特許 5794444 非接触電力伝送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5794444

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】非接触電力伝送システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 17/00 20060101AFI20150928BHJP

【ＦＩ】

   H02J17/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-510064(P2014-510064)

(86)(22)【出願日】2013年2月5日

(86)【国際出願番号】JP2013052634

(87)【国際公開番号】WO2013153841

(87)【国際公開日】20131017

【審査請求日】2014年6月4日

(31)【優先権主張番号】特願2012-91479(P2012-91479)

(32)【優先日】2012年4月13日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100103056

【弁理士】

【氏名又は名称】境 正寿

(72)【発明者】

【氏名】酒井 博紀

【審査官】 馬場 慎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−７０５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３７６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１５０３１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０９３４３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１２５０９１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１筐体の第１主面に沿って設けられて交流電圧が印加される第１送電電極および第２送電電極を備える送電装置と、第２筐体の第２主面に沿って設けられて前記第１送電電極および前記第２送電電極と電界結合される第１受電電極および第２受電電極を備える受電装置とによって形成された非接触電力伝送システムであって、
前記第１送電電極および前記第１受電電極の各々のサイズは前記第２主面を前記第１主面に対向させた特定状態において前記第２主面に直交する方向から眺めて前記第１受電電極が前記第１送電電極の外縁内に収まるように調整され、
前記第１送電電極は切り欠きによって第１方向に並ぶ複数の部分電極に分割され、
前記複数の部分電極の各々は前記第１方向に直交する第２方向に延びる短冊をなし、そして
前記複数の部分電極のいずれか１つを交流電圧の印加先として選択する選択手段を備え、
前記第１受電電極の輪郭に割り当てられた２点間の最大距離は前記切り欠きの幅と前記短冊の幅との和に相当する距離を上回り、
前記切り欠きの配置は前記特定状態において前記第２受電電極の一部が前記切り欠きと対向するように調整された、非接触電力伝送システム。

【請求項2】

前記第２受電電極の主面は長方形をなし、
前記第２送電電極は前記第１送電電極を収める長方形の開口を有し、
前記第２受電電極の主面をなす長方形の短辺の長さは前記開口をなす長方形の短辺の長さよりも大きい、請求項１記載の非接触電力伝送システム。

【請求項3】

前記第２受電電極の主面は前記第１受電電極の主面を覆うサイズを有し、
前記第１受電電極は前記第２筐体の外側に向かって前記第２受電電極に一定の距離を隔てて積層される、請求項１または２記載の非接触電力伝送システム。

【請求項4】

前記第２主面は前記第１主面によって覆われるサイズを有し、
前記特定状態は前記第２主面に直交する方向から眺めて前記第２主面が前記第１主面の外縁内に収まる位置関係を前提とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。

【請求項5】

前記選択手段の動作をインピーダンス特性を参照して制御する制御手段をさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、非接触電力伝送システムに関し、特に電界を利用して送電装置から受電装置に電力を伝送する、非接触電力伝送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

この種のシステムの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、給電装置は、共振部の一方端および他方端とそれぞれ接続された２つの給電電極を有する。共振部で生成された交流信号はこの２つの給電電極に印加され、静電界における電位差として外部に放射される。一方、受電装置は、給電装置から放射された電位差を感知する１６個の受電電極と、これらの受電電極を第１の集合および第２の集合に分類する選択判定部とを有する。第１の集合に属する受電電極から出力された電気信号は共振部の一方端に印加され、第２の集合に属する受電電極から出力された電気信号は共振部の他方端に印加され、そして共振部の出力が整流部を経て負荷に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２９６８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、背景技術では、給電電極が受電電極よりも格段に大きいため、第１給電電極と逆の極性である第２の集合に属する側の受電電極との容量が増大し、これによって電力伝送効率が低下するおそれがある。

【0005】

それゆえに、この発明の主たる目的は、電力伝送効率の低下を回避することができる、非接触電力伝送システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に従う非接触電力伝送システムは、第１筐体(CB1：実施例で相当する参照符号。以下同じ)の第１主面に沿って設けられて交流電圧が印加される第１送電電極(E1)および第２送電電極(E2)を備える送電装置(10)と、第２筐体(CB2)の第２主面に沿って設けられて第１送電電極および第２送電電極と電界結合される第１受電電極(E3)および第２受電電極(E4)を備える受電装置(20)とによって形成された非接触電力伝送システムであって、第１送電電極および第１受電電極の各々のサイズは第２主面を第１主面に対向させた特定状態において第２主面に直交する方向から眺めて第１受電電極が第１送電電極の外縁内に収まるように調整され、第１送電電極は切り欠きによって第１方向に並ぶ複数の部分電極(E1_1~E1_6)に分割され、複数の部分電極の各々は第１方向に直交する第２方向に延びる短冊をなし、そして複数の部分電極のいずれか１つを交流電圧の印加先として選択する選択手段(SW2)を備え、第１受電電極の輪郭に割り当てられた２点間の最大距離は前記切り欠きの幅と短冊の幅との和に相当する距離を上回り、切り欠きの配置は特定状態において第２受電電極の一部が切り欠きと対向するように調整される。

【0009】

好ましくは、第２受電電極の主面は長方形をなし、第２送電電極は第１送電電極を収める長方形の開口を有し、第２受電電極の主面をなす長方形の短辺の長さは開口をなす長方形の短辺の長さよりも大きい。

【0010】

好ましくは、第２受電電極の主面は第１受電電極の主面を覆うサイズを有し、第１受電電極は第２筐体の外側に向かって第２受電電極に積層される。

【0011】

好ましくは、第２主面は第１主面によって覆われるサイズを有し、特定状態は第２主面に直交する方向から眺めて第２主面が第１主面の外縁内に収まる位置関係を前提とする。

【0012】

好ましくは、選択手段の動作をインピーダンス特性を参照して制御する制御手段(16)がさらに備えられる。

【発明の効果】

【0013】

この発明によれば、第２主面が第１主面に対向する姿勢で受電装置を送電装置に近づけると、交流電圧が第１送電電極，第２送電電極，第１受電電極および第２受電電極を介して送電装置から受電装置に伝送される。

【0014】

ここで、第１送電電極および第１受電電極の各々は、第２主面を第１主面に対向させた特定状態において第２主面に直交する方向から眺めて第１受電電極が第１送電電極の外縁内に収まるサイズを有する。これによって、受電装置の相対位置を第１主面に沿って変動させたとき、第１送電電極と第１受電電極との結合容量の変動量は、相対位置の変動量に比べて抑制される。

【0015】

また、第１送電電極は切り欠きによって複数の部分電極に分割され、切り欠きの配置は特定状態において第２受電電極の一部が切り欠きと対向するように調整される。これによって、第２受電電極と第１送電電極との容量が抑制される。こうして、電力伝送効率の低下が回避される。

【0016】

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】この実施例の非接触電力電送システムに適用される送電装置の外観の一例を示す斜視図である。

【図2】この実施例の非接触電力伝送システムに適用される受電装置の外観の一例を示す斜視図である。

【図3】（Ａ）は電極素材の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は電極素材に切り欠きを形成して作製された送電側アクティブ電極の一例を示す図解図である。

【図4】（Ａ）は電極素材の他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は電極素材に開口を形成して作製された送電側パッシブ電極の一例を示す図解図である。

【図5】受電側アクティブ電極および受電側パッシブ電極の一例を示す図解図である。

【図6】送電装置および受電装置の間のサイズの相違の一例を示す図解図である。

【図7】（Ａ）は送電装置および受電装置の位置関係の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は送電装置および受電装置の位置関係の他の一例を示す図解図である。

【図8】（Ａ）は送電装置および受電装置の位置関係のその他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は送電装置および受電装置の位置関係のさらにその他の一例を示す図解図である。

【図9】（Ａ）は送電装置および受電装置の位置関係の他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は送電装置および受電装置の位置関係のその他の一例を示す図解図である。

【図10】この実施例の非接触電力伝送システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図11】送電装置に適用されるスイッチ回路の構成の一例を示す図解図である。

【図12】送電装置に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。

【図13】送電装置に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。

【図14】（Ａ）は送電側アクティブ電極の他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は送電側アクティブ電極のその他の一例を示す図解図である。

【図15】他の実施例に適用される送電装置および受電装置の一例を示す図解図である。

【図16】他の実施例に適用される送電装置の構成の一部を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

この実施例の非接触電力電送システムは、図１に示す送電装置１０と図２に示す受電装置３０とによって形成される。送電装置１０は、送電側アクティブ電極Ｅ１および送電側パッシブ電極Ｅ２が設けられた板状の筐体ＣＢ１を有し、受電装置３０は受電側アクティブ電極Ｅ３および受電側パッシブ電極Ｅ４が設けられた板状の筐体ＣＢ２を有する。より詳しくは、送電側アクティブ電極Ｅ１および送電側パッシブ電極Ｅ２は筐体ＣＢ１の上面に沿って設けられ、受電側アクティブ電極Ｅ３および受電側パッシブ電極Ｅ４は筐体ＣＢ２の上面に沿って設けられる。また、送電側アクティブ電極Ｅ１は、６つの部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６によって形成される。

【0019】

送電側アクティブ電極Ｅ１は、図３（Ａ）に示す電極素材ＥＭ１に基づいて作製される。電極素材ＥＭ１は、長辺および短辺がＸ方向およびＹ方向にそれぞれ延びる長方形の主面を有して、板状に形成される。ここで、電極素材ＥＭ１の厚みは、筐体ＣＢ１の厚みよりも格段に小さい。

【0020】

電極ＥＭ１には、各々が“Ｗ１”に相当する幅を有してＹ方向に延びる切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５が図３（Ｂ）に示すように形成される。切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５は、Ｘ方向に同じ距離を隔てて形成される。これによって、サイズが共通する短冊状の部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６が得られる。部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６の各々の主面は、Ｘ方向に延びる短辺とＹ方向に延びる長辺とを有し、短辺の長さは“Ｘ１”に相当する一方、長辺の長さは“Ｙ１”に相当する。

【0021】

送電側パッシブ電極Ｅ２は、図４（Ａ）に示す電極素材ＥＭ２に基づいて作製される。電極素材ＥＭ２は、長辺および短辺がＸ方向およびＹ方向にそれぞれ延びる長方形の主面を有して、板状に形成される。ここで、電極素材ＥＭ２の厚みもまた、筐体ＣＢ１の厚みよりも格段に小さい。また、長辺の長さは“Ｘ２ａ”に相当する一方、短辺の長さは“Ｙ２ａ”に相当する。さらに、電極素材ＥＭ２の主面のサイズは筐体ＣＢ１の上面のサイズと一致する。

【0022】

電極素材ＥＭ２の中央に長方形の開口ＯＰ１を形成すると、図４（Ｂ）に示す送電側パッシブ電極Ｅ２が得られる。ここで、開口ＯＰ１をなす長方形の長辺および短辺はＸ方向およびＹ方向に延び、長辺の長さは“Ｘ２ｂ”に相当する一方、短辺の長さは“Ｙ２ｂ”に相当する。また、開口ＯＰ１をなす長方形の短辺の長さは、電極部材ＥＭ１の主面をなす長方形の短辺の長さよりも大きく、開口ＯＰ１をなす長方形の長辺の長さは、電極部材ＥＭ１の主面をなす長方形の長辺の長さよりも大きい。

【0023】

図１に示すように、送電側アクティブ電極Ｅ１は筐体ＣＢ１の上面の中央に設けられる。また、送電側パッシブ電極Ｅ２は、筐体ＣＢ１の上面の外縁が送電側パッシブ電極Ｅ２の主面の外縁と一致するように筐体ＣＢ１の上面に設けられる。送電側アクティブ電極Ｅ１および送電側パッシブ電極Ｅ２のサイズは上述のとおりであるため、送電側アクティブ電極Ｅ１は、送電側パッシブ電極Ｅ２に設けられた開口ＯＰ１に収められる。

【0024】

図５を参照して、受電側アクティブ電極Ｅ３は、各辺がＸ方向またはＹ方向に延びる正方形の主面を有して、板状に形成される。ここで、各辺の長さは“Ｘ３”または“Ｙ３”に相当する。また、受電側パッシブ電極Ｅ４は、短辺および長辺がＸ方向およびＹ方向にそれぞれ延びる長方形の主面を有して、板状に形成される。ここで、短辺の長さは“Ｘ４”に相当する一方、長辺の長さは“Ｙ４”に相当し、短辺および長辺のいずれの長さも受電側アクティブ電極Ｅ３をなす正方形の各辺の長さよりも大きい。

【0025】

受電側パッシブ電極Ｅ４の主面のサイズは筐体ＣＢ２の上面のサイズと一致し、受電側パッシブ電極Ｅ４は筐体ＣＢ２の上面の外縁が送電側パッシブ電極Ｅ２の主面の外縁と一致するように筐体ＣＢ２の上面に平行な平面に設けられる。受電側アクティブ電極Ｅ３は、筐体ＣＢ２の上面の中央位置に対応して、受電側パッシブ電極Ｅ４の上に（つまり筐体ＣＢ２の外側に向かって）一定の距離を隔てて積層される。

【0026】

送電側アクティブ電極Ｅ１，送電側パッシブ電極Ｅ２，受電側アクティブ電極Ｅ３および受電側パッシブ電極Ｅ４のサイズが上述のように設定されるため、送電装置１０および受電装置３０は、図６に示すサイズ関係を示す。

【0027】

また、送電装置１０の上に受電装置３０を載置した状態を示す図７（Ａ）〜図７（Ｂ），図８（Ａ）〜図８（Ｂ）および図９（Ａ）〜図９（Ｂ）から分かるように、筐体ＣＢ２の上面は筐体ＣＢ１の上面によって覆われるサイズを有する。また、送電側アクティブ電極Ｅ１および受電側アクティブ電極Ｅ３の各々のサイズは、筐体ＣＢ１の上面を筐体ＣＢ２の上面に対向させた特定状態で各上面に直交する方向から眺めて、受電側アクティブ電極Ｅ３が送電側アクティブ電極Ｅ１の外縁ないし輪郭内に収まるように調整される（外縁ないし輪郭は、図６において破線で定義）。また、上述した特定状態において、受電側パッシブ電極Ｅ４の一部は、切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５の一部と対向する。

【0028】

なお、特定状態は、筐体ＣＢ２の上面に直交する方向から眺めて、筐体ＣＢ２の上面が筐体ＣＢ１の上面の外縁ないし輪郭内に収まる位置関係を前提とする。

【0029】

また、受電側アクティブ電極Ｅ３の輪郭に割り当てられた２点間の最大距離は、切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５の各々の幅Ｗ１と部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６の各々の主面をなす短辺の長さＸ１との和に相当する距離を上回る。さらに、受電側パッシブ電極Ｅ４の主面をなす長方形の短辺の長さＸ４は、送電側パッシブ電極Ｅ２に設けられた開口ＯＰ１をなす矩形の短辺の長さＹｂ２よりも大きい。

【0030】

図１０を参照して、送電装置１０は直流電源１２を含む。直流電源１２は、端子Ｔ１およびＴ２のいずれか一方と接続されるスイッチＳＷ１の入力端に直流電圧を印加する。端子Ｔ１は直接的にインバータ１８と接続され、端子Ｔ２は抵抗Ｒ１を介してインバータ１８と接続される。したがって、スイッチＳＷ１が端子Ｔ１と接続されるときは直流電圧がインバータ１８に供給され、スイッチＳＷ１が端子Ｔ２と接続されるときは抵抗Ｒ１で電圧降下された電圧がインバータ１８に供給される。

【0031】

インバータ１８は、ＰＷＭ発生回路１４から出力されたＰＷＭ信号がＨレベルを示す期間にオン状態となり、ＰＷＭ発生回路１４から出力されたＰＷＭ信号がＬレベルを示す期間にオフ状態となる。インバータ１８はまた、トランス２０を形成する一次巻線Ｎｐ１および二次巻線Ｎｓ１のうち、一次巻線Ｎｐ１と接続される。

【0032】

したがって、インバータ１８が上述の要領でオン／オフされると、二次巻線Ｎｓ１に交流電圧が励起される。ただし、二次巻線Ｎｓ１の巻き数は一次巻線Ｎｐ１の巻き数よりも大きく、二次巻線Ｎｓ１に現われる交流電圧は一次巻線Ｎｐ１に現われる交流電圧よりも高い値を示す。また、一次巻線Ｎｐ１および二次巻線Ｎｓ１の各々に現われる交流電圧の周波数および高さはそれぞれ、ＰＷＭ信号の周波数およびデューティ比に依存する。

【0033】

二次巻線Ｎｓ１の一方端はスイッチ回路ＳＷ２を介して送電側アクティブ電極Ｅ１と接続され、二次巻線Ｎｓ１の他方端は直接的に送電側パッシブ電極Ｅ２と接続される。図１１に示すように、スイッチ回路ＳＷ２は、部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６にそれぞれ割り当てられて択一的にオンされるスイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿６によって形成される。したがって、二次巻線Ｎｓ１に励起された交流電圧は、部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６のいずれか１つと送電側パッシブ電極Ｅ２とに印加される。

【0034】

受電側アクティブ電極Ｅ３およびパッシブ側受電電極Ｅ４には、電界結合によって交流電圧が励起される。励起される交流電圧は、送電側アクティブ電極Ｅ１および送電側パッシブ電極Ｅ２に印加された交流電圧の周波数に相当する周波数と電界結合度に依存する高さとを有する。

【0035】

こうして励起された交流電圧は、トランス３２を形成する一次巻線Ｎｐ２および二次巻線Ｎｓ２を介して負荷３４に供給される。ただし、二次巻線Ｎｓ２の巻き数は一次巻線Ｎｐ２の巻き数よりも小さく、負荷３４に供給される交流電圧は受電側アクティブ電極Ｅ３およびパッシブ側受電電極Ｅ４に励起された交流電圧よりも低い値を示す。

【0036】

送電装置１０に設けられたＣＰＵ１６は、電界結合された受電装置３０への給電を開始する際に、以下のようにしてスイッチＳＷ２の設定とＰＷＭ信号の周波数を調整する。

【0037】

ＣＰＵ１６はまず、スイッチＳＷ１の接続先を端子Ｔ２に接続し、ＰＷＭ信号の周波数およびデューディ比を初期化する。ＰＷＭ発生回路１４は、初期の周波数およびデューディ比を有するＰＷＭ信号をインバータ１８に与える。これによって、デューディ比および周波数に依存する高さおよび周波数を有する交流電圧がトランス２０の二次巻線Ｎｓ１に励起される。

【0038】

ＣＰＵ１６は続いて、変数Ｋを“１”〜“６”の各々に設定し、スイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿６のうちスイッチＳＷ２＿Ｋのみをオンする。ＰＷＭ信号の周波数を掃引し、これと並行してインバータ１８よりもトランス２０側のインピーダンス特性を測定する。測定にあたっては、インバータ１８の入力端の電圧が参照される。測定されたインピーダンス特性を参照して、極大値が既定範囲に収まるインピーダンス特性を示すときのスイッチＳＷ２の接続状態と極大値に対応するＰＷＭ信号の周波数を探索する。スイッチＳＷ２は探知された接続状態に設定され、ＰＷＭ信号の周波数は探知された周波数に設定される。設定が完了すると、スイッチＳＷ１を端子Ｔ１に接続する。これによって、受電装置３０への給電が開始される。

【0039】

ＣＰＵ１６は、具体的には、図１２〜図１３に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ１６ｍに記憶される。

【0040】

図１２を参照して、ステップＳ１ではスイッチＳＷ１を端子Ｔ２に接続し、ステップＳ３ではＰＷＭ信号の周波数およびデューティ比を初期化する。ＰＷＭ発生回路１４は、設定された周波数およびデューディ比を有するＰＷＭ信号をインバータ１８に与える。

【0041】

ステップＳ５では変数Ｋを“１”に設定し、ステップＳ７ではスイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿６のうちスイッチＳＷ２＿Ｋのみをオンする。ステップＳ９ではＰＷＭ信号の周波数を掃引し、これと並行してインバータ１８よりもトランス２０側のインピーダンス特性を測定する。測定にあたっては、インバータ１８の入力端の電圧が参照される。ステップＳ１１では、測定されたインピーダンス特性を参照してインピーダンスの極大値を探索する。

【0042】

ステップＳ１３では極大値が探知されたか否かを判別し、判別結果がＮＯであればステップＳ１７に進む一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、探知された極大値が既定範囲に属するか否かを判別し、判別結果がＮＯであればステップＳ１７に進む一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ２５に進む。

【0043】

ステップＳ１７では変数Ｋをインクリメントし、ステップＳ１９では現時点の変数Ｋの値が“６”を上回るか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、そのままステップＳ７に戻る。一方、判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ２１で既定時間だけ待機し、ステップＳ２３で変数Ｋを“１”に設定し、その後にステップＳ７に戻る。

【0044】

ステップＳ２５ではインピーダンスが極大値を示す周波数をＰＷＭ信号の周波数として設定する。設定が完了すると、ステップＳ２７でスイッチＳＷ１を端子Ｔ１に接続し、その後に処理を終了する。

【0045】

以上の説明から分かるように、送電装置１０は、筐体ＣＢ１の上面に沿って設けられて交流電圧が印加される送電側アクティブ電極Ｅ１および送電側パッシブ電極Ｅ２を備える。また、受電装置３０は、筐体ＣＢ２の上面に沿って設けられて送電側アクティブ電極Ｅ１および送電側パッシブ電極Ｅ２と電界結合される受電側アクティブ電極Ｅ３および受電側パッシブ電極Ｅ４を備える。

【0046】

ここで、送電側アクティブ電極Ｅ１および受電側アクティブ電極Ｅ３の各々のサイズは、筐体ＣＢ１の上面を筐体ＣＢ２の上面に対向させた特定状態で、各上面に直交する方向から眺めて、受電側アクティブ電極Ｅ３が送電側アクティブ電極Ｅ１の外縁内に収まるように調整される。また、送電側アクティブ電極Ｅ１は切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５によって部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６に分割され、切り欠きＣＴ１〜ＣＴ６の配置は上述の特定状態において受電側パッシブ電極Ｅ４の一部が切り欠きＣＴ１〜ＣＴ６の一部と対向するように調整される。

【0047】

送電側アクティブ電極Ｅ１および受電側アクティブ電極Ｅ３のサイズを上述のように調整することで、受電装置３０の相対位置を各上面に沿う方向に変動させたとき、送電側アクティブ電極Ｅ１と受電側アクティブ電極Ｅ３との結合容量の変動量は、相対位置の変動量に比べて抑制される。

【0048】

また、送電側アクティブ電極Ｅ１を切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５によって部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６に分割し、かつ特定状態において受電側パッシブ電極Ｅ４の一部が切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５の一部と対向するように切り欠きＣＴ１〜ＣＴ５の配置を調整することで、受電側パッシブ電極Ｅ４と送電側アクティブ電極Ｅ１との結合容量が抑制される。こうして、電力伝送効率の低下が回避される。

【0049】

なお、この実施例では、部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６の各々を長方形状に形成するようにしているが、部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６の各々の形状は長方形に限られるものではなく、図１４（Ａ）に示す平行四辺形または図１４（Ｂ）に示すひょうたん形を採用するようにしてもよい。また、受電側アクティブ電極Ｅ３は正方形状に形成しているが、前述の関係を満たす限りにおいて、辺Ｘ３とＹ３の長さが異なる長方形状としてもよい。

【0050】

また、この実施例では、二次巻線Ｎｓ１の一方端を部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６の１つと接続し、二次巻線Ｎｓ１の他方端を送電側パッシブ電極Ｅ２に接続するようにしている。しかし、二次巻線Ｎｓ１の一方端を部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６の１つと接続し、二次巻線Ｎｓ１の他方端を部分電極Ｅ１＿１〜Ｅ１＿６の他の１つと接続するようにしてもよい。

【0051】

この場合、図１５に示すように送電側パッシブ電極Ｅ２が筐体ＣＢ１から省かれ、送電装置１０は図１６に示すように構成される。

【0052】

図１６によれば、スイッチ回路ＳＷ２は、スイッチＳＷ２＿１１〜スイッチＳＷ２＿１６によって形成される。スイッチＳＷ２＿１１〜ＳＷ２＿１３の各々の接続先は、二次巻線Ｎｓ１の一方端，二次巻線Ｎｓ１の他方端および開放端の間で切り換えられる。また、スイッチＳＷ２＿１４〜ＳＷ２＿１６の各々の接続先は、二次巻線Ｎｓ１の一方端，二次巻線Ｎｓ１の他方端およびグランドの間で切り換えられる。さらに、スイッチ回路ＳＷ２の接続状態は、ＣＰＵ１６によって制御される。

【0053】

これによって、スイッチＳＷ２＿１１〜スイッチＳＷ２＿１６の１つは二次巻線Ｎｓの一方端と接続され、スイッチＳＷ２＿１１〜スイッチＳＷ２＿１６の他の１つは二次巻線Ｎｓの他方端と接続され、残りのスイッチは開放端またはグランドと接続される。

【符号の説明】

【0054】

１０ …送電装置
１４ …ＰＷＭ発生回路
１６ …ＣＰＵ
１８ …インバータ
２０，３２ …トランス
Ｅ１〜Ｅ２ …送電電極
Ｅ３〜Ｅ４ …受電電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】