(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻軸の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回して形成された受電コイルを含む受電コイルユニットと、
前記受電コイルユニットの一端に接続されると共に、前記受電コイルユニットの下方から前記受電コイルユニットを視ると、前記受電コイル内に配置された第１受電コンデンサと、
前記受電コイルユニットの他端に接続されると共に、前記受電コイルユニットの下方から前記受電コイルユニットを視ると、前記受電コイル内に配置された第２受電コンデンサと、
前記第１受電コンデンサと前記受電コイルユニットの外部に設けられた外部機器とを接続する第１外部配線と、
前記第２受電コンデンサと前記受電コイルユニットの外部に設けられた前記外部機器とを接続する第２外部配線と、
前記第１受電コンデンサと前記受電コイルユニットとを接続する第１接続配線と、
前記第２受電コンデンサと前記受電コイルユニットとを接続する第２接続配線と、
を備え、
前記第１受電コンデンサは、前記第１外部配線が接続された第１電極と、前記第１電極よりも前記巻軸に近い位置に配置されると共に前記第１接続配線が接続された第２電極とを含み、
前記第２受電コンデンサは、前記第２外部配線が接続された第３電極と、前記第３電極よりも前記巻軸に近い位置に配置されると共に前記第２接続配線が接続された第４電極とを含み、
前記第２外部配線と前記第１接続配線とが最も近接する部分における前記第２外部配線と前記第１接続配線との間の距離は、前記第１電極および前記第２電極間の距離以上であり、
前記第１外部配線と前記第２接続配線とが最も近接する部分における前記第１外部配線と前記第２接続配線との間の距離は、前記第３電極および前記第４電極間の距離以上である、受電装置。
【請求項２】
前記第１受電コンデンサと前記第２受電コンデンサとは互いに隣り合うように設けられると共に前記コイル線の延びる方向に配列するように配置され、
前記第１外部配線は、前記第２電極側から前記第１電極側に向かう方向に前記第１電極から引き出され、
前記第２外部配線は、前記第４電極側から前記第３電極側に向かう方向に前記第３電極から引き出され、
前記第１接続配線は、前記第２電極から前記第２受電コンデンサ側から前記第１受電コンデンサ側に向かう方向に引き出され、
前記第２接続配線は、前記第４電極から前記第１受電コンデンサ側から前記第２受電コンデンサ側に向かう方向に引き出された、請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記受電コイルユニットは、一端に前記第１接続配線が接続された第１受電コイルと、一端に前記第２接続配線が接続された第２受電コイルとを含み、
前記第１受電コイルと前記第２受電コイルとは互いに重なるように配置され、
前記受電コイルユニットの下方から前記受電コイルユニットを視ると前記受電コイルユニット内に配置されると共に、第５電極および第６電極を含む第３受電コンデンサと、
前記第５電極と前記第１受電コイルの他端とを接続する第３接続配線と、
前記第６電極と前記第２受電コイルの他端とを接続する第４接続配線とをさらに備え、
前記第１接続配線と前記第３接続配線とが最も近接する部分における前記第１接続配線と前記第３接続配線との間の距離は、前記第１接続配線と前記第２外部配線との間の距離よりも長く、
前記第４接続配線と前記第２接続配線とが最も近接する部分における前記第４接続配線と前記第２接続配線との間の距離は、前記第１外部配線と前記第２接続配線との間の距離よりも長い、請求項１または請求項２に記載の受電装置。
【請求項４】
前記第１接続配線が接続された前記第１受電コイルの前記一端から前記第３接続配線が接続された前記第１受電コイルの前記他端に向かうにつれて、前記第１受電コイルのコイル線は、第１巻回方向に巻回され、
前記第４接続配線が接続された前記第２受電コイルの前記他端から前記第２接続配線が接続された前記第２受電コイルの前記一端に向かうにつれて、前記第２受電コイルのコイル線は、前記第１巻回方向に巻回された、請求項３に記載の受電装置。
【請求項５】
巻軸の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回して形成された送電コイルを含む送電コイルユニットと、
前記送電コイルユニットの一端に接続されると共に、前記送電コイルユニットの上方から前記送電コイルユニットを視ると、前記送電コイル内に配置された第１送電コンデンサと、
前記送電コイルユニットの他端に接続されると共に、前記送電コイルユニットの上方から前記送電コイルユニットを視ると、前記送電コイル内に配置された第２送電コンデンサと、
前記第１送電コンデンサと前記送電コイルユニットの外部に設けられた外部機器とを接続する第３外部配線と、
前記第２送電コンデンサと前記送電コイルユニットの外部に設けられた前記外部機器とを接続する第４外部配線と、
前記第１送電コンデンサと前記送電コイルユニットとを接続する第５接続配線と、
前記第２送電コンデンサと前記送電コイルユニットとを接続する第６接続配線と、
を備え、
前記第１送電コンデンサは、前記第３外部配線が接続された第７電極と、前記第７電極よりも前記巻軸に近い位置に配置されると共に前記第５接続配線が接続された第８電極とを含み、
前記第２送電コンデンサは、前記第４外部配線が接続された第９電極と、前記第９電極よりも前記巻軸に近い位置に配置されると共に前記第６接続配線が接続された第１０電極とを含み、
前記第４外部配線と前記第５接続配線とが最も近接する部分における前記第４外部配線と前記第５接続配線との間の距離は、前記第７電極および前記第８電極間の距離以上であり、
前記第３外部配線と前記第６接続配線とが最も近接する部分における前記第３外部配線と前記第６接続配線との間の距離は、前記第９電極および前記第１０電極間の距離以上である、送電装置。
【請求項６】
前記第１送電コンデンサと前記第２送電コンデンサとは互いに隣り合うように設けられると共に前記コイル線の延びる方向に配列するように配置され、
前記第３外部配線は、前記第８電極側から前記第７電極側に向かう方向に前記第７電極から引き出され、
前記第４外部配線は、前記第１０電極側から前記第９電極側に向かう方向に前記第９電極から引き出され、
前記第５接続配線は、前記第８電極から前記第２送電コンデンサ側から前記第１送電コンデンサ側に向かう方向に引き出され、
前記第６接続配線は、前記第１０電極から前記第１送電コンデンサ側から前記第２送電コンデンサ側に向かう方向に引き出された、請求項５に記載の送電装置。
【請求項７】
前記送電コイルユニットは、一端に前記第５接続配線が接続された第１送電コイルと、一端に前記第６接続配線が接続された第２送電コイルとを含み、
前記第１送電コイルと前記第２送電コイルとは互いに重なるように配置され、
前記送電コイルユニットの上方から前記送電コイルユニットを視ると前記送電コイルユニット内に配置されると共に、第１１電極および第１２電極を含む第３送電コンデンサと、
前記第１１電極と前記第１送電コイルの他端とを接続する第７接続配線と、
前記第１２電極と前記第２送電コイルの他端とを接続する第８接続配線とをさらに備え、
前記第５接続配線と前記第７接続配線とが最も近接する部分における前記第５接続配線と前記第７接続配線との間の距離は、前記第５接続配線と前記第４外部配線との間の距離よりも長く、
前記第８接続配線と前記第６接続配線とが最も近接する部分における前記第８接続配線と前記第６接続配線との間の距離は、前記第６接続配線と前記第３外部配線との間の距離よりも長い、請求項５または請求項６に記載の送電装置。
【請求項８】
前記第５接続配線が接続された前記第１送電コイルの前記一端から前記第７接続配線が接続された前記第１送電コイルの前記他端に向かうにつれて、前記第１送電コイルのコイル線は、第２巻回方向に巻回され、
前記第８接続配線が接続された前記第２送電コイルの前記他端から前記第６接続配線が接続された前記第２送電コイルの前記一端に向かうにつれて、前記第２送電コイルのコイル線は、前記第２巻回方向に巻回された、請求項７に記載の送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受電装置および送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から受電装置と送電装置との間で非接触で電力伝送するシステムについて各種提案されている。受電装置は共振回路を含み、この共振回路は受電コイルと受電コンデンサを有する。同様に、送電装置は共振回路を含み、この共振回路は送電コイルと送電コンデンサとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献５】特開２０１３−１２６３２７号公報
【特許文献６】特開２０１３−８０７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的には、送電装置の共振回路の共振周波数と、受電装置の共振回路の共振周波数とを一致させている。そして、送電装置には、共振回路の共振周波数と同じ周波数の送電電流が電源から供給され、送電装置の周囲に磁場が形成される。受電装置の共振回路が当該磁場から電力を受電する。受電電流の周波数は、磁場の周波数と一致するため、結果的には、受電装置の共振回路には、当該共振回路の共振周波数と同じ周波数の受電電流が流れることになる。
【０００５】
一般的に、受電装置および送電装置に設けられた共振回路は、１つのコイルに１つのコンデンサを直列に接続した直列ＬＣ共振回路が採用されている。
【０００６】
発明者等は、１つのコンデンサと１つのコイルを直列に接続した直列ＬＣ共振回路を採用した場合に、電力伝送中に、コンデンサとコイルの接続部分の電圧が高くなる一方で、直列ＬＣ共振回路の両端は０Ｖまたは実質的に０Ｖになることを見出した。その結果、当該直列ＬＣ共振回路において、平均電圧が高くなることを見出した。
【０００７】
そこで、発明者等は、共振回路の平均電圧を低くすることを目的として、コイルと、コイルの一端に接続された第１コンデンサと、コイルの他端に接続された第２コンデンサとを備えた共振回路について検討した。なお、第１コンデンサの一方の電極には、外部機器に接続された第１外部配線が接続され、第１コンデンサの他方の電極には、コイルの一端に接続された第１接続配線が接続されている。また、第２コンデンサの一方の電極には第２外部配線が接続され、他方の電極にはコイルの他端に接続された第２接続配線が接続されている。
【０００８】
発明者等は、当該共振回路を採用することで、コイルで電圧上昇するタイミングで、第１コンデンサおよび第２コンデンサで電圧下降させることができ、また、コイルで電圧下降するタイミングで第１コンデンサおよび第２コンデンサで電圧上昇させることができ、共振回路の平均電圧を低くすることができることを見出した。
【０００９】
一般に、１つのコンデンサの各電極に接続された配線同士を離すことはなされており、上記の共振回路においては、第１外部配線と第１接続配線間の距離や、第２外部配線と第２接続配線間の距離を確保することは一般的にも検討なされる。
【００１０】
しかし、装置の小型化を図るために、コンデンサをコイル内に配置したときに、異なるコンデンサに接続された各配線同士の距離を確保することは検討されていない。
【００１１】
その結果、上記の第１外部配線と第２接続配線の間の距離と、第２外部配線と第１接続配線との間の距離とが短なるという課題を見出した。
【００１２】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、コイルを含むコイルユニットと、コイルユニットの両端に設けられたコンデンサとを含む受電装置および送電装置において、異なるコンデンサに接続された接続配線および外部配線の間の距離を十分に確保された受電装置および送電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
受電装置は、巻軸の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回して形成された受電コイルを含む受電コイルユニットと、受電コイルユニットの一端に接続さると共に、受電コイルユニットの下方から受電コイルユニットを視ると、受電コイル内に配置された第１受電コンデンサと、受電コイルユニットの他端に接続されると共に、受電コイルユニットの下方から受電コイルユニットを視ると、受電コイル内に配置された第２受電コンデンサと、第１受電コンデンサと外部機器とを接続する第１外部配線と、第２受電コンデンサと外部機器とを接続する第２外部配線と、第１受電コンデンサとコイルユニットとを接続する第１接続配線と、第２受電コンデンサとコイルユニットとを接続する第２接続配線とを備える。
【００１４】
上記第１コンデンサは、第１外部配線が接続された第１電極と、第１電極よりも巻軸に近い位置に配置されると共に第１接続配線が接続された第２電極とを含む。上記第２コンデンサは、第２外部配線が接続された第３電極と、第３電極よりも巻軸に近い位置に配置されると共に第２接続配線が接続された第４電極とを含む。
【００１５】
上記第１外部配線と第２接続配線とが最も近接する部分における第１外部配線と第２接続配線との間の距離は、第１コンデンサの第１電極および第２電極の間の距離以上である。上記第２外部配線と第１接続配線とが最も近接する部分における第２外部配線と第１接続配線との間の距離は、第２コンデンサの第３電極および第４電極の間の距離以上である。
【００１６】
上記の受電装置によれば、受電コイルユニットと第１受電コンデンサと第２受電コンデンサとによって、共振回路が形成される。受電装置が電力を受電すると、受電中における第１外部配線および第２外部配線の電圧は０Ｖまたは０Ｖに近い状態になる。その一方で、第１接続配線および第２電極の電圧は所定の電圧振幅で振動し、第２接続配線および第４電極も同様に所定の電圧振幅で振動する。
【００１７】
第１外部配線と第１接続配線との間の距離は、同一の第１コンデンサに設けられた第１電極および第２電極の距離であり、第１外部配線と第１接続配線との間の距離は確保されている。
【００１８】
第２外部配線と第２接続配線との間の距離は、同一の第２コンデンサに設けられた第３電極および第４電極の距離であり、第２外部配線と第２接続配線との間の距離は、確保されている。
【００１９】
さらに、第１外部配線と第２接続配線との間の距離は、第１電極および第２電極間の距離以上であり、第１外部配線と第２接続配線との間の距離は確保されている。
【００２０】
同様に、第２外部配線と第１接続配線との間の距離は、第３電極および第４電極間の距離以上であり、第２外部配線と第１接続配線との間の距離は確保されている。
【００２１】
したがって、上記の受電装置においては、各外部配線および各接続配線間の距離が確保されている。
【００２２】
好ましくは、上記第１コンデンサと第２コンデンサとは互いに隣り合うように設けられると共にコイル線の延びる方向に配列するように配置される。上記第１外部配線は、第２電極側から第１電極側に向かう方向に、第１電極から引き出される。上記第２外部配線は、第４電極側から第３電極側に向かう方向に、第３電極から引き出される。上記第１接続配線は、第２コンデンサ側から第１コンデンサ側に向かう方向に第２電極から引き出される。上記第２接続配線は、第１コンデンサ側から第２コンデンサ側に向かう方向に第３電極から引き出される。
【００２３】
上記の受電装置においては、第１外部配線と、第１接続配線および第２接続配線とが、交差することが抑制され、各配線間距離を確保することができる。また、第２外部配線と、前記第１接続配線および第２接続配線とが、交差することが抑制され、各配線間距離を確保することができる。
【００２４】
好ましくは、受電コイルユニットは、一端に第１接続配線が接続された第１受電コイルと、一端に第２接続配線が接続された第２受電コイルとを含む。上記第１受電コイルと第２受電コイルとは互いに重なるように配置される。上記受電装置は、受電コイルユニットの下方から受電コイルユニットを視ると受電コイルユニット内に配置されると共に、第５電極および第６電極を含む第３受電コンデンサと、第５電極と第１受電コイルの他端とを接続する第３接続配線と、第６電極と第２受電コイルの他端とを接続する第４接続配線とをさらに備える。
【００２５】
上記第１接続配線と第３接続配線とが最も近接する部分における第１接続配線と第３接続配線との間の距離は、第１接続配線と第２外部配線との間の距離よりも長い。上記第４接続配線と第２接続配線とが最も近接する部分における第４接続配線と第２接続配線との間の距離は、第１外部配線と第２接続配線との間の距離よりも長い。
【００２６】
上記の受電装置によれば、第１外部配線と、第１コンデンサと、第１接続配線と、第１受電コイルと、第３接続配線と、第３コンデンサと、第４接続配線と、第２受電コイルと、第２接続配線と、第２コンデンサと、第２外部配線とが順次接続されることになる。当該構成で電力を受電すると、第１接続配線と第３接続配線との間の電圧差は大きくなり、第２接続配線と第４接続配線との間の電圧差も大きくなる。
【００２７】
その一方で第１接続配線と第３接続配線との間の距離は確保されており、第２接続配線と第４接続配線との間の距離も確保されている。
【００２８】
好ましくは、第１接続配線が接続された第１受電コイルの一端から第３接続配線が接続された第１受電コイルの他端に向かうにつれて、第１受電コイルのコイル線は、第１巻回方向に巻回される。上記第４接続配線が接続された第２受電コイルの他端から第２接続配線が接続された第２受電コイルの一端に向かうにつれて、第２受電コイルのコイル線は、第１巻回方向に巻回される。
【００２９】
上記の受電装置によれば、第１受電コイルおよび第２受電コイルを流れる電流方向が同じ方向になり、強度の高い電磁界を形成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る受電装置および送電装置によれば、電圧差の大きい配線同士が近接することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施の形態に係る電力伝送システム１を模式的に示す模式図である。
【図２】電力伝送システム１を模式的に示す回路図である。
【図３】送電装置５を示す分解斜視図である。
【図４】送電部１５の上方から送電部１５を平面視したときの平面図である。
【図５】送電コンデンサ３５を模式的に示す平面図であり、送電部１５の上方から送電コンデンサ３５を視たときの平面図である。
【図６】送電部１５を模式的に示す回路図である。
【図７】図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。
【図８】図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。
【図９】中央フェライト３２および送電コイル３４などを省略した送電部１５を示す平面図である。
【図１０】中央フェライト３２などを省略した送電部１５を示す平面図である。
【図１１】中央フェライト３２などを省略した送電部１５を模式的に示す平面図である。
【図１２】受電装置６を示す分解斜視図である。
【図１３】受電部１０を下方から視たときの受電部１０の平面図である。
【図１４】受電コンデンサ６７を模式的に示す平面図である。
【図１５】受電部１０を模式的に示す回路図である。
【図１６】図１３に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面図である。
【図１７】図１３に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。
【図１８】中央フェライト６４および受電コイル６６を省略した平面図である。
【図１９】中央フェライト６４などを省略した平面図である。
【図２０】中央フェライト６４などを省略した受電部１０を模式的に示す平面図である。
【図２１】電力伝送時における送電部１５内の電圧分布を示すグラフである。
【図２２】受電装置６が電力を受電しているときの受電部１０内の電圧分布を示すグラフである。
【図２３】送電部１５の変形例を模式的に示す平面図である。
【図２４】送電部１５Ａを示す回路図である。
【図２５】送電中における送電部１５Ａ内の電圧分布を示すグラフである。
【図２６】受電部１０の変形例を模式的に示す平面図であり、中央フェライトが省略されている。
【図２７】受電部１０Ａを示す回路図である。
【図２８】受電中における受電部１０Ａ内の電圧分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、本実施の形態に係る電力伝送システム１を模式的に示す模式図である。電力伝送システム１は、受電モジュール２を含む車両３と、電源４に接続された送電装置５とを備える。
【００３３】
受電モジュール２は、受電装置６と、受電装置６に接続された整流器７と、整流器７に接続されたバッテリ８とを備える。
【００３４】
受電装置６は、受電部１０と、この受電部１０を収容する筐体１１とを含む。整流器７は、受電装置６が受電した交流電力を直流電力に変換して、バッテリ８に供給する。バッテリ８に蓄電された電力は、たとえば、図示しないコンバータに供給され、コンバータに供給された電力は、インバータに供給される。そして、インバータで三相交流に変換されて、回転電機に供給され、回転電機が車輪を駆動する。
【００３５】
送電装置５は、送電部１５と、送電部１５に接続された周波数変換器１６と、送電部１５および周波数変換器１６を収容する筐体１７とを含む。
【００３６】
図２は、電力伝送システム１を模式的に示す回路図である。この図２において、送電部１５は、共振回路を含み、この共振回路は、複数の送電コイルおよび複数の送電コンデンサを含む。受電部１０も共振回路を含み、この共振回路も複数の受電コイルおよび複数の受電コンデンサを含む。なお、受電部１０および送電部１５の具体的な構成については、後述する。
【００３７】
受電部１０の共振回路の共振周波数と、送電部１５の共振回路の共振周波数とは、一致、または、実質的に一致するように形成されている。
【００３８】
受電部１０の共振回路のＱ値は１００以上であり、送電部１５の共振回路のＱ値も１００以上である。このように各共振回路の共振周波数およびＱ値を設定することで、高効率で送電装置５から受電装置６に電力を非接触で送電することができる。
【００３９】
図３は、送電装置５を示す分解斜視図である。この図５に示すように、送電装置５は、送電部１５と、周波数変換器１６と、送電部１５および周波数変換器１６を接続する配線２８，２９と、周波数変換器１６と電源４とを接続する配線３０と、筐体１７とを含む。
【００４０】
筐体１７は、地面に配置されるベース板２０と、このベース板２０の上方からベース板２０を覆うように配置される蓋２１と、ベース板２０の上面に形成された仕切板２２とを含む。蓋２１は、樹脂蓋２３と、金属蓋２４とを含み、樹脂蓋２３がベース板２０に装着されることで送電部１５を収容する空間が形成される。金属蓋２４がベース板２０に装着されることで、周波数変換器１６が収容される空間が形成される。
【００４１】
樹脂蓋２３は、送電部１５の周囲に形成される電磁場を透過する材料によって形成されている。金属蓋２４は、周波数変換器１６を外部から保護すると共に、周波数変換器１６から発せられるノイズが周囲に放射されることを抑制する。金属蓋２４には、配線３０が引き出される貫通孔２４ａが形成されている。
【００４２】
仕切板２２は、周波数変換器１６を収容する空間と、送電部１５が収容される空間とを区画する。仕切板２２には、配線２８が挿入される貫通孔２２ａと、配線２９が挿入される貫通孔２２ｂとが形成されている。
【００４３】
送電部１５は、フェライト２５と、このフェライト２５の上面に配置された送電コイルユニット２６と、フェライト２５の下面に配置された送電コンデンサユニット２７とを含む。
【００４４】
フェライト２５は、複数の分割フェライトを環状に配置して形成された環状フェライト３１と、この環状フェライト３１の開口縁部に接触すると共に環状フェライト３１の上面上に配置された中央フェライト３２とを含む。中央フェライト３２は、互いに間隔をあけて配置された複数の分割フェライトを含む。
【００４５】
送電コイルユニット２６は、環状フェライト３１の上面に配置された送電コイル３３と、この送電コイル３３の上面に配置された送電コイル３４とを含む。
【００４６】
送電コイル３３，３４は、上下方向に延びる巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むようにコイル線を曲げることで形成されており、中央フェライト３２の周囲を取り囲むように配置されている。
【００４７】
なお、この図３に示す例においては、送電コイル３３，３４は、送電コイルユニット２６の上方から視たときに、長方形形状に形成されており、送電コイル３３，３４は短辺部と長辺部とを含む。
【００４８】
周波数変換器（外部機器）１６は、送電コイルユニット２６の外部に配置されており、配線２８は、周波数変換器１６と送電コンデンサ３５とを接続し、配線２９は、周波数変換器１６と送電コンデンサ３７とを接続する。
【００４９】
送電コンデンサユニット２７は、フェライト２５の下面に配置された送電コンデンサ３５，３６，３７を含む。各送電コンデンサ３５，３６，３７は、互いに間隔をあけて配置されている。なお、図３に示す「Ｄ」とは、鉛直方向下方を示し、「Ｕ」とは、鉛直方向上方を意味する。「Ｆ」は、車両前方向を示し、「Ｂ」は、車両後方向を示す。「Ｌ」とは、車両左方向であり、「Ｒ」とは、車両右方向を示す。
【００５０】
図４は、送電部１５の上方から送電部１５を平面視したときの平面図である。この図４に示すように、送電コイルユニット２６の上方から視ると、送電コンデンサ３５，３６，３７は、送電コイルユニット２６の送電コイル３３，３４内に配置されている。
【００５１】
送電コンデンサ（第１送電コンデンサ）３５および送電コンデンサ（第２送電コンデンサ）３７は、互いに隣り合うように配置されており、送電コイル３３，３４のコイル線が延びる方向に隣り合うように配置されている。具体的には、送電コイル３３，３４の短辺部に沿って、送電コンデンサ３５と送電コンデンサ３７とが配置されている。送電コンデンサ（第３送電コンデンサ）３６は、巻軸Ｏ１を基準として、送電コンデンサ３５，３７と反対側に配置されている。
【００５２】
図５は、送電コンデンサ３５を模式的に示す平面図であり、送電部１５の上方から送電コンデンサ３５を視たときの平面図である。この図５に示すように、送電コンデンサ３５は、平板状の基板４５と、基板４５の上面上に形成された電極４９および電極５０と、この電極４９および電極５０の間に互いに並列になるように接続された複数のコンデンサ列４６，４７，４８とを含む。
【００５３】
基板４５は、平面視したときに長方形形状に形成されており、基板４５の周縁部は、長手方向に配列する２つの短辺部と、短手方向に配列する２つの長辺部とを含み、短辺部間の距離は長辺部間の距離よりも長くなっている。各コンデンサ列４６，４７，４８は、互いに直列に接続された複数のコンデンサ素子５１を含み、コンデンサ列４６，４７，４８は、基板４５の長手方向に延びるように配置されている。電極５０には接続配線４０が接続され、電極４９には配線２８が接続されており、電極４９および電極５０は、各短辺部の近傍に配置されている。
【００５４】
図４において、送電コンデンサ３５の電極（第７電極）４９は、送電コイル３３，３４の短辺部側に配置され、電極（第８電極）５０は、電極４９よりも巻軸Ｏ１側に配置されている。送電コンデンサ３７は、上方から視ると、長方形形状に形成されており、送電コンデンサ３７は、送電コイル３３，３４の短辺部側に配置された電極（第９電極）８２と、電極８３よりも巻軸Ｏ１側に配置された電極（第１０電極）８３とを含む。なお、送電コンデンサ３７も、電極８２および電極８３の間に互いに並列に接続された複数のコンデンサ列を含む。
【００５５】
送電コンデンサ３６は、送電コイル３３，３４の一方の長辺部の近傍に配置された電極（第１１電極）８４と、送電コイル３３，３４の他方の長辺部の近傍に配置された電極（第１２電極）８５とを含む。なお、送電コンデンサ３６も、電極８４および電極８５の間に並列接続された複数のコンデンサ列を含む。
【００５６】
送電部１５は、送電コンデンサ（第１送電コンデンサ）３５の電極５０および送電コイルユニット２６の一端を接続する接続配線（第５接続配線）４０と、送電コイルユニット２６の他端および送電コンデンサ（第２送電コンデンサ）３７の電極８３を接続する接続配線（第６接続配線）４３とを含む。具体的には、接続配線４０は、電極５０と送電コイル３３の一端とを接続し、接続配線４３は、電極８３と送電コイル３４の一端とを接続する。
【００５７】
さらに、送電部１５は、送電コンデンサ（第３送電コンデンサ）３６の電極８４と送電コイルユニット２６とを接続する接続配線（第７接続配線）４１と、送電コンデンサ３６の電極８５と送電コイルユニット２６とを接続する接続配線（第８接続配線）４２とを含む。具体的には、接続配線４１は、送電コイル３３の他端と電極８４とを接続し、接続配線４２は、電極８５と送電コイル３４の他端とを接続する。
【００５８】
図６は、送電部１５を模式的に示す回路図である。この図６に示すように、送電コンデンサ３５と、接続配線４０と、送電コイル３３と、接続配線４１と、送電コンデンサ３６と、接続配線４２と、送電コイル３４と、接続配線４３と、送電コンデンサ３７とは、配線２８および配線２９の間に順次直列になるように接続されている。
【００５９】
次に、図７などを用いて、送電コンデンサ３５などの接続構造について具体的に説明する。
【００６０】
図７は、図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。この図７および図４を参照して、接続配線４０は、送電コンデンサ３５の電極５０と送電コイル３３の内周端とを接続する。そして、接続配線４３は、送電コイル３４の外周端と、送電コンデンサ３７の電極８３とを接続する。
【００６１】
図８は、図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。この図８に示すように、接続配線４１は、送電コンデンサ３６の電極８４と送電コイル３３の外周端とを接続する。接続配線４２は、送電コイル３４の内周端と送電コンデンサ３６の電極８５とを接続する。
【００６２】
図９は、中央フェライト３２および送電コイル３４などを省略した送電部１５を示す平面図である。この図９に示すように、配線２８が送電コイル３３の外周側から送電コイル３３内に引き込まれ、配線２８の端部が送電コンデンサ３５の電極４９に接続される。換言すれば、配線２８は、電極５０側から電極４９側に向かう方向に、電極４９から外部に向けて引き出されている。
【００６３】
接続配線４０は、電極５０から巻軸Ｏ１側に引き出された後、送電コンデンサ３７側から送電コンデンサ３５側に向かう方向に引き出され、そして、接続配線４０は、送電コイル３３の内周端に接続される。そして、送電コイル３３のコイル線は、上記内周端側から外周端に向かうにつれて巻回方向Ｄ１に巻回する。そして、送電コイル３３の外周端に接続配線４１の一方の端部が接続されており、接続配線４１が環状フェライト３１内に引き込まれ、送電コンデンサ３６の電極８４に接続されている。
【００６４】
図１０は、中央フェライト３２などを省略した送電部１５を示す平面図である。この図１０に示すように、送電コンデンサ３６の電極８５に接続配線４２が接続されている。接続配線４２は、環状フェライト３１の分割フェライトの隙間を通って、送電コイル３４の内周端に接続されている。
【００６５】
送電コイル３４のコイル線は、内周端から外周端に向かうにつれて、巻回方向Ｄ１に巻回する。そして、送電コイル３４の外周端には、接続配線４３の一方の端部が接続されており、接続配線４３は、環状フェライト３１内に引き込まれている。そして、接続配線４３の他方の端部は、送電コンデンサ３７の電極８３に接続されている。
【００６６】
換言すれば、接続配線４３は、電極８３から巻軸Ｏ１側に引き出された後、送電コンデンサ３５から送電コンデンサ３７に向かう方向に引き出されており、接続配線４３の端部が送電コイル３４の端部に接続されている。そして、送電コンデンサ３７の他方の電極８２には、配線２９が接続されている。配線２９は、電極８３側から電極８２側に向かう方向に電極８２から外部に向けて引き出されている。
【００６７】
図９および図１０から明らかなように、配線２８、送電コンデンサ３５、接続配線４０、送電コイル３３の内周端、送電コイル３３、送電コイル３３の外周端、接続配線４１、送電コンデンサ３６、接続配線４２、送電コイル３４の内周端、送電コイル３４、送電コイル３４の外周端、接続配線４３、送電コンデンサ３７および配線２９が順次接続されている。
【００６８】
その結果、図６に示すように、各送電コンデンサおよび各送電コイルが順次接続されることになる。
【００６９】
図１１は、中央フェライト３２などを省略した送電部１５を模式的に示す平面図である。この図１１に示すように、送電コイルユニット２６は、上方から平面視すると、略長方形形状に形成されている。
【００７０】
この図１１において、電極４９と電極５０との間の距離を距離Ｌ１とし、電極８２と電極８３との間の距離を距離Ｌ２とする。
【００７１】
配線（第４外部配線）２９と接続配線（第５接続配線）４０とは、配線２９と電極８２との接続部分と、接続配線４０と電極５０との接続部分との間で最も互いに近接する。配線２９と電極８２との接続部分と、接続配線４０と電極５０との接続部分との間の距離を距離Ｌ３とすると、距離Ｌ３は、距離Ｌ２以上である。そして、配線（第３外部配線）２８と接続配線（第６接続配線）４３とは、配線２８と電極４９との接続部分と、接続配線４３と電極８３との接続部分との間で最も近接する。
【００７２】
配線２８と電極４９との接続部分と、接続配線４３と電極８３との接続部分との間の距離を距離Ｌ４とすると、距離Ｌ４は、距離Ｌ１以上である。
【００７３】
また、接続配線４１（第７接続配線）と接続配線４０（第５接続配線）とが最も近接する部分における接続配線４１および接続配線４０の間の距離を距離Ｌ５とすると、距離Ｌ５は、距離Ｌ３よりも長い。そして、接続配線４２（第８接続配線）と接続配線４３（第６接続配線）とが最も近接する部分における接続配線４２および接続配線４３の間の距離を距離Ｌ６とすると、距離Ｌ６は、距離Ｌ４よりも長い。
【００７４】
図１２は、受電装置６を示す分解斜視図である。この図１２に示すように、受電装置６は、受電部１０と、この受電部１０を収容する筐体１１と、受電部１０および整流器７を接続する配線５５，５６とを含む。
【００７５】
筐体１１は、ベース板５７と、ベース板５７の下方からベース板５７を覆うように設けられた樹脂蓋５８とを含む。ベース板５７は、金属材料で形成してもよく、樹脂材料で形成してもよい。なお、ベース板５７を樹脂材料で形成する場合には、受電装置６と、車両の底面との間に金属製のシールドを配置する。
【００７６】
樹脂蓋５８は、受電時に受電部１０の周囲に形成される電磁界を透過可能な材料で形成されており、たとえば、樹脂材料によって形成されている。
【００７７】
樹脂蓋５８の周面には、配線５６および配線５５が引き出される貫通孔５８ａおよび貫通孔５８ｂが形成されている。
【００７８】
受電部１０は、フェライト６０と、フェライト６０の下面に設けられた受電コイルユニット６１と、フェライト６０の上面に設けられた受電コンデンサユニット６２とを含む。
【００７９】
フェライト６０は、複数の分割フェライトを間隔をあけて環状に配置した環状フェライト６３と、この環状フェライト６３の開口縁部に接触するように環状フェライト６３の下面に配置された中央フェライト６４とを含む。中央フェライト６４は、互いに間隔をあけて配置された複数の分割フェライトを含む。
【００８０】
受電コイルユニット６１は、中央フェライト６４の下面に配置された受電コイル６５と、この受電コイル６５の下面に配置された受電コイル６６とを含む。受電コイル６５，６６は、いずれも、巻軸Ｏ２の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回することで形成されている。受電コイル６５，６６は、いずれも、巻軸Ｏ２が上下方向に向くように配置されており、受電コイル６５，６６は、中央フェライト６４の周囲を取り囲むように配置されている。なお、この図１２に示す例においては、受電コイル６５，６６は、受電コイルユニット６１の下方から視たときに、長方形形状になるように形成されており、受電コイル６５，６６は、短辺部と長辺部とを含む。
【００８１】
受電コンデンサユニット６２は、互いに間隔をあけて配置された複数の受電コンデンサ６７，６８，６９を含む。
【００８２】
整流器７は、受電コイルユニット６１の外部に設けられており、配線５５は受電コンデンサ６７と整流器７とを接続し、配線５６は受電コンデンサ６９と整流器７とを接続している。
【００８３】
図１３は、受電部１０を下方から視たときの受電部１０の平面図である。この図１３に示すように、受電コイルユニット６１を下方から視ると、受電コンデンサ６７，６８，６９は、受電コイル６５，６６内に配置されている。
【００８４】
受電コンデンサ（第１受電コンデンサ）６７および受電コンデンサ（第２受電コンデンサ）６９は、互いに隣り合うように配置され、受電コイル６５，６６の短辺部に沿って配列するように配置されている。
【００８５】
受電コンデンサ６８は、巻軸Ｏ２を基準として、受電コンデンサ６７，６９の反対側に配置されている。
【００８６】
図１４は、受電コンデンサ６７を模式的に示す平面図である。この図１４に示すように、受電コンデンサ６７は、平板状の基板７５と、基板７５の上面上に形成された電極７９および電極８０と、この電極７９および電極８０の間に互いに並列になるように接続された複数のコンデンサ列７６，７７，７８とを含む。
【００８７】
基板７５は、平面視したときに長方形形状に形成されており、基板７５の外周縁部は、長手方向に配列する２つの短辺部と、短手方向に配列する２つの長辺部とを含み、短辺部間の距離は長辺部間の距離よりも長くなっている。各コンデンサ列７６，７７，７８は、互いに直列に接続された複数のコンデンサ素子８１を含む。
【００８８】
図１３において、受電コンデンサ６７の電極（第１電極）７９は、受電コイル６５，６６の短辺部側に配置され、電極（第２電極）８０は電極７９よりも巻軸Ｏ２側に配置されている。受電コンデンサ６９は、下方から視ると、長方形形状に形成されており、受電コンデンサ６９は、受電コイル６５，６６の短辺部側に配置された電極（第３電極）８６と、電極８６よりも巻軸Ｏ２側に配置された電極（第４電極）８７とを含む。なお、受電コンデンサ６９も電極８６および電極８７の間に互いに並列に接続された複数のコンデンサ列を含む。
【００８９】
受電コンデンサ６８は、受電コイル６５，６６の一方の長辺部側に配置された電極８８と、他方の長辺部側に配置された電極８９とを含む。なお、受電コンデンサ６８も、電極８８および電極８９の間に互いに並列に接続された複数のコンデンサ列を含む。
【００９０】
受電部１０は、受電コンデンサ６７の電極８０および受電コイルユニット６１の一端を接続する接続配線７０と、受電コンデンサ６９の電極８７と受電コイルユニット６１の他端を接続する接続配線７３とを含む。具体的には、接続配線７０は、電極８０と受電コイル６５の一端とを接続し、接続配線７３は、受電コイル６６の一端と電極８７とを接続する。
【００９１】
さらに、受電部１０は、受電コイルユニット６１および受電コンデンサ６８の電極８８を接続する接続配線７１と、受電コイルユニット６１および電極８９を接続する接続配線７２とを含む。具体的には、接続配線７１は、受電コイル６５の端部と電極８８とを接続し、接続配線７２は、受電コイル６６と電極８９とを接続する。
【００９２】
図１５は、受電部１０を模式的に示す回路図である。この図１５に示すように、配線５５と配線５６との間で、受電コンデンサ６７と、接続配線７０と、受電コイル６５と、接続配線７１と、受電コンデンサ６８と、接続配線７２と、受電コイル６６と、接続配線７３と、受電コンデンサ６９とが順次直列に接続される。
【００９３】
次に、図１６などを用いて、受電コンデンサ６７などの接続構造について具体的に説明する。
【００９４】
図１６は、図１３に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面図である。この図１６に示すように、接続配線７０は、受電コンデンサ６７の電極８０と受電コイル６５の内周端を接続する。接続配線７３は、受電コンデンサ６９の電極８７と、受電コイル６６の外周端とを接続する。
【００９５】
図１７は、図１３に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。この図１７に示すように、接続配線７１は、受電コンデンサ６８の電極８８と、受電コイル６５の外周端とを接続する。接続配線７２は、受電コンデンサ６８の電極８９と受電コイル６６の内周端とを接続する。
【００９６】
図１８は、中央フェライト６４および受電コイル６６を省略した平面図である。この図１８に示すように、配線５５が受電コイル６５の外周側から受電コイル６５内に引き込まれ、配線５５の端部が受電コンデンサ６７の電極７９に接続されている。換言すれば、配線５５は、電極８０側から電極７９側に向かう方向に電極７９から引き出されている。
【００９７】
受電コンデンサ６７の電極８０には、接続配線７０の一方の端部が接続されており、接続配線７０の他方の端部は、受電コイル６５の内周端に接続されている。
【００９８】
具体的には、接続配線７０は、電極８０から巻軸Ｏ２側に引き出された後、受電コンデンサ６９側から受電コンデンサ６７側に向かう方向に引き出され、接続配線７０の端部が受電コイル６５の内周端に接続されている。
【００９９】
受電コイル６５は、上記の内周端から外周端に向かうにつれて、巻軸Ｏ２の周囲を取り囲むように、図の矢印の巻回方向Ｄ２に巻回されている。受電コイル６５は、内周端から外周端に向かうにつれて、巻回径が大きくなるように形成されている。
【０１００】
受電コイル６５の外周端には、接続配線７１の一方の端部が接続されており、接続配線７１の他方の端部は、受電コンデンサ６８の電極８８に接続されている。
【０１０１】
図１９は、中央フェライト６４などを省略した平面図である。この図１９に示すように、接続配線７２の一方の端部は、電極８９に接続され、接続配線７２の他方の端部は受電コイル６６の内周端に接続されている。
【０１０２】
受電コイル６６は、上記内周端から外周端に向かうにつれて、巻軸Ｏ２の周囲を図の矢印の巻回方向Ｄ２に巻回されるように形成されている。受電コイル６６は、内周端から外周端に向かうにつれて、巻回径が大きくなるように形成されている。
【０１０３】
受電コイル６６の外周端には、接続配線７３の一方の端部が接続されており、接続配線７３の他方の端部は受電コンデンサ６９の電極８７に接続されている。
【０１０４】
具体的には、接続配線７３、電極８７から巻軸Ｏ２側に引き出された後、受電コンデンサ６７側から受電コンデンサ６９側に向かう方向に引き出され、接続配線７３の端部が受電コイル６６に接続されている。受電コンデンサ６９の電極８６には、配線５６の一方の端部が接続されている。配線５６は、電極８７側から電極８６側に向かう方向に電極８６から外部に向けて引き出されている。
【０１０５】
図１８および図１９から明らかなように、図１５に示すように、配線５５、受電コンデンサ６７、接続配線７０、受電コイル６５の内周端、受電コイル６５、受電コイル６５の外周端、接続配線７１、受電コンデンサ６８、接続配線７２、受電コイル６６の内周端、受電コイル６６、受電コイル６６の外周端、接続配線７３、受電コンデンサ６９および配線５６が順次接続されていることが分かる。
【０１０６】
図２０は、中央フェライト６４などを省略した受電部１０を模式的に示す平面図である。この図２０において、電極７９および電極８０の間の距離を距離Ｌ７とし、電極８６と電極８７との間の距離を距離Ｌ８とする。
【０１０７】
ここで、接続配線７０と配線５６とは、電極８０と接続配線７０との接続部分と、配線５６と電極８６との接続部分との間で最も近接する。そして、電極８０および接続配線７０の接続部分と、配線５６および電極８６の接続部分との間の距離を距離Ｌ９とすると、距離Ｌ９は、距離Ｌ７以上である。
【０１０８】
また、接続配線７３と配線５５とは、接続配線７３および電極８７の接続部分と、配線５５と電極７９との接続部分との間で最も近接する。そして、接続配線７３および電極８７の接続部分と、配線５５と電極７９との接続部分との間の距離を距離Ｌ１０とすると、距離Ｌ１０は、距離Ｌ８以上である。
【０１０９】
接続配線７１（第３接続配線）と接続配線７０（第１接続配線）とが最も近接する部分における接続配線７１および接続配線７０の間の距離を距離Ｌ１１とすると、距離Ｌ１１は、距離Ｌ７および距離Ｌ９よりも長い。
【０１１０】
接続配線７２（第４接続配線）および接続配線７３（第２接続配線）が最も近接する部分における接続配線７２および接続配線７３の間の距離を距離Ｌ１２とすると、距離Ｌ１２は距離Ｌ８および距離Ｌ１０よりも長い。
【０１１１】
図１において、送電装置５から受電モジュール２に電力を非接触で送電する際には、まず、電源４から周波数変換器１６に電力が供給される。周波数変換器１６は、電源４から供給される電力の周波数を変換して送電部１５に供給する。送電部１５に供給される電流の周波数は、たとえば、送電部１５の共振回路の共振周波数である。
【０１１２】
送電コイル３３および送電コイル３４に、周波数が送電部１５の共振周波数である電流が流れる。この周波数は、たとえば、８５ｋＨｚ程度であり、波長は、数ｋｍになる。
【０１１３】
そして、図９において、たとえば、電流が接続配線４０から送電コイル３３に入り込む方向に流れるときには、図１０において、電流は、接続配線４２から送電コイル３４内に入り込む方向に流れる。この際、送電コイル３３内において、電流は巻回方向Ｄ１に流れ、送電コイル３４内においても、巻回方向Ｄ１に流れる。このため、送電コイル３３によって形成される磁束の向きと、送電コイル３４によって形成される磁束の向きは、一致する。
【０１１４】
同様に、図９において、電流が送電コイル３３から接続配線４０に流れるときには、図１０において、送電コイル３４から接続配線４２に電流が流れる。このため、送電コイル３３内においては、巻回方向Ｄ１と反対方向に電流が流れ、送電コイル３４内においても、巻回方向Ｄ１と反対方向に電流が流れる。このため、送電コイル３３が形成する磁束の方向と、送電コイル３４が形成する磁束の方向は、一致する。
【０１１５】
すなわち、図９において、接続配線４０が接続された送電コイル３３の内周端から接続配線４１が接続された送電コイル３３の外周端に向かうにつれて、送電コイル３３が巻回される巻回方向Ｄ１と、図１０において、接続配線４２が接続された送電コイル３４の内周端から接続配線４３が接続された送電コイル３４の外周端に向かうにつれて送電コイル３４が巻回される巻回方向Ｄ１とが一致している。
【０１１６】
このため、上記のように、送電コイル３３および送電コイル３４内に電流が流れた際に、送電コイル３３および送電コイル３４が形成する磁束（磁界）の向きが同じ方向になり、良好に受電部１０に向けて電力送電することができる。
【０１１７】
図２１は、電力伝送時における送電部１５内の電圧分布を示すグラフである。この図２１のグラフの横軸は、送電部１５内の位置を示し、縦軸は、電圧を示す。また、このグラフは、送電時における瞬時値である。
【０１１８】
ここで、送電部１５は、複数のコンデンサと複数のコイルを直列に接続することで形成されたＬＣ共振回路である。このため、送電部１５に供給される電流の周波数が、送電部１５の共振周波数と一致または実質的に一致する場合には、送電部１５の両端の電圧は、０Ｖまたは実質的に０Ｖになる。
【０１１９】
そして、図２１のグラフが示すタイミングにおいては、送電コンデンサ３５，３６，３７において、電圧降下が生じており、送電コイル３３，３４において電圧上昇する。
【０１２０】
送電部１５のように、複数の送電コンデンサと複数のコイルとを交互に接続したＬＣ共振回路においては、各送電コンデンサ３５，３６，３７の電圧位相と、各送電コイル３３，３４の電圧位相とは、互いに１８０度（π（rad））ずれた状態になる。このため、各送電コンデンサ３５，３６，３７で電圧降下するタイミングでは、各送電コイル３３，３４において電圧上昇し、各送電コンデンサ３５，３６，３７で電圧上昇するタイミングでは各送電コイル３３，３４では電圧降下する。
【０１２１】
この図２１に示す例においては、各送電コンデンサ３５，３７の容量は、互いに一致または実質的に一致しており、各送電コイル３３，３４のインダクタンスは、互いに一致または実質的に一致している。そして、送電コンデンサ３６の容量は、送電コンデンサ３５，３７の容量の半分である。また、送電コンデンサ３６で生じる電圧降下量（電圧上昇量）と、各送電コイル３３，３４で生じる電圧上昇量（電圧降下量）とが実質的に一致するように、送電コンデンサ３６の容量と、各送電コイル３３，３４のインダクタンスが調整されている。
【０１２２】
これにより、送電コンデンサ３５，３７で生じる電圧降下量（電圧上昇量）は、送電コイル３３，３４で生じる電圧上昇量（電圧降下量）の半分となり、送電コンデンサ３６で生じる電圧降下量（電圧上昇量）の半分となる。
【０１２３】
その結果、電極５０および接続配線４０の電圧と、電極８５および接続配線４２の電圧とが実質的に一致する。なお、各電圧は、送電中に周期的に同じように変動しており、この図２１に示すタイミングでは、−Ａ１（Ｖ）になる。
【０１２４】
また、接続配線４１および電極８４の電圧と、接続配線４３および電極８３の電圧が一致または実質的に一致する。なお、各電圧は、周期的に同じように変動しており、この図２１に示すタイミングでは、Ａ１（Ｖ）になる。
【０１２５】
そして、電極５０および接続配線４０の電圧（電極８５および接続配線４２）と、接続配線４１および電極８４の電圧（接続配線４３および電極８３の電圧）とは、正負が反転しており、各電圧の絶対値は一致または実質的に一致する。この結果、送電中において、送電部１５内の平均電圧は、０Ｖまたは実質的に０Ｖになる。
【０１２６】
この図２１において、送電コンデンサ３５の電極４９と電極５０との間では最大でＡ（Ｖ）の電圧差が生じる。図１１において、送電コンデンサ３５の設計上、電極４９および電極５０の間に所定の電圧差が生じても、電極４９および電極５０の間で弊害が生じないように電極４９および電極５０の間の距離Ｌ１の距離が設計されている。
【０１２７】
そして、図２１に示すように、電極４９と電極５０との間の電圧差と、接続配線４０と配線２９との間の電圧差とは、実質的に一致しており、図１１に示すように、接続配線４０と配線２９との間の距離Ｌ３は、距離Ｌ１以上である。このため、接続配線４０と配線２９との間に生じる電圧差に対して接続配線４０と配線２９との間の距離が十分確保されている。
【０１２８】
送電コンデンサ３７の電極８２と電極８３との間では最大でＡ（Ｖ）の電圧差が生じる。図１１において、送電コンデンサ３７の設計上、電極８２および電極８３の間に所定の電圧差（Ａ（Ｖ））が生じても、電極８２および電極８３の間で弊害が生じないように電極８２および電極８３の間の距離Ｌ２が設計されている。
【０１２９】
そして、図２１に示すように、接続配線４３と配線２８との間に生じる電圧差は、電極８２および電極８３の間に生じる電圧差を実質的に一致しており、接続配線４３と配線２８との間の距離Ｌ４は、距離Ｌ２以上である。このように、接続配線４０および配線２９の間の電圧差に対して接続配線４０と配線２９との間の距離が十分に確保されている。
【０１３０】
図２１において、接続配線（第５接続配線）４０と接続配線（第７接続配線）４１との間の電圧差は、接続配線（第５接続配線）４０と配線（第４外部配線）２９との間の電圧差よりも大きい。
【０１３１】
その一方で、図１１に示すように、接続配線４０と接続配線４１との間の距離Ｌ５は、接続配線４０と配線２９との間の距離Ｌ３よりも長いため、接続配線４０および接続配線４１の間の距離が十分に確保されている。
【０１３２】
また、図２１において、接続配線４３と接続配線４２との間の電圧差は、接続配線４３および配線２８の間の電圧差よりも大きい。その一方で、図１１に示すように、接続配線４３および接続配線４２の間の距離Ｌ６は、接続配線４３および配線２８の間の距離Ｌ４よりも長い。このため、接続配線４２および接続配線４３の間の距離が十分確保されている。
【０１３３】
接続配線４０および接続配線４３は、各電極５０および電極８３から巻軸Ｏ１側に引き出されている。そして、接続配線４０は、送電コンデンサ３７側から送電コンデンサ３５側に向かう方向に引き出されている一方で、接続配線４３は、送電コンデンサ３５側から送電コンデンサ３７に向かう方向に引き出されている。
【０１３４】
このように、接続配線４０と接続配線４３とは、互いに反対方向に引き出されており、接続配線４０および接続配線４３が近接することが抑制されている。このため、図２１に示すように、送電中に接続配線４０および接続配線４３の間で所定の電圧差が生じたとしても、各種弊害が接続配線４３および接続配線４０の間で生じることを抑制することができる。
【０１３５】
さらに、配線２８は、電極５０側から電極４９側に向かう方向に電極４９から引き出され、接続配線４０は、送電コンデンサ３７側から送電コンデンサ３５側に向かう方向に電極５０から引き出されている。このように、配線２８および接続配線４０が引き出される電極が異なると共に、引き出される方向が異なるため、配線２８および接続配線４０が交差することを抑制することができる。また、接続配線４３も送電コンデンサ３５側から送電コンデンサ３７側に向かう方向に引き出されているため、接続配線４３および配線２８が交差することが抑制されている。
【０１３６】
配線２９は、電極８３側から電極８２側に向かう方向に電極８２から引き出されている。このため、配線２９が接続された電極と、接続配線４０，４３が接続された電極とは異なり、さらに、各配線の引き出し方向が異なるため、配線２９および接続配線４０，４３が交差することを抑制することができる。図２１において、接続配線４０と送電コイル３３との接続部分の電圧と、接続配線４３と送電コイル３４との接続部分との電圧とは一致している。接続配線４０は送電コイル３３の内周端に接続されており、接続配線４３も、送電コイル３４の内周端に接続されている。そして、送電コイル３３の内周縁部と、送電コイル３４の内周縁部とは、上下方向に隣り合うように配置されている。同様に、送電コイル３３の外周端と送電コイル３４の外周端とは、上下方向に隣り合うと共に、各電圧は、一致または実質的に一致している。このため、上下方向に重なり合う送電コイル３３のコイル線と送電コイル３４のコイル線との間で大きな電圧差が生じることが抑制されている。
【０１３７】
上記のように、送電装置５に電流が供給されると、送電装置５の周囲に電磁界が形成され、受電部１０が電力を受電する。ここで、受電部１０が受電する電流の周波数は、８５ｋＨｚ程度であり、当該電流の波長は、数ｋｍになる。
【０１３８】
このため、図１８において、電流が接続配線７０から受電コイル６５内に入り込む方向に流れるときには、図１９において、電流は、接続配線７２から受電コイル６６内に入り込む方向に流れる。このため、受電コイル６６内において、電流は巻回方向Ｄ２に流れ、図１８において、受電コイル６６内においても電流は巻回方向Ｄ２に流れる。
【０１３９】
そして、図１８において、電流が受電コイル６５から接続配線７０に流れ込む方向に流れるときには、図１９において、受電コイル６６から接続配線７２に電流が流れ込む方向に電流が流れる。このため、受電コイル６５内では、巻回方向Ｄ２と反対方向に電流がながれ、受電コイル６６内においても、巻回方向Ｄ２と反対方向に電流が流れる。
【０１４０】
図１８において、接続配線７０が接続された受電コイル６５の内端から接続配線７１が接続された受電コイル６５の外周端に向かうにつれて受電コイル６５が巻回される巻回方向Ｄ２と、図１９において接続配線７２が接続された受電コイル６６の内周端から接続配線７３が接続された受電コイル６６の外周端に向かうにつれて受電コイル６６が巻回される巻回方向Ｄ２とが同じである。
【０１４１】
このため、上記のように、送電部１５によって形成される磁界が受電部１０に達した際に、受電コイル６５および受電コイル６６内で発生する誘導起電圧が同じ方向になり、良好に電力を受電することができる。
【０１４２】
図２２は、受電装置６が電力を受電しているときの受電部１０内の電圧分布を示す。この図２２に示すグラフの横軸は、受電部１０の位置を示し、縦軸は電圧を示す。また、図２２に示すグラフは、受電時の瞬時値を示す。
【０１４３】
ここで、送電部１５に供給される電流の周波数は、送電部１５の共振周波数であるため、送電部１５の周囲に形成される磁界の周波数は、送電部１５の共振周波数となる。受電部１０は、送電部１５の周囲に形成される磁界から電力を受電しており、受電部１０内を流れる電流の周波数は、磁界の周波数となる。
【０１４４】
受電部１０の共振周波数と送電部１５の共振周波数とは、一致または実質的に一致しているため、受電部１０内を流れる電流の周波数は、受電部１０の共振周波数と一致または実質的に一致する。
【０１４５】
受電部１０は、複数のコイルとコンデンサを交互に直列に接続した直列ＬＣ共振回路であり、直列ＬＣ共振回路に周波数が共振周波数の電流が流れると、当該共振回路の両端の電圧は０Ｖまたは実質的に０Ｖになる。
【０１４６】
このため、配線５５および電極７９の電圧と、電極８６および配線５６の電圧が０Ｖに固定される。そして、受電中において、各受電コンデンサ６７，６８，６９の電圧位相と、各受電コイル６５，６６の電圧位相とは、互いに１８０度ずれる。このため、各受電コンデンサ６７，６８，６９で電圧降下が生じるタイミングで、受電コイル６５，６６で電圧上昇が生じ、各受電コンデンサ６７，６８，６９で電圧上昇するタイミングで受電コイル６５,６６で電圧降下する。この図２２に示すタイミングにおいては、各受電コンデンサ６７，６８，６９において、電圧降下が生じ、受電コイル６５，６６において、電圧上昇が生じている。
【０１４７】
この図２２に示す例においては、各受電コンデンサ６７，６９の容量は、互いに一致または実質的に一致しており、各受電コイル６５，６６のインダクタンスは、互いに一致または実質的に一致する。そして、受電コンデンサ６８の容量は、受電コンデンサ６７，６９の容量の半分である。
【０１４８】
また、受電コイル６５，６６で生じる電圧降下量（電圧上昇量）と、受電コンデンサ６８で生じる電圧降下量（電圧上昇量）とが一致または実質的に一致するように、受電コンデンサ６８の容量と、各受電コイル６５，６６のインダクタンスが設定されている。
【０１４９】
これにより、受電コンデンサ６７，６９で生じる電圧降下量（電圧上昇量）は、受電コイル６５，６６で生じる電圧上昇量（電圧降下量）の半分となり、受電コンデンサ６８で生じる電圧降下量（電圧上昇量）の半分となる。
【０１５０】
その結果、電極８０および接続配線７０の電圧と、電極８９および接続配線７２の電圧と一致または実質的に一致する。なお、各電圧は、受電中に周期的に同じように変動しており、この図２２に示すタイミングにおいては、−Ａ２（Ｖ）になる。
【０１５１】
また、接続配線７１および電極８８の電圧と、接続配線７３および電極８７の電圧とは、一致または実質的に一致する。なお、各電圧は、受電中に周期的に同じように変動しており、この図２２に示すタイミングにおいては、Ａ２（Ｖ）になる。
【０１５２】
そして、電極８０および接続配線７０の電圧（電極８９および接続配線７２の電圧）と、接続配線７１および電極８８の電圧（接続配線７３および電極８７の電圧）とは、正負が反転しており、各電圧の絶対値は一致または実質的に一致している。その結果、受電中において、受電部１０内の平均電圧は０Ｖまたは実質的に０Ｖになる。
【０１５３】
図２２において、受電コンデンサ６７の電極７９と電極８０との間では、最大でＡ２（Ｖ）の電圧差が生じる。図２０において、受電コンデンサ６７の設計上、電極７９と電極８０との間で所定電圧以上の電圧差が生じたとしても、弊害が生じないように設計されている。
【０１５４】
そして、図２２に示すように、電極７９と電極８０との間の電圧差と、接続配線７０と配線５６との間の電圧差とは、一致または実質的に一致する。配線５６と接続配線７０との間の距離Ｌ９は、電極７９と電極８０との間の距離Ｌ７以上である。
【０１５５】
このため、電極７９と電極８０との間で生じる電圧差に対して十分な距離が確保されている。
【０１５６】
受電コンデンサ６９の電極８６と電極８７との間では、最大でＡ２（Ｖ）の電圧差が生じる。受電コンデンサ６９の設計上、電極８２および電極８３の間に所定の電圧差（Ａ２（Ｖ））が生じても、電極８２および電極８３間で弊害が生じないように電極８２および電極８３間の距離Ｌ８が設計されている。
【０１５７】
そして、図２２に示すように、接続配線７０と配線５６との間に生じる電圧差は、電極８６および電極８７の間で生じる電圧差と一致または実質的に一致しており、接続配線７０と配線５６との間の距離Ｌ９は、距離Ｌ８以上である。このため、接続配線７０および配線５６の間の電圧差に対して、接続配線７０および配線５６の間の距離が十分に確保されている。
【０１５８】
図２２において、接続配線７０と接続配線７１との間の電圧差は、接続配線７０および配線５６との間の電圧差よりも大きい。その一方で、図２０に示すように、接続配線７０と接続配線７１との間の距離Ｌ１１は、距離Ｌ９よりも長い。
【０１５９】
このため、受電中に受電中に接続配線７０および接続配線７１の間で電圧差が生じたとしても、各種弊害が生じることを抑制することができる。
【０１６０】
同様に、接続配線７３および接続配線７２の間の電圧差は、接続配線７３および配線５５の間の電圧差よりも大きい一方で、接続配線７２および接続配線７３の間の距離Ｌ１２は、距離Ｌ１０よりも長い。このため、接続配線７２および接続配線７３の間で電圧差が生じたとしても、各種弊害が生じることを抑制することができる。
【０１６１】
ここで、図１３に示すように、接続配線７０および接続配線７３は、電極８０および電極８７から巻軸Ｏ２側に引き出される。その後、接続配線７０は、受電コンデンサ６９側から受電コンデンサ６７側に向かう方向に引き出されており、接続配線７３は、受電コンデンサ６７側から受電コンデンサ６９側に向かう方向に引き出されている。
【０１６２】
このように、接続配線７０および接続配線７３は互いに近接しないように設けられているため、図２２に示すように、受電中に接続配線７０および接続配線７３間に電圧差が生じたとしても、接続配線７０および接続配線７３間で各種の弊害が生じることを抑制することができる。
【０１６３】
さらに、配線５５は、電極８０側から電極７９側に向かう方向に電極７９から引き出され、接続配線４０は、受電コンデンサ６９側から受電コンデンサ６７側に向かう方向に電極８０から引き出されている。このため、配線５５と接続配線７０とが交差することを抑制することができる。同様に、接続配線７３は、受電コンデンサ６７側から受電コンデンサ６９側に向かう方向に電極８７から引き出されているため、接続配線７３と配線５５とが交差することが抑制されている。
【０１６４】
また、配線５６は、電極８７側から電極８６側に向かう方向に電極８６から引き出され、接続配線７０は、受電コンデンサ６９側から受電コンデンサ６７側に向かう方向に引き出されているため、配線５６および接続配線７０が交差することが抑制されている。
【０１６５】
接続配線７３においても、受電コンデンサ６７側から受電コンデンサ６９側に向かう方向に電極８７から引き出されているので、接続配線７３と配線５６とが交差することを抑制することができる。図２２において、接続配線７０と受電コイル６５との接続部分の電圧は、接続配線７２と受電コイル６６との接続部分の電圧と一致または実質的に一致している。図１３において、接続配線７０は、受電コイル６５の内周端に接続され、接続配線７２も受電コイル６６の内周端に接続されている。また、受電コイル６５の外周端と、受電コイル６６の外周端の電圧は、一致または実質的に一致している。このため、上下方向に隣り合う受電コイル６５のコイル線と受電コイル６６のコイル線との間で大きな電圧差が生じることを抑制することができる。
【０１６６】
なお、上記の実施の形態においては、受電部１０および送電部１５は、いずれも、コンデンサと、コイルと、コンデンサと、コイルと、コンデンサとを順次直列になるように接続することで形成したＬＣ共振回路が採用されているが、共振回路としては、この例に限られない。
【０１６７】
図２３は、送電部１５の変形例を模式的に示す平面図である。この図２３においては、中央フェライト３２が省略されている。送電部１５Ａは、送電コンデンサ３６が設けられておらず、送電コイルユニット２６も１つの送電コイル９０によって形成されている。
【０１６８】
すなわち、図２４に示すように、配線２８と配線２９との間で、送電コンデンサ３５と、送電コイル９０と、送電コンデンサ３７とが順次直列になるように接続され、送電部１５Ａが形成されている。
【０１６９】
このように構成された送電部１５Ａに、周波数が送電部１５Ａの共振周波数である交流電流が流れると、図２５に示すように、送電部１５Ａ内で電圧分布する。なお、図２５に示すグラフの横軸は、送電部１５Ａの位置を示し、縦軸は、電圧を示す。
【０１７０】
なお、この図２５に示すグラフにおいても、送電中における瞬時値であり、この図２５に示すタイミングでは、送電コンデンサ３５および送電コンデンサ３７で電圧降下が生じ、送電コイル９０で電圧上昇が生じている。
【０１７１】
なお、送電部１５Ａにおいても、送電部１５Ａ内を流れる電流の周波数が、送電部１５Ａの共振周波数のときには、送電部１５Ａの両端の電圧は０Ｖまたは実質的に０Ｖになる。このため、送電部１５Ａ内の平均電圧は、０Ｖまたは実質的に０Ｖになる。
【０１７２】
そして、送電部１５Ａにおいても、距離Ｌ３は距離Ｌ１以上であり、距離Ｌ４は、距離Ｌ２以上である。
【０１７３】
図２６は、受電部１０の変形例を模式的に示す平面図であり、中央フェライトが省略されている。受電部１０Ａは、受電コンデンサ６８が設けられておらず、受電コイルユニット６１が１つの受電コイル９１によって形成されている。
【０１７４】
図２７に示すように、受電部１０Ａは、配線５５と配線５６との間で、互いに順次直列に接続された受電コンデンサ６７と、受電コイル９１と、受電コンデンサ６９とを含む。接続配線７０によって受電コンデンサ６７と受電コイル９１とが接続され、接続配線７３によって受電コイル９１と受電コンデンサ６９とが接続されている。
【０１７５】
このように構成された受電部１０Ａが電力を受電すると、図２８に示すように、受電部１０Ａ内で電圧が分布する。なお、図２８において、横軸は、受電部１０Ａの位置を示し、縦軸は、電圧を示す。なお、図２８に示すグラフは、受電中における瞬時値である。
【０１７６】
この図２８に示すタイミングにおいては、受電コンデンサ６７および受電コンデンサ６９で電圧降下が生じ、受電コイル９１で電圧上昇している。
【０１７７】
なお、受電部１０Ａ内を流れる受電電流の周波数は、受電部１０Ａの共振周波数であるため、受電部１０Ａの両端の電圧は０Ｖになる。
【０１７８】
そして、受電コンデンサ６７および受電コンデンサ６９の容量は、一致または実質的に一致しており、各受電コンデンサ６７，６９内で生じる電圧降下量は、一致または実質的に一致している。
【０１７９】
このため、受電中において、受電部１０Ａの平均電圧は０Ｖまたは実質的に０Ｖになる。そして、図２６に示すように、距離Ｌ９は距離Ｌ７以上であり、距離Ｌ１０は、距離Ｌ８以上である。
【０１８０】
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態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】
【０１８１】
本発明は、受電装置および受電装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１８２】
７  整流器、８  バッテリ、１０  受電部、１１，１７  筐体、１５  送電部、１６  周波数変換器、２０，５７  ベース板、２１  蓋、２２  仕切板、２２ａ，２２ｂ，２４ａ，５８ａ，５８ｂ  貫通孔、２３，５８  樹脂蓋、２４  金属蓋、２５，６０  フェライト、２６  送電コイルユニット、２７  送電コンデンサユニット、２８，２９，３０，５５，５６  配線、３１，６３  環状フェライト、３２，６４  中央フェライト、３３，３４  送電コイル、３５，３６，３７  送電コンデンサ、４０，４１，４２，４３，７０，７１，７２，７３  接続配線、４５，７５  基板、４６，４７，４８，７６，７７，７８  コンデンサ列、４９，５０，７９，８０，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９  電極、５１，８１  コンデンサ素子、５２Ａ，５２Ｂ  短側面、５３Ａ，５３Ｂ  長側面、６１  受電コイルユニット、６２  受電コンデンサユニット、６５，６６  受電コイル、６７，６８，６９  受電コンデンサ。
【図１】
0006373797.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
0006373797.tif 000027
【図２７】
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【図２８】
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