特許 6221460 非接触給電装置及び非接触給電システム

(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】6221460

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】非接触給電装置及び非接触給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/12 20160101AFI20171023BHJP

   H02J 50/70 20160101ALI20171023BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20171023BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20171023BHJP

   B60M 7/00 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/12

   H02J50/70

   H02J50/80

   B60L11/18 C

   B60M7/00 X

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-154203(P2013-154203)

(22)【出願日】2013年7月25日

(65)【公開番号】特開2015-27149(P2015-27149A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2016年3月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 敏祐

(72)【発明者】

【氏名】クライソン トロンナムチャイ

【審査官】 坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４３１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８４６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１６１５３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５８２１７２８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０９９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６８６６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／１２

Ｂ６０Ｌ １１／１８

Ｂ６０Ｍ ７／００

Ｈ０２Ｊ ５０／７０

Ｈ０２Ｊ ５０／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の方向に走行する移動体に対して非接触で電力を供給する非接触給電装置において、
前記移動体に設けられた受電コイルに対して、少なくとも磁気的な結合によって非接触で電力を送電する送電コイルと、
前記送電コイルの電力を制御する制御手段とを備え、
前記送電コイルは、
前記所定の方向を長手方向とし、前記長手方向にコイル用の配線を給電線として同列で平行に隙間を開けて延在させた基部と、
前記受電コイルと対向する前記送電コイルの対向面で、少なくとも前記長手方向以外の方向にコイル用の配線を延在させて、前記電力を送電する面を形成することで、前記基部とともに形成されるコイル面を拡大する複数の拡大部と、
前記複数の拡大部にそれぞれ対応して設けられ、前記拡大部と前記基部との間の電気的な導通及び遮断を切り替える複数の切替部とを有し、
前記制御手段は、前記移動体の動きに基づいて前記複数の切替部を制御して、前記拡大部と前記基部とが前記切替部を介して導通する場合に、前記送電コイルのインダクタンスを一定となるようにすることを特徴とする非接触給電装置。

【請求項2】

請求項１記載の非接触給電装置において、
前記制御手段は、
前記複数の拡大部の少なくとも１つと前記基部とを導通させたときに、常に前記コイル面の面積を同じになるように、前記複数の切替部を制御する
ことを特徴とする非接触給電装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の非接触給電装置において、
前記送電コイルは、
前記複数の拡大部の１つと前記基部とを導通させたときに、
常に前記コイル面の面積を同じになる形状に形成されている
ことを特徴とする非接触給電装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記複数の切替部のうち第１切替部が、前記複数の拡大部のうち前記第１切替部と対応する第１拡大部と前記基部との間を導通し、かつ、前記複数の拡大部のうち前記第１切替部以外の他の切替部が、前記複数の拡大部のうち前記第１拡大部以外の他の拡大部と前記基部との間を遮断する場合には、前記送電コイルは、前記第１切替部、前記第１拡大部、及び前記基部を含んだ第１コイル面を形成し、
前記複数の切替部のうち第２切替部が、前記複数の拡大部のうち前記第２切替部と対応する第２拡大部と前記基部との間を導通し、かつ、前記複数の拡大部のうち前記第２切替部以外の他の切替部が、前記複数の拡大部のうち前記第２拡大部以外の他の拡大部と前記基部との間を遮断する場合には、前記送電コイルは、前記第２切替部、前記第２拡大部、及び前記基部を含んだ第２コイル面を形成し、
前記第１コイル面の面積と、前記第２コイル面の面積が同じである
ことを特徴とする非接触給電装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記制御手段は、
前記複数の拡大部のうち第１拡大部と、前記受電コイルの少なくとも一部とが対向する場合に、前記複数の切替部のうち前記第１拡大部と対応する前記切替部を制御して、前記第１拡大部と前記基部との間を導通させる
ことを特徴とする非接触給電装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記複数の拡大部は、前記コイル面を含む平面で、前記長手方向に対して平行な方向に並べて配置されている
ことを特徴とする非接触給電装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、
前記複数の拡大部は、前記コイル面を含む平面で、前記基部を挟む位置に配置されている
ことを特徴とする非接触給電装置。

【請求項8】

所定の方向に走行する移動体と給電装置との間で、非接触で電力を供給する非接触給電システムにおいて、
前記移動体は、受電コイルを備え、
前記給電装置は、
前記受電コイルに対して、少なくとも磁気的な結合によって非接触で電力を送電する送電コイルと、
前記送電コイルの電力を制御する制御手段とを備え、
前記送電コイルは、
前記所定の方向を長手方向とし、前記長手方向にコイル用の配線を給電線として同列で並列に隙間を開けて延在させた基部と、
前記受電コイルと対向する前記送電コイルの対向面で、少なくとも前記長手方向以外の方向にコイル用の配線を延在させて、前記電力を送電する面を形成することで、前記基部とともに形成されるコイル面を拡大する複数の拡大部と、
前記複数の拡大部にそれぞれ対応して設けられ、前記拡大部と前記基部との間の電気的な導通及び遮断を切り替える複数の切替部とを有し、
前記制御手段は、前記移動体の動きに基づいて前記複数の切替部を制御して、前記拡大部と前記基部とが前記切替部を介して導通する場合に、前記送電コイルのインダクタンスを一定となるようにす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、非接触給電装置及び非接触給電システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

道路側に設けた複数の一次自己共振コイルと、車両に設けた複数の二次自己共振コイルと切換手段とを備え、一次自己共振コイルから二次自己共振コイルへ給電する車両充電システムが開示されている（特許文献１）。この複数の二次自己共振コイルは、車両が移動する場合に、一次自己共振コイルに正対して対向する二次自己共振コイルが切り換わるように配置する。切換手段は、所定の条件成立時に特定した対を構成する一次自己共振コイルにのみ電力を供給するように、車両の移動に伴って、電力を供給する一次自己共振コイルを切り換える。そして、複数の一次自己共振コイルを、車両の進行方向に対して直線上で１列に、直線路に並べるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１６７０３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、車両が、複数の一次自己共振コイルを並べた直線に対して、垂直方向にずれて走行した場合には、二次自己共振コイルが一次自己共振コイルと正対した対向しないため、給電効率が低下するという問題がある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、給電効率の低下を抑制できる非接触給電装置又は非接触給電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】

本発明は、車両の走行する所定の方向を長手方向とし、当該長手方向にコイル用の配線を延在させた基部、受電コイルと対向する送電コイルの対向面で、少なくとも長手方向以外の方向にコイル用の配線を延在させて、基部とともに形成されるコイル面を拡大する複数の拡大部、及び、複数の拡大部に対応して設けられ、拡大部と基部との間の電気的な導通及び遮断を切り替える切替部により、送電コイルを構成することによって上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、車両の進行方向に沿った面において、当該進行方向以外の方向に向けて、送電コイルのコイル面の面積を拡大することで磁束量を増加しているため、車両の進行方向がずれた場合に、給電効率の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る非接触給電システムの概要図である。

【図2】図１の非接触給電システムのコントローラのブロック図である。

【図3】図１の非接触給電システムにおいて、走行中の車両の受電コイルと送電コイルとの位置関係を示す概要図である。

【図4】図１の非接触給電システムにおいて、送電コイルの形状の遷移を示す概要図である。

【図5】図１の非接触給電システムのうち、１次側の給電装置の概要図である。

【図6】図１の非接触給電システムにおいて、受電コイルと送電コイルとの位置関係を示す概要図である。

【図7】図２のコントローラの制御手順を示すフローチャートである。

【図8】本発明及び参考例の漏洩電磁界の強さを説明するためのグラフである。

【図9】本発明の変形例に係る非接触給電システムの送電コイルの一部を拡大した拡大図である。

【図10】図９の送電コイルにおいて、切替部の状態を説明するための概要図である。

【図11】本発明の他の実施形態に係る非接触給電システムの送電コイルの一部を拡大した拡大図である。

【図12】図１１の送電コイルにおいて、切替部の状態を説明するための概要図である。

【図13】本発明及び比較例の、位置ズレ量に対する給電効率の特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》

【0010】

図１は、本発明の実施形態に係る非接触給電装置を含む非接触給電システムの概要図である。本例の非接触給電システムは、電気自動車やハイブリッド車両等の車両に設けられたバッテリに対して、地上側の給電装置から、非接触で電力を供給することで、バッテリを充電するシステムとして用いられる。なお、本例の非接触給電システムは、車両に限らず、他の移動体に搭載されてもよい。また、本例の非接触給電システムは、車両のバッテリに限らず、例えば車両のモータなどの負荷に対して、電力を供給してもよい。

【0011】

非接触給電システムは、交流電源１０と、高周波電源回路２０と、送電コイル３０と、受電コイル４０とを備えている。交流電源１０、高周波電源回路２０、送電コイル３０は、地上側に設けられ、受電コイル４０は車両１側に設けられている。

【0012】

交流電源１０は、例えば三相交流を出力する商用電源である。高周波電源回路２０は、整流器、インバータ、及び平滑回路等を有しており、交流電源１０から出力される電力を、例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度の交流電力に変換して、送電コイル３０に出力する回路である。高周波電電回路２０のインバータは、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子とダイオードを互いに逆向きで並列に接続したものを、複数接続することで構成される電圧側インバータである。そして、後述するコントローラにより、複数のスイッチング素子のオン、オフが制御されることで、送電コイル３０から受電コイル４０に供給される電力が制御される。

【0013】

送電コイル３０は、受電コイル４０に対して、少なくとも磁気的な結合によって非接触で電力を送電するコイルであって、地上（道路）に埋設されている。送電コイル３０は、基部３１、切替部３２、及び拡大部３３を有している。

【0014】

基部３１は、車両の進行方向を長手方向として、長手方向にコイル用の配線を延在させることで構成されており、送電コイル３０の一部分である。図１では、車両の進行方向をＸ方向としているため、基部３１の長手方向もＸ方向となる。基部３１は、コイル用の配線を、屈曲させることで、２つの矩形をもつ形状に形成されている。２つの矩形のうち、一方の矩形は高周波電源回路２０からＹ方向に延在し、他方の矩形は、当該一方の矩形の一端から、Ｘ方向に延在している。そして、他方の矩形を形成する辺のうち、長辺の配線３１ａ、３１ｂがＸ方向（長手方向）に、短辺の配線３１ｃ、３１ｄがＹ方向に（長手方向に対して垂直な方向）なるように、形成されている。配線３１ａ〜３１ｄは、一本の導線、複数の導線を重ねた線、あるいは、複数の導線を捻ったケーブル状の線等で構成されている。また、基部３１は、送電コイル３０の他の部分である切替部３２及び拡大部３３と、面積の切り替えを可能とするコイル面を形成するために、同列で平行に並べられた長辺の配線３１ａ、３１ｂ間には隙間が設けられ、同様に短辺の配線３１ｃ、３１ｄ間にも隙間が設けられている。また、長辺の配線３１ｂは、複数の切替部３２を構成するために、間隔を空けつつ複数の配線を直線状に並べるように、配置されている。

【0015】

切替部３２は、複数の拡大部３３と基部３１との間の電気的な導通及び遮断を切り替える部分である。切替部３２は、複数の拡大部３３に対応して設けられ、複数の切替部３２と複数の拡大部３３は、それぞれ対応しつつ、組になっている。切替部３２は、スイッチ機能を有した機械的な機構、又は、トランジスタなどの半導体スイッチにより構成される。また、各切替部３２は、それぞれａ接点とｂ接点を有している。ａ接点は、基部３１と拡大部３３との間を電気的に遮断しつつ、基部３１の長辺の配線３１ｂを導通するための接点である。一方、ｂ接点は、基部３１と拡大部３３との間を電気的に導通しつつ、基部３１の長辺の配線３１ｂを遮断するための接点である。なお、図１において、切替部３２のａ接点は、切替部３２の先端部分同士の接触部分を、便宜上、接点としている、また、複数の切替部３２は、高周波電源回路２０に対して遠い位置から順に、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと記載する。

【0016】

拡大部３３は、コイル用の配線で形成される送電コイル１１のコイル面を拡大する部分であり、基部３１に対して切替部３２を介しつつコイル用の配線を延在させた部分である。拡大部３３は、複数の切替部３２に対応しつつ、複数設けられている。拡大部３３は、送電コイル３０のコイル面を含む平面（図１のＸＹ平面）で、Ｙ方向を長手方向とする配線３３ａ、３３ｂと、Ｘ方向を長手方向とする配線３３ｃを有している。また、配線３３ｃの両端が、配線３３ａ及び配線３３ｂのそれぞれの一端に接続されている。配線３３ａ〜配線３３ｃで形成される矩形は、受電コイル４０のコイル面と対応している。複数の拡大部３３の形状は、互いに同一形状である。

【0017】

これにより、拡大部３３は、受電コイル４０と対向する送電コイル１１の対向面（送電コイル１１のコイル面であって、図１のＸＹ平面）で、基部３１の長手方向以外の方向に配線を延在させて、基部３１と形成するコイル面を拡大させている。言い換えると、拡大部３３は、基部３１の配線で形成されるコイル面を、Ｙ方向に向かって拡大するように、構成されている。なお、図１において、複数の拡大部３３は、高周波電源回路２０に対して遠い位置から順に、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃと記載する。

【0018】

基部３１、切替部３２、及び拡大部３３は、切替部３２による接点のつながりに応じて、１つのコイル面（配線により閉じられ、コイルとして機能する面）を形成する。送電コイル１１のコイル面は、例えば地平線に沿った面と平行な面になる。

【0019】

受電コイル４０は、送電コイル３０のコイル面と平行な面をコイル面とするコイルであって、例えば車両１のシャーシに設けられている。

【0020】

図２は、非接触給電システムのうち地上側の給電装置のコントローラのブロック図である。コントローラ１００は、車両検知部１０１と、コイル検知部１０２と、コイル制御部１０３と、電源回路制御部１０４とを有している。

【0021】

車両検知部１０１は、移動体である車両１が給電経路内に入るか否かを判定する。給電経路は、送電コイル１１を備えた走行車線の所定範囲を示している。車両検知部１０１は、例えば、車両１と無線通信を行い、車両１の位置情報を取得して、車両１の位置が給電経路内にあるか否かを判定することで、車両１を検知する。

【0022】

コントローラ１００のシステムのうち、車両検知部１０１に係るシステムは、常時、動作しているが、他のシステムは、消費電力を減らすために、停止している。コントローラ１００は、車両検知部１０１により、給電経路内で車両１を検知すると、車両検知部１０１以外の他のシステムを起動させる。また、車両検知部１０１は、車両１が給電経路内に進入した場合には、給電経路内で車両１を検知したことを示す信号を、コイル制御部１０３及び電源回路制御部１０４に出力する。

【0023】

コイル検知部１０２は、受電コイル４０の位置を検知して、受電コイル４０の位置が送電コイル３０の有効範囲内であるか否かを判定する。コイル検知部１０２は、判定結果を示す信号を、コイル制御部１０３及び電源回路制御部１０４に出力する。なお、送電コイル３０の有効範囲については、後述する。

【0024】

コイル制御部１０３は、車両検知部１０１の検知結果及びコイル検知部１０２の検知結果に基づき、切替部３２Ａ〜３２Ｃのａ接点とｂ接点との切り替えを制御する。電源回路制御部１０４は、車両検知部１０１の検知結果及びコイル検知部１０２の検知結果に基づき、高周波電源回路２０のインバータ回路のスイッチング素子を制御する。また、電源回路制御部１０４は、車両１からの要求される電力に基づいて、送電コイル３０から受電コイル４０に対して、要求電力に応じた電力を給電するように、当該スイッチング素子を制御する。

【0025】

次に、本例の非接触給電システムにより、車両１のバッテリを充電する際の切替部３２Ａ〜３２Ｃの切り替えのタイミングについて、図３を用いて説明する。図３は、走行中の車両１の受電コイル４０と送電コイル３０との位置関係を示す概要図であって、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で車両が移動している。なお、図３に示す送電コイル３０は、図１の送電コイル３０のうち、基部３１の一部を簡略化した上で図示している。

【0026】

本例の非接触給電システムは、給電経路内を走行している走行中の車両に対して、非接触で電力を供給する。そして、本例の非接触給電システムは、電力供給の効率を高めるために、車両の動きと、切替部３２Ａ〜３２Ｃの切り替えタイミングとを合わせている。すなわち、図３に示すように、Ｘ方向を進行方向とする車両について、車両１の受電コイル４０が、拡大部３３内に入ったときに、切替部３２はｂ接点に接続し、車両１の受電コイル４０が、拡大部３３外である場合には、切替部３２は、ａ接点に接続する。

【0027】

図３（ａ）に示すように、受電コイル４０が、拡大部３３Ｃ内に入ったときには、切替部３３Ｃのｂ接点が接続され、切替部３３Ａ、３３Ｂのａ接点が接続される。そのため、拡大部３３Ｃは基部３１と電気的に導通され、拡大部３３Ａ、３３Ｂは、基部３１と電気的に遮断される。

【0028】

車両１が走行すると、車両１の位置が、図３（ａ）で示す位置から、図３（ｂ）で示す位置になる。受電コイル４０が、拡大部３３Ｂ内に入ったときには、切替部３３Ｂのｂ接点が接続され、切替部３３Ａ、３３Ｃのａ接点が接続される。そのため、拡大部３３Ｂは基部３１と電気的に導通され、拡大部３３Ａ、３３Ｃは、基部３１と電気的に遮断される。

【0029】

車両１がさらに走行すると、車両１の位置が、図３（ｂ）で示す位置から、図３（ｃ）で示す位置になる。受電コイル４０が、拡大部３３Ａ内に入ったときには、切替部３３Ａのｂ接点が接続され、切替部３３Ｂ、３３Ｃのａ接点が接続される。そのため、拡大部３３Ａは基部３１と電気的に導通され、拡大部３３Ｂ、３３Ｃは、基部３１と電気的に遮断される。

【0030】

これにより、コントローラ１００が、車両１の動きに基づいて複数の切替部３３を制御することで、本例の非接触給電システムは、車両１の受電コイル４０の位置に対応して、送電コイル３０のコイル面を、車両１の進行方向と垂直な方向に向かって、拡大させている。

【0031】

次に、図３に示すように、ａ接点に接続する切替部３２を、車両１の走行に合わせて遷移させた場合の送電コイル３０のコイル面の面積について、図４を用いて説明する。図４は、図３に示す非接触給電システムのうち、送電コイル３０のみを表している。なお、図４の（ａ）〜（ｃ）は、図３の（ａ）〜（ｃ）と同様に、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で、時系列を表している。

【0032】

図３で示したように、複数の拡大部３３のうち、一つの拡大部３３が、車両１の走行に合わせて、電気的に導通している。また、図１に示すように、複数の拡大部３３は同一の形状で構成され、車両の進行方向に沿うように、一列に並べて配置されている。そのため、車両１の走行に合わせて形成される送電コイル３０のコイル面の形は、図４に示すように、時系列で変わっている。

【0033】

一方、コイル面の面積については、複数の拡大部３３のうち、一つの拡大部３３が基部３１と電気的に導通することで、コイル面の面積は拡大するが、他の拡大部３３は基部３１から遮断されているため、拡大される部分の位置が、車両１の走行に合わせて移動するだけである。すなわち、送電コイル３０は、複数の拡大部３３のうち一つの拡大部３３と基部３１とを導通させたときに、常にコイル面の面積を同一になる形状に形成している。また、複数の切替部３３の切り替えでは、複数の拡大部３３のうち一つの拡大部３３と基部３１とを導通させたときに、常にコイル面の面積を同一になるように、複数の切替部３３が制御されている。

【0034】

これにより、車両１の負荷（バッテリ、モータなど）が一定である場合には、送電コイル３０に流す電流を一定に保つことができる。

【0035】

次に、図５を用いて、送電コイル３０のインダクタンス値について説明する。図５は、図１に示す非接触給電システムのうち、地上側（１次側）の構成を示した概要図である。ただし、送電コイル３０のインダクタンスを図で明示するために、各配線のインダクタンスを、コイルの回路図で表している。

【0036】

基部３１のインダクタンスをＬ_ｆとし、拡大部３３ＡのインダクタンスをＬ_Ｖ１とし、拡大部３３ＢのインダクタンスをＬ_Ｖ２とし、拡大部３３ＣのインダクタンスをＬ_Ｖ３とする。図５では、基部３１のインダクタンスを分かり易くするために、複数のコイルで標記しているが、基部３１自体のインダクタンスが、Ｌ_ｆとなる。

【0037】

基部３１のインダクタンス（Ｌ_ｆ）は、各拡大部３３のインダクタンス（Ｌ_Ｖ１、Ｌ_Ｖ２、Ｌ_Ｖ３）より大きく、例えば、Ｌ_Ｖ１、Ｌ_Ｖ２、Ｌ_Ｖ３＝０．０１×Ｌ_ｆを満たすように、設計されている。そして、図３に示すように、車両１の走行に応じて、切替部３２を切り替えた場合に、送電コイルのインダクタンスは、Ｌ_Ｖ１、Ｌ_Ｖ２、及びＬ_Ｖ３の間で変化するのみであり、インダクタンス（Ｌ_ｆ）の一定値であるとみなすことができる。すなわち、本例は、非接触給電の回路上で、高周波電源回路２０の出力から受電コイル４０側をみたときに、インダクタンスの大きさが定常的に一定になる。

【0038】

送電コイル３０を形成する回路が、切替部３２による切替に応じて、変わる際に、本発明とは異なり、コイルの配線長が変わり、送電コイル３０のインダクタンスが大きく変化する場合には、１次側の回路のインピーダンスが変化する。そのため、送電コイル３０から受電コイル４０へ送電する電力を一定に保つには、このインダクタンスの変化に対応させて、高周波電源回路２０の出力を制御できるように、高周波電源回路２０のインバータの回路設計を複雑なものにしなければならない。

【0039】

一方、本発明では、切替部３２による切替に対して、送電コイル３０のインダクタンスを一定に保つことができるため、高周波電源回路２０に含まれるインバータの回路設計が容易になる。

【0040】

次に、図１、図３、及び図６を用いて、コントローラ１００の制御について説明する。図６は、走行中の車両１の受電コイル４０と送電コイル３０の拡大部３３との位置関係を示す概要図である。なお、図６は、本例の非接触給電システムを、Ｙ方向から見たときの側面図で表している。ただし、コイルの位置関係を明記するために、コイルの一部を図示している。

【0041】

コントローラ１００は、車両検知部１０１により、車両１を検知し、車両１の位置が給電経路内に入った場合には、メインシステムを起動する。コイル検知部１０２は、地上側に設けられたカメラ（図示しない）の撮像画像を用いて、受電コイル４０の位置を検知し、受電コイル４０の位置が送電コイル３０の有効範囲内にあるか否かを判定する。

【0042】

ここで、送電コイル３０の有効範囲について、図６を用いて説明する。送電コイル３０の有効範囲は、受電コイル４０に対して、効率よく電力を供給できる範囲を、受電コイル４０の位置で規定している。有効範囲は、拡大部３３Ａ〜拡大部３３Ｃに対応して、それぞれ規定されている。拡大部３３Ａの有効範囲は、拡大部３３Ａのコイル端を、Ｚ方向（コイル面の法線方向）から射影した範囲である。そして、コイル検知部１０２は、受電コイル４０の少なくとも一部が有効範囲内にある場合に、受電コイルが有効範囲内にある、と判定する。拡大部３３Ｂ、３３Ｃの有効範囲は、拡大部３３Ａの有効範囲と同様である。

【0043】

コントローラ１００は、受電コイル４０の位置が送電コイル３０の有効範囲内にあると判定した場合には、コイル制御部１０３により、有効範囲内に入った拡大部３３に対応する切替部３２を、ａ接点からｂ接点に切り替える。車両１が給電経路内に入ってから、受電コイル４０の位置は、最初に、拡大部３３Ｃの有効範囲内に入る。そのため、コイル制御部１０３は、切替部３２Ｃをａ接点からｂ接点に切り替える（図３（ａ）を参照）。また、コイル制御部１０３は、切替部３２Ａ、３２Ｂをａ接点に接続する。

【0044】

電源回路制御部１０４は、切替部３２Ｃのｂ接点への接続に合わせて、送電コイル３０から受電コイル４０に電力を供給するよう、高周波電源回路２０を制御する。コイル検知部１０２は、電力の供給中、受電コイル４０の位置を検知し、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｃの有効範囲内にあるか否かを判定する。

【0045】

コントローラ１００は、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｃの有効範囲内にないと判定した場合には、コイル制御部１０３により、拡大部３３Ｃに対応する切替部３２Ｃを、ｂ接点からａ接点に切り替える。また、電源回路制御部１０４は、切替部３２Ｃのａ接点への接続に合わせて、送電コイル３０からの電力の供給を停止する。車両１は、次の有効範囲に向かって走行しているため、コイル検知部１０２は、受電コイル４０の位置を検知し、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｂの有効範囲内にあるか否かを判定する。

【0046】

コントローラ１００は、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｂの有効範囲内にあると判定した場合には、コイル制御部１０３により、有効範囲内に入った拡大部３３Ｂに対応する切替部３２Ｂを、ａ接点からｂ接点に切り替える。また、コントローラ１００は、切替部３２Ｃの切替と同様に、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｂの有効範囲外になったときに、切替部３２Ｂをｂ接点からａ接点に接続する。また、電源回路制御部１０４は、切替部３２Ｂの切替に合わせて、高周波電源回路２０を制御し、送電力の供給の開始と停止を行う。

【0047】

車両１は、さらに次の有効範囲に向かって走行しているため、コイル検知部１０２は、受電コイル４０の位置を検知し、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ａの有効範囲内にあるか否かを判定する。コイル制御部１０３は、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ａの有効範囲内にあると判定した場合に、切替部３２Ａを、ａ接点からｂ接点に切り替える。

【0048】

コントローラ１００は、切替部３２Ｂ、Ｃの切り替えと同様に、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ａの有効範囲外になったときに、切替部３２Ａをｂ接点からａ接点に接続する。また、電源回路制御部１０４は、切替部３２Ａの切り替えに合わせて、高周波電源回路２０を制御し、送電力の供給の開始と停止を行う。これにより、車両１は、給電経路内を走行中に、地上側の給電装置から、非接触で電力を受電する。

【0049】

次に、コントローラ１００の制御フローについて、図７を用いて説明する。図７は、コントローラ１００の制御手順を示すフローチャートである。

【0050】

ステップＳ１にて、コントローラ１００は、車両検知部１０１にて、車両１の位置を検知する。ステップＳ２にて、車両検知部１０１は、車両１が給電経路内に入ったか否かを判定する。車両１が給電経路内に入っていない場合には、ステップＳ１に戻る。

【0051】

車両１が給電経路内に入った場合には、ステップＳ３にて、コントローラ１００は、車両検知部１０１以外のメインシステムを起動させる。ステップＳ４にて、コントローラ１００は、切替対象となる切替部３２の番号（Ｎ）を、初期値である「１」に設定する。なお、切替部３２の番号（Ｎ）は、車両１の進行方向において、車両１が給電経路内に入る際に、車両１に最も近い拡大部３３に対応する切替部３２を「１」とし、車両の進行方向に向かって順番に振られている。図１の例では、切替部３２Ｃは「１」、切替部３２Ｂは「２」、切替部３２Ａは「３」となる。

【0052】

ステップＳ５にて、コイル検知部１０２は、受電コイル４０の位置を検知する。ステップＳ６にて、コイル検知部１０２は、受電コイル４０がｎ番目の切替部３２に対応する拡大部３３の有効範囲内にあるか否かを判定する。最初の制御フローでは、ステップＳ４で「ｎ＝１」に設定されているため、コイル検知部１０２は、受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｃの有効範囲内にあるか否かを判定する。受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｃの有効範囲内にない場合には、ステップＳ５に戻る。

【0053】

受電コイル４０の位置が拡大部３３Ｃの有効範囲内である場合には、ステップＳ７にて、コイル制御部１０３は、ｎ番目の切替部３３をｂ接点に、他の切替部３３をａ接点に接続するように、切替部３２を切り替える。

【0054】

ステップＳ８にて、電源回路制御部１０４は、高周波電源回路２０を制御して、送電コイル３０から受電コイル４０に電力の供給を開始する。ステップＳ９にて、コイル検知部１０２は、受電コイル４０の位置を検知する。ステップＳ１０にて、コイル検知部１０２は、受電コイル４０がｎ番目の切替部３２に対応する拡大部３３の有効範囲内にあるか否かを判定する。受電コイル４０の位置が拡大部３３の有効範囲内である場合には、受電コイル４０への電力供給を継続させるために、ステップＳ９に戻る。

【0055】

一方、受電コイル４０の位置が拡大部３３の有効範囲内でない場合には、ステップＳ１１にて、コイル制御部１０３はｎ番目の切替部３２をｂ接点からａ接点に節接続するように、切り替える。ステップＳ１２にて、電源回路制御部１０４は、高周波電源回路２０を制御して、送電コイル３０からの電力の供給を停止する。

【0056】

ステップＳ１３にて、コントローラ１００は、切替対象となる切替部の番号（Ｎ）を、１つ繰り上げる。これにより、切替部３２の切替対象は、車両１の走行に応じて、次の切替部３２に進む。

【0057】

ステップＳ１４にて、コントローラ１００は、切替対象として設定された番号（ｎ）が閾値（ｎ_ｔｈ）より大きいか否かを判定する。閾値（ｎ_ｔｈ）は、切り替え可能な切替部３３の数に対応し、図１の例では「３」に設定される。

【0058】

そして、切替対象として設定された番号（Ｎ）が閾値（ｎ_ｔｈ）以下である場合には、ステップＳ５に戻り、ステップＳ５以下の制御フローが繰り返し、実行される。一方、切替対象として設定された番号（ｎ）が閾値（ｎ_ｔｈ）より大きい場合には、ステップＳ１５にて、コントローラ１００は、メインシステムを停止させて、電力供給を停止して、図７の制御フローを終了させる。

【0059】

すなわち、最初の制御フローで、ステップＳ４にて、「ｎ＝１」に設定された場合には、ステップＳ５からステップＳ１１までの制御フローにより、図３（ａ）に対応する給電制御が行われる。そして、ステップＳ１３で、切替対象の切替部３３が、切替部３３Ｂとなり（ｎ＝２）、ステップＳ１４の後、ステップＳ５に戻る。ステップＳ５からステップＳ１２までの制御フローにより、図３（ｂ）に対応する給電制御が行われる。

【0060】

さらに、ステップＳ１３で、切替対象の切替部３３が、切替部３３Ｂとなり（ｎ＝３）、ステップＳ１４の後、ステップＳ５に戻る。ステップＳ５からステップＳ１２までの制御フローにより、図３（ｃ）に対応する給電制御が行われる。

【0061】

次に、図８を用いて、漏電する電磁界の強度について説明する。本発明では、上記のように、車両１が存在する部分では、切替部３２をｂ接点に接続することで、Ｙ方向にコイル面の面積を拡大させつつ、車両１が存在しない部分では、切替部３２をａ接点に接続することで、Ｙ方向にコイル面の面積を拡大させないように、している。一方、参考例では、車両１の位置に限らず、全ての切替部３３ｂをｂ接点に接続している。図８は、本発明及び参考例の漏洩電磁界を示すグラフである。

【0062】

図８に示すように、参考例と比較して、本発明の漏洩電磁界は、低くなっている。すなわち、比較例では、有効に電力を供給できない部分のコイル面が拡大されているため、その分、漏洩する電磁界が大きくなる。一方、本発明は、受電コイル４０に対して有効に電力を供給できる部分のコイル面を、拡大しており、有効に電力を供給できない部分のコイル面を拡大していない。そのため、漏洩電磁界を抑えて、給電効率を高めることができる。

【0063】

上記のように、本例において、送電コイル３０は、車両１の進行方向を長手方向とし、長手方向にコイル用の配線を延在させた基部３１と、受電コイル４０と対向する送電コイル３０の対向面（図１のＸＹ平面）で、少なくとも長手方向以外の方向にコイル用の配線を延在させて、基部３１とともに形成されるコイル面を拡大する複数の拡大部３３と、複数の拡大部３３にそれぞれ対応して設けられ、拡大部３３と基部３１との間の電気的な導通及び遮断を切り替える複数の切替部３２とを有している。さらに、コントローラ１００は車両１の動きに基づいて複数の切替部３２を制御する。これにより、送電コイル３０のコイル面がＹ方向に拡大することで磁束量が増加しているため、車両１が、Ｙ方向にずれて走行したとしても、非接触給電の効率の低下を抑制することができる。

【0064】

また本例において、コントローラ１００は複数の拡大部３３の少なくとも１つと基部３１とを導通させたときに、常に送電コイル３０のコイル面の面積を同じになるように、複数の切替部３２を制御する。これにより、送電コイル３０のコイル面がＹ方向に拡大することで磁束量を増加しつつ、漏洩磁束を減少できる。その結果として、非接触給電の効率の低下を抑制することができる。

【0065】

また本例において、送電コイル３０は、複数の拡大部３３の１つと基部３１とを導通させたときに、常にコイル面の面積を同じになる形状に形成されている。これにより、送電コイル３０から出力される磁束量を増加しつつ、漏洩磁束を減少できる。その結果として、非接触給電の効率の低下を抑制することができる。

【0066】

また本例は、切替部３２Ａ、拡大部３３Ａ、及び基部３１を含んだコイル面（図４（ｃ）を参照）の面積と、切替部３２Ｂ、拡大部３３Ｂ、及び基部３１を含んだコイル面（図４（ｂ）を参照）の面積と、切替部３２Ｃ、拡大部３３Ｃ、及び基部３１を含んだコイル面（図４（ａ）を参照）の面積とが、同じである。これにより、切替部３２の切り替えによって、受電コイル４０の位置に応じて、コイル面の形を変える際に、送電コイル１１のインダクタンスの変化量を小さくすることができるため、高周波電源回路２０の回路設計が容易になる。

【0067】

また本例は、拡大部３３と、受電コイル４０の少なくとも一部とが対向する場合に、受電コイル４０と対向した拡大部３３と対応する切替部３２を制御して、当該拡大部３３と基部３１との間を導通させる。すなわち、車両の走行に合わせて、受電コイル４０に対して有効に電力を供給できる部分のコイル面を、拡大しており、有効に電力を供給できない部分のコイル面を拡大していない。そのため、漏電電磁界を抑えて、給電効率を高めることができる。

【0068】

また本例において、複数の拡大部３３は、Ｘ方向に並べて配置されている。これにより、Ｘ方向を進行方向とする車両１に対して、効率よく電力を供給することができる。

【0069】

なお、本発明の変形例として、図９に示すように、拡大部３３は、送電コイル３０のコイル面において、基部３１の長手方向に対して垂直方向でかつ両方向に、コイル面を拡大するように、構成されてもよい。図９は、変形例に係る送電コイル３０のうち、１つの切替部３５及び拡大部３６の部分を拡大した拡大図である。図９は、送電コイル３０を平面図で示す。図９では、便宜上、切替部３５を、切替部３５ａ、切替部３５ｂとして記載している。なお、図９では、１つの切替部３５及び拡大部３６のみを図示しているが、変形例に係る送電コイル１１は、切替部３５及び拡大部３６を、図１の切替部３２及び拡大部３３と同様に、複数有している。

【0070】

図９に示すように、拡大部３６は、送電コイル３０のコイル面を含む平面（図９のＸＹ平面）で、Ｙ方向を長手方向とする配線３６ａ、３６ｃ、３６ｅと、Ｘ方向を長手方向とする配線３３ｂ、３６ｄとを有している。配線３６ａの両端のうち、基部３１側に配置された一端は、切替部３５のｂ接点に接続されている。また、配線３６ｅの両端のうち、基部３１側に配置された一端は、切替部３５に接続されている。そして、矩形を形成する四辺のうち、Ｙ方向の両辺の一方の辺には、配線３６ａ及び配線３６ｅが配置され、他方の辺には、配線３６ｃが配置される。また、Ｘ方向の両辺には、配線３６ｂ及び配線３６ｄがそれぞれ配置される。配線３６ａ〜３６ｅの各端部は、矩形の頂点部分で、接続されている。また、配線３６ａ〜３６ｅで形成される矩形が、Ｚ方向からみたときに基部３１を跨ぐように、配線３６ａ〜３６ｅが配置されている。

【0071】

切替部３５は、基部３１と拡大部３６との間の電気的な導通及び遮断を切り替える部分であって、切替部３５ａ、切替部３５ｂ、ａ接点、及びｂ接点を有している。切替部３５ａは、基部３１の配線間を導通しつつ、基部３１と拡大部３６の配線３６ａとの間を遮断する状態と、基部３１の配線間を遮断しつつ、基部３１と拡大部３６の配線３６ａとの間を導通する状態とを切り替える。切替部３５ａは、ａ接点及びｂ接点に接続できるよう構成されている。切替部３５ｂは、基部３１と拡大部３６の配線３６ｅとの間で、導通及び遮断を切り替える。切替部３５ｂはａ接点には接続できるが、ｂ接点には接続できないように、構成されている。

【0072】

拡大部３６がコイルとして機能する場合と、拡大部３６がコイルとして機能しない場合の切替部３５の状態を、図１０を用いて説明する。図１０は、変形例に係る送電コイル３０のうち、１つの切替部３５及び拡大部３６の部分を拡大した拡大図であって、（ａ）はコイルとして機能しない状態を示し、（ｂ）はコイルとして機能する状態を示す。

【0073】

図１０（ａ）に示すように、拡大部３６をコイルとして機能させない場合には、切替部３５ａがａ接点に接続され、拡大部３６の配線３６ａと基部３１との間が遮断される。また、切替部３５ｂがａ接点に接続されないことで、基部３１と拡大部３６の配線３６ｅとの間が遮断される。

【0074】

図１０（ｂ）に示すように、車両１が拡大部に近づき、拡大部３６をコイルとして機能させる場合には、切替部３５ａがｂ接点に接続されることで、拡大部３６の配線３６ａと基部３１との間が導通される。また、切替部３５ｂがａ接点に接続されることで、基部３１と拡大部３６の配線３６ｅとの間が導通される。

【0075】

これにより、送電コイル３０のコイル面がＹ方向の両方向に拡大することで磁束量が増加しているため、車両１が、Ｙ方向にずれて走行したとしても、非接触給電の効率の低下を抑制することができる。

【0076】

なお、車両検知部１０１は、地上側に設けられたカメラ（図示しない）の撮像画像により、車両１の動きを検知してもよい。また、車両検知部１０１は、送電コイル３０とは別のコイルを設けて、当該コイルと受電コイル４０との間で電力を送電することで、車両１の動きを検知してもよい。電力の送電により、車両１を検知する場合には、電流センサ又は電圧センサを設けて、センサの検出値から、車両１を検出すればよい。さらに、車両検知部１０１は、赤外線等の無線発信器を用いて、車両１を検知してもよい。

【0077】

また、送電コイル３０を構成する基部３１のインダクタンス（Ｌ_ｆ）と拡大部３３のインダクタンス（Ｌ_Ｖ１、Ｌ_Ｖ２、Ｌ_Ｖ３）は、必ずしも、Ｌ_ｆ＞Ｌ_Ｖ１、Ｌ_Ｖ２、Ｌ_Ｖ３の関係を満たすように、設計しなくもよい。例えば、拡大部３３に磁性材等を配置して磁路設計を施すことで、Ｌ_ｆ＜Ｌ_Ｖ１、Ｌ_Ｖ２、Ｌ_Ｖ３の関係を満たすように、設計してもよい。

【0078】

また、本例は、送電コイル２０の有効範囲を、拡大部３３Ａ〜３３Ｃのコイル端の間で規定したが、必ずしもコイル端の間にする必要はなく、例えば、拡大部３３Ａの中心（配線３３ａ〜３３ｃで囲った矩形の中心）と中点として、コイル端の間の範囲より狭い範囲としてもよく、あるいは、コイル端の間の範囲より広い範囲としてもよい。

【0079】

また、本例において、切替部３２によるａ接点とｂ接点との間の切り替えは、コイル検知部１０２の検知結果に対して、遅れ時間をもって、切り替えてもよい。また、切替部３２をａ接点からｂ接点に切り替える場合と、切替部３２をｂ接点からａ接点に切り替える場合との間で、ヒステリシスをもたせてもよい。そして、ヒステリシスをもたせるには、例えばコイル検知部１０２のソフトによる判定出力に対してヒステリシス幅を設けてもよく、あるいは、ハードによるシュミットトリガ回路等を設けてもよい。

【0080】

また、本例は、コイル検知部１０２を省いて、車両１の動きに応じて変化する受電コイル４０の位置を、演算により求めてもよい。すなわち、車両検知部１０１により、車両１が給電経路内に入ったことを検知する際に、コントローラ２０は、車両１の車速を取得する。車速は、通信により車両１から取得してもよく、あるいは車両１の位置から演算で求めてもよい。そして、車両１の検出された位置に対して、各拡大部３３までの距離は予め分かるため、車両の車速から、車両１が各拡大部３３の有効範囲に到達するタイミング、及び、それぞれの有効範囲から出るタイミングも演算することができる。そして、コイル制御部１０３は、演算されたタイミングに応じて、切替部３２を切り替えればよい。

【0081】

また本例の非接触給電システムは、１次側又は２次側の回路に、電力効率をより高めるために、コンデンサを含んだ共振回路を設けてもよい。

【0082】

また本例は、配線３３ａ、３３ｂをＹ方向に延在させたが、必ずしもＹ方向に延在させる必要なく、例えばＸＹ平面において、Ｙ方向に対して一定の傾きをもつ方向に延在させてもよい。また拡大部３３のＸＹ平面における形状は必ずしも矩形にする必要なく、例えば円又は楕円にしてもよい。ただし、漏電磁界を減らすためには、拡大部３３の形状は、受電コイル４０のコイル面の形状と対応させることが好ましい。

【0083】

上記のコントローラ１００が本発明の制御手段に相当する。

【0084】

《第２実施形態》
図１１は、発明の他の実施形態に係る非接触給電システムの送電コイルの一部を拡大した拡大図である。本例では、上述した第１実施形態に対して、送電コイル３０の形状が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。図１１は、送電コイル３０を平面図で示す。図１１では、便宜上、切替部３７を、切替部３７ａ、切替部３７ｂとして記載している。なお、図１１では、２つの切替部３７及び拡大部３８のみを図示しているが、変形例に係る送電コイル１１は、切替部３７及び拡大部３８を、図１の切替部３２及び拡大部３３と同様に、複数有している。

【0085】

複数の拡大部３８は、送電コイル３０を含む平面（図１１のＸＹ平面）で、基部３１を挟む位置に配置されている。複数の拡大部３８は、対になっており、Ｙ方向を長手方向とする配線３８ａ、３８ｃと、Ｘ方向を長手方向とする配線３３ｂとを、それぞれ有している。

【0086】

複数の切替部３７は、基部３１と複数の拡大部３８との間の電気的な導通及び遮断をそれぞれ切り替える部分であって、切替部３７ａ、切替部３７ｂ、ａ接点、及びｂ接点を有している。なお、図１１において、切替部３７、３７ｂのａ接点は、切替部３７ａ、３７ｂのスイッチの先端部分同士の接触部分を、便宜上、接点としている。ｂ接点は、配線３８ａ、３８ｃの先端部分に設けられている。

【0087】

切替部３７ａ、３７ｂは、ａ接点に接続することで、基部３１の配線間の導通しつつ、基部３１と拡大部３８の配線部３８ａ、３８ｃを遮断する。また、切替部３７ａ、３７ｂは、ｂ接点に接続することで、基部３１の配線間を遮断しつつ、基部３１と拡大部３８の配線部３８ａ、３８ｃを導通する。

【0088】

拡大部３８がコイルとして機能する場合と、拡大部３８がコイルとして機能しない場合の切替部３５の状態を、図１２を用いて説明する。図１２は、変形例に係る送電コイル３０のうち、２つの切替部３７及び拡大部３８の部分を拡大した拡大図であって、（ａ）はコイルとして機能しない状態を示し、（ｂ）、（ｃ）はコイルとして機能する状態を示す。

【0089】

図１２（ａ）に示すように、拡大部３８をコイルとして機能させない場合には、切替部３７がａ接点に接続され、拡大部３８の配線３８ａ、３８ｃと基部３１との間が遮断される。

【0090】

図１２（ｂ）に示すように、車両１が、複数の拡大部３８のうち、図１２の紙面上で上側の拡大部３８に近づき、上側の拡大部３８をコイルして機能させる場合には、上側の切替部３７がｂ接点に接続されることで、上側の拡大部３８の配線３８ａ、３８ｃと基部３１との間が導通される。一方、下側の拡大部３８は、コイルとして機能させなくてもよいため、下側の切替部３７がａ接点に接続され、下側の拡大部３８の配線３８ａ、３８ｃと基部３１との間が遮断される。

【0091】

図１２（ｃ）に示すように、車両１が、複数の拡大部３８のうち、図１２の紙面上で下側の拡大部３８に近づき、下側の拡大部３８をコイルして機能させる場合には、下側の切替部３７がｂ接点に接続されることで、下側の拡大部３８の配線３８ａ、３８ｃと基部３１との間が導通される。一方、上側の拡大部３８は、コイルとして機能させなくてもよいため、上側の切替部３７がａ接点に接続され、上側の拡大部３８の配線３８ａ、３８ｃと基部３１との間が遮断される。

【0092】

コントローラ１００は、車両検知部１０１で検知される車両１の位置から、車両１が、複数の拡大部３８のうち、どちらの拡大部３８に近づいているか判定する。車両１が、複数の拡大部３８のうち一方の拡大部３８に近づいている場合には、コントローラ１００のコイル検知部１０２は、受電コイル４０の位置が当該一方の拡大部３８の有効範囲内であるか否かを判定する。

【0093】

そして、受電コイル４０の位置が当該一方の拡大部３８の有効範囲内にある場合には、コントローラ１００のコイル制御部１０３は、当該一方の拡大部３８と基部３１との間を導通させるように、当該一方の拡大部３８に対応する切替部３７ａ、３７ｂを、ｂ接点に接続する。また、コイル制御部１０３は、複数の拡大部３８のうち他方の拡大部３８に対応する切替部３７ａ、３７ｂを、ａ接点に接続する。

【0094】

これにより、車両１が存在する部分では、コイル面の面積を拡大することで磁束量を増加させている。また、車両１が存在しない部分では、コイル面の面積を拡大させていないため、漏洩電磁界を抑えて、給電効率を高めることができる。さらに、車両の進行方向に対して垂直な方向において、本例は、一方の方向だけでなく、他方の方向にも、コイル面を拡大できるように、送電コイル３０を構成しているため、車両１が、運転者のハンドリング技量等によって、基部３１に対してＹ方向にずれた場合に、効率よく、給電することができる。

【0095】

次に、図１３を用いて、給電効率（η）について説明する。本発明では、上記のように、基部３１に対して、切替部３７及び拡大部３８を設け、車両１が存在する部分では、コイル面の面積を拡大するように、切替部３７を切り替えている。一方比較例では、送電コイル３０を基部３１のみで構成し、切替部３７及び拡大部３８を備えていない。ただし、比較例の基部３１は、幅の細い矩形状のループコイルで構成されている。図１３は、基部３１の位置と、受電コイル４０とのＹ方向への位置ずれ量に対する給電効率の特性を示すグラフである。グラフａは本発明の特性を、グラフｂは比較例の特性を示す。

【0096】

比較例では、車両１がＹ方向にずれると、受電コイル４０と基部３１と対向しないため、Ｙ方向への位置ズレに応じて、給電効率が大きく低下する。

【0097】

一方本発明では、車両１がＹ方向にずれても、受電コイル４０は拡大部３８のコイル面と対向するため、Ｙ方向への位置ズレに対して、給電効率の低下を抑制することができる。

【0098】

上記のように、本例において、複数の拡大部３８は、送電コイル３０のコイル面を含む平面で、基部３１を挟む位置に配置されている。これにより、送電コイル３０のコイル面がＹ方向に拡大することで磁束量が増加しているため、車両１が、Ｙ方向にずれて走行したとしても、非接触給電の効率の低下を抑制することができる。

【符号の説明】

【0099】

１…車両
１０…交流電源
２０…高周波電源回路
３０…送電コイル
３１…基部
３２、３２Ａ〜３２Ｃ…切替部
３３、３３Ａ〜３３Ｃ…拡大部
４０…受電コイル
１００…コントローラ
１０１…車両検知部
１０２…コイル検知部
１０３…コイル制御部
１０４…電源回路制御部

【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】