(57)【要約】【課題】漏洩磁界を打ち消すための装置を別途設けることなく、非接触電力伝送の際に放出される漏洩磁界を低減させること。【解決手段】それぞれが独立して非接触電力伝送を行う複数の給電装置を備えた非接触給電システムおいて、複数の給電装置の動作の設定を行う動作設定手段を備え、複数の給電装置は、動作設定手段から与えられる指示に従って、それぞれの送電コイルに、第１の交流電流または当該第１の交流電流と周波数がほぼ同一で所定の位相差を有する第２の交流電流を供給する駆動回路を備え、動作設定手段は、第１の交流電流が送電コイルに供給されている給電装置の台数と第２の交流電流が送電コイルに供給されている給電装置の台数との差が小さくなるように複数の給電装置の動作を設定する。【選択図】図１
2016005393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが独立して非接触電力伝送を行う複数の給電装置を備えた非接触給電システムであって、
前記複数の給電装置の動作の設定を行う動作設定手段を備え、
前記複数の給電装置は、前記動作設定手段から与えられる指示に従って、それぞれの送電コイルに、第１の交流電流または当該第１の交流電流と周波数がほぼ同一で所定の位相差を有する第２の交流電流を供給する駆動回路を備え、
前記動作設定手段は、前記第１の交流電流が送電コイルに供給されている給電装置の台数と前記第２の交流電流が送電コイルに供給されている給電装置の台数との差が小さくなるように前記複数の給電装置の動作を設定することを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】
前記所定の位相差がほぼ１８０度であることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
【請求項３】
前記駆動回路は、第１の交流電圧または当該第１の交流電圧と周波数が同一で位相が逆の第２の交流電圧を出力するように構成されており、
前記第１の交流電流は前記第１の交流電圧に基づいた電流であり、前記第２の交流電流は前記第２の交流電圧に基づいた電流であることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電システム。
【請求項４】
前記複数の給電装置のそれぞれの送電コイルの中心部に発生する磁界に垂直な面同士がほぼ平行になるように、当該それぞれの送電コイルが設置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
【請求項５】
前記複数の給電装置のうち少なくとも１つの給電装置は、当該給電装置の送電コイルに前記第１の交流電流が流れたときに発生する磁界の向きと、他のいずれかの給電装置の送電コイルに前記第１の交流電流が流れたときに発生する磁界の向きとが逆になるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
【請求項６】
それぞれが独立して非接触電力伝送を行う複数の給電装置を備えた非接触給電システムであって、
前記複数の給電装置には、周波数および位相が同一の交流電流が供給されたときに第１方向の磁界を発生する給電装置と前記第１方向とは逆方向の第２方向の磁界を発生する給電装置が含まれ、前記複数の給電装置に含まれる前記第１方向の磁界を発生する給電装置の台数と前記第２方向の磁界を発生する給電装置の台数は、それらの差が小さくなるように設定されることを特徴とする非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で電力を供給する非接触給電装置を複数備えた非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、送電側から受電側に非接触で電力を伝送する非接触電力伝送技術が注目されている。例えば、この非接触電力伝送技術を、電気自動車等に搭載された蓄電池を充電するために用いた非接触充電装置の開発が盛んに行なわれている。この非接触充電装置では、送電側のコイルにより発生させた磁界を介して、送電側のコイルから受電側のコイルに電力が伝送される。このような磁界を介しての電力伝送では、送電側のコイルにより発生させた磁界の一部が漏洩磁界となり、この漏洩磁界が他の電気機器に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００３】
また、電気自動車の普及に伴い、充電ステーション（充電スタンド）の拡充も進められている。この充電ステーションでは、複数の充電装置が設置される場合が多いため、充電装置として非接触充電装置を用いる場合には、漏洩磁界の低減がより重要になる。このような漏洩磁界を低減するため、特許文献１では、給電線により発生する漏洩磁界を打ち消すような磁界を発生させる外付けアンテナ（コイル）を用いている。この技術を応用すれば、上記の非接触充電装置においても、送電側のコイルから放出される漏洩磁界を、低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７２９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術を応用する場合には、漏洩磁界を打ち消すための磁界を発生させるコイル（アンテナ）を別途設けなければならない。更に、漏洩磁界を打ち消すための磁界を発生させる電力が必要となり、消費電力が増加してしまう。また、複数の非接触充電装置が設置される充電ステーション（充電スタンド）では、発生する漏洩磁界が増加するため、その漏洩磁界を打ち消すための磁界を発生させる電力が更に増加する。
【０００６】
そこで本発明は、漏洩磁界を打ち消すための磁界を発生させるコイル（アンテナ）を別途設けることなく、非接触電力伝送の際に放出される漏洩磁界を低減させることができる非接触給電システム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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る非接触給電システムは、それぞれが独立して非接触電力伝送を行う複数の給電装置を備えた非接触給電システムであって、前記複数の給電装置の動作の設定を行う動作設定手段を備え、前記複数の給電装置は、前記動作設定手段から与えられる指示に従って、それぞれの送電コイルに、第１の交流電流または当該第１の交流電流と周波数がほぼ同一で所定の位相差を有する第２の交流電流を供給する駆動回路を備え、前記動作設定手段は、前記第１の交流電流が送電コイルに供給されている給電装置の台数と前記第２の交流電流が送電コイルに供給されている給電装置の台数との差が小さくなるように前記複数の給電装置の動作を設定することを特徴とする。
【０００８】
この構成では、それぞれの給電装置から発生する漏洩磁界のうちの少なくとも一部の成分が相互に打ち消し合うように、複数の給電装置の動作が設定される。従って、別途、漏洩磁界を低減させるための手段を設けることなく、複数の給電装置から発生する漏洩磁界を低減させることができる。
【０００９】
前記所定の位相差がほぼ１８０度であることが好ましい。
【００１０】
第１の交流電流と第２の交流電流との位相差をほぼ１８０度に設定することにより、複数の給電装置から発生する漏洩磁界をより効率的に低減させることができる。
【００１１】
前記駆動回路は、第１の交流電圧または当該第１の交流電圧と周波数が同一で位相が逆の第２の交流電圧を出力するように構成されており、前記第１の交流電流は前記第１の交流電圧に基づいた電流であり、前記第２の交流電流は前記第２の交流電圧に基づいた電流であることを特徴とする。
【００１２】
このように、駆動回路から第１の交流電圧または第２の交流電圧を出力させることにより、第１の交流電圧に基づいた第１の交流電流または第２の交流電圧に基づいた第２の交流電流を送電コイルに供給することができる。従って、駆動回路のスイッチング動作を制御することにより、第１の交流電流または第２の交流電流を送電コイルに供給することができる。
【００１３】
前記複数の給電装置のそれぞれの送電コイルの中心部に発生する磁界に垂直な面同士がほぼ平行になるように、当該それぞれの送電コイルが設置されていることが好ましい。
【００１４】
このように複数の送電コイルが設置されることにより、それらの送電コイルから発生する漏洩磁界が、より効率的に打ち消される。
【００１５】
前記複数の給電装置のうち少なくとも１つの給電装置は、当該給電装置の送電コイルに前記第１の交流電流が流れたときに発生する磁界の向きと、他のいずれかの給電装置の送電コイルに前記第１の交流電流が流れたときに発生する磁界の向きとが逆になるように構成されていてもよい
【００１６】
このように、同一の交流電流が流れたときに他の送電コイルとは逆の向きの磁界を発生する送電コイルを備えた給電装置が含まれていてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る非接触給電システムは、それぞれが独立して非接触電力伝送を行う複数の給電装置を備えた非接触給電システムであって、前記複数の給電装置には、周波数および位相が同一の交流電流が供給されたときに第１方向の磁界を発生する給電装置と前記第１方向とは逆方向の第２方向の磁界を発生する給電装置が含まれ、前記複数の給電装置に含まれる前記第１方向の磁界を発生する給電装置の台数と前記第２方向の磁界を発生する給電装置の台数は、それらの差が小さくなるように設定されることを特徴とする。
【００１８】
この構成では、第１方向の磁界と第２方向の磁界とが相互に打ち消し合う関係になる。従って、別途、漏洩磁界を低減させるための手段を設けることなく、複数の給電装置から発生する漏洩磁界を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る非接触給電システムよれば、漏洩磁界を低減させるための装置を別途設けることなく、非接触電力伝送の際に放出される漏洩磁界を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の非接触給電システムの構成を説明するための概略図である。
【図２】送電コイル、受電コイルおよびこれらの周辺回路を示した概略回路図である。
【図３】送電コイルに印加される電圧を説明するための波形図である。
【図４】送電コイルに印加される電圧および送電コイルに供給される電流を示す波形図である。
【図５】送電コイルに印加される交番電圧を説明するための波形図である。
【図６】送電コイルに印加される電圧を示す波形図である。
【図７】本発明の非接触給電システムの動作を説明するための説明図である。
【図８】送電コイルの配置を説明するための説明図である。
【図９】送電コイルの配置を説明するための説明図である。
【図１０】送電コイルの配置を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態で説明する内容により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２２】
図１は、本実施形態の非接触給電システムの構成を示す概略図である。非接触給電システム１０は、非接触給電装置１１，１２と非接触給電装置１１，１２の動作を制御する制御装置１３により構成されている。非接触給電装置１１，１２は、それぞれが送電コイルを備えている。非接触給電装置１１，１２から供給される電力を受電する車両２１，２２は、非接触受電装置２１ａ，２２ａをそれぞれ備えている。非接触受電装置２１ａ，２２ａは、それぞれが受電コイルを備えている。この例では、非接触給電装置１１から非接触受電装置２１ａへの電力伝送と、非接触給電装置１２から非接触受電装置２２ａへの電力伝送が同時に行われている。電力伝送が行われているとき、非接触給電装置１１，１２は、送電コイルにより磁界を発生させる。この磁界により非接触受電装置２１ａ，２２ａの受電コイルには起電力が発生する。この起電力に基づいた電流が車両２１，２２内の蓄電池に供給される。また、非接触給電装置１１，１２の送電コイルは、非接触給電装置１１の送電コイルの中心部に発生する磁界に垂直な平面と非接触給電装置１２の送電コイルの中心部に発生する磁界に垂直な平面とが、ほぼ平行になるように設置されている。そして、非接触給電装置１１の送電コイルと非接触給電装置１２の送電コイルに同一方向の電流を流したとき、それぞれの送電コイルには同じ向きの磁界が発生するように設定されている。
【００２３】
次に、図２を参照して、送電コイルに交流電流を供給する駆動回路および受電コイルにより受電された電力を蓄電池に供給する受電回路について説明する。ここで、駆動回路は、非接触給電装置に組み込まれる回路であり、受電回路は、非接触受電装置に組み込まれる回路である。駆動回路は、スイッチ素子ＳＷ１〜４により構成されている。スイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ２は直列に接続され、その両端には入力電圧Ｖｉｎが印加されている。同様に、スイッチ素子ＳＷ３とスイッチ素子ＳＷ４は直列に接続され、その両端には入力電圧Ｖｉｎが印加されている。送電コイルＬｔの一端には、コンデンサＣｔの一端が接続され、送電コイルＬｔの他端はスイッチ素子ＳＷ３とスイッチ素子ＳＷ４の接続点に接続され、コンデンサＣｔの他端はスイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ２の接続点に接続されている。送電コイルＬｔを流れる電流Ｉｄｒは、スイッチ素子ＳＷ１〜４のオンオフにより制御される。
【００２４】
受電回路は、ブリッジダイオードＤｒとコンデンサＣｏにより構成されている。受電コイルＬｒの一端には、コンデンサＣｒの一端が接続され、受電コイルＬｒの他端はブリッジダイオードＤｒの一方の入力に接続され、コンデンサＣｒの他端はブリッジダイオードＤｒの他方の入力に接続されている。ブリッジダイオードＤｒの出力端子間には、コンデンサＣｏが接続されている。受電コイルＬｒを流れる電流は、ブリッジダイオードＤｒにより全波整流され、コンデンサＣｏに供給される。なお、コンデンサＣｏの後段には、ＤＣＤＣコンバータ等を介して蓄電池等の負荷が接続される。
【００２５】
次に、図３を参照して、スイッチ素子ＳＷ１〜４のスイッチング動作を説明する。図３に示した例では、スイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ４が同期してオンオフする。同様に、スイッチ素子ＳＷ２とスイッチ素子ＳＷ３も同期してオンオフする。スイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ２の接続点と、スイッチ素子ＳＷ３とスイッチ素子ＳＷ４の接続点との間の電圧Ｖｄｒ（スイッチ素子ＳＷ３とスイッチ素子ＳＷ４の接続点側を基準にした電圧）は、スイッチ素子ＳＷ１〜４のオンオフに基づいて変化する。図３に示したように、スイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ４がオンし、スイッチ素子ＳＷ２とスイッチ素子ＳＷ３がオフしたときには、電圧Ｖｄｒは絶対値が入力電圧Ｖｉｎとほぼ等しい正の電圧値になる。一方、スイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ４がオフし、スイッチ素子ＳＷ２とスイッチ素子ＳＷ３がオンしたときには、電圧Ｖｄｒは絶対値が入力電圧Ｖｉｎとほぼ等しい負の電圧値になる。
【００２６】
図１に示した例では、非接触給電装置１１が備える送電コイルには、第１の交流電流が供給され、非接触給電装置１２が備える送電コイルには、第２の交流電流が供給される。第１の交流電流と第２の交流電流は、周波数が同一の交流電流であり、第２の交流電流は、第１の交流電流と位相が逆になるように設定されている。従って、非接触給電装置１１が備える送電コイルから生じる漏洩磁界と非接触給電装置１２が備える送電コイルから生じる漏洩磁界は、互いに打ち消し合うように作用する。非接触給電装置１１，１２は、制御装置１３から与えられる指示に従って第１の交流電流又は第２の交流電流を送電コイルに供給する。なお、制御装置１３は、後述するような動作設定を行う。この動作設定では、第１の交流電流を送電コイルに供給する非接触給電装置と第２の交流電流を送電コイルに供給する非接触給電装置が決められる。
【００２７】
次に、図４を参照して駆動回路から出力される交流電圧と交流電流（送電コイルに供給される交流電流）について説明する。この例では、所定の周期で極性が反転する第１の交流電圧Ｖｄｒと第２の交流電圧Ｖｄｒ’が示されている。第１の交流電圧Ｖｄｒと第２の交流電圧Ｖｄｒ’の周波数は、ほぼ同一の周波数に設定されている。この周波数は１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度に設定される。なお、第２の交流電圧Ｖｄｒ’の位相は、第１の交流電圧Ｖｄｒの位相と逆の位相になっている。つまり、両者の位相は１８０°（半周期）ずれている。
【００２８】
図４に示されている第１の交流電流Ｉｄｒは、駆動回路から第１の交流電圧Ｖｄｒが出力されているときに送電コイルに供給される電流である。一方、第２の交流電流Ｉｄｒ’は、駆動回路から第２の交流電圧Ｖｄｒ’が出力されているときに送電コイルに供給される電流である。ここで、第１の交流電流Ｉｄｒと第２の交流電流Ｉｄｒ’の周波数は、ほぼ同一の周波数になっている。そして、第２の交流電流Ｉｄｒ’の位相は、第１の交流電流Ｉｄｒの位相と逆の位相になっている。つまり、両者の位相は１８０°（半周期）ずれている。
【００２９】
第１の交流電流Ｉｄｒと第２の交流電流Ｉｄｒ’は相互に逆位相の関係なので、第１の交流電流Ｉｄｒが供給されている送電コイルにより発生する漏洩磁界と、第２の交流電流Ｉｄｒ’が供給されている送電コイルにより発生する漏洩磁界は相互に打ち消し合う関係になる。ここで、第１の交流電流Ｉｄｒと第２の交流電流Ｉｄｒ’の周波数が１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚのときに発生する漏洩磁界の波長は３０ｋｍ〜１．５ｋｍ程度なので、第１の交流電流Ｉｄｒが供給されている送電コイルと第２の交流電流Ｉｄｒ’が供給されている送電コイルとの距離がこの漏洩磁界の波長に比べて十分に小さければ、それぞれの送電コイルによる漏洩磁界は概ね相互に打ち消し合う関係になる。なお、第１の交流電流Ｉｄｒと第２の交流電流Ｉｄｒ’の位相差は、ほぼ１８０°（半周期）であることが好ましいが、この位相差が１８０°（半周期）から多少ずれていても漏洩磁界は低減される。
【００３０】
次に、漏洩磁界が相互に打ち消し合う関係になることを、より詳細に説明する。第１の交流電流Ｉｄｒが供給されている送電コイルにより生じる漏洩磁界の波動Ｈａは次の式で与えられる。
Ｈａ＝Ａ・ｓｉｎ（２πｆｔ−２πＤａ／λ）              （１）
ここで、Ａは振幅であり、ｆは漏洩磁界の周波数であり、Ｄａは送電コイルからの距離であり、λは漏洩磁界の波長である。ここで、振幅Ａは、距離Ｄａに基づいて変化する変数であり、距離Ｄａの３乗に逆比例する成分と距離Ｄａの２乗に逆比例する成分が含まれている。また、この式（１）は次の式のように展開することができる。
Ｈａ＝Ａ｛ｓｉｎ２πｆｔ・ｃｏｓ（２πＤａ／λ）
−ｃｏｓ２πｆｔ・ｓｉｎ（２πＤａ／λ）｝              （２）
ここで、漏洩磁界の周波数ｆが２００ｋＨｚ（漏洩磁界の波長λが１５００ｍ）で、送電コイルからの距離Ｄａが１００ｍとした場合、ｃｏｓ（２πＤａ／λ）≒１とし、ｓｉｎ（２πＤａ／λ）≒０とすることができる。従って、このように漏洩磁界の波長λが送電コイルからの距離Ｄａと比べて十分に大きければ、漏洩磁界の波動Ｈａは次の近似式を用いることができる。
Ｈａ≒Ａ・ｓｉｎ２πｆｔ              （３）
【００３１】
一方、第２の交流電流Ｉｄｒ’が供給されている送電コイルにより生じる漏洩磁界の波動Ｈｂは次の式で与えられる。なお、第２の交流電流Ｉｄｒ’は、第１の交流電流Ｉｄｒと位相が１８０°（半周期）ずれているので、この式では“−π”が追加されている。
Ｈｂ＝Ｂ・ｓｉｎ（２πｆｔ−２πＤｂ／λ−π）
＝−Ｂ・ｓｉｎ（２πｆｔ−２πＤｂ／λ）              （４）
ここで、Ｂは振幅であり、ｆは漏洩磁界の周波数であり、Ｄｂは送電コイルからの距離であり、λは漏洩磁界の波長である。ここで、振幅Ｂは、距離Ｄｂに基づいて変化する変数であり、距離Ｄｂの３乗に逆比例する成分と距離Ｄｂの２乗に逆比例する成分が含まれている。また、この式（４）は次の式のように展開することができる。
Ｈｂ＝−Ｂ｛ｓｉｎ２πｆｔ・ｃｏｓ（２πＤｂ／λ）
−ｃｏｓ２πｆｔ・ｓｉｎ（２πＤｂ／λ）｝              （５）
ここで、漏洩磁界の周波数ｆが２００ｋＨｚ（漏洩磁界の波長λが１５００ｍ）で、送電コイルからの距離Ｄｂが１００ｍとした場合、ｃｏｓ（２πＤｂ／λ）≒１とし、ｓｉｎ（２πＤｂ／λ）≒０とすることができる。従って、このように漏洩磁界の波長λが送電コイルからの距離Ｄｂと比べて十分に大きければ、漏洩磁界の波動Ｈｂは次の近似式を用いることができる。
Ｈｂ≒−Ｂ・ｓｉｎ２πｆｔ              （６）
【００３２】
式（３）および式（６）より、第１の交流電流Ｉｄｒが供給されている送電コイルにより生じる漏洩磁界に、第２の交流電流Ｉｄｒ’が供給されている送電コイルにより生じる漏洩磁界が加算されたときの漏洩磁界の波動Ｈは次の式で与えられる。
Ｈ≒（Ａ−Ｂ）ｓｉｎ２πｆｔ              （７）
ここで、Ａは第１の交流電流Ｉｄｒが供給されている送電コイルからの距離Ｄａに応じて決まる値であり、Ｂは第２の交流電流Ｉｄｒ’が供給されている送電コイルからの距離Ｄｂに応じて決まる値である。従って、第１の交流電流Ｉｄｒが供給されている送電コイルからの距離Ｄａと、第２の交流電流Ｉｄｒ’が供給されている送電コイルからの距離Ｄｂとが異なる地点では、その差に応じて漏洩磁界を低減させる度合いに差異が生じるが、送電コイルの周辺では殆どの領域において漏洩磁界を低減させることができる。
【００３３】
また、図２のスイッチ素子ＳＷ１〜４は、図５に示したようなスイッチング動作であってもよい。このスイッチング動作は、いわゆるフェーズシフトＰＷＭ制御を用いたときのスイッチング動作である。このスイッチング動作では、スイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ３がオンしている期間と、スイッチ素子ＳＷ２とスイッチ素子ＳＷ４がオンしている期間があり、これらの期間において駆動回路から出力される電圧が０Ｖになる。そして、これらの期間は、駆動回路が正の電圧を出力している期間と負の電圧を出力している期間の間に挿入される。従って、このフェーズシフトＰＷＭ制御により生成される第１の交流電圧Ｖｄｒでは、正の電圧が出力されている期間と負の電圧が出力されている期間の間に０Ｖが出力されている期間が介在する。
【００３４】
駆動回路において、図５に示したようなフェーズシフトＰＷＭ制御が行われる場合であっても、図６に示した第１の交流電圧Ｖｄｒと第２の交流電圧Ｖｄｒ’により送電コイルを駆動すれば、相互に打ち消し合う漏洩磁界を発生させることができる。この場合も、第１の交流電圧Ｖｄｒと第２の交流電圧Ｖｄｒ’は相互に逆位相になっている。
【００３５】
次に、図７を参照して６つの非接触給電装置を備えた非接触給電システムの動作について説明する。この非接触給電システムは非接触給電装置４１〜４６を備えている。非接触給電装置４１〜４６の送電コイルは、それらの送電コイルの中心部に発生する磁界に垂直な平面同士がほぼ平行になるように設置されている。そして、非接触給電装置４１〜４６の送電コイルに同一方向の電流を流したとき、それらの送電コイルには同じ向きの磁界が発生するように設定されている。なお、非接触給電装置４１〜４６の動作を制御する制御装置については、図示を省略している。非接触受電装置５１〜５６は車両等に搭載される装置であり、非接触給電装置４１〜４６から伝送される電力は非接触受電装置５１〜５６に伝送される。
【００３６】
非接触給電装置４１〜４６がそれぞれ備える送電コイルには、第１の交流電流または第２の交流電流が供給されるように設定されている。ここで、第１の交流電流と第２の交流電流は相互に逆位相になっている。上述のように、第１の交流電流は第１の交流電圧に基づいた電流であり、第２の交流電流は第２の交流電圧に基づいた電流である。
【００３７】
図７（Ａ）では、非接触給電装置４３から非接触受電装置５３への電力伝送だけが行われている。つまり、非接触給電装置４３だけが電力伝送を行い、他の装置（非接触給電装置４１，４２，４４〜４６）は停止している。このとき、非接触給電装置４３の駆動回路は第１の交流電圧を出力し、非接触給電装置４３の送電コイルには第１の交流電流が供給されている。
【００３８】
図７（Ｂ）では、非接触給電装置４６から非接触受電装置５６への電力伝送が新たに開始される。この開始時点で電力伝送を行っている装置は非接触給電装置４３だけであり、その稼働状況は次のようになっている。
駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置：１台
駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置：０台
この時点では、駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置の台数が、駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置の台数より１台多くなっている。従って、制御装置は、非接触給電装置４６に対して、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作指示を与える。この指示に従って、非接触給電装置４６は、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作、つまり、送電コイルに第２の交流電流を供給する動作を開始する。
【００３９】
図７（Ｃ）では、非接触給電装置４１から非接触受電装置５１への電力伝送が新たに開始される。この開始時点で電力伝送を行っている装置は非接触給電装置４３および非接触給電装置４６であり、その稼働状況は次のようになっている。
駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置：１台
駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置：１台
この時点では、駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置の台数と、駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置の台数が同数になっている。従って、非接触給電装置４１は、駆動回路から第１の交流電圧を出力する動作を行っても、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作を行ってもよい。この例では、制御装置は、非接触給電装置４１に対して、駆動回路から第１の交流電圧を出力する動作指示を与える。この指示に従って、非接触給電装置４１は、駆動回路から第１の交流電圧を出力する動作、つまり、送電コイルに第１の交流電流を供給する動作を開始する。
【００４０】
図７（Ｄ）では、非接触給電装置４４から非接触受電装置５４への電力伝送が新たに開始される。この開始時点で電力伝送を行っている装置は非接触給電装置４１、非接触給電装置４３および非接触給電装置４６であり、その稼働状況は次のようになっている。
駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置：２台
駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置：１台
この時点では、駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置の台数が、駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置の台数より１台多くなっている。従って、制御装置は、非接触給電装置４４に対して、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作指示を与える。この指示に従って、非接触給電装置４４は、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作、つまり、送電コイルに第２の交流電流を供給する動作を開始する。
【００４１】
図７（Ｅ）では、非接触給電装置４５から非接触受電装置５５への電力伝送が新たに開始される。この開始時点で電力伝送を行っている装置は非接触給電装置４１、非接触給電装置４３、非接触給電装置４４および非接触給電装置４６であり、その稼働状況は次のようになっている。
駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置：２台
駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置：２台
この時点では、駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置の台数と、駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置の台数が同数になっている。従って、非接触給電装置４５は、駆動回路から第１の交流電圧を出力する動作を行っても、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作を行ってもよい。この例では、制御装置は、非接触給電装置４５に対して、駆動回路から第１の交流電圧を出力する動作指示を与える。この指示に従って、非接触給電装置４１は、駆動回路から第１の交流電圧を出力する動作、つまり、送電コイルに第１の交流電流を供給する動作を開始する。
【００４２】
図７（Ｆ）では、非接触給電装置４２から非接触受電装置５２への電力伝送が新たに開始される。この開始時点で電力伝送を行っている装置は非接触給電装置４１、非接触給電装置４３、非接触給電装置４４、非接触給電装置４５および非接触給電装置４６であり、その稼働状況は次のようになっている。
駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置：３台
駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置：２台
この時点では、駆動回路が第１の交流電圧を出力している装置の台数が、駆動回路が第２の交流電圧を出力している装置の台数より１台多くなっている。従って、制御装置は、非接触給電装置４２に対して、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作指示を与える。この指示に従って、非接触給電装置４２は、駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作、つまり、送電コイルに第２の交流電流を供給する動作を開始する。
【００４３】
この例では、制御装置は、駆動回路が第１の交流電圧を出力している非接触給電装置の台数と、駆動回路が第２の交流電圧を出力している非接触給電装置の台数の差が１台以下になるように非接触給電装置の動作を制御している。つまり、電力伝送を行っている非接触給電装置の台数が偶数台の場合には両者の台数が同数になるように非接触給電装置の動作を制御し、電力伝送を行っている非接触給電装置の台数が奇数台の場合には両者の台数の差が１台になるように非接触給電装置の動作を制御している。但し、駆動回路が第１の交流電圧を出力している非接触給電装置の台数と、駆動回路が第２の交流電圧を出力している非接触給電装置の台数の差が２台以上であっても、両者が混在すれば漏洩磁界を低減させる効果が得られることは言うまでもない。
【００４４】
なお、制御装置は、非接触給電装置４１〜４６に対して、同期信号または駆動信号を与え、非接触給電装置４１〜４６は、この同期信号または駆動信号に基づいて駆動回路から第１の交流電圧を出力する動作または駆動回路から第２の交流電圧を出力する動作を行う。制御装置が非接触給電装置４１〜４６に同期信号を与える場合には、非接触給電装置４１〜４６はそれぞれの装置内で駆動回路のスイッチ素子を駆動するための駆動信号を生成する。制御装置が非接触給電装置４１〜４６に駆動信号を与える場合には、非接触給電装置４１〜４６は与えられた駆動信号により駆動回路のスイッチ素子を駆動する。
【００４５】
例えば、図３においてスイッチ素子ＳＷ１，４を駆動している信号を信号Ｓ１とスイッチ素子ＳＷ２，３を駆動している信号を信号Ｓ２とした場合、駆動回路から電圧Ｖｄｒに対応する第１の交流電圧を出力させる場合には、信号Ｓ１によりスイッチ素子ＳＷ１，４を駆動し、信号Ｓ２によりスイッチ素子ＳＷ２，３を駆動する。一方、駆動回路から電圧Ｖｄｒ’に対応する第２の交流電圧を出力させる場合には、信号Ｓ２によりスイッチ素子ＳＷ１，４を駆動し、信号Ｓ１によりスイッチ素子ＳＷ２，３を駆動する。つまり、非接触給電装置４１〜４６は、駆動信号として信号Ｓ１と信号Ｓ２が与えられれば、それらの信号に基づいて駆動回路から第１の交流電圧と第２の交流電圧を出力させることができる。
【００４６】
次に、送電コイルの設置状態について説明する。図８に示した例では、同一仕様（コイルの巻線方向が同一）の送電コイル７１〜７３が地面６１に埋め込まれた状態で設置されている。この例では、地面６１がｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面に対応しており、送電コイル７１〜７３はｘ軸方向に配列されている。なお、図８の（Ａ）はｙ軸方向からを見た場合を示しており、（Ｂ）はｚ軸方向から見た場合を示している。
【００４７】
図８に示した例では、送電コイル７１〜７３の中心部に発生する磁界がｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面に垂直なっている。この設定で、送電コイル７１に第１の交流電流を流し、送電コイル７２に第１の交流電流と位相が逆の第２の交流電流を流した場合、送電コイル７１により発生する漏洩磁界と送電コイル７２により発生する漏洩磁界は相互に打ち消し合う関係になる。同様に、送電コイル７１に第１の交流電流を流し、送電コイル７３に第２の交流電流を流した場合、送電コイル７１により発生する漏洩磁界と送電コイル７３により発生する漏洩磁界は相互に打ち消し合う関係になる。
【００４８】
図９に示した例では、ｘｙ平面上に同一仕様（コイルの巻線方向が同一）の送電コイル７１〜７６が配置されている。ここで、送電コイル７１〜７３は図８と同様に配列されており、送電コイル７４〜７６はｙ軸方向に所定の間隔をとって送電コイル７１〜７３の隣に配置されている。また、送電コイル７１〜７６の中心部に発生する磁界はｘｙ平面に垂直になっている。この設定で、送電コイル７１〜７６から任意の２つの送電コイルを選択し、一方の送電コイルに第１の交流電流を流し、他方の送電コイルに第２の交流電流を流した場合、一方の送電コイルにより発生する漏洩磁界と他方の送電コイルにより発生する漏洩磁界は相互に打ち消し合う関係になる。例えば、送電コイル７１に第１の交流電流を流し、送電コイル７６に第２の交流電流を流した場合、送電コイル７１により発生する漏洩磁界と送電コイル７６により発生する漏洩磁界は相互に打ち消し合う関係になる。
【００４９】
図８及び図９に示した例では、送電コイル７１〜７６としてコイルの巻線方向が同一のものを用いたが、例えば送電コイル７１のコイルの巻線方向と送電コイル７４のコイルの巻線方向が逆の場合には、送電コイル７１と送電コイル７２に位相が同一の交流電流を流した場合に、送電コイル７１により発生する漏洩磁界と送電コイル７３により発生する漏洩磁界が相互に打ち消し合う関係になる。
【００５０】
また、図１０に示したように対向する２つの壁面８１と壁面８２に、同一仕様（コイルの巻線方向が同一）の送電コイル９１〜９４した場合、異なる壁面に設置されている２つの送電コイルに位相が同一の交流電流を流したとき、それらの送電コイルにより発生する漏洩磁界が相互に打ち消し合う関係になる。つまり、壁面８１に設置されている送電コイル９１と面８２に設置されている送電コイル９３に位相が同一の交流電流を流した場合、送電コイル９１の中心部に発生する磁界の向きと送電コイル９３の中心部に発生する磁界の向きは逆になる。従って、送電コイル９１と送電コイル９３に位相が同一の交流電流を流した場合、送電コイル９１により発生する漏洩磁界と送電コイル９３により発生する漏洩磁界が相互に打ち消し合う関係になる。
【００５１】
このように、送電コイルの仕様の差異（コイルの巻線方向の差異）または設置の仕方により、位相が同一の交流電流を流した場合に漏洩磁界が相互に打ち消し合う関係になる場合もある。例えば、第１の仕様の送電コイルを備えた非接触給電装置と、第１の仕様とコイルの巻線方向が逆の第２の仕様の送電コイルを備えた非接触給電装置とで非接触給電システムを構成し、第１の仕様の送電コイルと第２の仕様の送電コイルに位相が同一の交流電流を流すようにしても漏洩磁界を低減させることができる。つまり、第１の仕様の送電コイルを備えた非接触給電装置の台数と第２の仕様の送電コイルを備えた非接触給電装置の台数がほぼ同数になるように非接触給電システムを構成し、この非接触給電システムに含まれる非接触給電装置の送電コイルに同一位相の交流電流が流れるようにすれば、漏洩磁界を低減させることができる。
【００５２】
以上、本発明に係る非接触給電システムの実施の形態を説明したが、本発明は、上記で説明した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変更を加えることができる。また、非接触給電装置の構成する送電コイルおよび駆動回路ならびに制御装置の回路構成、構造、制御方式等については、当業者が容易に想定できる様々な回路構成、構造、制御方式等を用いることができる。例えば、送電コイルとしては、スパイラル形状やソレノイド形状のコイル、またはこれらを組み合わせたコイル、ならびにこれらに他の形状のコイルやコンデンサを組み合わせたコイルを用いることができる。また、駆動回路についても、図２に示したようなフルブリッジ構成以外の回路構成、例えば、ハーフブリッジ構成を用いてもよい。また、駆動回路の前段または駆動回路と送電コイルとの間に力率を改善するための回路やインピーダンスを調整するための回路を追加してもよい。
【００５３】
このように、本発明に係る非接触給電システムは、１つの非接触給電装置から生じる漏洩磁界と別の非接触給電装置から生じる漏洩磁界とが相互に打ち消し合う関係になるように設定することにより、非接触給電システム全体としての漏洩磁界を低減させるという要旨を逸脱しない範囲において、様々な変形や応用を加えることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０…非接触給電システム、１１，１２…非接触給電装置、１３…制御装置、２１，２２…車両、２１ａ，２２ａ…非接触受電装置、４１〜４６…非接触給電装置、５１〜５６…非接触受電装置、７１〜７６…送電コイル、９１〜９４…送電コイル。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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