１，８２に重なることを意味している。
【００５７】
磁性材８１，８２は、互いに磁気的に独立しており、磁性材８１と磁性材８２とを磁気的に接続するような磁性材は設けられていない。すなわち、磁性材８１，８２が磁気的に独立しているとは、磁性材８１，８２の一方に入り込んだ磁束を磁性材８１，８２の他方に案内する部材が設けられていない状態のことを意味する。
【００５８】
磁性材８１，８２は、たとえばフェライト、圧粉鉄（圧粉鉄心）、アモルファス（アモルファスコア）、酸化鉄、酸化クロム、またはコバルトなどのいわゆる強磁性材から形成されている。磁性材８１，８２を作製する場合、磁性材８１，８２は、分割された複数のフェライト等が組み合わされることにより作製されてもよいし、単一のフェライト等により作製されてもよい。
【００５９】
本実施の形態の磁性材８１，８２は、それぞれ直線状に延びる板状の形状を有し、車両本体７０の幅方向において受電部２００の両外側にそれぞれ平行に配置されている。磁性材８１，８２は、車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において受電コイル２２に隣り合っている。磁性材８１，８２は、湾曲した板状の形状を有していてもよい。
【００６０】
湾曲板として形成された磁性材８１，８２が受電コイル２２の巻回軸Ｏ２と同じ方向に向かって延びる形状を有している場合には、たとえば、磁性材８１，８２を線形近似、対数近似、および多項式近似などの各種近似方法にて近似した直線が、受電コイル２２の巻回軸Ｏ２と同じ方向に向かって延びている場合が含まれる。本実施の形態では、受電装置１１が磁性材８１，８２の２つを含んでいるが、受電装置１１は磁性材８１，８２のうちのいずれか一方のみを含んでいてもよい。
【００６１】
図６を参照して、本実施の形態では、車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において、受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１の幅寸法Ｗ２１は、受電コイル２２の一方の外側に設けられた磁性材８１の幅寸法Ｗ８１と受電コイル２２の他方の外側に設けられた磁性材８２の幅寸法Ｗ８２との合計値よりも大きい。フェライトコア２１の幅寸法Ｗ２１は、磁性材８１の幅寸法Ｗ８１と磁性材８２の幅寸法Ｗ８２との合計値よりも小さくてもよい。電力伝送の際に生じる漏洩電磁界の抑制効果等に応じて、幅寸法Ｗ２１，Ｗ８１，Ｗ８２は最適化されるとよい。
【００６２】
車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において、磁性材８１と受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１との間の距離Ｗ１１は、磁性材８１と車両本体７０の底面７６の右外縁部３４Ｒとの間の距離Ｗ１３よりも短い。車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において、磁性材８２と受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１との間の距離Ｗ１２は、磁性材８２と車両本体７０の底面７６の左外縁部３４Ｌとの間の距離Ｗ１４よりも短い。
【００６３】
この構成に限られず、車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において、磁性材８１と受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１との間の距離Ｗ１１は、磁性材８１と車両本体７０の底面７６の右外縁部３４Ｒとの間の距離Ｗ１３に比べて長くてもよいし、これらの距離Ｗ１１および距離Ｗ１３は同一の値であってもよい。車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において、磁性材８２と受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１との間の距離Ｗ１２は、磁性材８２と車両本体７０の底面７６の左外縁部３４Ｌとの間の距離Ｗ１４に比べて長くてもよいし、これらの距離Ｗ１２および距離Ｗ１４は同一の値であってもよい。
【００６４】
車両本体７０の前後方向（車両前進方向Ｆおよび車両後退方向Ｂ）において、磁性材８１の長さ寸法Ｌ８１は、受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１の長さ寸法Ｌ２１に比べて長い方が好ましい。車両本体７０の前後方向（車両前進方向Ｆおよび車両後退方向Ｂ）において、磁性材８２の長さ寸法Ｌ８２も、受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１の長さ寸法Ｌ２１に比べて長い方が好ましい。フェライトコア２１の幅寸法Ｗ２１および長さ寸法Ｌ２１、磁性材８１の幅寸法Ｗ８１および長さ寸法Ｌ８１、磁性材８２の幅寸法Ｗ８２および長さ寸法Ｌ８２、ならびに、距離Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４は、車両本体７０の底面７６に設けられる各機器の配置に応じて、適宜最適化されるとよい。
【００６５】
（電力伝送の原理）
受電部２００および送電部３００の間で位置合わせが行なわれた後、受電部２００と送電部３００との間で電力伝送が行なわれる。図９から図１２を用いて、本実施の形態における電力伝送の原理について説明する。
【００６６】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部３００（送電コイル６２）の固有周波数と受電部２００（受電コイル２２）の固有周波数との差は、受電部２００（受電コイル２２）または送電部３００（送電コイル６２）の固有周波数の１０％以下である。このような範囲に各送電部３００および受電部２００の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部２００または送電部３００の固有周波数の１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％より小さくなり、バッテリ１５（図１）の充電時間が長くなる。
【００６７】
ここで、送電部３００（送電コイル６２）の固有周波数とは、キャパシタ６３が設けられていない場合には、送電コイル６２のインダクタンスと、送電コイル６２のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ６３が設けられた場合には、送電部３００の固有周波数とは、送電コイル６２およびキャパシタ６３のキャパシタンスと、送電コイル６２のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部３００の共振周波数とも呼ばれる。
【００６８】
同様に、受電部２００（受電コイル２２）の固有周波数とは、キャパシタ２３が設けられていない場合には、受電コイル２２のインダクタンスと、受電コイル２２のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ２３が設けられた場合には、受電部２００の固有周波数とは、受電コイル２２およびキャパシタ２３のキャパシタンスと、受電コイル２２のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部２００の共振周波数とも呼ばれる。
【００６９】
図９および図１０を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係を解析したシミュレーション結果について説明する。図９は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。電力伝送システムは、送電装置１９０および受電装置１９１を備える。送電装置１９０は、コイル１９２（電磁誘導コイル）および送電部１９３を含む。送電部１９３は、コイル１９４（１次コイル）およびコイル１９４に設けられたキャパシタ１９５を有する。受電装置１９１は、受電部１９６およびコイル１９７（電磁誘導コイル）を備える。受電部１９６は、コイル１９９およびコイル１９９（２次コイル）に接続されたキャパシタ１９８を含む。
【００７０】
コイル１９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ１９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。コイル１９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ１９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、送電部１９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、受電部１９６の固有周波数ｆ２は、下記の式（２）によって示される。
【００７１】
ｆ１＝１／｛２π（Ｌｔ×Ｃ１）１／２｝・・・（１）
ｆ２＝１／｛２π（Ｌｒ×Ｃ２）１／２｝・・・（２）
ここで、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合において、送電部１９３および受電部１９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図１０に示す。このシミュレーションにおいては、コイル１９４およびコイル１９９の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部１９３に供給される電流の周波数は一定であるものとする。
【００７２】
図１０に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記式（３）によって示される。
【００７３】
固有周波数のズレ＝｛（ｆ１−ｆ２）／ｆ２｝×１００（％）・・・（３）
図１０からも明らかなように、固有周波数のズレ（％）が±０％の場合には、電力伝送効率は、１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は、４０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は、１０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は、５％となる。
【００７４】
固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、受電部１９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができることがわかる。固有周波数のズレ（％）の絶対値が受電部１９６の固有周波数の５％以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで、電力伝送効率をより高めることができることがわかる。シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（ＪＭＡＧ（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。
【００７５】
次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。上述のとおり送電コイル６２（図１等参照）には、高周波電力装置６６から交流電力が供給される。この際、送電コイル６２を流れる交流電流の周波数は、特定の周波数となるように電力が供給されている。送電コイル６２に特定の周波数の電流が流れると、送電コイル６２の周囲には、特定の周波数で振動する電磁界が形成される。
【００７６】
受電コイル２２は、送電コイル６２から所定範囲内に配置されており、受電コイル２２は送電コイル６２の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。本実施の形態においては、受電コイル２２および送電コイル６２は、いわゆるヘリカルコイルが採用されている。送電コイル６２の周囲には、特定の周波数で振動する磁界および電界が形成され、受電コイル２２は主に当該磁界から電力を受け取る。
【００７７】
ここで、送電コイル６２の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と送電コイル６２に供給される電流の周波数と関連性を有する。電力伝送効率と、送電コイル６２に供給される電流の周波数との関係について説明する。送電コイル６２から受電コイル２２に電力を伝送するときの電力伝送効率は、送電コイル６２および受電コイル２２の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部３００および受電部２００の固有周波数（共振周波数）を固有周波数ｆ０とし、送電コイル６２に供給される電流の周波数を周波数ｆ３とし、受電コイル２２および送電コイル６２の間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。
【００７８】
図１１は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、送電コイル６２に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。図１１中の横軸は、送電コイル６２に供給する電流の周波数ｆ３を示し、図１１中の縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。
【００７９】
効率曲線ＬＬ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、送電コイル６２に供給する電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。効率曲線ＬＬ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは、周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。
【００８０】
効率曲線ＬＬ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、送電コイル６２に供給する電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線ＬＬ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線ＬＬ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
【００８１】
たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第１の手法が考えられる。第１の手法としては、送電コイル６２に供給する電流の周波数を一定として、エアギャップＡＧにあわせて、キャパシタ６３やキャパシタ２３のキャパシタンスを変化させることで、送電部３００と受電部２００との間での電力伝送効率の特性を変化させることが挙げられる。具体的には、送電コイル６２に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ６３およびキャパシタ２３のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、送電コイル６２および受電コイル２２に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置５０と高周波電力装置６６との間に設けられた整合器を利用する手法や、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を利用する手法などを採用することもできる。
【００８２】
第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、送電コイル６２に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図１１において、電力伝送特性が効率曲線ＬＬ１となる場合には、送電コイル６２には周波数が周波数ｆ４または周波数ｆ５の電流を送電コイル６２に供給する。周波数特性が効率曲線ＬＬ２，ＬＬ３となる場合には、周波数が周波数ｆ６の電流を送電コイル６２に供給する。この場合では、エアギャップＡＧの大きさに合わせて送電コイル６２および受電コイル２２に流れる電流の周波数を変化させることになる。
【００８３】
第１の手法では、送電コイル６２を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、送電コイル６２を流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が送電コイル６２に供給される。送電コイル６２に特定の周波数の電流が流れることで、送電コイル６２の周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。
【００８４】
受電部２００は、受電部２００と送電部３００の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界および特定の周波数で振動する電界の少なくとも一方を通じて送電部３００から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」は、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らず、「特定の周波数で振動する電界」も、必ずしも固定された周波数の電界とは限らない。
【００８５】
上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、送電コイル６２に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、送電コイル６２および受電コイル２２の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、送電コイル６２に供給する電流の周波数を調整する場合がある。
【００８６】
共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、送電コイル６２に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が送電コイル６２の周囲に形成される。この電界をとおして、送電部３００と受電部２００との間で電力伝送が行なわれる。
【００８７】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電効率および受電効率の向上が図られている。図１２は、電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図１２を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ／２πとあらわすことができる。
【００８８】
「静電磁界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電磁界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部３００および受電部２００（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電部３００から他方の受電部２００へエネルギー（電力）を伝送する。
【００８９】
「静電磁界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。このように、この電力伝送システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電部と受電部との間において非接触で電力が送電される。
【００９０】
このような受電部と送電部との間に形成される電磁場は、たとえば、近接場共振（共鳴）結合場という場合がある。送電部と受電部との間の結合係数κは、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。結合係数κとしては、０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
【００９１】
本実施の形態の電力伝送における送電部３００と受電部２００との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「磁場共振（共鳴）結合」、「近接場共振（共鳴）結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」または「電界（電場）共振結合」という。「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
【００９２】
本明細書中で説明した送電部３００の送電コイル６２と受電部２００の受電コイル２２とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部３００と受電部２００とは主に、磁界によって結合しており、送電部３００と受電部２００とは、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」している。
【００９３】
送電コイル６２および受電コイル２２として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部３００と受電部２００とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部３００と受電部２００とは、「電界（電場）共振結合」している。このように、本実施の形態においては、受電部２００と送電部３００との間において非接触で電力伝送をしている。このように、非接触で電力伝送する際には、受電部２００と送電部３００との間には、主に、磁界が形成される。したがって、上記の実施の形態では、「磁界強度」に着目して説明している箇所が存在しているが、「電界強度」または「電磁界強度」に着目した場合であっても、同様の作用効果が得られる。
【００９４】
（電力伝送）
図１３を参照して、受電部２００および送電部３００の間で電力伝送が行なわれる前に、電動車両１０は、駐車ライン４１および駐車ライン４２に沿って車両後退方向Ｂに移動し、駐車スペース５２内における駐車ライン４１および駐車ライン４２の間の所定位置で停止する。受電部２００と送電部３００とは、エアギャップを空けて互いに対向するように配置される。上述の通り、受電部２００および送電部３００の各コイルユニットは、いずれもソレノイド型のコイルユニットを構成している。
【００９５】
受電部２００と送電部３００との間で電力伝送が行なわれる際には、受電部２００のコイルユニットおよび送電部３００のコイルユニット同士は互いに対向するように配置され、送電部３００の送電コイル６２に所定の周波数の交流電流が供給される。送電コイル６２の周囲には、所定の周波数で振動する電磁界が形成される。この電磁界に形成される磁束は、いわゆるアーチ型形状を有している。受電部２００の受電コイル２２は、この電磁界から電力を受電する。
【００９６】
図１４は、電力伝送が行なわれている際の受電部２００の周辺の様子を示す図である。電力伝送が行なわれる際、電磁界に形成される磁束は、電力伝送に直接的に供される磁束の他に、電力伝送に直接的には供しない磁束（漏洩磁束）をも含む。一般的に、受電部および送電部が電力を送受電するときに相対的に位置ずれしていた場合、電力伝送の効率は低下しやすい。一般的に、受電部および送電部が、位置ずれしたとしても電力伝送の効率の低下を抑制可能な構成を有している場合、電力伝送に直接的には供しない漏洩電磁界（漏洩磁束）は多くなりやすい。
【００９７】
本実施の形態においては、磁性材８１，８２の存在によって、平易に磁性を帯びるというこれらの特性が発揮され、いわゆるバイパス磁路が形成される。漏洩電磁界（漏洩磁束）として周囲に広がろうとする磁束（矢印ＤＲ）は、効果的に低減されることとなる。受電部２００を含む受電装置１１を含む電力伝送システム１０００によれば、電力伝送の際に発生する漏洩電磁界（漏洩磁束）を低減することができ、基本波エミッションを低減することが可能となる。
【００９８】
［実施の形態２］
上述の実施の形態１（図３参照）では、排気管６８は、底面７６の中央に沿って車両本体７０の前後方向に延びる部分を有している。車両本体７０の底面７６を平面視した場合に、受電装置１１は、排気管６８に受電装置１１の一部が重なるように配置されている。磁性材８１，８２は、車両本体７０の幅方向における受電装置１１の両外側に配置されている。
【００９９】
図１５を参照して、受電装置１１および磁性材８１，８２は、車両本体７０に設けられた一対の前輪１９ＦＬ，１９ＦＲの間に配置されていてもよい。本実施の形態では、車両本体７０の底面７６を平面視した場合に、受電装置１１は、排気管６８に受電装置１１の全部が重ならないように配置されている。当該構成によっても、上述の実施の形態１と同様の作用および効果を得ることができる。磁性材８１，８２を排気管６８から離れた位置に配置することによって、磁性材８１，８２が排気管６８から熱の影響を受けることを抑制することもできる。
【０１００】
［実施の形態３］
上述の実施の形態１（図３参照）では、磁性材８１，８２は、サイドメンバ６７Ｓの車両本体７０の幅方向における内側に配置されている。
【０１０１】
図１６を参照して、磁性材８１，８２は、サイドメンバ６７Ｓの車両本体７０の幅方向における外側に配置に配置されていてもよい。本実施の形態では、磁性材８１は右外縁部３４Ｒに隣接するように配置されており、磁性材８２は左外縁部３４Ｌに隣接するように配置されている。当該構成によっても、上述の実施の形態１と同様の作用および効果を得ることができる。磁性材８１，８２を排気管６８から離れた位置に配置することによって、磁性材８１，８２が排気管６８から熱の影響を受けることを抑制することもできる。
【０１０２】
［実施の形態４］
図１７を参照して、本実施の形態では、車両本体７０の底面７６に、排気管６８Ｌ（第１排気管）および排気管６８Ｒ（第２排気管）が設けられる。車両本体７０の底面７６を平面視した場合に、受電装置１１は、排気管６８Ｌおよび排気管６８Ｒの間に配置されている。車両本体７０の底面７６を平面視した場合に、受電装置１１は、排気管６８Ｌ，６８Ｒに受電装置１１の全部が重ならないように配置されている。
【０１０３】
磁性材８１は、車両本体７０の幅方向における排気管６８Ｒの外側（車両右方向Ｒの側）に配置され、磁性材８２は、車両本体７０の幅方向における排気管６８Ｌの外側（車両左方向Ｌの側）に配置されている。当該構成によっても、上述の実施の形態１と同様の作用および効果を得ることができる。
【０１０４】
磁性材８１，８２を排気管６８から離れた位置に配置することによって、磁性材８１，８２が排気管６８から熱の影響を受けることを抑制することもできる。磁性材８１は、車両本体７０の幅方向における排気管６８Ｒの内側（車両左方向Ｌの側）に配置されていてもよい。磁性材８２は、車両本体７０の幅方向における排気管６８Ｌの内側（車両右方向Ｒの側）に配置されていてもよい。
【０１０５】
［実施の形態５］
図１８を参照して、車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において、磁性材８１と受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１との間の距離Ｗ１１は、車両本体７０の車高ＨＨ（たとえば最低地上高）よりも長いことが好ましい。より好適には、距離Ｗ１１は、受電コイル２２および送電コイル６２間のエアギャップよりも長くするとよい。
【０１０６】
同様に、車両本体７０の幅方向（車両左方向Ｌおよび車両右方向Ｒ）において、磁性材８２と受電コイル２２が巻回されているフェライトコア２１との間の距離Ｗ１２は、車両本体７０の車高ＨＨ（たとえば最低地上高）よりも長いことが好ましい。より好適には、距離Ｗ１２は、受電コイル２２および送電コイル６２間のエアギャップよりも長くするとよい。
【０１０７】
当該構成によれば、受電コイル２２および送電コイル６２を高さ方向に対向させて充電する際に、磁性材８１，８２の側に磁束が流れることを抑制し、送受電効率を高く維持することが可能となる。
【０１０８】
［実施の形態６］
図１９を参照して、漏洩磁束の発生を低減するための磁性材は、駐車スペース５２に設けられていてもよい。本実施の形態では、送電装置５０が磁性材４３，４４を含む。駐車ライン４１に沿って延びるように磁性材４３が埋設されており、駐車ライン４２に沿って延びるように磁性材４４が埋設されている。磁性材４３，４４は、送電部３００の送電コイル６２の巻回軸Ｏ１が延びる方向と同じ方向に向かって延びる形状を有している。
【０１０９】
磁性材４３，４４は、巻回軸Ｏ１が延びる方向に対して交差する方向において送電コイル６２に隣り合っている。ここで言う「隣り合う」とは、たとえば、送電コイル６２を巻回軸Ｏ１が延びる方向に対して直交する方向（水平方向）に投影した場合に、送電コイル６２の投影像の少なくとも一部が磁性材４３，４４に重なることを意味している。
【０１１０】
磁性材４３，４４も、たとえばフェライト、圧粉鉄（圧粉鉄心）、アモルファス（アモルファスコア）、酸化鉄、酸化クロム、またはコバルトなどのいわゆる強磁性材から形成される。本実施の形態の磁性材４３，４４は、それぞれ直線状に延びる板状の形状を有し、車両本体７０の幅方向において送電部３００の両外側にそれぞれ平行に配置されている。磁性材４３，４４は、湾曲した板状の形状を有していてもよい。
【０１１１】
（変形例）
図２０を参照して、磁性材４３は、駐車ライン４１の内側に配置されていてもよい。磁性材４４は、駐車ライン４２の内側に配置されていてもよい。磁性材４３，４４が送電部３００の近くに配置されていることによって、より高い効果を得ることができる。図２１を参照して、磁性材４３，４４は、車庫４８の内壁面上に設けられていてもよい。車庫４８の外部に磁界が漏れ出ることをより一層低減可能となる。
【０１１２】
以上、本発明に基づいた各実施の形態および変形例について説明したが、今回開示された各実施の形態および変形例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、受電装置、送電装置、および車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  電動車両、１１，１９１  受電装置、１２  車両ＥＣＵ、１３  整流器、１４  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１５  バッテリ、１６  パワーコントロールユニット、１７  モータユニット、１９ＢＬ，１９ＢＲ  後輪（車輪）、１９ＦＬ，１９ＦＲ  前輪（車輪）、２１，６１  フェライトコア、２２  受電コイル、２３，６３，１９５，１９８  キャパシタ、２４，６４  コイルユニット、３４Ｂ  後縁部、３４Ｆ  前縁部、３４Ｌ  左外縁部（外縁部）、３４Ｒ  右外縁部（外縁部）、４１，４２  駐車ライン、４３，４４，８１，８２  磁性材、４８  車庫、５０，１９０  送電装置、５２  駐車スペース、５２Ｓ  輪止、６０  外部給電装置、６２  送電コイル、６５  ケース体、６６  高周波電力装置、６６Ｃ  送電ＥＣＵ、６６Ｅ  交流電源、６７Ｓ  サイドメンバ、６８，６８Ｌ，６８Ｒ  排気管、６９  フロアパネル、６９Ｔ  センタートンネル、７０  車両本体、７６  底面、８６  銅シールド、８７  アルミシールド板、１９２，１９４，１９７，１９９  コイル、１９３，３００  送電部、１９６，２００  受電部、１０００  電力伝送システム、Ｏ１，Ｏ２  巻回軸、Ｐ１，Ｐ２  中心位置。
【図１】
2015047013.tif 000003
【図２】
2015047013.tif 000004
【図３】
2015047013.tif 000005
【図４】
2015047013.tif 000006
【図５】
2015047013.tif 000007
【図６】
2015047013.tif 000008
【図７】
2015047013.tif 000009
【図８】
2015047013.tif 000010
【図９】
2015047013.tif 000011
【図１０】
2015047013.tif 000012
【図１１】
2015047013.tif 000013
【図１２】
2015047013.tif 000014
【図１３】
2015047013.tif 000015
【図１４】
2015047013.tif 000016
【図１５】
2015047013.tif 000017
【図１６】
2015047013.tif 000018
【図１７】
2015047013.tif 000019
【図１８】
2015047013.tif 000020
【図１９】
2015047013.tif 000021
【図２０】
2015047013.tif 000022
【図２１】
2015047013.tif 000023