(57)【要約】【課題】装置の出力電力及び／又は出力電圧を容易に変更でき、出力電力及び／又は出力電圧が異なる装置を簡易に構成できる非接触受電装置、及び該非接触受電装置から受電する移動体を提供する。【解決手段】定電圧を出力する直列共振回路５０，６０の出力側に整流回路５４，６４が接続され、該整流回路５４，６４の出力側（出力端）に平滑部５５，６５が接続されている略同一の仕様の第１標準ユニットＵ１，Ｕ２を備え、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２の出力側が直流部で直列に接続されて、非接触受電装置７１を構成している。【選択図】        図３
2005027401.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と、共振コンデンサとが直列又は並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、整流回路が接続され、各整流回路の出力側に、平滑部が接続され、各平滑部の出力側と他の平滑部の出力側とが並列及び／又は直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、前記ピックアップコイルと前記共振コンデンサとが並列に接続されており、各共振回路と該共振回路に接続された整流回路との間に、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ことを特徴とする請求項１に記載の非接触受電装置。
【請求項３】
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と、共振コンデンサとが並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、定電流を定電圧に変換する電力変換部が接続され、各電力変換部の出力側と他の電力変換部の出力側とが並列又は直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４】
交流が流れる給電線から非接触で受電する非接触受電装置と、該非接触受電装置から受電する負荷とを備える移動体において、
前記非接触受電装置は、請求項１乃至３の何れかに記載の非接触受電装置であることを特徴とする移動体。
【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、及び非接触受電装置から受電する移動体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な非接触受電装置は、並列に接続されているピックアップコイルと共振コンデンサとを有する共振回路（以下、並列共振回路という）を複数備え、該並列共振回路が複数、並列に接続されており、その出力側に、定電流を定電圧に変換する電力変換部と整流回路と平滑部とが１個ずつ接続されている。
各ピックアップコイル（以下、コイルという）は、ピックアップコア（以下、コアという）に巻回されている。以下では、コイル、共振コンデンサ、及びコアの組をピックアップユニットという。
【０００３】
また、従来の他の非接触受電装置は、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る。
【０００４】
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、その出力側に、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、その出力側に、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る。
【０００５】
以上のような非接触受電装置は、ピックアップユニットの個数が変化した場合、並列共振回路が出力する定電流の大きさが変化する。このため、非接触受電装置は、ピックアップユニットを追加／削減することによって、出力電力が容易に変更される。
また、このような非接触受電装置が移動体に備えられる場合、特許文献２に開示されているように、ピックアップユニットは、給電線の敷設方向、即ち移動体の走行方向に並置される。
【０００６】
【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
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、並列共振回路を備える非接触受電装置は、並列共振回路が定電流を出力するため、定電流を定電圧に変換する電力変換部を必要とし、定電圧を出力する共振回路（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）を備える非接触受電装置よりも構成が複雑になるという問題があった。
【０００８】
また、非接触受電装置は、並列に接続されている複数のピックアップユニット（並列共振回路）の個数に応じて該並列共振回路が出力する定電流の大きさが変化し、該大きさに応じた仕様の電力変換部が必要であるため、ピックアップユニットの個数が異なる（即ち、出力電力が異なる）非接触受電装置を構成する場合、各非接触受電装置に対して異なる電力変換部及び平滑部を準備する必要があるという問題があった。
また、非接触受電装置の出力電力を変更すべく、ピックアップユニットの個数を変更する場合、ピックアップユニットの個数の変更に伴って、並列に接続されている複数の並列共振回路から出力される定電流の大きさに応じた仕様の新たな電力変換部及び平滑部が必要になるという問題があった。
【０００９】
また、非接触受電装置は、ピックアップユニットを追加／削減することによって、非接触受電装置の出力電力を容易に変更することができるが、出力電圧を変更する場合、電力変換部及び平滑部の仕様を変更する（例えば、電力変換部及び平滑部を構成している各素子の耐圧を変更する）必要があり、設計が困難であるという問題があった。
更に、非接触受電装置が移動体に備えられる場合、ピックアップユニットは移動体の走行方向に並置されるが、移動体の走行方向の長さが短いときは、ピックアップユニットを走行方向に並置できないという問題があった。
【００１０】
本発明は斯かる問題を解決するためになされたものであり、複数の直列共振回路の夫々、又は複数の並列共振回路及び該並列共振回路に接続された電力変換部の夫々に、整流回路を接続し、各整流回路の出力側に、平滑部を接続し、各平滑部の出力側と他の平滑部の出力側とを並列及び／又は直列に接続することにより、装置の出力電力及び／又は出力電圧を容易に変更可能であり、出力電力及び／又は出力電圧が異なる装置を簡易に構成可能であり、更に、ピックアップユニットの配置の自由度を向上できる非接触受電装置、及び該非接触受電装置から受電する移動体を提供することを目的とする。
【００１１】
【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と、共振コンデンサとが直列又は並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、整流回路が接続され、各整流回路の出力側に、平滑部が接続され、各平滑部の出力側と他の平滑部の出力側とが並列及び／又は直列に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る非接触受電装置は、各共振回路は、前記ピックアップコイルと前記共振コンデンサとが並列に接続されており、各共振回路と該共振回路に接続された整流回路との間に、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ことを特徴とする。
【００１３】
第１発明又は第２発明にあっては、直列共振回路又は並列共振回路と、整流回路と、平滑部とで構成された受電ユニット（以下、第１標準ユニットという）を複数備える。各第１標準ユニットを構成する各部と他の第１標準ユニットを構成する各部の仕様（定数、コアの形状、コイルの巻き数等）とは、略同一である。即ち、第１標準ユニットの仕様は略同一である。
【００１４】
第１標準ユニットは、例えば直列共振回路を備える第１標準ユニットの場合、直列共振回路の出力側に整流回路が接続され、該整流回路の出力側に平滑部が接続されている。このとき、非接触受電装置は、各平滑部の出力側と他の平滑部の出力側とが、即ち複数の第１標準ユニットの出力側が、並列及び／又は直列に接続されている。
直列共振回路を備える第１標準ユニットは、直列共振回路が定電圧を出力するため、定電流を定電圧に変換する電力変換部を必要とせず、この結果、並列共振回路を備える第１標準ユニットより構造が簡易である。
【００１５】
また、第１標準ユニットは、例えば並列共振回路を備える第１標準ユニットの場合、並列共振回路の出力側に整流回路が接続され、該整流回路の出力側に平滑部が接続されている。このとき、非接触受電装置は、各平滑部の出力側と他の平滑部の出力側とが、即ち複数の第１標準ユニットの出力側が、並列及び／又は直列に接続されている。ただし、並列共振回路を備える第１標準ユニットは、並列共振回路が定電流を出力するため、並列共振回路の出力側と整流回路の入力側との間に、定電流を定電圧に変換する電力変換部（例えばイミタンス変換回路）が接続されている。
【００１６】
以上のようなＮ（Ｎは２以上の自然数）個の第１標準ユニットが直列に接続されている非接触受電装置の出力電圧は、第１標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置の出力電圧のＮ倍になる。また、Ｎ個の第１標準ユニットが並列に接続されている非接触受電装置の出力電力は、第１標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置の出力電力のＮ倍になる。
以上のような非接触受電装置は、直列及び／又は並列に接続された第１標準ユニットの個数を変更することによって、装置の出力電圧及び／又は出力電力が容易に変更される。また、第１標準ユニットの仕様は略同一であるため、出力電圧及び／又は出力電力が異なる複数の非接触受電装置は、夫々適宜の個数の第１標準ユニットを直列及び／又は並列に接続することによって、簡易に構成される。
【００１７】
このような非接触受電装置は、第１標準ユニットの個数及び／又は直列接続若しくは並列接続の変更によって、装置の出力電圧及び／又は出力電力が容易に変更される。このため、第１標準ユニット内の各部の仕様（定数、コアの形状、コイルの巻き数等）を変更する必要がない。即ち、第１標準ユニットの個数及び／又は直列接続若しくは並列接続の変更を行なった場合であっても、各第１標準ユニット内では、直列共振回路又は並列共振回路の出力が同じである。この結果、並列共振回路の出力に応じた仕様の電力変換回路と整流回路と平滑部と、又は直列共振回路の出力に応じた仕様の整流回路と平滑部とを必要としない。
即ち、所要の出力電圧／出力電力に応じた非接触受電装置の設計が容易である。
【００１８】
第３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と、共振コンデンサとが並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、定電流を定電圧に変換する電力変換部が接続され、各電力変換部の出力側と他の電力変換部の出力側とが並列又は直列に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
第３発明にあっては、並列共振回路と、該並列共振回路の出力側に接続されている電力変換部とで構成された受電ユニット（以下、第２標準ユニットという）を複数備える。各第２標準ユニットを構成する各部と他の第２標準ユニットを構成する各部の仕様（定数、コアの形状、コイルの巻き数等）とは、略同一である。即ち、第２標準ユニットの仕様は略同一である。
非接触受電装置は、複数の第２標準ユニットを直列及び／又は並列に接続されている。このとき、非接触受電装置は、各電力変換部の出力側と他の電力変換部の出力側とが、並列及び／又は直列に接続されている。また、非接触受電装置は、直列及び／又は並列に接続された複数の第２標準ユニットの出力側に、１個の整流回路が接続され、該整流回路の出力側に、１個の平滑部が接続されている。
【００２０】
直列に接続されているＮ個の第２標準ユニットの出力側に、整流回路及び平滑部が接続されている非接触受電装置の出力電圧は、１個の第２標準ユニットの出力側に、整流回路及び平滑部が接続されている非接触受電装置の出力電圧のＮ倍になる。また、並列に接続されているＮ個の第２標準ユニットの出力側に、整流回路及び平滑部が接続されている非接触受電装置の出力電力は、１個の第２標準ユニットの出力側に、整流回路及び平滑部が接続されている非接触受電装置の出力電力のＮ倍になる。
【００２１】
以上のような非接触受電装置は、直列及び／又は並列に接続された第２標準ユニットの個数を変更することによって、装置の出力電圧及び／又は出力電力が容易に変更される。また、第２標準ユニットの仕様は略同一であるため、出力電圧及び／又は出力電力が異なる複数の非接触受電装置は、適宜の個数の第２標準ユニットを直列及び／又は並列に接続することによって、簡易に構成される。
【００２２】
このような非接触受電装置は、第２標準ユニットの個数及び／又は直列接続若しくは並列接続の変更によって、第２標準ユニット内の各部の仕様（定数、コアの形状、コイルの巻き数等）を変更する必要がない。即ち、第２標準ユニットの個数及び／又は直列接続若しくは並列接続の変更を行なった場合であっても、各第２標準ユニット内では、並列共振回路の出力が同じである。この結果、前記大きさに応じた仕様の電力変換部を必要としない。
即ち、所要の出力電圧／出力電力に応じた非接触受電装置の設計が容易である。
【００２３】
第４発明に係る移動体は、交流が流れる給電線から非接触で受電する非接触受電装置と、該非接触受電装置から受電する負荷とを備える移動体において、前記非接触受電装置は、第１発明乃至第３発明の何れかに係る非接触受電装置であることを特徴とする。
【００２４】
第４発明にあっては、第１標準ユニット又は第２標準ユニットで構成されている非接触受電装置を備える。第１標準ユニット又は第２標準ユニットを構成しているピックアップユニットは、第１標準ユニット又は第２標準ユニットが直列接続、並列接続、又は直／並列複合接続され、かつ、各々独立しているため、移動体の走行方向に並置する必要がない。即ち、移動体の走行方向の長さにかかわらず、ピックアップユニットを配置可能であるため、移動体の設計条件の自由度が向上されている。
【００２５】
【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７１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。また、図２は、非接触受電装置７１を搭載している移動体２の構成を示す拡大正面図であり、移動体２の底部近傍を示している。
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３０，４０を備える。
【００２６】
また、非接触給電システムは、高周波電源装置３０，４０によって高周波の定電流を供給される給電線３，４を備える。給電線３，４は、その両端が高周波電源装置３０，４０に接続されており、中途から折り返されて往路３ａ，４ａと復路３ｂ，４ｂ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３，４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。
更に、非接触給電システムは、非接触受電装置７１を備え、非接触受電装置７１は、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２を備える。
【００２７】
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５１，６１とコア５２，６２、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。
【００２８】
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３，４の往路３ａ，４ａ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３，４の復路３ｂ，４ｂは、ダクト１１，１２の内部下側に固定されている。
【００２９】
ピックアップユニットＰ１，Ｐ２が備えるコア５２，６２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５１，６１が巻回してある。コイル５１，６１を構成している導線の太さ、及びコア５２，６２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３，４（給電線３，４の往路３ａ，４ａ）とは、所定の間隔を隔てて対面し、給電線３，４がコア５２，６２の脚部の間に位置するよう配置されている。
【００３０】
高周波電源装置３０，４０によって給電線３，４に高周波交流が通電されたとき、給電線３，４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７１は、その磁束がコイル５１，６１に鎖交することによってコイル５１，６１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。
【００３１】
図３は、非接触受電装置７１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３０，４０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高周波定電流として給電線３，４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７１は、出力端子７０を備え、該出力端子７０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、直流を交流に変換するモータドライバＤを介して、非接触受電装置７１に接続してある。
【００３２】
非接触受電装置７１は、給電線３に対応するピックアップユニットＰ１を備える第１標準ユニットＵ１と、給電線４に対応するピックアップユニットＰ２を備える第１標準ユニットＵ２とを備える。第１標準ユニットＵ１と第１標準ユニットＵ２とは、夫々の出力側が直列に接続してあり、更に、非接触受電装置７１の出力端子７０に接続してある。
第１標準ユニットＵ１，Ｕ２は、夫々ＤＣ１００Ｖ、１０Ａを出力とするよう夫々構成されており、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２を構成している夫々対応する各部同士は、定数、コアの形状、コイルの巻き数等の仕様が略等しい。即ち、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２は、共通（略同一の仕様）の第１標準ユニットである。第１標準ユニットは、非接触受電装置７１に要求されている性能（出力電力及び／又は出力電圧）に応じて複数個が非接触受電装置７１に備えられる（本実施の形態では２個）。
【００３３】
第１標準ユニットＵ１，Ｕ２において、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２が備えるコイル５１，６１と共振コンデンサ５３，６３とは、夫々直列に接続されて直列共振回路５０，６０を構成している。
第１標準ユニットＵ１，Ｕ２において、直列共振回路５０，６０の出力側に、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５４，６４が接続されており、整流回路５４，６４の出力側（出力端）に、電圧を平滑化する平滑コンデンサを用いた平滑部５５，６５が接続されており、平滑部５５の出力側（−側）と平滑部６５の出力側（＋側）とが直列に接続されている。平滑部５５の出力側（＋側）と平滑部６５の出力側（−側）とは、出力端子７０に接続されている。
【００３４】
直列共振回路５０，６０は、給電線３，４に誘導結合すべく、給電線３，４に対し離隔配置されているコイル５１，６１のインダクタンスと、共振コンデンサ５３，６３のキャパシタンスとが、給電線３，４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５０，６０は、コイル５１，６１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、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２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く、非接触受電装置７１の構成は簡易である。
【００３５】
直列共振回路５０，６０の出力（定電圧の交流）は、整流回路５４，６４で全波整流され、整流回路５４，６４から出力された直流は、平滑部５５，６５で平滑化される。
非接触受電装置７１は、直列に接続されている平滑部５５及び平滑部６５で平滑化された直流を、出力端子７０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。
【００３６】
非接触受電装置７１においては、直列共振回路５０，６０から整流回路５４，６４までは交流部であり、整流回路５４，６４以降は直流部である。以上のように、整流回路５４，６４及び平滑部５５，６５を介して、直列共振回路５０と直列共振回路６０とは、直流部で直列に接続されている。即ち第１標準ユニットＵ１と第１標準ユニットＵ２とは、直流部で直列に接続されている。
【００３７】
以上のような非接触受電装置７１は、直列に接続されたＤＣ１００Ｖ、１０Ａの第１標準ユニットを２個備えるため、２００Ｖ、１０Ａの出力を得る。即ち、前記第１標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置に比べて、出力電圧が２倍である。
また、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２が直流部で接続されているため、高周波電源装置３０，４０が、給電線３，４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。この結果、非接触給電システムの構成は簡易である。
【００３８】
また、給電線３，４に流れる交流の位相が異なり、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２の交流部における交流の位相が異なる場合であっても、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２が直流部で接続されているため、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２夫々の出力である直流同士が打ち消し合うことがなく、出力端子７０からの出力が減少することがない。
【００３９】
また、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２が備えるピックアップユニットＰ１，Ｐ２は、移動体２の走行方向に敷設された２本の給電線３，４に対応し、このため移動体２の走行方向に交わる方向に並置されている。この結果、移動体２の走行方向の長さが短く、走行方向にピックアップユニットＰ１，Ｐ２を並置できない場合であっても、移動体２は非接触受電装置７１を搭載可能である。即ち、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２の配置の自由度が向上されているため、移動体２の設計の自由度が向上されている。
【００４０】
なお、高周波電源装置４０を用いず、給電線４が、給電線３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３，４に流れる交流の位相は同一であり、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２の交流部における交流の位相も同一となる。
また、整流回路５４，６４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。
また、移動体２が、モータドライバＤの代わりに、一般的なマルチ入力型のＤＣ−ＤＣコンバータ（入力範囲ＤＣ１１０〜３７０Ｖ）を備える構成であっても良い。
【００４１】
非接触受電装置７１が、直列に接続された３個の第１標準ユニットを備える場合、非接触受電装置７１の出力電圧は３倍（ＤＣ３００Ｖ）となる。この場合、移動体２が、モータドライバＤの代わりに、ＡＣ２００Ｖ系のインバータ（直流入力換算でＤＣ２５０〜３６０Ｖ）又はサーボアンプを備える構成であっても良い。
非接触受電装置７１が、直列に接続された５個の第１標準ユニットを備える場合、非接触受電装置７１の出力電圧は５倍（ＤＣ５００Ｖ）となる。この場合、移動体２が、モータドライバＤとして、ＡＣ４００Ｖ系のインバータ（直流入力換算でＤＣ４５０〜７２０Ｖ）又はサーボアンプを備える構成であっても良い。
【００４２】
（実施の形態  ２．）
本実施の形態の非接触受電装置７２は、実施の形態１の移動体２に、非接触受電装置７１の代わりに搭載されている。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態２に係る非接触受電装置７２の構成を示す電気回路図である。
非接触受電装置７２は、給電線３に対応するピックアップユニットＰ１を備える第１標準ユニットＵ１と、給電線４に対応するピックアップユニットＰ２を備える第１標準ユニットＵ２とを備える。第１標準ユニットＵ１と第１標準ユニットＵ２とは、夫々の出力側が並列に接続してあり、更に、非接触受電装置７２の出力端子７０に接続してある。この場合、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２において、平滑部５５の出力側と平滑部６５の出力側とが並列に接続され、並列に接続された平滑部５５及び平滑部６５の出力側が、出力端子７０に接続されている。
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。
【００４４】
以上のような非接触受電装置７２は、並列に接続されたＤＣ１００Ｖ、１０Ａの第１標準ユニットを２個備えるため、１００Ｖ、２０Ａの出力を得る。即ち、前記第１標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置に比べて、出力電力が２倍である。
また、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２が直流部で接続されているため、高周波電源装置３０，４０が、給電線３，４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。
【００４５】
更に、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２が直流部で接続されているため、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２夫々の負荷が略等しくなる（例えば、コイル５１，６１夫々を流れる電流の電流値が略等しくなり、このため、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２夫々の発熱量も略等しくなる）。この結果、ピックアップユニットＰ１，Ｐ２間に寿命差が生じることがなく、第１標準ユニットＵ１，Ｕ２間にも寿命差は生じない。
なお、高周波電源装置４０を用いず、給電線４が、給電線３に直列に接続されるよう構成してあっても良い。
【００４６】
（実施の形態  ３．）
図５は、本発明の実施の形態３に係る非接触受電装置７３の構成を示す電気回路図である。
本実施の形態の非接触受電装置７３は、給電線３，４に対応するピックアップユニットＰ３，Ｐ４を備える第１標準ユニットＵ３，Ｕ４と出力端子７０とを用いてなり、実施の形態１の移動体２に、非接触受電装置７１の代わりに搭載されている。移動体２は、底部のレール１側に、ピックアップユニットＰ３，Ｐ４が備えるコイル８１，９１、該コイル８１，９１が夫々巻回してある図示しない２個のコア、及びモータＭを吊設してある。
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。
【００４７】
第１標準ユニットＵ３，Ｕ４は、夫々ＤＣ１００Ｖ、１０Ａを出力とするよう夫々構成されており、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４を構成している夫々対応する各部同士は、定数、コアの形状、コイルの巻き数等の仕様が略等しい。即ち、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４は、共通（略同一の仕様）の第１標準ユニットである。第１標準ユニットは、非接触受電装置７３に要求されている性能（出力電力及び／又は出力電圧）に応じて複数個が非接触受電装置７３に備えられる（本実施の形態では２個）。
【００４８】
第１標準ユニットＵ３，Ｕ４において、ピックアップユニットＰ３，Ｐ４が備えるコイル８１，９１と共振コンデンサ８３，９３とは、夫々並列に接続されて並列共振回路８０，９０を構成している。
第１標準ユニットＵ３，Ｕ４において、並列共振回路８０，９０の出力側に、定電流を定電圧に変換する電力変換部として、イミタンス変換回路８４，９４が接続されている。
【００４９】
また、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４において、イミタンス変換回路８４，９４の出力側に、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８５，９５が接続されており、整流回路８５，９５の出力側（出力端）に、直流を平滑化する平滑コンデンサを用いた平滑部８６，９６が接続されており、平滑部８６の出力側と平滑部９６の出力側とが並列に接続されている。平滑部８６，９６の出力側は、出力端子７０に接続されている。
以上のようにして、第１標準ユニットＵ３と第１標準ユニットＵ４とは、夫々の出力側が並列に接続してあり、更に、非接触受電装置７３の出力端子７０に接続してある。
【００５０】
イミタンス変換回路８４，９４は、インダクタ８４ａ，９４ａ及びキャパシタ８４ｂ，８４ｃ，９４ｂ，９４ｃをπ型に配置し、インダクタ８４ａ，９４ａのインダクタンスとキャパシタ８４ｂ，８４ｃ，９４ｂ，９４ｃのキャパシタンスとが共振状態になるよう構成されている。
なお、イミタンス変換回路８４，９４を、１個のインダクタ及び２個のキャパシタをπ型に配置するのみならず、Ｔ型に配置しても良い。また、イミタンス変換回路８４，９４を、π型又はＴ型に配置された２つのインダクタ及び１つのキャパシタを用いて構成しても良い。
【００５１】
並列共振回路８０，９０は、給電線３，４に誘導結合すべく、給電線３，４に対し離隔配置されているコイル８１，９１のインダクタンスと、共振コンデンサ８３，９３のキャパシタンスとが、給電線３，４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８３，９３は夫々略同一の共振コンデンサを用いている。このため、並列共振回路８０，９０は、コイル８１，９１に誘起された電力を受けて、高周波交流の定電流源として機能する。
【００５２】
並列共振回路８０，９０の出力である定電流の交流は、イミタンス変換回路８４，９４で定電圧に変換され、変換された定電圧の交流が、整流回路８５，９５で全波整流され、整流回路８５，９５から出力された直流は、平滑部８６，９６で平滑化される。
非接触受電装置７３は、並列に接続された平滑部８６及び平滑部９６で平滑化された直流を、出力端子７０を介し、ＤＣバスＤＢを経て、モータドライバＤへ供給する。
【００５３】
以上のように、非接触受電装置７３においては、並列共振回路８０，９０から整流回路８５，９５までは交流部であり、整流回路８５，９５以降は直流部である。即ち、整流回路８５，９５及び平滑部８６，９６を介して、並列共振回路８０と並列共振回路９０とは、直流部で並列に接続されている。即ち、第１標準ユニットＵ３と第１標準ユニットＵ４とは、直流部で並列に接続されている。
【００５４】
以上のような非接触受電装置７３は、並列に接続されたＤＣ１００Ｖ、１０Ａの第１標準ユニットを２個備えるため、１００Ｖ、２０Ａの出力を得る。即ち、前記第１標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置に比べて、出力電力が２倍である。
また、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４が直流部で接続されているため、高周波電源装置３０，４０が、給電線３，４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。この結果、非接触給電システムの構成は簡易である。また、給電線３，４に流れる交流の位相が異なり、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４の交流部における交流の位相が異なる場合であっても、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４が直流部で接続されているため、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４夫々の出力電流が打ち消し合うことがなく、出力端子７０からの出力が減少することがない。
【００５５】
更に、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４が直流部で接続されているため、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４夫々の負荷が略等しくなる（例えば、コイル８１，９１を流れる電流の電流値が略等しくなり、このため、ピックアップユニットＰ３，Ｐ４の発熱量も略等しくなる）。この結果、ピックアップユニットＰ３，Ｐ４間に寿命差が生じることがなく、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４間にも寿命差は生じない。
【００５６】
なお、高周波電源装置４０を用いず、給電線４が、給電線３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３，４に流れる交流の位相は同一であり、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４の交流部における交流の位相も同一となる。
また、整流回路８５，９５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。
また、第１標準ユニットＵ３，Ｕ４が直列に接続されていても良い。この場合、非接触受電装置７３は、２００Ｖ、１０Ａの出力を得る。即ち、第１標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置に比べて、出力電力が２倍になる。
【００５７】
本実施の形態１〜３においては、非接触受電装置が、直列又は並列に接続されている２個の第１標準ユニットを備える場合を例示したが、Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の第１標準ユニットを備える場合であっても良い。このとき、非接触受電装置は、１個の第１標準ユニットを備える非接触受電装置に比べてＮ倍の出力電圧又は出力電力を得る。また、非接触受電装置が、直列及び並列に接続されているＮ個の第１標準ユニットを備える場合であっても良い。
更に、本実施の形態１〜３においては、各共振回路が１組のコイル及び共振コンデンサ（１個のピックアップユニット）を用いて構成されている場合を例示したが、２組以上のコイル及び共振コンデンサ（複数のピックアップユニット）を用いて構成されている場合であっても良い。
【００５８】
以上のような場合、適宜の個数の第１標準ユニットを直列及び／又は並列に接続し、また、非接触受電装置を搭載すべき移動体の形状及び大きさ等、又は給電線の配置及び本数等に応じて、各第１標準ユニットが備えるピックアップユニットを配置することによって、所望の電圧及び／又は電力を出力する非接触受電装置と、該非接触受電装置から受電する移動体が構成可能である。
また、第１標準ユニットとして、平滑部を含まない第１標準ユニットを用いても良い。この場合、平滑部は、直列及び／又は並列に接続された第１標準ユニットの出力側（モータドライバの入力側）に１個だけ備えられる。ただし、平滑部は、非接触受電装置の仕様（出力電圧及び／又は出力電力）に応じた仕様の物を用いる必要がある。
【００５９】
（実施の形態  ４．）
図６は、本発明の実施の形態４に係る非接触受電装置７４の構成を示す電気回路図である。
本実施の形態の非接触受電装置７４を備える非接触給電システムは、高周波電源装置３０と、高周波電源装置３０によって高周波の定電流を供給される給電線３を備える。
【００６０】
非接触受電装置７４は、給電線３に対応するピックアップユニットＰ５，Ｐ６を備える第２標準ユニットＵ５，Ｕ６と出力端子７０とを用いてなり、モータドライバＤ及びモータＭを備える移動体に搭載されている。該移動体は、ピックアップユニットＰ５，Ｐ６が備えるコイル８１，９１、及び該コイル８１，９１が夫々巻回してある図示しない２個のコアを、給電線３に離隔して対抗配置してある。
その他、実施の形態３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。
【００６１】
第２標準ユニットＵ５，Ｕ６は、夫々ＡＣ１００Ｖ、１０Ａを出力とするよう夫々構成されており、第２標準ユニットＵ５，Ｕ６を構成している夫々対応する各部同士は、定数、コアの形状、コイルの巻き数等の仕様が略等しい。即ち、第２標準ユニットＵ５，Ｕ６は、共通（略同一の仕様）の第２標準ユニットである。
第２標準ユニットＵ５，Ｕ６において、ピックアップユニットＰ５，Ｐ６が備えるコイル８１，９１と共振コンデンサ８３，９３とは、夫々並列に接続されて並列共振回路８０，９０を構成している。
【００６２】
第２標準ユニットＵ５，Ｕ６において、並列共振回路８０，９０の出力側に、定電流を定電圧に変換する電力変換部として、イミタンス変換回路８４，９４が接続されている。また、イミタンス変換回路８４の出力側とイミタンス変換回路９４の出力側とが並列に接続されることによって、第２標準ユニットＵ５，Ｕ６は、並列に接続されている。
また、並列に接続されているイミタンス変換回路８４，９４の出力側（即ち第２標準ユニットＵ５，Ｕ６の出力側）に、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８７が接続されており、整流回路８７の出力側（出力端）に、直流を平滑化する平滑コンデンサを用いた平滑部８８が接続されており、平滑部８８の出力側は、出力端子７０に接続されている。
【００６３】
並列共振回路８０，９０は、給電線３に誘導結合すべく、給電線３に対し離隔配置されているコイル８１，９１のインダクタンスと、共振コンデンサ８３，９３のキャパシタンスとが、給電線３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８３，９３は夫々略同一の共振コンデンサを用いている。このため、並列共振回路８０，９０は、コイル８１，９１に誘起された電力を受けて、高周波交流の定電流源として機能する。
【００６４】
並列共振回路８０，９０の出力である定電流の交流は、イミタンス変換回路８４，９４で定電圧に変換され、並列に接続されているイミタンス変換回路８４及びイミタンス変換回路９４から出力された定電圧の交流が、整流回路８７で全波整流され、整流回路８７から出力された直流は、平滑部８８で平滑化される。
非接触受電装置７４は、平滑部８８で平滑化された直流を、出力端子７０を介し、ＤＣバスＤＢを経て、モータドライバＤへ供給する。
非接触受電装置７４においては、並列共振回路８０，９０から整流回路８７までは交流部であり、整流回路８７以降は直流部である。以上のように、イミタンス変換回路８４，９４を介して、並列共振回路８０と並列共振回路９０とは、交流部で並列に接続されている。即ち、第２標準ユニットＵ５と第２標準ユニットＵ６とは、交流部で並列に接続されている。
【００６５】
以上のような非接触受電装置７４は、並列に接続されたＤＣ１００Ｖ、１０Ａの第２標準ユニットを２個備えるため、１００Ｖ、２０Ａの出力を得る。即ち、前記第２標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置に比べて、出力電力が２倍である。
なお、非接触給電システムが、２個の高周波電源装置３０，４０と、該高周波電源装置によって高周波の定電流を夫々供給される２本の給電線とを備え、ピックアップユニットＰ５，Ｐ６が各給電線に対応する場合、第２標準ユニットＵ５，Ｕ６が交流部で接続されているため、前記高周波電源装置は、２本の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。
【００６６】
また、整流回路８７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。
また、第２標準ユニットＵ５，Ｕ６が直列に接続されていても良い。この場合、非接触受電装置７４は、２００Ｖ、１０Ａの出力を得る。即ち、第２標準ユニットを１個だけ備える非接触受電装置に比べて、出力電力が２倍になる。
【００６７】
本実施の形態においては、非接触受電装置が、直列又は並列に接続されている２個の第２標準ユニットを備える場合を例示したが、Ｎ個の第２標準ユニットを備える場合であっても良い。このとき、非接触受電装置は、１個の第２標準ユニットを備える非接触受電装置に比べてＮ倍の出力電圧又は出力電力を得る。また、非接触受電装置が、直列及び並列に接続されているＮ個の第２標準ユニットを備える場合であっても良い。
更に、本実施の形態においては、各並列共振回路が１組のコイル及び共振コンデンサ（１個のピックアップユニット）を用いて構成されている場合を例示したが、２組以上のコイル及び共振コンデンサ（複数のピックアップユニット）を用いて構成されている場合であっても良い。
【００６８】
以上のような場合、適宜の個数の第２標準ユニットを直列及び／又は並列に接続し、また、非接触受電装置を搭載すべき移動体の形状及び大きさ等、又は給電線の配置及び本数等に応じて、各第２標準ユニットが備えるピックアップユニットを配置することによって、所望の電圧及び／又は電力を出力する非接触受電装置と、該非接触受電装置から受電する移動体が構成可能である。ただし、整流回路８７及び平滑部８８は、非接触受電装置の出力電圧及び／又は出力電流に応じて仕様を変更する必要がある。しかしながら、整流回路８７及び平滑部８８の仕様変更は、電力変換部の仕様変更よりも容易である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の非接触受電装置及び移動体によれば、共振回路、整流回路、及び平滑部を有する第１標準ユニット、又は並列共振回路及び電力変換部を有する第２標準ユニットを、適宜の個数、直列及び／又は並列に接続してあることにより、所要の仕様に応じた装置を簡易に構成することができるため、装置を容易に設計することができ、また、装置のコストを低減することができる。
また、第１標準ユニット又は第２標準ユニットとして、略同一の仕様の受電ユニットを構成することができるため、第１標準ユニット又は第２標準ユニットの品質を安定させ、装置の品質を安定させることができる。
【００７０】
第１標準ユニットは、直列に接続されたピックアップコイル及び共振コンデンサを有する直列共振回路で構成されていても良く、並列に接続されたピックアップコイル及び共振コンデンサを有する並列共振回路で構成されていても良い。並列共振回路で構成されている場合、第１標準ユニットは、定電流を定電圧に変換する電力変換部を備えるが、直列共振回路で構成されている場合は、電力変換部を備える必要がないため、装置の構成を簡易にすることができる。
【００７１】
複数の第１標準ユニット又は複数の第２標準ユニットを直列で接続する場合、非接触受電装置は、第１標準ユニット又は第２標準ユニットの個数に応じた出力電圧を容易に得ることができ、また、複数の第１標準ユニット又は複数の第２標準ユニットを並列で接続する場合は、第１標準ユニット又は第２標準ユニットの個数に応じた出力電力を容易に得ることができる。第１標準ユニット同士又は第２標準ユニット同士の接続形態は、直列及び並列の内の一方のみであっても良く、両方が混在していても良い。
【００７２】
即ち、非接触受電装置の出力電圧及び／又は出力電流を変更する場合であっても、出力電圧及び／又は出力電流が異なる複数の非接触受電装置を構成する場合であっても、第１標準ユニット又は第２標準ユニットの個数及び／又は接続形態を変更することによって、所要の（例えば、非接触受電装置を搭載する移動体の負荷（モータドライバ及びモータ等）に応じた）出力電圧及び／又は出力電流を容易に得ることができる。
【００７３】
また、第１標準ユニットは、直列共振回路又は並列共振回路と電力変換部とによって出力される定電圧の交流を整流及び平滑化してから他の第１標準ユニットに接続し、第２標準ユニットは、並列共振回路と電力変換部とによって出力される定電圧の交流を他の第２標準ユニットに接続する。このため、第１標準ユニット又は第２標準ユニットが備えるピックアップユニット（即ち共振回路及びピックアップコア）の配置場所に制限がある場合であっても、第１標準ユニット又は第２標準ユニットを、直列接続、並列接続、直／並列複合接続することによって、様々な配置が可能となる。
【００７４】
また、複数の第１標準ユニットを並列に接続する場合、各第１標準ユニットが出力する電流の電流値が略等しくなるため、各第１標準ユニットが備えるピックアップユニットの発熱量も略等しくなる。この結果、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って、第１標準ユニット同士に寿命差が生じ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。
【００７５】
また、複数の第１標準ユニットを並列に接続する場合、第１標準ユニット同士が直流部で接続されているため、各第１標準ユニットの交流部における交流の位相が異なる場合であっても、各第１標準ユニットから流出する電流の打ち消し合いが防止され、非接触受電装置の出力の減少を防止することができる。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。
【００７６】
以上のような非接触受電装置から受電して、負荷（例えばモータドライバ及びモータ）へと給電する移動体は、負荷に応じた非接触受電装置の出力電圧及び／又は出力電流を選択することができる。更に、非接触受電装置が備えるピックアップユニットを必ずしも走行方向に並置する必要がないため、移動体の設計の自由度を向上することができる。
以上のような非接触受電装置及び移動体は、所要の仕様に応じてその都度設計する必要がないため、納期を短縮することができ、コストを低減することができ、更に、品質を安定させることができる等、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構成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５】本発明の実施の形態３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】本発明の実施の形態４に係る非接触受電装置の構成を示す電気回路図である。
【符号の説明】
２  移動体
３，４  給電線
５０，６０  直列共振回路
８０，９０  並列共振回路
５１，６１，８１，９１  コイル（ピックアップコイル）
５３，６３，８３，９３  共振コンデンサ
５４，６４，８５，８７，９５  整流回路
５５，６５，８６，８８，９６  平滑部
８４，９４  イミタンス変換回路
７１，７２，７３，７４  非接触受電装置
Ｄ  モータドライバ
Ｍ  モータ
【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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