(57)【要約】【課題】各直列共振回路が備えるコイルに流れる電流を略等しくでき、また、複数の給電線に夫々流れる交流の位相差の影響を除去できる非接触受電装置を提供する。【解決手段】給電線４，９に誘導結合するコイル３１，６１、及び共振コンデンサ３３，６３が直列に接続された直列共振回路３０，６０を備え、直列共振回路３０，６０と整流回路８４，８６とを接続し、更に、整流回路８４，８６を介して直列共振回路３０と直列共振回路６０とを並列に接続する。また、整流回路８４及び整流回路８６に対して並列に平滑部８５を備接続する。【選択図】        図３
2005027400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流が流れる給電線に誘導結合するように配置すべきピックアップコイル、及び共振コンデンサが直列に接続されている共振回路を複数備え、前記給電線から非接触で受電する非接触受電装置において、
前記共振回路の夫々に、整流回路が並列に接続され、各整流回路の出力側と他の整流回路の出力側とが並列に接続されていることを特徴とする非接触受電装置。
【請求項２】
各共振回路は、ピックアップコイル及び共振コンデンサの組を複数備えることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流が流れる給電線から、物理的に非接触の状態で受電する非接触受電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な非接触受電装置は、直列に接続されているコイルと共振コンデンサとを有する共振回路（以下、直列共振回路という）を複数備え、該直列共振回路が複数、並列に接続されており、その出力側に、１個の整流回路と１個の平滑部とが接続されている。
【０００３】
図６は、従来の非接触受電装置８の構成を示す電気回路図である。
図中４０，９０は高周波電源装置であり、該高周波電源装置４０，９０は、同一の周波数を有する高周波電流を、給電線４，９へ定電流（正弦波）として出力する。
非接触受電装置８は、出力端子８０を備え、該出力端子８０に、負荷（この場合モータ）が、モータを駆動するモータドライバを介して接続してある。
【０００４】
また、非接触受電装置８は、給電線４に対して離隔配置されるコイル５１と、コイル５１に直列に接続された共振コンデンサ５３とを有する直列共振回路である第１共振回路５０、及び、給電線９に対して離隔配置されるコイル５７と、コイル５７に直列に接続された共振コンデンサ５９とを有する直列共振回路である第２共振回路５６を備える。第１共振回路５０と第２共振回路５６とは、並列に接続してある。
更に、非接触受電装置８は、並列に接続された第１共振回路５０及び第２共振回路５６の出力側に、整流回路５４が並列に接続されており、該整流回路５４の出力側に、平滑部５５が並列に接続されており、平滑部５５の出力側に、出力端子８０が接続されている。
【０００５】
コイル５１及びコイル５７は、図示しないピックアップコアに夫々巻回されている。第１共振回路５０及び第２共振回路５６は、夫々の起電力が略等しくなるように、コイル５１，５７夫々のインダクタンスが等しく、共振コンデンサ５３，５９夫々のキャパシタンスが等しくなるよう、略同一のコイル、共振コンデンサ、及びピックアップコアを用いて構成してある。
以下では、コイル、共振コンデンサ、及びピックアップコアの組をピックアップユニットという。
第１共振回路５０及び第２共振回路５６は、コイル５１，５７と給電線４，９とが誘導結合することによって、定電圧の交流を整流回路５４へ夫々出力する。この場合、共振状態は、コイル５１，５７及び共振コンデンサ５３，５９全体で成立している。
【０００６】
整流回路５４は、並列に接続された第１共振回路５０及び第２共振回路５６の出力である定電圧の交流を全波整流し、平滑部５５は、整流回路５４の出力を平滑化する。
平滑化された直流出力は、出力端子８０を介して、負荷へ供給される。
以上のような非接触受電装置８は、第１共振回路５０及び第２共振回路５６から整流回路５４までが交流部であり、整流回路５４から出力端子８０までが直流部である。即ち、第１共振回路５０と第２共振回路５６とは、交流部で接続されている。
【０００７】
図７は、非接触受電装置８の出力電力と、コイル５１及びコイル５７に流れる電流（以下、ピックアップ電流という）との関係を示す特性図である。図中の横軸は出力電力［Ｗ］であり、縦軸はピックアップ電流［Ａ］である。
図より、出力電力が増大する場合、ピックアップ電流も比例的に増大するが、コイル５１のピックアップ電流の増加率は、コイル５７のピックアップ電流の増加率より大きいことがわかる。即ち、従来の非接触受電装置８は、コイル５１のピックアップ電流と、コイル５７のピックアップ電流とが異なり、また、出力電力が増大するほど、その差が大きくなる。
コイル５１，５７、共振コンデンサ５３，５９、及び各ピックアップコアは、略同一であるが、完全に同一ではないため、第１共振回路５０と第２共振回路５６とで起電圧に差が生じ、この結果、ピックアップ電流にも差が生じる。
【０００８】
また、従来の他の非接触受電装置は、並列に接続されているコイルと共振コンデンサとを有する並列共振回路を備え、該並列共振回路と整流回路とピックアップコントローラ（コイルと給電線とが整合している場合にオンになる手段）とが並列に接続されてなるコントローラ付き受電部を備え、該コントローラ付き受電部が複数、並列に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
この場合、平滑部、及び並列共振回路の出力である定電流を定電圧に変換する電力変換部は、例えばピックアップコントローラに備えられている。
【０００９】
また、従来の他の非接触受電装置は、並列共振回路と整流回路とが接続されてなる受電部を備え、該受電部が複数、並列に接続されており、その出力部に、定電流を定電圧に変換する電力変換部が接続されている。平滑部は、電力変換部に、複数の受電部に対して１個だけ含まれている（例えば、特許文献２参照）。
また、従来の更に他の非接触受電装置は、受電部が複数、並列に接続されており、その出力部に、１個の平滑部が接続されている（例えば、特許文献３参照）。
この場合、並列共振回路の出力である定電流を定電圧に変換する電力変換部は、例えば受電部と平滑部との間に備えられている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−１７０６８１号公報
【特許文献２】
特開平１０−１７２８４４号公報
【特許文献３】
特開平１０−２３４１４３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非接触受電装置は、図７に示すように、装置が備える複数のコイルにおけるピックアップ電流の電流値が夫々異なるため、各ピックアップユニットの仕様は、一番大きな電流値を有するピックアップ電流が流れるピックアップユニットの仕様に合わせる必要があった。このため、該ピックアップユニット以外のピックアップユニットを構成するコイルの太さ及び／又はピックアップコアの大きさ等を、該ピックアップユニットに流れるピックアップ電流に対応する大きさより過大にする必要があった。その結果、従来の非接触受電装置は、コストが高かった。
【００１２】
また、出力電流割合（非接触受電装置の出力電流に対する直列共振回路の出力電流（即ちピックアップ電流）の割合）が大きいピックアップユニットは、出力電流割合が小さいピックアップユニットよりも発熱量（及び温度上昇）が大きいため、その寿命が、他のピックアップユニットの寿命より短くなるという問題があった。
また、各コイルが、異なる高周波電源装置に接続された給電線と夫々誘導結合する場合、各給電線に流れる交流は、位相が異なることがある。このとき、各コイルのピックアップ電流（各直列共振回路の出力電流）の位相が異なり、互いに打ち消し合って、整流回路へ流入する電流が減少し、位相が１８０°異なる場合は前記電流が０になる。このため、従来は、各給電線に流れる交流の位相を合わせる手段を備える必要があるという問題があった。
【００１３】
また、装置の共振状態は、複数の直列共振回路全体で成立する。このため、例えば一部のピックアップユニットに異常が発生（例えば給電線に接触）して直列共振回路のインダクタンスが変化した場合、他部のピックアップユニットが正常であるにもかかわらず、全部の共振状態がズレてしまう。また、各直列共振回路に流れている電流が異なるため、例えば、一部のピックアップユニットにて磁気飽和に近づき直列共振回路のインダクタンスが変化した場合、他部が正常であっても、全部の共振状態がズレてしまう。
共振状態がズレた場合、直列共振回路の出力電圧が低下し、装置各部（例えばインバータ）が正常に機能しなくなったり、直列共振回路が２個のときは負荷へ供給する電力が半分以下になったりするという問題があった。
【００１４】
また、例えば一部の直列共振回路に異常が発生（例えば断線）して、該一部の直列共振回路に起電力が発生しなくなった場合、該一部の直列共振回路の電圧が他部の直列共振回路の電圧より極端に低いため、他部の直列共振回路で生じた電流が前記一部の直列共振回路へ流入することがあるという問題もあった。
以上のように、従来の非接触受電装置は、一部のピックアップユニットの異常が、装置の他部へ波及するという問題があった。
更に、特許文献１〜３に記載の非接触受電装置は、定電流を出力する並列共振回路を備えるため、定電流を定電圧に変換する電力変換部を備える必要がある。
【００１５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、並列に接続されている直列共振回路及び整流回路を、複数、並列に接続することにより、各直列共振回路が備えるコイルに流れる電流を略等しくでき、また、交流の位相差の影響を除去でき、更に、電力変換部が不要である非接触受電装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る非接触受電装置は、交流が流れる給電線に誘導結合するように配置すべきピックアップコイル、及び共振コンデンサが直列に接続されている共振回路を複数備え、前記給電線から非接触で受電する非接触受電装置において、前記共振回路の夫々に、整流回路が並列に接続され、各整流回路の出力側と他の整流回路の出力側とが並列に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
第１発明にあっては、直列共振回路から整流回路までは交流部であり、整流回路以降は直流部である。この場合、各直列共振回路は、整流回路を介して、直流部で互いに並列に接続される。このため、装置が備える複数のコイルにおけるピックアップ電流の電流値が略等しくなる。この結果、従来の非接触受電装置のように過剰な仕様のピックアップユニットを備える必要がない。
また、ピックアップ電流の電流値が略等しくなることによって各ピックアップユニットの発熱量も略等しくなるため、一部のピックアップユニットのみが温度上昇して該ピックアップユニットの寿命が他部のピックアップユニットの寿命より短くなることが防止される。
【００１８】
また、各直列共振回路は、整流回路を介して、直流部で互いに並列に接続されているため、各コイルのピックアップ電流の位相が異なる場合であっても、各直列共振回路及び整流回路の組の出力電流（即ち直流）が互いに打ち消し合うことがない。
また、装置の共振状態は、直列共振回路毎に成立する。このため、一部の直列共振回路のインダクタンスが変化した場合であっても、他部の直列共振回路の共振状態がズレてしまうことが防止される。
また、各直列共振回路は整流回路を介して接続されているため、一部の直列共振回路に起電力が発生しなくなった場合であっても、他部の直列共振回路で生じた電流が前記一部の直列共振回路へ流入することが防止される。
【００１９】
また、一部の直列共振回路に異常が生じた場合であっても、前記直列共振回路の異常が他部の正常な直列共振回路に悪影響を及ぼすことがないため、直列共振回路の出力電圧の低下が防止される。
更に、直列共振回路が定電圧源として機能するため、定電流を定電圧の交流に変換する電力変換部を備える必要がない。
特に、このような非接触受電装置と、複数の高周波電源装置に夫々接続されている給電線とを備える非接触受電システムは、各給電線に流れる交流の位相を合わせる手段を備える必要がない。
【００２０】
第２発明に係る非接触受電装置は、各共振回路は、ピックアップコイル及び共振コンデンサの組を複数備えることを特徴とする。
【００２１】
第２発明にあっては、直列に接続されているコイルと共振コンデンサとの組をＮ組（Ｎは２以上の自然数）有する直列共振回路を備えることにより、コイル及び共振コンデンサに印加される電圧が夫々１／Ｎになるため、コイルと共振コンデンサとの組を１組だけ備える場合と比べて、耐圧が１／Ｎに低減された各コイル及び各共振コンデンサを用いることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態  １．）
図１は、本発明の実施の形態１に係る非接触受電装置８１を備える非接触給電システムの構成を示す斜視図であり、図２は、非接触受電装置８１を搭載している移動体２の底部付近を示す拡大正面図である。
非接触給電システムは、ＡＣ２００Ｖ、６０Ｈｚの商用電源を入力して高周波（例えば２０ＫＨｚ）の定電流を出力する高周波電源装置４０，９０を備える。
【００２３】
また、非接触給電システムは、高周波電源装置４０，９０によって高周波の定電流を供給される給電線４，９を備える。給電線４，９は、その両端が高周波電源装置４０，９０に接続されており、中途から折り返されて往路４ａ，９ａと復路４ｂ，９ｂとが設けられている。
本実施の形態の非接触給電システムは、給電線４，９に流れる交流の位相を合わせる手段を備えていない。
更に、非接触給電システムは、非接触受電装置８１を備え、非接触受電装置８１は、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２を備える。非接触受電装置８１は、移動体２に搭載されている。
【００２４】
移動体２は、非接触給電システムを介して駆動用の電力を得て、床面に敷設されたレール１上を移動する。移動体２は、底部のレール１側に、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２が備えるコイル３１，６１とコア３２，６２、及びモータＭ（図３参照）を吊設してある。ピックアップユニットＰ１，Ｐ２は、例えば、ＳＵＳ３０４を用いてなる取付部材によって、移動体２の底部に固定されている。
【００２５】
レール１上には、コ字状の断面を有するダクト１１，１２が、開口部を上側（移動体２側）へ向けて、移動体２又はピックアップユニットＰ１，Ｐ２等に当接しないようにして、レール１に沿って設置されている。ダクト１１，１２の内部には、棒状部材を用いてなる給電線支持具が、長手方向に適宜間隔で配置されて、略垂直に設けられている。
給電線４，９の往路４ａ，９ａは、前記給電線支持具の先端部に固定されることによって、レール１に沿って、ダクト１１，１２の内部に敷設されている。給電線４，９の復路４ｂ，９ｂは、ダクト１１，１２の内部下側に固定されている。
【００２６】
ピックアップユニットＰ１，Ｐ２が備えるコア３２，６２は、断面形状が矩形環状に形成された磁性体（例えばフェライト）であり、基部及び２本の脚部を有し、該脚部に、コイル３１，６１が巻回してある。コイル３１，６１を構成している導線の太さ、及びコア３２，６２の大きさ等は、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２で共通である。
ピックアップユニットＰ１，Ｐ２と給電線４，９（給電線４，９の往路４ａ，９ａ）とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線４，９がコア３２，６２の脚部の間に位置するよう配置されている。
【００２７】
高周波電源装置４０，９０によって給電線４，９に高周波交流が通電されたとき、給電線４，９の周囲に、時間的に変化する磁束が形成される。非接触受電装置８１は、その磁束がコイル３１，６１に鎖交することによってコイル３１，６１に発生した誘導起電力を受電し（即ち、非接触で受電し）、負荷であるモータＭへ供給する。
【００２８】
図３は、非接触受電装置８１の構成を示す電気回路図である。
商用電源に接続された高周波電源装置４０，９０は、商用電源の入力を整流し、平滑化して直流とし、該直流をインバータ（ＤＣ−ＡＣ変換器）に入力して高周波交流に変換して、変換した高周波交流をイミタンス変換回路により定電流として給電線４，９へ夫々出力する。
移動体２に搭載してある非接触受電装置８１は、出力端子８０を備え、該出力端子８０に、ＤＣバスＤＢを介してモータドライバＤが接続してあり、モータドライバＤは、負荷としてのモータＭを駆動する。モータＭは交流モータであり、モータドライバＤを介して、非接触受電装置８１に接続してある。
【００２９】
非接触受電装置８１は、給電線４に対応するピックアップユニットＰ１と、給電線９に対応するピックアップユニットＰ２と、交流を全波整流するダイオードブリッジを用いた整流回路８４，８６と、電圧を平滑化する平滑コンデンサを用いた平滑部８５とを備える。ピックアップユニットＰ１，Ｐ２が備えるコイル３１，６１と共振コンデンサ３３，６３とは、直列に接続されて直列共振回路３０，６０を構成している。
また、直列共振回路３０，６０に、整流回路８４，８６が並列に接続されており、整流回路８４の出力側と整流回路８６の出力側とが接続されており、更に、並列に接続された整流回路８４及び整流回路８６の出力側に、平滑部８５が並列に接続されている。平滑部８５の出力側は、出力端子８０に接続されている。
【００３０】
直列共振回路３０，６０は、給電線４，９に誘導結合すべく、給電線４，９に対し離隔配置されているコイル３１，６１のインダクタンスと、共振コンデンサ３３，６３のキャパシタンスとが、給電線４，９を流れる高周波交流の周波数と夫々共振状態になるよう構成されており、共振コンデンサ３３，６３は夫々略同一の共振コンデンサを用いている。このため、直列共振回路３０，６０は、コイル３１，６１に誘起された電力を受けて、高周波交流の定電圧源として機能する。この結果、非接触受電装置８１は、定電流を定電圧の交流に変換する電力変換部を備える必要がない。
直列共振回路３０，６０の出力（定電圧の交流）は、整流回路８４，８６で全波整流され、並列に接続されている整流回路８４及び整流回路６４から出力された直流は、平滑部８５で平滑される。
【００３１】
以上のように、非接触受電装置８１においては、直列共振回路３０，６０から整流回路８４，８６までは交流部であり、整流回路８４，８６以降は直流部である。即ち、直列共振回路３０と直列共振回路６０とは、整流回路８４，８６を介して、直流部で並列に接続されている。
非接触受電装置８１は、平滑部８５で平滑化された直流を、出力端子８０を介し、ＤＣバスＤＢを経て、モータドライバＤへ供給する。
モータドライバＤはインバータ機能を有するよう構成してあり、供給された直流を交流に変換して、モータＭへ供給する。
【００３２】
図４は、非接触受電装置８１の出力電力と、コイル３１，６１のピックアップ電流との関係を示す特性図である。図中の横軸は出力電力［Ｗ］であり、縦軸はピックアップ電流［Ａ］である。
図より、出力電力が増大する場合、ピックアップ電流も比例的に増大する。この場合、コイル３１のピックアップ電流の増加率と、コイル６１のピックアップ電流の増加率とは略等しいことがわかる。
即ち、本実施の形態の非接触受電装置８１は、コイル３１のピックアップ電流と、コイル６１のピックアップ電流とが略等しく、出力電力が増大する場合であっても、その差はほとんどない。
【００３３】
以上のような非接触受電装置８１は、最適な仕様のピックアップユニットＰ１，Ｐ２を備える。即ち、従来のように、過剰な仕様のピックアップユニットを備えないため、装置が小型軽量化されている。
また、コイル３１，６１におけるピックアップ電流の電流値が略等しくなるため、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２の発熱量も略等しくなる。このため、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２の寿命差が生じることがない。
また、高周波電源装置４０，９０が、給電線４，９に流れる交流の位相を合わせる手段を備えなくても良いため、非接触給電システムの構成は簡易である。また、給電線４，９に流れる交流の位相が異なる場合であっても、直列共振回路３０，６０が直流部で接続されているため、整流回路８４，８６の出力電流が打ち消し合うことがなく、出力端子８０からの出力が減少することがない。
【００３４】
また、非接触受電装置８１の共振状態は、直列共振回路３０と直列共振回路６０とで個別に成立する。このため、例えば、給電線４に接触して直列共振回路３０のインダクタンスが変化した場合であっても、直列共振回路６０の共振状態がズレてしまうことはなく、共振状態のズレによる出力電圧の低下が防止されている。
また、コイル３１，６１におけるピックアップ電流の電流値が略等しくなるため、コア３２（又はコア６２）のみが磁気飽和することはない。また、例えばコイル３１のピックアップ電流のみが、何らかのトラブルによって増大し、コア３２が磁気飽和して直列共振回路３０のインダクタンスが変化した場合であっても、直列共振回路６０の共振状態がズレてしまうことはなく、共振状態のズレによる出力電圧の低下が防止されている。
【００３５】
また、例えばコイル３１が断線して、直列共振回路３０に起電力が発生しなくなった場合であっても、直列共振回路３０，６０は整流回路８４，８６を介して接続されているため、直列共振回路６０で生じた電流が直列共振回路３０へ流入することが防止される。
以上のようにして、非接触受電装置８１は、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２の一方の異常が装置各部へ波及することが防止されている。また、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２の一方に、断線又は給電線との接触等の異常が生じた場合は、正常な他方によって、少なくとも半分の電力がモータＭへ供給される。
【００３６】
なお、高周波電源装置４０を用いず、給電線９が、給電線４に直列に接続されるよう構成してあっても良い。この場合、給電線４，９に流れる交流の位相は同一であり、コイル３１，６１におけるピックアップ電流の位相も同一となる。
また、整流回路８４，８６を、全波整流するダイオードブリッジの代わりに半波整流するダイオードを用いて構成しても良い。
【００３７】
（実施の形態  ２．）
図５は、本発明の実施の形態２に係る非接触受電装置８３の構成を示す電気回路図である。
非接触受電装置８３は、直列に接続されているコイルと共振コンデンサとの組を夫々６組備える直列共振回路を３個備える。
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００３８】
非接触受電装置８３は、図示しないコア及び共振回路３０，６０，７０を用いてなるピックアップユニットＰ１，Ｐ２，Ｐ３を備える。また、非接触受電装置８３は、共振回路３０，６０，７０に接続され、交流を全波整流するダイオードブリッジを用いた整流回路８４，８６，８７を備える。
整流回路８４の出力側と整流回路８６の出力側と整流回路８７の出力側とは、並列に接続されている。更に、非接触受電装置８３は、並列に接続されている整流回路８４、整流回路８６、及び整流回路８７に対し、平滑部８５が並列に接続されている。平滑部８５の出力側は、出力端子８０に接続されている。
【００３９】
直列共振回路３０は、コイル３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆと、コイル３１ａ，…，３１ｆに直列に接続された共振コンデンサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆとを備え、コイル３１ａと共振コンデンサ３３ａとの組、コイル３１ｂと共振コンデンサ３３ｂとの組、…、及びコイル３１ｆと共振コンデンサ３３ｆとの組が、直列に接続されている。
ピックアップユニットＰ１は、コ字状断面を有する図示しない３個のコアを備え、一個のコアの２本の脚部に、コイル３１ａ，３１ｂ（又はコイル３１ｃ，３１ｄ若しくはコイル３１ｅ，３１ｆ）を巻回してある。
【００４０】
直列共振回路３０において、実施の形態１の共振コンデンサ３３と同じ静電容量になるよう、６個の共振コンデンサ３３ａ，…，３３ｆを直列に接続する場合は、共振コンデンサ３３ａ，…，３３ｆの静電容量を、夫々、共振コンデンサ５３の静電容量の６倍にする。
ところが、ＶＣ  ＝Ｉ／ωＣ（ＶＣ  はコンデンサの電圧、Ｉはピックアップ電流、ωは該ピックアップ電流の角周波数、Ｃはコンデンサの静電容量）の式が成立するため、静電容量が６倍になる場合、共振コンデンサ３３ａ，…，３３ｆに夫々印加される電圧の値が１／６倍になる。
【００４１】
また、実施の形態１のコイル３１と同じインダクタンスになるよう、６個のコイル３１ａ，…，３１ｆを直列に接続する場合は、コイル３１ａ，…，３１ｆのインダクタンスを、夫々、コイル３１のインダクタンスの１／６倍にする。
ところが、ＶＬ  ＝ωＬＩ（ＶＬ  はコイルの電圧、Ｌはコイルのインダクタンス）の式が成立するため、インダクタンスが１／６倍になる場合、コイル３１ａ，…，３１ｆに夫々印加される電圧の値が１／６倍になる。
以上のように、各コイル及び各共振コンデンサに印加される電圧が夫々１／６になるため、直列共振回路３０は、耐圧がコイル３１及び共振コンデンサ３３の耐圧の１／６であるコイル及び共振コンデンサで構成されている。
【００４２】
同様に、直列共振回路６０，７０は、コイル６１ａ，…，６１ｆ及びコイル７１ａ，…，７１ｆと、コイル６１ａ，…，６１ｆ及びコイル７１ａ，…，７１ｆに直列に接続された共振コンデンサ６３ａ，…，６３ｆ及び共振コンデンサ７３ａ，…，７３ｆとを備え、各コイルと共振コンデンサとの組が、直列に接続されている。また、ピックアップユニットＰ２，Ｐ３は、コ字状断面を有する図示しない３個のコアを夫々備え、一個のコアの２本の脚部に、夫々コイルを巻回してある。また、直列共振回路６０，７０は、耐圧がコイル３１及び共振コンデンサ３３の耐圧の１／６であるコイル及び共振コンデンサで構成されている。
【００４３】
直列共振回路３０，６０，７０は、３本の給電線に夫々誘導結合すべく、該給電線に対し離隔配置されているコイル３１ａ，…，３１ｆ、コイル６１ａ，…，６１ｆ及びコイル７１ａ，…，７１ｆのインダクタンスと、共振コンデンサ３３ａ，…，３３ｆ、共振コンデンサ６３ａ，…，６３ｆ及び共振コンデンサ７３ａ，…，７３ｆのキャパシタンスとが、各給電線を流れる高周波交流の周波数と夫々共振状態になるよう構成されている。このため、直列共振回路３０，６０，７０は、コイルに誘起された電力を受けて、高周波交流の定電圧源として機能する。
なお、３本の給電線ではなく、１本の給電線に直列共振回路３０，６０，７０が誘導結合するよう構成されていても良い。
【００４４】
非接触受電装置８３は、直列共振回路３０，６０，７０の出力（定電圧の交流）を、整流回路８４，８６，８７で全波整流し、並列に接続されている整流回路８４、整流回路８６、及び整流回路８７が出力した直流を、平滑部８５で平滑して出力する。
また、非接触受電装置８３は、直列共振回路３０，６０，７０から整流回路８４，８６，８７までは、交流部であり、整流回路８４，８６，８７以降は、直流部である。即ち、直列共振回路３０と直列共振回路６０と直列共振回路７０とは、整流回路８４，８６，８７を介して、直流部で互いに接続されている。
【００４５】
以上のような非接触受電装置８３は、各直列共振回路が、１組のコイル及び共振コンデンサより耐圧が夫々低減されている６組のコイル及び共振コンデンサで構成されているため、各コイル及び各共振コンデンサのコストが低減されている。
なお、各直列共振回路を構成しているコイル及び共振コンデンサの組の個数は、６組に限定されるものではなく、Ｎ組であって良い。この場合、コイル及び共振コンデンサの耐圧は、１／Ｎに低減される。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の非接触受電装置によれば、各直列共振回路が、該直列共振回路と組になっている整流回路を介して、他の直列共振回路と並列に接続される。即ち、各直列共振回路が、他の直列共振回路に、直流部で並列に接続される。この場合、装置が備える複数のコイルにおけるピックアップ電流の電流値が略等しくなる。
このため、各ピックアップユニットの仕様は、従来のように一番大きな電流値を有するピックアップ電流が流れるピックアップユニットの仕様に合わせる必要がなく、過剰な仕様のピックアップユニットを備える必要がない。
【００４７】
即ち、各ピックアップユニットを構成するコイルの太さ及び／又はピックアップコアの大きさ等を、該ピックアップユニットに流れるピックアップ電流に対応する大きさにすることができ、必要十分な仕様のピックアップユニットを備えることができる。更に、直列共振回路が定電圧源として機能するため、定電流源として機能する並列共振回路を備える他の非接触受電装置のように、定電流を定電圧の交流に変換する電力変換部を備える必要がない。
その結果、本発明の非接触受電装置を従来よりも小型軽量化し、低コスト化することができる。
【００４８】
また、装置が備える複数のコイルにおけるピックアップ電流の電流値（及び各ピックアップユニットの出力電流割合）が略等しくなるため、各ピックアップユニットの発熱量（温度上昇）も略等しくなる。このため、一部のピックアップユニットのみが温度上昇して該ピックアップユニットの寿命が他のピックアップユニットの寿命より短くなることを防止できる。このような場合、非接触受電装置のメンテナンス又は交換等の手間を低減することができる。
【００４９】
また、各直列共振回路が、他の直列共振回路に、直流部で接続されているため、各コイルのピックアップ電流の位相が異なる場合であっても、各整流回路から流出する電流（各直列共振回路及び整流回路の組の出力電流）が打ち消し合って、非接触受電装置の出力電流が減少することがない。このため、各給電線に流れる交流の位相を合わせる手段が不要であり、給電線及び非接触受電装置を備える非接触給電システムの構成を従来よりも簡易にすることができ、非接触給電システムのコストを低減することができる。
【００５０】
また、装置の共振状態は、直列共振回路毎に成立する。このため、一部の直列共振回路に異常が発生してインダクタンスが変化した場合であっても、他の直列共振回路の共振状態がズレてしまうことが防止でき、出力電圧の低下を防止することができる。また、各直列共振回路に流れている電流が略等しいため、一部のピックアップユニットだけが磁気飽和することが防止できる。また、一部のピックアップユニットに異常が発生して該ピックアップユニットが磁気飽和した場合であっても、他の直列共振回路の共振状態がズレてしまうことが防止でき、このため出力電圧の低下を防止することができる。
【００５１】
以上のような場合、出力電圧の低下によって装置各部が正常に機能しなくなることが防止でき、例えば直列共振回路が２個のときは、少なくとも半分の電力を負荷へ供給することができる。このため、本発明の非接触受電装置は、従来よりも安定性を向上することができる。
また、一部の直列共振回路に異常が発生して、該一部の直列共振回路に起電力が発生しなくなった場合であっても、各直列共振回路は整流回路を介して接続されているため、他の直列共振回路で生じた電流が前記一部の直列共振回路へ流入することが防止できる。このため、本発明の非接触受電装置は、従来よりも安全性を向上することができる。
【００５２】
このような非接触受電装置は、一部のピックアップユニットの異常が、装置の他部へ波及することを防止できる。
更に、各直列共振回路が、コイル及び共振コンデンサの組を複数備えることによって、コイル及び共振コンデンサの組を１個だけ備える場合よりも耐圧が低いコイル及び共振コンデンサを用いることができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る非接触受電装置を備える非接触給電システムの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る非接触受電装置を搭載している移動体の底部付近を示す拡大正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る非接触受電装置の構成を示す電気回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る非接触受電装置の出力電力とピックアップ電流との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る非接触受電装置の構成を示す電気回路図である。
【図６】従来の非接触受電装置の構成を示す電気回路図である。
【図７】従来の非接触受電装置の出力電力とピックアップ電流との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
４，９  給電線
３０，６０，７０  直列共振回路
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ  コイル
６１，６１ａ，６１ｆ，７１ａ，７１ｆ  コイル
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ  共振コンデンサ
６３，６３ａ，６３ｆ，７３ａ，７３ｆ  共振コンデンサ
８４，８６，８７  整流回路
８５  平滑部
８１，８３  非接触受電装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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