(57)【要約】【課題】シールド装置の設置スペースを必要以上に大きくすることなく、電力伝送効率に対する悪影響を小さくすることができる共鳴型非接触給電システムのシールド装置を提供する。【解決手段】共鳴型非接触給電システムのシールド装置４０は、給電側設備１０及び受電側設備２０にそれぞれ有底筒状のシールド部材４１，４２が設けられている。給電側設備１０に設けられたシールド部材４１の底部と一次側共鳴コイル１２ｂとの距離と、受電側設備２０に設けられたシールド部材４２の底部と二次側共鳴コイル２１ｂとの距離とが、給電側設備１０から受電側設備２０へ最大効率で電力伝送が行われる際の一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離より大きく設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側共鳴コイルを備えた給電側設備と、前記一次側共鳴コイルからの電力を磁場共鳴して受電する二次側共鳴コイルを備えた受電側設備とを備えた共鳴型非接触給電システムのシールド装置であって、
前記シールド装置は前記給電側設備及び前記受電側設備にそれぞれ設けられた有底筒状のシールド部材を備えており、前記給電側設備に設けられた前記シールド部材の少なくとも底部と前記一次側共鳴コイルとの距離と、前記受電側設備に設けられた前記シールド部材の少なくとも底部と前記二次側共鳴コイルとの距離とが、前記給電側設備から前記受電側設備へ最大効率で電力伝送が行われる際の前記一次側共鳴コイルと前記二次側共鳴コイルとの距離より大きく設定されていることを特徴とする共鳴型非接触給電システムのシールド装置。
【請求項２】
前記給電側設備に設けられた前記シールド部材の筒状部と前記一次側共鳴コイルとの距離と、前記受電側設備に設けられた前記シールド部材の筒状部と前記二次側共鳴コイルとの距離も、前記給電側設備から前記受電側設備へ最大効率で電力伝送が行われる際の前記一次側共鳴コイルと前記二次側共鳴コイルとの距離より大きく設定されている請求項１に記載の共鳴型非接触給電システムのシールド装置。
【請求項３】
前記受電側設備は移動体に装備されている請求項１又は請求項２に記載の共鳴型非接触給電システムのシールド装置。
【請求項４】
前記受電側設備の前記二次側共鳴コイル及び前記シールド部材は、前記受電側設備に固定されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の共鳴型非接触給電システムのシールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共鳴型非接触給電システムのシールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気共鳴を利用した無線電力伝送技術において、電力伝送ユニット（送電ユニット及び受電ユニット）間への物の侵入に対して適切な対処を行えるように侵入判定手段を備えた無線電力伝送装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には車両に受電ユニットを設置した場合、車両のシャーシやボディ等の磁性体（鉄板）が受電ユニットの背面等に存在することになり、磁性体に送電による磁気が達することになって磁性体内に渦電流が発生し、渦電流によるエネルギー喪失を招いて送電効率（伝送効率）が低下することを抑制する方法も提案されている。具体的には、ワイヤレス送電を行う送電側、受電側のそれぞれのコイルの背面に磁気シールドシートを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５２４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、車両のシャーシやボディ等の磁性体（鉄板）で渦電流が発生することによる伝送効率低下を抑制するために磁気シールドシートを設けたものである。即ち、一般のシールド部材の目的である外部の電子機器等に悪影響を及ぼす放射ノイズの抑制を目的としたものではない。また、送電コイルと受電コイルとの距離と、送電コイル及び受電コイルと磁気シールドシートとの距離の関係に関しては何ら触れていない。
【０００５】
シールド部材はコイルの背面だけでなくコイルの側面をも覆う必要がある。また、シールド部材の目的が、放射ノイズを抑制することだけであれば、シールド部材の設置に必要なスペースを小さくするためには、シールド部材とコイルとの距離を小さくすればよい。しかし、シールド部材とコイルとの距離を小さくすると磁場共鳴による電力伝送効率が悪くなる。即ち、シールド部材の配置スペースを小さくすることと、電力伝送効率に対する悪影響を小さくすることとはトレードオフの関係にある。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的はシールド装置の設置スペースを必要以上に大きくすることなく、電力伝送効率に対する悪影響を小さくすることができる共鳴型非接触給電システムのシールド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、一次側共鳴コイルを備えた給電側設備と、前記一次側共鳴コイルからの電力を磁場共鳴して受電する二次側共鳴コイルを備えた受電側設備とを備えた共鳴型非接触給電システムのシールド装置である。前記シールド装置は前記給電側設備及び前記受電側設備にそれぞれ設けられた有底筒状のシールド部材を備えており、前記給電側設備に設けられた前記シールド部材の少なくとも底部と前記一次側共鳴コイルとの距離と、前記受電側設備に設けられた前記シールド部材の少なくとも底部と前記二次側共鳴コイルとの距離とが、前記給電側設備から前記受電側設備へ最大効率で電力伝送が行われる際の前記一次側共鳴コイルと前記二次側共鳴コイルとの距離より大きく設定されている。
【０００８】
磁場の結合は共鳴コイル間以外にも、誘導コイル−共鳴コイル間、共鳴コイル−シールド部材間にも存在する。共鳴コイル間、誘導コイル−共鳴コイル間、共鳴コイル−シールド部材間の相互インダクタンスをそれぞれＭ１、Ｍ２、Ｍ３とし、共鳴コイルの漏れインダクタンスをＬ１とすると、共鳴コイルの自己インダクタンスＬは次式で表すことができる。
【０００９】
Ｌ＝Ｌ１＋Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３
これは相互インダクタンスと漏れインダクタンスの和が一定であり、共鳴コイル−シールド部材間の相互インダクタンスを減らすことにより共鳴コイル間の相互インダクタンスを大きく、即ち共鳴コイル間の磁場の結合を強くすることができることを示している。また、共鳴コイル間の電力伝送効率は磁場の結合が強いほど高くできる。このことを利用し、共鳴コイル−シールド部材間の磁場の結合を小さくすることにより共鳴コイル間の磁場の結合を大きくし、電力伝送効率を高くすることを考えた場合、共鳴コイル間の距離よりも共鳴コイル−シールド部材間の距離を大きくすると、共鳴コイル−シールド部材間の距離が小さいときよりも電力伝送効率が高くなることが分かった。この発明は、発明者が得た上記の知見に基づいてなされた。
【００１０】
この発明では、有底筒状のシールド部材の底部と共鳴コイル間の距離が、給電側設備から受電側設備へ最大効率で電力伝送が行われる際の共鳴コイル相互間の距離より大きく設定されている。そのため、電力伝送が最大効率で行われる状態において、共鳴コイル−シールド部材間の相互インダクタンスがシールド部材の底部と共鳴コイル間の距離が共鳴コイル相互間の距離以下の場合に比べて共鳴コイル相互間の磁場結合が強くなる。したがって、シールド装置の設置スペースを必要以上に大きくすることなく、電力伝送効率に対する悪影響が小さくなる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記給電側設備に設けられた前記シールド部材の筒状部と前記一次側共鳴コイルとの距離と、前記受電側設備に設けられた前記シールド部材の筒状部と前記二次側共鳴コイルとの距離も、前記給電側設備から前記受電側設備へ最大効率で電力伝送が行われる際の前記一次側共鳴コイルと前記二次側共鳴コイルとの距離より大きく設定されている。したがって、この発明では、電力伝送効率に対する悪影響がより小さくなる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記受電側設備は移動体に装備されている。ここで、「移動体」とは、車両やロボットのように自身で移動できるものを意味する。受電側設備が移動体に装備された場合、シールド装置の設置スペースをできるだけ小さくすることが要望される。この発明では、そのような要望に応えることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記受電側設備の前記二次側共鳴コイル及び前記シールド部材は、前記受電側設備に固定されている。受電側設備を車両やロボット等の移動体に装備（搭載）する場合、二次側共鳴コイル及びシールド部材の位置を移動可能にすると、二次側共鳴コイル及びシールド部材を設けるために必要なスペースが大きくなる。しかし、この発明では、受電側設備の二次側共鳴コイル及びシールド部材は、受電側設備に固定されているため設置に必要なスペースの確保が容易になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シールド装置の設置スペースを必要以上に大きくすることなく、電力伝送効率に対する悪影響を小さくすることができる共鳴型非接触給電システムのシールド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の共鳴型非接触給電システムの構成図。
【図２】（ａ）はシールド装置と各コイルとの関係を示す一部破断側面図、（ｂ）は一次側共鳴コイルの模式図。
【図３】第２の実施形態のシールド装置の一部破断側面図。
【図４】（ａ）は別の実施形態のシールド装置と各コイルの関係を示す一部破断側面図、（ｂ）は一次コイルの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を車両用の共鳴型非接触充電システムに具体化した第１の実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、共鳴型非接触給電システムとしての共鳴型非接触充電システムは、給電側設備１０と受電側設備２０とを備え、受電側設備２０は移動体としての車両３０に装備されている。
【００１７】
給電側設備１０は、高周波電源１１と、一次コイル１２ａ及び一次側共鳴コイル１２ｂで構成された一次側コイル１２と、電源側コントローラ１３とを備えている。高周波電源１１は、電源側コントローラ１３からの制御信号に基づいて制御される。高周波電源１１は、共鳴系の予め設定された共鳴周波数に等しい周波数の交流電力、例えば数ＭＨｚ程度の高周波電力を出力する。一次コイル１２ａは、高周波電源１１に接続されている。一次コイル１２ａと一次側共鳴コイル１２ｂとは同軸上に位置するように、かつコイルの軸心が地上面に対して直交する方向に延びるように配設されている。一次側共鳴コイル１２ｂにはコンデンサＣが並列に接続されている。一次コイル１２ａは、一次側共鳴コイル１２ｂに電磁誘導で結合され、高周波電源１１から一次コイル１２ａに供給された交流電力が電磁誘導で一次側共鳴コイル１２ｂに供給される。
【００１８】
受電側設備２０は、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂで構成された二次側コイル２１と、整流器２２と、充電器２３と、充電器２３に接続された二次電池（バッテリ）２４と、車両側コントローラ２５とを備えている。充電器２３は、整流器２２から入力される電力を二次電池２４の充電に適した電圧に変換する昇圧回路（図示せず）を備えている。車両側コントローラ２５は、充電時に充電器２３の昇圧回路を制御する。
【００１９】
二次コイル２１ａと二次側共鳴コイル２１ｂとは同軸上に位置するように配設され、二次側共鳴コイル２１ｂにはコンデンサＣが接続されている。二次コイル２１ａは、二次側共鳴コイル２１ｂに電磁誘導で結合され、共鳴により一次側共鳴コイル１２ｂから二次側共鳴コイル２１ｂに供給された交流電力が電磁誘導で二次コイル２１ａに供給される。二次コイル２１ａは、整流器２２に接続されている。
【００２０】
整流器２２、充電器２３及び二次電池２４は負荷を構成する。また、一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次側共鳴コイル２１ｂ、二次コイル２１ａ及び負荷により共鳴系が構成される。なお、図１では一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂを螺旋状に図示しているが、この実施形態では一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂは渦巻き状に形成されている。また、一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂは電線、例えば、銅線で形成されている。
【００２１】
シールド装置４０は給電側設備１０及び受電側設備２０にそれぞれ設けられた有底筒状のシールド部材４１，４２を備えている。給電側設備１０に設けられたシールド部材４１は開口側が上側となるように配置され、受電側設備２０に設けられたシールド部材４２は開口側が下側となるように配置されている。この実施形態では両シールド部材４１，４２は同じ形状及び同じ大きさに形成されている。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、一次コイル１２ａは非磁性材製の支持プレート４３ａ上に設けられ、支持プレート４３ａは非磁性材製の取り付け部材４４を介してシールド部材４１の筒状部４１ｂの内面に固定支持されている。一次側共鳴コイル１２ｂは非磁性材製の支持プレート４３ｂ上に設けられ、支持プレート４３ｂは取り付け部材４４を介してシールド部材４１の筒状部４１ｂの内面に固定支持されている。支持プレート４３ｂは一次側共鳴コイル１２ｂがシールド部材４１の底部４１ａと反対側に位置し、かつシールド部材４１の開口部近傍に位置するように固定されている。支持プレート４３ａは一次コイル１２ａがシールド部材４１の底部４１ａと反対側に位置し、かつ支持プレート４３ｂと底部４１ａとの間に位置するように固定されている。
【００２３】
二次コイル２１ａは非磁性材製の支持プレート４５ａ上に設けられ、支持プレート４５ａは取り付け部材４４を介してシールド部材４２の筒状部４２ｂの内面に固定支持されている。二次側共鳴コイル２１ｂは非磁性材製の支持プレート４５ｂ上に設けられ、支持プレート４５ｂは取り付け部材４４を介してシールド部材４２の筒状部４２ｂの内面に固定支持されている。支持プレート４５ｂは二次側共鳴コイル２１ｂがシールド部材４２の底部４２ａと反対側に位置し、かつシールド部材４１の開口部近傍に位置するように固定されている。支持プレート４５ａは二次コイル２１ａがシールド部材４２の底部４２ａと反対側に位置し、かつ支持プレート４５ｂと底部４２ａとの間に位置するように固定されている。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、支持プレート４３ｂは正方形に形成され、一次側共鳴コイル１２ｂはピッチが一定の渦巻き状に形成されている。図では渦巻き数が４に形成されている。渦巻きのピッチ及び巻き数は適宜設定される。支持プレート４３ａ，４５ａ，４５ｂは支持プレート４３ｂと同じに形成されている。二次側共鳴コイル２１ｂは一次側共鳴コイル１２ｂと同じに形成され、一次コイル１２ａ及び二次コイル２１ａは外径が一次側共鳴コイル１２ｂと同じで、巻き数が一次側共鳴コイル１２ｂより少ない渦巻き形状に形成されている。この実施形態では一次コイル１２ａ及び二次コイル２１ａは、外径が一次側共鳴コイル１２ｂと同じに形成されている。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、給電側設備１０に設けられたシールド部材４１は、その底部４１ａと一次側共鳴コイル１２ｂとの距離Ｌ２及び筒状部４１ｂと一次側共鳴コイル１２ｂとの距離Ｌ３が一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ１より大きく設定されている。受電側設備２０に設けられたシールド部材４２は、その底部４２ａと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ２及び筒状部４２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ３が一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ１より大きく設定されている。
【００２６】
距離Ｌ２，Ｌ３は距離Ｌ１より大きければよいが、距離Ｌ２，Ｌ３を大きくするほどシールド部材４１，４１の設置スペースが大きくなるため、距離Ｌ２，Ｌ３は距離Ｌ１に近い方が好ましい。例えば、距離Ｌ２，Ｌ３は、距離Ｌ１の１１０％以下が好ましく、距離Ｌ１の１０５％以下がより好ましい。
【００２７】
次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
車両に搭載された二次電池２４に充電を行う場合には、車両が給電側設備１０の近くの所定位置に停止した状態で二次電池２４への充電が行われる。電源側コントローラ１３は、充電要求信号を入力すると、高周波電源１１から一次コイル１２ａに共鳴系の共鳴周波数で高周波電力を出力させる。なお、充電要求信号は車両側コントローラ２５から出力されるか、給電側設備１０に設けられている図示しないスイッチを操作することにより出力される。
【００２８】
そして、高周波電源１１から一次コイル１２ａに共鳴系の共鳴周波数で高周波電力が出力され、電力が供給された一次コイル１２ａに電磁誘導により磁場が発生する。この磁場が一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとによる磁場共鳴により増強される。増強された二次側共鳴コイル２１ｂ付近の磁場から二次コイル２１ａにより電磁誘導を利用して交流電力が取り出され、整流器２２で整流された後、充電器２３により二次電池２４に充電される。
【００２９】
車両側コントローラ２５は、二次電池２４の電圧を図示しない電圧センサの検出信号により把握し、充電器２３の出力電圧が二次電池２４の充電に適した電圧になるように制御する。車両側コントローラ２５は、例えば、二次電池２４の電圧が所定電圧になった時点からの経過時間により充電完了（満充電）を判断し、充電が完了すると、電源側コントローラ１３に充電完了信号を送信する。また、満充電に達する前であっても、例えば、運転者により充電停止指令が入力されると、充電器２３による充電を停止するとともに、電源側コントローラ１３に充電終了信号を送信する。電源側コントローラ１３は、充電終了信号を受信すると電力伝送（給電）を終了する。
【００３０】
磁場共鳴により電力伝送を行う場合、磁場の結合は共鳴コイル（一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂ）間以外にも、誘導コイル（一次コイル１２ａ及び二次コイル２１ａ）と共鳴コイル（一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂ）間、共鳴コイルとシールド部材４１，４２間にも存在する。
【００３１】
共鳴コイル間、誘導コイル−共鳴コイル間、共鳴コイル−シールド部材間の相互インダクタンスをそれぞれＭ１、Ｍ２、Ｍ３とし、共鳴コイルの漏れインダクタンスをＬ１とすると、共鳴コイルの自己インダクタンスＬは次式で表すことができる。
【００３２】
Ｌ＝Ｌ１＋Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３
これは相互インダクタンスと漏れインダクタンスの和が一定であり、共鳴コイル−シールド部材間の相互インダクタンスを減らすことにより共鳴コイル間の相互インダクタンスを大きくすなわち共鳴コイル間の磁場の結合を強くすることができることを示している。また、共鳴コイル間の電力伝送効率は磁場の結合が強いほど高くできる。このことを利用し、共鳴コイル−シールド部材間の磁場の結合を小さくすることにより共鳴コイル間の磁場の結合を大きくし、電力伝送効率を高くすることを考えた場合、共鳴コイル間の距離よりも共鳴コイル−シールド部材間の距離を大きくすると、共鳴コイル−シールド間の距離が小さいときよりも電力伝送効率が高くなることが分かった。
【００３３】
この実施形態では、シールド部材４１，４２の底部４１ａ，４２ａと共鳴コイル間の距離Ｌ２が、給電側設備１０から受電側設備２０へ最大効率で電力伝送が行われる際の共鳴コイル相互間の距離Ｌ１より大きく設定されている。そのため、電力伝送が最大効率で行われる状態において、共鳴コイル−シールド部材４１，４２間の相互インダクタンスがシールド部材４１，４２の底部４１ａ，４２ａと共鳴コイル間の距離Ｌ２が共鳴コイル相互間の距離Ｌ１以下の場合に比べて共鳴コイル相互間の磁場結合が強くなる。したがって、シールド装置４０の設置スペースを必要以上に大きくすることなく、電力伝送効率に対する悪影響が小さくなる。
【００３４】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）シールド装置４０は給電側設備１０に設けられたシールド部材４１及び受電側設備２０に設けられたシールド部材４２を備えており、シールド部材４１，４２は有底筒状に形成されている。シールド部材４１の底部４１ａと一次側共鳴コイル１２ｂとの距離Ｌ２と、受電側設備２０に設けられたシールド部材４２の底部４２ａと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ２とが、給電側設備１０から受電側設備２０へ最大効率で電力伝送が行われる際の一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ１より大きく設定されている。そのため、距離Ｌ２が距離Ｌ１以下の場合に比べて共鳴コイル相互間の磁場結合が強くなって電力伝送効率が高くなる。したがって、シールド装置４０の設置スペースを必要以上に大きくすることなく、電力伝送効率に対する悪影響を小さくすることができる。
【００３５】
（２）給電側設備１０に設けられたシールド部材４１の筒状部４１ｂと一次側共鳴コイル１２ｂとの距離Ｌ３と、受電側設備２０に設けられたシールド部材４２の筒状部４２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ３も、前記距離Ｌ１より大きく設定されている。したがって、電力伝送効率に対する悪影響をより小さくすることができる。
【００３６】
（３）受電側設備２０は車両３０に装備されている。受電側設備２０が車両３０に装備された場合、シールド装置４０の設置スペースをできるだけ小さくすることが要望されるが、この実施形態では、そのような要望に応えることができる。
【００３７】
（４）一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂが螺旋状ではなく、渦巻き状に形成されている。したがって、一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂが螺旋状に形成された場合に比べて、軸方向の長さが短くなり、シールド部材４１，４２の設置スペースを小さくすることができる。
【００３８】
（５）一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂは取り付け部材４４を介してシールド部材４１，４２に固定支持された支持プレート４３ｂ，４５ｂ上に固定されている。したがって、一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂをシールド部材４１，４２に固定支持する構成が簡単になる。
【００３９】
（６）一次コイル１２ａは支持プレート４３ａに固定され、一次側共鳴コイル１２ｂは支持プレート４３ｂに固定され、支持プレート４３ａ，４３ｂは取り付け部材４４を介してシールド部材４１に固定支持されている。また、二次コイル２１ａは支持プレート４５ａに固定され、二次側共鳴コイル２１ｂは支持プレート４５ｂに固定され、支持プレート４５ａ，４５ｂは取り付け部材４４を介してシールド部材４２に固定支持されている。したがって、一次コイル１２ａ及び一次側共鳴コイル１２ｂが同軸上に、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂが同軸上に位置するように配置する構成が簡単になる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図３にしたがって説明する。この実施形態では、シールド部材４１が軸方向に移動可能に設けられている点が第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４１】
図３に示すように、シールド部材４１は、上下方向に延びるように配置された電動シリンダ４６のロッド４６ａに対して、底部４１ａの外面中央において固定支持されている。電動シリンダ４６は、ロッド４６ａの没入状態においてシールド部材４１が車両３０の走行面より下がった待機位置に配置され、ロッド４６ａの突出状態において一次側共鳴コイル１２ｂが、給電側設備１０から受電側設備２０へ最大効率で電力伝送が行われる位置に配置されるように構成されている。電源側コントローラ１３は、電動シリンダ４６の制御も行う。
【００４２】
電源側コントローラ１３は、受電側設備２０への電力伝送時以外、即ち二次電池２４への充電時以外はシールド部材４１が待機位置に配置され、電力伝送時にはシールド部材４１を一次側共鳴コイル１２ｂが、給電側設備１０から受電側設備２０へ最大効率で電力伝送が行われる位置に配置するように電動シリンダ４６を制御する。
【００４３】
この実施形態では、車両３０が充電のために所定位置に停止し、電源側コントローラ１３が充電要求信号を入力すると、電動シリンダ４６が突出作動されて、シールド部材４１が待機位置から充電位置に配置され、一次側共鳴コイル１２ｂは給電側設備１０から受電側設備２０へ最大効率で電力伝送が行われる位置に配置される。そした、充電完了後、シールド部材４１は再び待機位置に配置される。
【００４４】
給電側設備１０から受電側設備２０へ効率良く電力伝送を行うためには、一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離を小さく（短く）する必要がある。しかし、受電側設備２０が車両３０に装備（搭載）され、しかも、二次側共鳴コイル２１ｂの軸方向が上下方向（鉛直方向）となるように配置された場合、走行中に二次側共鳴コイル２１ｂが障害物等に接触して損傷するのを防止するため、二次側共鳴コイル２１ｂの配設位置を走行面（路面）に近づけることが難しい。しかし、この実施形態では、給電側設備１０に設けられた一次側共鳴コイル１２ｂが軸方向に移動可能なため、二次電池２４への充電時以外はシールド部材４１を待機位置に配置することができ、二次側共鳴コイル２１ｂが障害物等に接触して損傷するのを防止することができる。
【００４５】
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（６）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（７）一次コイル１２ａ及び一次側共鳴コイル１２ｂと、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂとはそれぞれシールド部材４１，４２に固定支持されている。そして、給電側設備１０に設けられたシールド部材４１はその軸方向に移動可能に設けられるとともに、送電時（充電時）に一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離が最小になるように移動配置される。したがって、車両３０に装備された受電側設備２０の二次側共鳴コイル２１ｂが車両３０の走行中に障害物等に接触して損傷することを防止するために、二次側共鳴コイル２１ｂの配設位置を路面から離れた位置に配置しても、充電時に電力伝送を効率良く行うことができる。
【００４６】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  シールド装置４０は、少なくともシールド部材４１の底部４１ａと一次側共鳴コイル１２ｂとの距離Ｌ２と、シールド部材４２の底部４２ａと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ２とが、給電側設備１０から受電側設備２０へ最大効率で電力伝送が行われる際の一次側共鳴コイル１２ｂと二次側共鳴コイル２１ｂとの距離Ｌ１より大きく設定されていればよい。したがって、一次側共鳴コイル１２ｂと筒状部４１ｂとの距離Ｌ３と、二次側共鳴コイル２１ｂと筒状部４２ｂとの距離Ｌ３とは、距離Ｌ１以下であってもよい。しかし、距離Ｌ３もＬ１距離より大きい方が好ましい。
【００４７】
○  図４（ａ）に示すように、一次コイル１２ａを支持プレート４３ｂの一次側共鳴コイル１２ｂが固定された面と反対側の面に固定し、二次コイル２１ａを支持プレート４５ｂの二次側共鳴コイル２１ｂが固定された面と反対側の面に固定してもよい。図４（ｂ）に示すように、一次コイル１２ａは、第１の実施形態の場合より外形が小さく形成されている。また、二次コイル２１ａも第１の実施形態の場合より外形が小さく形成されている。
【００４８】
○  シールド部材４１を移動可能に構成してシールド部材４１と一次側共鳴コイル１２ｂとの距離を変更可能に構成したり、シールド部材４２を移動可能に構成してシールド部材４２と二次側共鳴コイル２１ｂとの距離を変更可能に構成したりしてもよい。
【００４９】
○  一次コイル１２ａの外径を一次側共鳴コイル１２ｂの内径より小さく形成して、一次コイル１２ａ及び一次側共鳴コイル１２ｂを支持プレート４３ｂの同じ面に固定し、二次コイル２１ａの外径を二次側共鳴コイル２１ｂの内径より小さく形成して、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂを支持プレート４５ｂの同じ面に固定してもよい。
【００５０】
○  一次コイル１２ａの内径を一次側共鳴コイル１２ｂの外形より大きく形成し、二次コイル２１ａの内径を二次側共鳴コイル２１ｂの外形より大きく形成してもよい。
○  一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂは、それぞれ電線が一平面上で渦巻き状に巻回された形状に限らず、電線がコイルスプリングのように螺旋状に巻回された形状としてもよい。
【００５１】
○  一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂは、電線ではなく銅板やアルミ板を所定形状に形成してもよい。
○  一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂの外形は、円形に限らず、例えば、四角形や六角形や三角形等の多角形にしたり、あるいは楕円形にしたり、また、ほぼ左右対称な形状に限らず、非対称な形状にしたりしてもよい。
【００５２】
○  支持プレート４３ａ，４３ｂ，４５ａ，４５ｂに代えて、一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂを固定可能な支持枠を使用してもよい。また、支持プレート４３ａ等及び支持枠は外形が四角形に限らず、一次コイル１２ａ等を支持可能な形状であれば、円形や八角形等任意の形状であってもよい。
【００５３】
○  支持プレートや支持枠を使用せず、一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂを取り付け部材４４でシールド部材４１，４２に固定支持してもよい。
【００５４】
○  シールド部材４１をその軸方向に移動可能に設ける代わりに、シールド部材４２をその軸方向に移動可能となるように構成してもよい。この場合も、二次側共鳴コイル２１ｂが車両３０の走行中に障害物等に接触して損傷することが防止される。しかし、シールド部材４２を移動させる構成では、各車両３０にシールド部材４２を移動させる構成が必要になるため、シールド部材４１を移動可能に構成する方が好ましい。
【００５５】
○  シールド部材４１及びシールド部材４２の両者をその軸方向に移動可能に構成してもよい。この場合、シールド部材４１及びシールド部材４２のそれぞれの移動量は、シールド部材４１及びシールド部材４２のいずれか一方を移動可能に構成する場合に比べて小さくて済む。
【００５６】
○  二次電池２４を備えた移動体に充電を行う共鳴型非接触充電システムに適用する場合、移動体は運転者を必要とする車両３０に限らず、例えば、無人搬送車や自走式のロボットであってもよい。
【００５７】
○  共鳴型非接触給電システムは、動力源としては非接触電力伝送を受けずに通常の電力で駆動されるコンベア等の移送手段により定められた作業位置に移動され、かつ定電力で駆動されるモータを負荷として備えた装置に受電側設備２０を装備した構成としてもよい。
【００５８】
○  共鳴型非接触給電システムは、一次コイル１２ａ、一次側共鳴コイル１２ｂ、二次コイル２１ａ及び二次側共鳴コイル２１ｂを同軸上に配置する構成として、各コイルが水平方向に延びる軸上に位置する構成にしてもよい。例えば、受電側設備２０の各コイルをその軸心が車両３０の上下方向と直交する方向に延びるように設け、給電側設備１０の各コイルをその軸心が地上面に対して水平方向に延びるように設ける構成にしてもよい。
【００５９】
○  共鳴型非接触充電システムは、二次電池２４に限らず、例えば、大容量のキャパシタに充電する構成としてもよい。
○  一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂに接続されたコンデンサＣを省略してもよい。しかし、コンデンサＣを接続した構成の方が、コンデンサＣを省略した場合に比べて、共鳴周波数を下げることができる。また、共鳴周波数が同じであれば、コンデンサＣを省略した場合に比べて、一次側共鳴コイル１２ｂ及び二次側共鳴コイル２１ｂの小型化が可能になる。
【００６０】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項３に記載の発明において、前記移動体は車両である。
（２）請求項１〜請求項４及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記給電側設備に設けられた前記シールド部材の底部と前記一次側共鳴コイルとの距離と、前記受電側設備に設けられた前記シールド部材の底部と前記二次側共鳴コイルとの距離とが、前記給電側設備から前記受電側設備へ最大効率で電力伝送が行われる際の前記一次側共鳴コイルと前記二次側共鳴コイルとの距離の１１０％以下に設定されている。
【符号の説明】
【００６１】
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…距離、１０…給電側設備、１２ｂ…一次側共鳴コイル、２０…受電側設備、２１ｂ…二次側共鳴コイル、４０…シールド装置、４１，４２…シールド部材、４１ａ，４２ａ…底部、４１ｂ，４２ｂ…筒状部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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