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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024158356
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】送電装置及び非接触給電システム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/40 20160101AFI20241031BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20241031BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
H02J50/40
H02J50/10
H02J7/00 P
H02J7/00 301D
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023073501
(22)【出願日】2023-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】521487580
【氏名又は名称】株式会社パワーウェーブ
(74)【代理人】
【識別番号】100174757
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 伸一郎
(72)【発明者】
【氏名】水谷 豊
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA04
5G503BB01
5G503CC08
5G503FA06
5G503GB08
(57)【要約】
【課題】高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができる送電装置及び非接触給電システムを提供すること。
【解決手段】送電装置１０は、高周波電源１１と、複数の送電部１７ａ～１７ｃと、分配回路１２と、伝送線路１６ａ～１６ｃと、を有する。送電部１７ａ～１７ｃは、電動モビリティ２に設けられた受電部２１ａ～２１ｃのいずれかとワイヤレス結合器を形成することで、その受電部２１ａ～２１ｃに対して電力を送信する。分配回路１２は、高周波電源１１より出力される高周波電力を、複数の送電部１７ａ～１７ｃのそれぞれに分配する。伝送線路１６ａ～１６ｃは、分配回路１２により分配される電力を対応する送電部１７ａ～１７ｃへ伝送する。
【選択図】図２
【解決手段】送電装置１０は、高周波電源１１と、複数の送電部１７ａ～１７ｃと、分配回路１２と、伝送線路１６ａ～１６ｃと、を有する。送電部１７ａ～１７ｃは、電動モビリティ２に設けられた受電部２１ａ～２１ｃのいずれかとワイヤレス結合器を形成することで、その受電部２１ａ～２１ｃに対して電力を送信する。分配回路１２は、高周波電源１１より出力される高周波電力を、複数の送電部１７ａ～１７ｃのそれぞれに分配する。伝送線路１６ａ～１６ｃは、分配回路１２により分配される電力を対応する送電部１７ａ～１７ｃへ伝送する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動体に設けられた負荷に対して給電する電力を受信するための受電部を有して前記移動体に設けられた受電装置に対し、非接触にて電力を送信する送電装置であって、
高周波電源と、
前記受電部とワイヤレス結合器を形成することでその受電部に対して電力を送信する送電部であって、それぞれが同時に同一の前記受電装置に対して前記電力を送信するものではない複数の送電部と、
前記高周波電源より出力される高周波電力を、前記複数の送電部のそれぞれに分配するための分配回路と、
前記複数の送電部のそれぞれに対応して設けられ、前記分配回路により分配される電力を対応する前記送電部へ伝送する伝送線路と、を備えることを特徴とする送電装置。
高周波電源と、
前記受電部とワイヤレス結合器を形成することでその受電部に対して電力を送信する送電部であって、それぞれが同時に同一の前記受電装置に対して前記電力を送信するものではない複数の送電部と、
前記高周波電源より出力される高周波電力を、前記複数の送電部のそれぞれに分配するための分配回路と、
前記複数の送電部のそれぞれに対応して設けられ、前記分配回路により分配される電力を対応する前記送電部へ伝送する伝送線路と、を備えることを特徴とする送電装置。
【請求項2】
前記複数の送電部のそれぞれに対応して、リアクタンスのずれを補償する補償回路を備えることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
【請求項3】
前記補償回路は、
対応する前記送電部に接続される前記伝送線路におけるリアクタンスのずれを補償する伝送線路用補償回路と、
対応する前記送電部により形成され得る前記ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償する結合器用補償回路と、を備え、
少なくとも前記伝送線路用補償回路は、前記分配回路と同一の筐体内に設けられることを特徴とする請求項２記載の送電装置。
対応する前記送電部に接続される前記伝送線路におけるリアクタンスのずれを補償する伝送線路用補償回路と、
対応する前記送電部により形成され得る前記ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償する結合器用補償回路と、を備え、
少なくとも前記伝送線路用補償回路は、前記分配回路と同一の筐体内に設けられることを特徴とする請求項２記載の送電装置。
【請求項4】
前記結合器用補償回路は、
前記送電部側に設けられる結合器用一次側補償回路と、前記受電部側に設けられる結合器用二次側補償回路とによって、前記ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償するものであり、
前記結合器用一次側補償回路は、前記伝送線路用補償回路より前記高周波電源側に配置され且つ前記分配回路と同一の筐体内に設けられることを特徴とする請求項３記載の送電装置。
前記送電部側に設けられる結合器用一次側補償回路と、前記受電部側に設けられる結合器用二次側補償回路とによって、前記ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償するものであり、
前記結合器用一次側補償回路は、前記伝送線路用補償回路より前記高周波電源側に配置され且つ前記分配回路と同一の筐体内に設けられることを特徴とする請求項３記載の送電装置。
【請求項5】
前記伝送線路用補償回路は、
前記伝送線路と前記伝送線路用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成され、
前記結合器用補償回路は、
前記ワイヤレス結合器と前記結合器用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成されることを特徴とする請求項３記載の送電装置。
前記伝送線路と前記伝送線路用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成され、
前記結合器用補償回路は、
前記ワイヤレス結合器と前記結合器用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成されることを特徴とする請求項３記載の送電装置。
【請求項6】
前記伝送線路は、同軸ケーブル又はシールドケーブルにより構成されることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
【請求項7】
前記分配回路は、
前記複数の送電部のそれぞれに接続される前記伝送線路のそれぞれに対応して、対応する前記伝送線路へ送電を行い、また、その送電を停止するためのスイッチを備え、
前記送電装置は、
対応する送電部による電力の送信を行うか否かに基づいて、それぞれのスイッチを制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
前記複数の送電部のそれぞれに接続される前記伝送線路のそれぞれに対応して、対応する前記伝送線路へ送電を行い、また、その送電を停止するためのスイッチを備え、
前記送電装置は、
対応する送電部による電力の送信を行うか否かに基づいて、それぞれのスイッチを制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
【請求項8】
前記高周波電源と、前記分配回路とは、同一の筐体内に設けられることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
【請求項9】
移動体に設けられた負荷に対して給電する電力を受信するための受電部を有して前記移動体に設けられた受電装置と、
請求項１から８のいずれかに記載の送電装置と、を備える非接触給電システム。
請求項１から８のいずれかに記載の送電装置と、を備え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、負荷に給電する電力を受信するための受電部を有する受電装置に対して非接触にて電力を送信する送電装置と、その送電装置を備えた非接触給電システムとに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車や、無人で自動的に活動する電動モビリティが注目され、種々の研究開発がなされている。このような電気自動車及び電動モビリティを普及させるために、搭載されるバッテリのコストや重量、給電時間の長さ、リサイクルの難度、人的コストの増加等が課題となっている。このような課題を解決するための方法の１つとして、無人かつ非接触（ワイヤレス）で給電する技術が検討されている。
【0003】
このような非接触による給電方式として、例えば磁界結合方式や電界結合方式等がある。磁界結合方式は、送電コイルと受電コイルとの間に形成される磁界の結びつきによって電力が磁界エネルギーとして空間を伝わることで、非接触で電力を伝送する（例えば、特許文献１参照）。電界結合方式は、送電電極と受電電極との間に形成されるコンデンサによって電力が電界エネルギーとして空間を伝わることで、非接触で電力を伝送する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第５６２４１０９号公報
【特許文献2】特許第６７６１９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、電気自動車及び電動モビリティといった移動体に対し非接触による給電（非接触給電）を行う状態として、給電スポットに停車した移動体に給電する停車中給電と、稼働（走行）中の移動体に対して給電する走行中給電との２状態が考えられる。
【0006】
非接触給電システムでは、電力を非接触で送電する送電部（送電コイル又は送電電極）の付近に高周波電源を置くレイアウトが一般的である。しかしながら、複数の移動体に対して同時に停車中給電を行いたい場合、給電スポットを複数設ける必要があり、それぞれの給電スポットに対して設けられる高周波電源の設置に多くのスペースが必要となる。これにより、例えば工場内で複数の電動モビリティに対し停車中給電を行う場合、高周波電源の設置が作業スペースを圧迫するという問題点があった。また、駐車場等に停車（又は駐車）する電気自動車に停車中給電を行う場合も、高周波電源の設置が駐車スペースを圧迫したり、駐車可能台数の減少を招いたりするという問題点があった。
【0007】
また、走行中給電の場合、予め決められたルートに沿って送電部を埋設する必要がある。しかしながら、この場合、高周波電源の設置位置との関係によっては移動体が通らない、又は、通る割合の少ない場所にも送電部を埋設する必要があるという問題点があった。
【0008】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができる送電装置及び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】
【0009】
この目的を達成するために本発明の第１の態様に係る送電装置は、移動体に設けられた負荷に対して給電する電力を受信するための受電部を有して前記移動体に設けられた受電装置に対し、非接触にて電力を送信するものであって、高周波電源と、前記受電部とワイヤレス結合器を形成することでその受電部に対して電力を送信する送電部であって、それぞれが同時に同一の前記受電装置に対して前記電力を送信するものではない複数の送電部と、前記高周波電源より出力される高周波電力を、前記複数の送電部のそれぞれに分配するための分配回路と、前記複数の送電部のそれぞれに対応して設けられ、前記分配回路により分配される電力を対応する前記送電部へ伝送する伝送線路と、を備える。
【0010】
本発明の第２の態様に係る送電装置は、第１の態様に係る送電装置において、前記複数の送電部のそれぞれに対応して、リアクタンスのずれを補償する補償回路を備える。
【0011】
本発明の第３の態様に係る送電装置は、第２の態様に係る送電装置において、前記補償回路は、対応する前記送電部に接続される前記伝送線路におけるリアクタンスのずれを補償する伝送線路用補償回路と、対応する前記送電部により形成され得る前記ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償する結合器用補償回路と、を備え、少なくとも前記伝送線路用補償回路は、前記分配回路と同一の筐体内に設けられる。
【0012】
本発明の第４の態様に係る送電装置は、第３の態様に係る送電装置において、前記結合器用補償回路は、前記送電部側に設けられる結合器用一次側補償回路と、前記受電部側に設けられる結合器用二次側補償回路とによって、前記ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償するものであり、前記結合器用一次側補償回路は、前記伝送線路用補償回路より前記高周波電源側に配置され且つ前記分配回路と同一の筐体内に設けられる。
【0013】
本発明の第５の態様に係る送電装置は、第３又は第４の態様に係る送電装置において、前記伝送線路用補償回路は、前記伝送線路と前記伝送線路用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成され、前記結合器用補償回路は、前記ワイヤレス結合器と前記結合器用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成される。
【0014】
本発明の第６の態様に係る送電装置は、第１から第５のいずれかの態様に係る送電装置において、前記伝送線路は、同軸ケーブル又はシールドケーブルにより構成される。
【0015】
本発明の第７の態様に係る送電装置は、第１から第６のいずれかの態様に係る送電装置において、前記分配回路は、前記複数の送電部のそれぞれに接続される前記伝送線路のそれぞれに対応して、対応する前記伝送線路へ送電を行い、また、その送電を停止するためのスイッチを備え、前記送電装置は、対応する送電部による電力の送信を行うか否かに基づいて、それぞれのスイッチを制御する制御部を備える。
【0016】
本発明の第８の態様に係る送電装置は、第１から第７のいずれかの態様に係る送電装置において、前記高周波電源と、前記分配回路とは、同一の筐体内に設けられる。
【0017】
本発明の第９の態様に係る非接触給電システムは、負荷に給電する電力を受信するための受電部を有する受電装置と、第１から第８のいずれかの態様に係る送電装置と、を備える。
【発明の効果】
【0018】
本発明の第１の態様に係る送電装置によれば、移動体に設けられた受電装置の受電部とワイヤレス結合器を形成する送電部に対し、高周波電源から高周波電力が供給され、その送電部からワイヤレス結合器を形成する受電部へ非接触にて電力が送信される。その受電部にて受信した電力が移動体に設けられた負荷に給電される。ここで、送電装置は、それぞれが同時に同一の前記受電装置に対して前記電力を送信するものではない複数の送電部を有している。高周波電源から出力される高周波電力は、分配回路によって、複数の送電部のそれぞれに分配される。そして、分配された電力は、複数の送電部のそれぞれに対応して設けられた各伝送線路によって、対応する送電部に伝送される。このように、分配回路を設けることで、１つの高周波電源から複数の送電部に対して電力を分配できる。また、高周波電源とそれぞれの送電部との距離が離れていたり、また、その距離が区区であったりしても、それぞれの送電部に対応する伝送線路によって、分配回路により分配された電力を伝送できる。よって、高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができるという効果がある。
【0019】
本発明の第２の態様に係る送電装置によれば、第１の態様に係る送電装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、複数の送電部のそれぞれに対応して設けられた補償回路によって、それぞれの送電部におけるリアクタンスのずれが補償される。これにより、それぞれの送電部が、それぞれの事情に合わせた形状で構成され、また、それぞれの事情に合わせた位置に設置されたとしても、補償回路によって高周波電源から負荷側を見た入力インピーダンスの虚部を略ゼロにし、安定して非接触給電を行うことができる。よって、高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができるという効果がある。
【0020】
本発明の第３の態様に係る送電装置によれば、第２の態様に係る送電装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。補償回路は、伝送線路用補償回路と結合器用補償回路とを有しており、伝送線路用補償回路によって、対応する送電部に接続される伝送線路におけるリアクタンスのずれが補償され、結合器用補償回路によって、対応する送電部により形成され得るワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれが補償される。これにより、それぞれの送電部に対応して設けられる補償回路を、伝送線路用補償回路と結合器用補償回路とに分けて容易に設計できるという効果がある。また、少なくとも伝送線路用補償回路が分配回路と同一の筐体内に設けられるので、高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができると共に、送電装置が設けられるエリアにおける当該送電装置の省スペース化を図ることができるという効果がある。
【0021】
本発明の第４の態様に係る送電装置によれば、第３の態様に係る送電装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、結合器用補償回路は、送電部側に設けられる結合器用一次側補償回路と、受電部側に設けられる結合器用二次側補償回路とによって、ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償するように構成される。そして、結合器用一次側補償回路は、伝送線路用補償回路より高周波電源側に配置され、その伝送線路用補償回路と併せて分配回路と同一の筐体内に設けられる。これにより、高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度をより向上させることができると共に、送電装置が設けられるエリアにおける当該送電装置の省スペース化をより図ることができるという効果がある。
【0022】
本発明の第５の態様に係る送電装置によれば、第３又は第４の態様に係る送電装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、伝送線路と伝送線路用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように伝送線路用補償回路が構成され、ワイヤレス結合器と結合器用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように結合器用補償回路が構成される。ここで、前段に変成器又はジャイレータを設け、後段にも変成器又はジャイレータを設けて、これらを縦続接続した場合、１つの変成器又はジャイレータの特性となる。そこで、伝送線路用補償及び結合器用補償回路を上記のような構成とすることで、高周波電源から給電対象となる負荷をそれぞれ見た場合に、１つの変成器又はジャイレータを介して負荷が接続されたものと見なすことができる。よって、高周波電源からそれぞれの負荷を見た入力インピーダンスの虚部が略ゼロとなるので、高周波電源から負荷に対して安定して効率よく給電できる。そして、伝送線路と伝送線路用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように伝送線路用補償回路を設計し、ワイヤレス結合器と結合器用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように結合器用補償回路を設計することで、高周波電源から負荷に対して安定して効率よく給電できる補償回路を容易に実現できるという効果がある。
【0023】
本発明の第６の態様に係る送電装置によれば、第１から第５のいずれかの態様に係る送電装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、伝送線路が同軸ケーブル又はシールドケーブルにより構成されるので、伝送線路を壁や地面に容易に這わせることができる。これにより、高周波電源に対する送電部の設置位置が任意の位置であっても、同軸ケーブル又はシールドケーブルにより構成された伝送線路によって、分配回路と送電部とを容易に接続できる。よって、高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度を更に高めることができるという効果がある。
【0024】
本発明の第７の態様に係る送電装置によれば、第１から第６のいずれかの態様に係る送電装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、分配回路には、複数の送電部のそれぞれに接続される伝送線路のそれぞれに対応して、対応する伝送線路へ送電を行い、また、その送電を停止するためのスイッチが設けられており、対応する送電部による電力の送信を行うか否かに基づいて、それぞれのスイッチが制御部により制御される。これにより、電力の送信を行わない（例えば、ワイヤレス結合器が構成されてない）送電部に接続される伝送線路に対して送電を停止するようにスイッチを制御することで、そのような状態にある送電部に対して電力が供給されることを抑制できる。よって、無駄に電力が消費されることを抑制でき、また、送電部から不要な電磁波が漏洩することを抑制できる。従って、省エネルギー化を図ることができ、また、安全性を確保できるという効果がある。
【0025】
本発明の第８の態様に係る送電装置によれば、第１から第７のいずれかの態様に係る送電装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、高周波電源と、分配回路とが、同一の筐体内に設けられるので、高周波電源と送電部とのレイアウトの自由度をより向上させることができると共に、送電装置が設けられるエリアにおける当該送電装置の省スペース化をより図ることができるという効果がある。
【0026】
本発明の第９の態様に係る非接触給電システムによれば、第１から第８のいずれかの態様に係る送電装置が設けられ、その送電装置の送電部から送信される電力が非接触にて、移動体に設けられた受電装置にて受信される。そして、受電装置によって、受信した電力が、その移動体に設けられた負荷に対して給電される。これにより、対応する送電装置と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の一実施の形態に係る送電装置及び非接触給電システムの概略構成を示す概略構成図である。
【図2】同非接触給電システムの回路構成の一例を概略的に示した回路図である。
【図3】同非接触給電システムの回路構成の別の例を概略的に示した回路図である。
【図4】（ａ）は、同非接触給電システムに設けられる伝送線路用補償回路と結合器用補償回路とを説明するための図であり、（ｂ）は、変成器及びジャイレータの特性を説明するための図である。
【図5】変成器を２段縦続接続した場合、ジャイレータを２段縦続接続した場合、変成器とジャイレータとを縦続接続した場合、ジャイレータと変成器とを縦続接続した場合の特性を示した図である。
【図6】伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つの変成器として見なされる場合において、（ａ）は、高周波電源が定電圧源である場合の分配回路の例を示した回路図であり、（ｂ）は、高周波電源が定電流源である場合の分配回路の例を示した回路図である。
【図7】伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つのジャイレータとして見なされる場合において、（ａ）は、高周波電源が定電圧源である場合の分配回路の例を示した回路図であり、（ｂ）は、高周波電源が定電流源である場合の分配回路の例を示した回路図である。
【図8】（ａ）は、伝送線路用補償回路の回路構成をＴ型回路として実現する場合の回路構成図であり、（ｂ）は、伝送線路用補償回路の回路構成をπ型回路として実現する場合の回路構成図であり、（ｃ）は、伝送線路用補償回路と伝送線路との組み合わせによる回路特性を変成器とした場合とジャイレータとした場合とのそれぞれについて、伝送線路用補償回路をＴ型回路として構成した場合とπ型回路として構成した場合の各素子のリアクタンスの計算式を示した図である。
【図9】ワイヤレス結合器が電界結合方式により構成される場合の、結合器用補償回路が取り得る接続方式と、各接続方式の結合器用補償回路及びワイヤレス結合器のトポロジと、各接続方式に対する結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路のリアクタンスの計算式と、各接続方式において結合器用補償回路及びワイヤレス結合器より得られる回路特性及びその変成比又はジャイレーションレジスタンスの計算式を示した図である。
【図10】ワイヤレス結合器が磁界結合方式により構成される場合の、結合器用補償回路が取り得る接続方式と、各接続方式の結合器用補償回路及びワイヤレス結合器のトポロジと、各接続方式に対する結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路のリアクタンスの計算式と、各接続方式において結合器用補償回路及びワイヤレス結合器より得られる回路特性及びその変成比又はジャイレーションレジスタンスの計算式を示した図である。
【図11】（ａ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に直列接続されるインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共に変成器を構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図であり、（ｂ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に並列接続されるインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共に変成器を構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図である。
【図12】（ａ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に直列接続されるインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共にジャイレータを構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図であり、（ｂ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に並列接続されるインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共にジャイレータを構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図である。
【図13】（ａ）は、設計した非接触給電システムの等価回路の一例を示した図であり、（ｂ）は、設計した同等価回路の各パラメータの値を示した図である。
【図14】同等価回路のシミュレーション結果を示した図である。
【図15】（ａ）は、設計した非接触給電システムの等価回路の別の例を示した図であり、（ｂ）は、設計した同等価回路の各パラメータの値を示した図である。
【図16】同等価回路のシミュレーション結果を示した図である。
【図17】設計した非接触給電システムの等価回路の更に別の例を示した図である。
【図18】設計した同等価回路の各パラメータの値を示した図である。
【図19】同等価回路のシミュレーション結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。よって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素並びに構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。従って、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【0029】
まず、図１～図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る送電装置１０及び非接触給電システム１の概略を説明する。図１は、送電装置１０及び非接触給電システム１の概略構成を示す概略構成図である。図２は、非接触給電システム１の回路構成の一例を概略的に示した回路図である。図３は、非接触給電システム１の回路構成の別の例を概略的に示した回路図である。
【0030】
非接触給電システム１は、移動体に設けられた負荷に対して非接触（無線）にて給電するシステムである。例えば、非接触給電システム１は、図１に示すように、移動体として複数の電動モビリティ２が無人で自動的に走行しながら活動する工場内に設けられる。
【0031】
電動モビリティ２は、例えば、無人搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）や自動搬送ロボット（ＡＭＲ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ）等が知られている。無人搬送車（ＡＧＶ）は、事前にプログラムされたソフトウェアに基づき、磁気テープ、ビーコン、バーコード等のガイドに従って自動的に走行するものである。自動搬送ロボット（ＡＭＲ）は、地図情報、現在位置情報、及び、センシングにより得られる周囲の状況を判断しながら、加速、減速、操舵を制御して、ガイドなしに自動的に走行するものである。
【0032】
電動モビリティ２には、その走行に必要な電力を蓄電するバッテリ（図示せず）が設けられている。非接触給電システム１は、このバッテリを負荷として、そのバッテリに対して非接触にて給電するものであり、バッテリは、非接触給電システム１より給電された電力を充電することで、蓄電がなされる。
【0033】
なお、非接触給電システム１により負荷に対して給電が行われる移動体は、上記の電動モビリティ２に限られるものではなく、例えば公道（又は私道）を走行する電気自動車や、電動キックボード、また、一人乗りの移動支援機器であるパーソナルモビリティ等であってもよい。また、非接触給電システム１により給電が行われる負荷は、バッテリに限られるものではなく、給電された電力によって動作するもの（例えば、モータ）等であってもよい。
【0034】
以下、非接触給電システム１が、工場内を走行する電動モビリティ２のバッテリに対して給電を行う場合を例として説明を続ける。非接触給電システム１が、他の移動体が有する負荷に対して給電を行う場合は、「工場内」を、その移動体が走行する場所に読み替えることで説明できる。
【0035】
非接触給電システム１は、工場内に固定して設置された送電装置１０と、個々の電動モビリティ２に設けられた受電装置（図２及び図３に示す第一受電装置２０ａ、第二受電装置２０ｂ及び第三受電装置２０ｃの少なくともいずれか１つ）とにより構成される。
【0036】
先ず、受電装置（第一受電装置２０ａ、第二受電装置２０ｂ及び第三受電装置２０ｃ）について説明する。第一受電装置２０ａ、第二受電装置２０ｂ及び第三受電装置２０ｃは、それぞれ別個の電動モビリティ２に設けられており、いずれも同じ電動モビリティ２に設けられたバッテリ（受電側負荷）に給電するための電力を非接触（無線）にて受信する装置である。
【0037】
第一受電装置２０ａは、図２及び図３に示す通り、少なくとも第一受電部２１ａと第一結合器用二次側補償回路１４２ａとを有して構成される。また、他の受電装置（第二受電装置２０ｂ、第三受電装置２０ｃ）も、同様の構成を有する。
【0038】
即ち、第二受電装置２０ｂは、少なくとも第二受電部２１ｂと第二結合器用二次側補償回路１４２ｂとを有して構成され、第三受電装置２０ｃは、少なくとも第三受電部２１ｃと第三結合器用二次側補償回路１４２ｃとを有して構成される。そして、第二受電部２１ｂ及び第三受電部２１ｃは、第一受電部２１ａと同様の構成を有し、第二結合器用二次側補償回路１４２ｂ及び第三結合器用二次側補償回路１４２ｃは、第一結合器用二次側補償回路１４２ａと同様の構成を有するものである。
【0039】
よって、以下では、第一受電装置２０ａ（第一受電部２１ａ及び第一結合器用二次側補償回路１４２ａ）を中心に説明し、第二受電装置２０ｂ（第二受電部２１ｂ及び第二結合器用二次側補償回路１４２ｂ）と、第三受電装置２０ｃ（第三受電部２１ｃ及び第三結合器用二次側補償回路１４２ｃ）との詳細な説明は省略する。
【0040】
なお、以下の説明において、第一受電部２１ａ、第二受電部２１ｂ、第三受電部２１ｃをまとめて「受電部」とも言う。また、第一結合器用二次側補償回路１４２ａ、第二結合器用二次側補償回路１４２ｂ、第三結合器用二次側補償回路１４２ｃをまとめて「結合器用二次側補償回路」とも言う。
【0041】
第一受電部２１ａは、送電装置１０の後述する第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃのいずれか（図２及び図３に示す例では、第一送電部１７ａ）とワイヤレス結合器（図２及び図３に示す例では、第一ワイヤレス結合器３０ａ）を形成する。
【0042】
第一受電部２１ａは、第一送電部１７ａと第一ワイヤレス結合器３０ａを形成する場合、第一送電部１７ａから送信される電力を非接触（無線）にて受信する。第一受電部２１ａは、第二送電部１７ｂと第二ワイヤレス結合器３０ｂを形成する場合、第二送電部１７ｂから送信される電力を非接触（無線）にて受信する。第一受電部２１ａは、第三送電部１７ｃと第三ワイヤレス結合器３０ｃを形成する場合、第三送電部１７ｃから送信される電力を非接触（無線）にて受信する。
【0043】
ワイヤレス結合器は、例えば電界結合方式によるものであってもよいし、磁界結合方式によるものであってもよい。電界結合方式の場合、第一受電部２１ａは、平板状の導体である電極によって構成される。また、磁界結合方式の場合、第一受電部２１ａは、コイルにより構成される。
【0044】
第一結合器用二次側補償回路１４２ａは、第一受電部２１ａの出力側において第一受電部２１ａと縦続接続され、第一受電部２１ａとワイヤレス結合器を形成する送電部に対応して送電装置１０に設けられた後述の結合器用一次側補償回路と共に、結合器用補償回路を構成する。
【0045】
例えば、第一受電部２１ａが第一送電部１７ａと第一ワイヤレス結合器３０ａを形成する場合、第一送電部１７ａに対応して送電装置１０に設けられた第一結合器用一次側補償回路１４１ａと共に第一結合器用補償回路１４ａを構成する。第一受電部２１ａが第二送電部１７ｂと第二ワイヤレス結合器３０ｂを形成する場合、第二送電部１７ｂに対応して送電装置１０に設けられた第二結合器用一次側補償回路１４１ｂと共に第二結合器用補償回路１４ｂを構成する。第一受電部２１ａが第三送電部１７ｃと第三ワイヤレス結合器３０ｃを形成する場合、第三送電部１７ｃに対応して送電装置１０に設けられた第三結合器用一次側補償回路１４１ｃと共に第三結合器用補償回路１４ｃを構成する。
【0046】
第一結合器用二次側補償回路１４２ａの詳細については、第一結合器用補償回路１４ａ、第二結合器用補償回路１４ｂ、第三結合器用補償回路１４ｃ（以下、これらをまとめて「結合器用補償回路」とも言う。）の説明と併せて後述するが、これら結合器用補償回路によって、対応するワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれが補償される。
【0047】
第一受電装置２０ａは、第一受電部２１ａにて受信した電力を、図示しない整流回路を介して直流電圧に変換した後、バッテリに給電する。バッテリは、給電された電力を蓄電する。電動モビリティ２は、このバッテリに蓄電された電力を用いてモータを駆動する等し、工場内を走行する。
【0048】
次いで、送電装置１０について説明する。図１に示す通り、送電装置１０は、電源ユニット５と、複数の送電部（図１に示す例では、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃ）と、複数の伝送線路（図１に示す例では、第一伝送線路１６ａ、第二伝送線路１６ｂ及び第三伝送線路１６ｃ）とにより構成される。
【0049】
第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃは、いずれも工場内の床下若しくは壁の中に固定して埋設され、又は、床上に設置される。図２及び図３に示す通り、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃはそれぞれ、個々の電動モビリティ２に設けられた受電装置の受電部とワイヤレス結合器を形成することで、その受電部に対して電力を非接触（無線）にて送信する。また、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃは、それぞれ独立して異なる電動モビリティ２の受電装置に対して電力を送信可能に構成される。なお、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃは、それぞれが同時に同一の受電装置に対して電力を送信するものではない。
【0050】
具体的には、第一送電部１７ａは、図２及び図３に示す第一受電装置２０ａの第一受電部２１ａ、第二受電装置２０ｂの第二受電部２１ｂ、及び第三受電装置２０ｃの第三受電部２１ｃのいずれかと、第一ワイヤレス結合器３０ａを形成可能である。また、第二送電部１７ｂは、これらの受電部のいずれかと第二ワイヤレス結合器３０ｂを形成可能であり、第三送電部１７ｃは、これらの受電部のいずれかと第三ワイヤレス結合器３０ｃを形成可能である。
【0051】
第一送電部１７ａは、第一ワイヤレス結合器３０ａを形成した受電部に対して、非接触（無線）にて電力を送信し、第二送電部１７ｂは、第二ワイヤレス結合器３０ｂを形成した受電部に対して、非接触（無線）にて電力を送信し、第三送電部１７ｃは、第三ワイヤレス結合器３０ｃを形成した受電部に対して、非接触（無線）にて電力を送信する。
【0052】
ここで、ワイヤレス結合器が電界結合方式の場合、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃは、平板状の導体である電極によって構成される。この場合、上記した通り、いずれの受電装置の受電部も平板状の導体である電極によって構成される。第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃはそれぞれ、受電装置の受電部と対向することで電界結合を形成し、対向した受電部に対して電力を送信する。
【0053】
また、ワイヤレス結合器が磁界結合方式の場合、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃは、コイルによって構成される。この場合、上記した通り、いずれの受電装置の受電部もコイルによって構成される。第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃはそれぞれ、受電装置の受電部と接近することで磁界結合を形成し、接近した受電部に対して電力を送信する。
【0054】
ここで、第一送電部１７ａ及び第三送電部１７ｃは、給電スポットと呼ばれる位置の床下又は壁の中に埋設されて固着される。給電スポットは、その位置に停車（又は駐車）した電動モビリティ２に対して給電を行う場所である。即ち、第一送電部１７ａ及び第三送電部１７ｃは、給電スポットに停車した電動モビリティ２に対して給電する停車中給電を行うために設けられた送電部である。
【0055】
一方、第二送電部１７ｂは、電動モビリティ２が走行し得るルート（走行路）の床下又は壁の中に埋設されて固着される。即ち、第二送電部１７ｂは、稼働（走行）中の電動モビリティ２に対して給電する走行中給電を行うために設けられた送電部である。
【0056】
このように、非接触給電システム１は、電動モビリティ２に対して停車中給電を行う送電部（第一送電部１７ａ、第三送電部１７ｃ）と、走行中給電を行う送電部（第二送電部１７ｂ）とが混在して設けられる。なお、非接触給電システム１は、電動モビリティ２に対して停車中給電を行う送電部のみが複数設けられるものであってもよいし、電動モビリティ２に対して走行中給電を行う送電部のみが複数設けられるものであってもよい。
【0057】
電源ユニット５は、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ、第三送電部１７ｃのそれぞれに電力を供給するものであり、１つの筐体の中に、図１に示す高周波電源１１と分配回路１２と制御部１８とを有して構成される。電源ユニット５が構成される筐体は、工場内に固定して設置される。
【0058】
高周波電源１１は、直流電力又は商用電力から高周波電力を生成する高周波インバータにより構成され、高周波インバータにて生成された高周波電力を出力する。分配回路１２は、高周波電源１１より出力される高周波電力を、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ、第三送電部１７ｃの複数の送電部のそれぞれに分配するための回路である。制御部１８は、複数の伝送部のそれぞれに接続される後述の伝送線路（第一伝送線路１６ａ、第二伝送線路１６ｂ、第三伝送線路１６ｃ）のそれぞれに対応して分配回路１２に設けられた、スイッチ（図２及び図３に示す第一スイッチ１３ａ、第二スイッチ１３ｂ及び第三スイッチ１３ｃ）を制御する。分配回路１２及び制御部１８の詳細については図２及び図３を参照して後述する。
【0059】
伝送線路は、複数の送電部のそれぞれに対応して設けられ、分配回路１２と対応する送電部とを接続する。具体的には、第一伝送線路１６ａは、第一送電部１７ａに対応して設けられ、分配回路１２により第一送電部１７ａに対して分配される電力を、第一送電部１７ａへ伝送する。第二伝送線路１６ｂは、第二送電部１７ｂに対応して設けられ、分配回路１２により第二送電部１７ｂに対して分配される電力を、第二送電部１７ｂへ伝送する。第三伝送線路１６ｃは、第三送電部１７ｃに対応して設けられ、分配回路１２により第三送電部１７ｃに対して分配される電力を、第三送電部１７ｃへ伝送する。
【0060】
これらの伝送線路は、いずれも同軸ケーブル又はシールドケーブルにより構成される。
【0061】
次に、図２及び図３を参照して、分配回路１２の詳細について説明する。図２に示す例では、１つの高周波電源１１に対し、複数の送電部（第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃ）がそれぞれ並列接続されるように分配回路１２が構成される。この場合、高周波電源１１として常に一定の電圧が出力される定電圧源を用いることで、高周波電源１１から出力される電圧が、並列接続されたそれぞれの送電部に印加される。これにより、高周波電源１１から出力される高周波電力が、それぞれの送電部に分配される。
【0062】
また、図３に示す例では、１つの高周波電源１１に対し、複数の送電部（第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃ）がそれぞれ直列接続されるように分配回路１２が構成される。この場合、高周波電源１１として常に一定の電流が出力される定電流源を用いることで、高周波電源１１から出力される電流がそれぞれの送電部に流れる。これにより、高周波電源１１から出力される高周波電力が、それぞれの送電部に分配される。
【0063】
分配回路１２は、図２及び図３に示す通り、複数の送電部のそれぞれに接続される伝送線路のそれぞれに対応して、対応する伝送線路への送電を行い、また、その送電を停止するスイッチ（第一スイッチ１３ａ、第二スイッチ１３ｂ及び第三スイッチ１３ｃ）が設けられる。例えば、第一スイッチ１３ａは、第一伝送線路１６ａに対応して設けられ、第一伝送線路１６ａへ送電を行い、また、その送電を停止する。第二スイッチ１３ｂは、第二伝送線路１６ｂに対応して設けられ、第二伝送線路１６ｂへ送電を行い、また、その送電を停止する。第三スイッチ１３ｃは、第三伝送線路１６ｃに対応して設けられ、第三伝送線路１６ｃへ送電を行い、また、その送電を停止する。
【0064】
分配回路１２が、図２に示す通り、１つの高周波電源１１に対して複数の送電部をそれぞれ並列接続させるように構成される場合、それぞれのスイッチは、対応する伝送線路と直列接続される。この場合、スイッチが閉状態にあると、高周波電源と対応する伝送線路とが接続され、高周波電源から出力される電力が対応する伝送線路に送電される。一方、スイッチが開状態にあると、高周波電源と対応する伝送線路とが切り離され、高周波電源から出力される電力の対応する伝送線路への送電が停止される。
【0065】
一方、分配回路１２が、図３に示す通り、１つの高周波電源１１に対して複数の送電部をそれぞれ直列接続させるように構成される場合、それぞれのスイッチは、対応する伝送線路と並列接続される。この場合、スイッチが開状態にあると、スイッチはオープン状態となるため、高周波電源から出力される電力が対応する伝送線路に送電される。一方、スイッチが閉状態にあると、スイッチはショート状態となるため、高周波電源から出力される電力はスイッチを通ることになり、対応する伝送線路への送電が停止される。
【0066】
これらのスイッチは、制御部１８により制御される。制御部１８は、それぞれの送電部毎に、その送電部による電力の送信を行うか否かを判断し、その判断結果に基づいて、判断対象となった送電部に接続される伝送線路に対応するスイッチを制御する。
【0067】
送電部による電力の送信を行うか否かの判断は、例えば、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成しているかを判断することで行われる。例えば、制御部１８は、それぞれの電動モビリティ２の位置情報を取得し、その位置情報に基づいて、一の送電部と電動モビリティ２の受電部とでワイヤレス結合器が形成されたか否かを判断してもよい。また、電動モビリティ２から送信される無線信号（電波、光等）をそれぞれの送電部の近傍に設けられた受信器により受信されるか否かによって、制御部１８が、一の送電部と電動モビリティ２の受電部とでワイヤレス結合器が形成されたか否かを判断してもよい。
【0068】
制御部１８は、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成していると判断すると、その送電部による電力の送信を行うと判断して、その送電部に接続される伝送線路へ送電が行われるように、その伝送線路に対応するスイッチを制御する。また、制御部１８は、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成していないと判断すると、その送電部による電力の送信を行わないと判断して、その送電部に接続される伝送線路への送電が停止ように、その伝送線路に対応するスイッチを制御する。
【0069】
なお、説明の便宜上、制御部１８は、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成しているかを判断して、送電部による電力の送信を行うか否かの判断を行うものとしたが、制御部１８は、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成しているかを判断することなく、電動モビリティ２の位置関係等からそのまま判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成しているかを判断してもよい。
【0070】
また、制御部１８は、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成しているかの判断に基づいて、即、対応する送電部に接続される伝送線路に対応したスイッチを制御するものも、「対応する送電部による電力の送信を行うか否かに基づいて、それぞれのスイッチを制御する」という本発明の概念に含まれる。
【0071】
また、制御部１８は、送電部による電力の送信を行うか否かを判断する場合に、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成しているかの判断に加えて、給電対象となる電動モビリティ２のバッテリの充電状態を判断してもよい。即ち、制御部１８は、判断対象となる送電部がワイヤレス結合器を形成している場合に、ワイヤレス結合器を形成した受電部を有する電動モビリティ２のバッテリの充電状態を電動モビリティ２より受信し、そのバッテリが満充電状態にあれば、送電部による電力の送信を行わないと判断して、対応するスイッチを制御してもよい。
【0072】
【0073】
即ち、第一送電部１７ａに対し、第一スイッチ１３ａと第一伝送線路１６ａとの間に第一結合器用一次側補償回路１４１ａと第一伝送線路用補償回路１５ａとが縦続接続される。第二送電部１７ｂに対し、第二スイッチ１３ｂと第二伝送線路１６ｂとの間に第二結合器用一次側補償回路１４１ｂと第二伝送線路用補償回路１５ｂとが縦続接続される。第三送電部１７ｃに対し、第三スイッチ１３ｃと第三伝送線路１６ｃとの間に第三結合器用一次側補償回路１４１ｃと第三伝送線路用補償回路１５ｃとが縦続接続される。
【0074】
また、それぞれの結合器用一次側補償回路（第一結合器用一次側補償回路１４１ａ、第二結合器用一次側補償回路１４１ｂ、第三結合器用一次側補償回路１４１ｃ）は、伝送線路用補償回路（第一伝送線路用補償回路１５ａ、第二伝送線路用補償回路１５ｂ、第三伝送線路用補償回路１５ｃ）よりも高周波電源１１側に配置される。
【0075】
ここで、図４及び図５を参照しながら、それぞれの送電部に対応して設けられる伝送線路用補償回路と結合器用補償回路（結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路）について説明する。図４（ａ）は、伝送線路用補償回路と結合器用補償回路（結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路）とを説明するための図であり、図４（ｂ）は、変成器及びジャイレータの特性を説明するための図である。図５は、変成器を２段縦続接続した場合、ジャイレータを２段縦続接続した場合、変成器とジャイレータとを縦続接続した場合、ジャイレータと変成器とを縦続接続した場合の特性を示した図である。
【0076】
図４（ａ）は、第一送電部１７ａ及び第一受電部２１ａにより形成される第一ワイヤレス結合器３０ａに対して設けられる第一伝送線路用補償回路１５ａ及び第一結合器用補償回路１４ａを図示しており、以下の説明においても、第一伝送線路用補償回路１５ａ及び第一結合器用補償回路１４ａについて説明する。
【0077】
なお、第一ワイヤレス結合器３０ａを形成する受電装置側の受電部がいずれの受電部であっても、第一伝送線路用補償回路１５ａ及び第一結合器用補償回路１４ａは同様の構成を持つ。また、第二送電部１７ｂに対して設けられる第二伝送線路用補償回路１５ｂ及び第二結合器用補償回路１４ｂ、並びに第三送電部１７ｃに対して設けられる第三伝送線路用補償回路１５ｃ及び第三結合器用補償回路１４ｃは、どの受信部と第二ワイヤレス結合器３０ｂ又は第三ワイヤレス結合器３０ｃを形成したとしても、第一伝送線路用補償回路１５ａ及び第一結合器用補償回路１４ａと同様の構成を持つ。よって、これらの説明は省略する。
【0078】
第一伝送線路用補償回路１５ａは、第一伝送線路１６ａにおけるリアクタンスのずれを補償する回路である。第一結合器用補償回路１４ａは、この第一結合器用補償回路１４ａを構成する送電装置１０側に設けられた第一結合器用一次側補償回路１４１ａと、第一受電装置２０ａ側に設けられた第一結合器用二次側補償回路１４２ａとによって、第一ワイヤレス結合器３０ａにおけるリアクタンスのずれを補償する回路である。
【0079】
ここで、高周波電源１１は、入力インピーダンスによって動作が大きく変化する。特に、高周波電源１１から電動モビリティ２のバッテリ（負荷）側を見た入力インピーダンスの虚部が大きくなると、高周波電源１１においてエネルギー損失が発生し、スイッチング素子やその他の素子の熱破壊が生じる恐れがある。また、その入力インピーダンスの虚部により無効電力が発生するので、高周波電源１１からバッテリへの供給電力が低下し、給電効率の低下につながる。
【0080】
第一伝送線路用補償回路１５ａ及び第一結合器用補償回路１４ａは、それぞれがリアクタンスのずれを補償することで、高周波電源１１から見た入力インピーダンスの虚部を略ゼロにするように調整する。ここで、高周波電源１１から見た入力インピーダンスの虚部を略ゼロにするように調整するとは、高周波電源１１から見た入力インピーダンスの虚部を理想的にゼロにするように調整することであり、実装上の誤差によって入力インピーダンスの虚部がゼロから外れることを許容することを意味する。
【0081】
具体的には、第一伝送線路用補償回路１５ａは、第一伝送線路１６ａと第一伝送線路用補償回路１５ａとによって、変成器又はジャイレータの特性となるように構成される。また、第一結合器用補償回路１４ａは、第一ワイヤレス結合器３０ａと、第一結合器用補償回路１４ａを構成する第一結合器用一次側補償回路１４１ａ及び第一結合器用二次側補償回路１４２ａとによって、変成器又はジャイレータの特性となるように構成される。
【0082】
ここで、図４（ｂ）に示す通り、変成器の特性とは、Ｆパラメータ（縦続行列）が対角行列（左上から右下にかけての対角成分以外が０である正方行列）となる状態を意味し、ジャイレータの特性とは、Ｆパラメータ（縦続行列）が反対角行列（左下から右上にかけての反対角成分以外が０である正方行列）となる状態を意味する。
【0083】
変成器及びジャイレータは、同種を２つ組み合わせて縦続接続した場合、図５に示す通り、変成器の特性を示す。即ち、２つの変成器が縦続接続された場合、全体のＦパラメータは、各々の変成器のＦパラメータの積で求めることができ、結果として変成器の特性である対角行列となる。また、２つのジャイレータが縦続接続された場合も、全体のＦパラメータは変成器の特性である対角行列となる。
【0084】
一方、変成器及びジャイレータは、異種を２つ組み合わせて縦続接続した場合、図５に示す通り、ジャイレータの特性を示す。即ち、前段に変成器、後段にジャイレータが縦続接続された場合、全体のＦパラメータはジャイレータの特性である反対角行列となる。また、後段にジャイレータ、前段に変成器が縦続接続された場合も、全体のＦパラメータはジャイレータの特性である反対角行列となる。
【0085】
これにより、第一伝送線路１６ａと第一伝送線路用補償回路１５ａとによって変成器又はジャイレータの特性となるようにし、第一ワイヤレス結合器３０ａと第一結合器用補償回路１４ａを構成する第一結合器用一次側補償回路１４１ａ及び第一結合器用二次側補償回路１４２ａとによって変成器又はジャイレータの特性となるようにすることで、非接触給電システム１は、第一送電部１７ａに対応する第一伝送線路１６ａ、第一伝送線路用補償回路１５ａ、第一ワイヤレス結合器３０ａ及び第一結合器用補償回路１４ａを、１つの変成器又はジャイレータとして等価的に見なすことができる。
【0086】
そして、変成器及びジャイレータは、そのインピーダンス変換特性として図４（ｂ）に示す特性を有している。即ち、変成器又はジャイレータに接続される負荷インピーダンスをＺｌとした場合に、変成比がｎの変成器の入力インピーダンスＺｉｎは、ｎ２Ｚｌとなり、ジャイレーションレジスタンスがｒｇのジャイレータの入力インピーダンスＺｉｎは、ｒｇ２／Ｚｌとなる。
【0087】
よって、第一ワイヤレス結合器３０ａの出力側（第一受電装置２０ａ）に接続される整流回路及びバッテリのインピーダンスが、実部のみ（抵抗成分のみ）を有するように構成すれば、非接触給電システム１は、高周波電源１１から見た第一送電部１７ａの入力インピーダンスの虚部を略ゼロとして実部のみとすることができる。
【0088】
また、非接触給電システム１は、高周波電源１１から出力される高周波電力を分配し得る送電部毎に、伝送線路用補償回路及び結合器用補償回路を設けている。そして、各伝送線路用補償回路は、対応する送電部に接続される伝送線路と共に変成器又はジャイレータの特性となるように構成される。また、各結合器用補償回路は、対応する送電部により構成されるワイヤレス結合器と共に変成器又はジャイレータの特性となるように、結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路が構成される。
【0089】
よって、非接触給電システム１は、高周波電源１１から出力される高周波電力を、任意の位置に設置された各送電部に分配したとしても、高周波電源１１から見たそれぞれの送電部の入力インピーダンスの虚部を略ゼロとして実部のみとすることができる。しかも、各送電部に対して接続される伝送線路の長さが異なったとしても、その伝送線路の長さの違いによって異なる位相遅延量を、それぞれの伝送線路用補償回路にて補償でき、それぞれで容易に高周波電源１１から見たそれぞれの送電部の入力インピーダンスの虚部を略ゼロとして実部のみとすることができる。
【0090】
従って、図２に示すように、高周波電源１１に対して複数の送電部を並列接続した場合であっても、また、図３に示すように、高周波電源１１に対して複数の送電部を直列接続した場合であっても、スイッチによって高周波電源１１と接続される送電部の合成入力インピーダンスは、虚部が略ゼロとなって実部のみとなる。
【0091】
その結果、非接触給電システム１は、高周波電源１１においてエネルギー損失が発生し、スイッチング素子やその他の素子の熱破壊が生じる恐れを抑制できる。また、非接触給電システム１は、無効電力の発生を抑制できるので、高周波電源１１からバッテリへの給電効率を高く維持できる。よって、非接触給電システム１は、高周波電源１１から出力される高周波電力を任意の位置に設置された各送電部に分配しつつ、安定した動作を行うことができる。
【0092】
ここで、図４（ｂ）に示す通り、変成器は、定電圧が入力された場合に定電圧が出力され、定電流が入力された場合に定電流が出力される。これにより、各送電部に対応する伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つの変成器として構成される場合、高周波電源１１の種類（定電圧源又は定電流源）に応じて、分配回路１２の好ましい構成が図６に示す通りに決定される。
【0093】
まず、図６（ａ）は、伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つの変成器として見なされ、高周波電源１１が定電圧源である場合の分配回路１２の例を示した回路図である。この場合、分配回路１２は、高周波電源１１に対して複数の送電部を並列接続するように構成するのが好ましい。高周波電源１１からは定電圧が出力されるので、スイッチが閉じた経路では、バッテリ（負荷）に一定の電圧が出力される。
【0094】
よって、それぞれの送電部に対して接続されたバッテリ（負荷）の抵抗値が変動したとしても、それぞれのバッテリ（負荷）に対して一定の電圧が維持されて出力されるので、安定した給電動作を実現できる。また、スイッチが開いた経路では、高周波電源１１からの電力の供給が抑制されるので、高周波電源１１全体の出力電力を減少させることができ、省電力化を図ることができる。
【0095】
次いで、図６（ｂ）は、伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つの変成器として見なされ、高周波電源１１が定電流源である場合の分配回路１２の例を示した回路図である。この場合、分配回路１２は、高周波電源１１に対して複数の送電部を直列接続するように構成するのが好ましい。高周波電源１１からは定電流が出力されるので、スイッチが開いた経路では、バッテリ（負荷）に一定の電流が出力される。
【0096】
よって、それぞれの送電部に対して接続されたバッテリ（負荷）の抵抗値が変動したとしても、それぞれのバッテリ（負荷）に対して一定の電流が維持されて出力されるので、安定した給電動作を実現できる。また、スイッチが閉じた経路では、高周波電源１１からの電力の供給が抑制されるので、高周波電源１１全体の出力電力を減少させることができ、省電力化を図ることができる。
【0097】
一方、図４（ｂ）に示す通り、ジャイレータは、定電圧が入力された場合に定電流が出力され、定電流が入力された場合に定電圧が出力される。これにより、各送電部に対応する伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つのジャイレータとして構成される場合、高周波電源１１の種類（定電圧源又は定電流源）に応じて、分配回路１２の好ましい構成が図７に示す通りに決定される。
【0098】
まず、図７（ａ）は、伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つのジャイレータとして見なされ、高周波電源１１が定電圧源である場合の分配回路１２の例を示した回路図である。この場合、分配回路１２は、高周波電源１１に対して複数の送電部を並列接続するように構成するのが好ましい。高周波電源１１からは定電圧が出力されるので、スイッチが閉じた経路では、バッテリ（負荷）に一定の電流が出力される。
【0099】
よって、それぞれの送電部に対して接続されたバッテリ（負荷）の抵抗値が変動したとしても、それぞれのバッテリ（負荷）に対して一定の電流が維持されて出力されるので、安定した給電動作を実現できる。また、スイッチが開いた経路では、高周波電源１１からの電力の供給が抑制されるので、高周波電源１１全体の出力電力を減少させることができ、省電力化を図ることができる。
【0100】
次いで、図７（ｂ）は、伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が１つのジャイレータとして見なされ、高周波電源１１が定電流源である場合の分配回路１２の例を示した回路図である。この場合、分配回路１２は、高周波電源１１に対して複数の送電部を直列接続するように構成するのが好ましい。高周波電源１１からは定電流が出力されるので、スイッチが開いた経路では、バッテリ（負荷）に一定の電圧が出力される。
【0101】
よって、それぞれの送電部に対して接続されたバッテリ（負荷）の抵抗値が変動したとしても、それぞれのバッテリ（負荷）に対して一定の電圧が維持されて出力されるので、安定した給電動作を実現できる。また、スイッチが閉じた経路では、高周波電源１１からの電力の供給が抑制されるので、高周波電源１１全体の出力電力を減少させることができ、省電力化を図ることができる。
【0102】
以上のように、各送電部に対応する伝送線路、伝送線路用補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路の全体として回路特性（変成器か、ジャイレータか）と、高周波電源１１の種類（定電圧源か、定電流源か）との組み合わせで、４通りの構成が考えられる。どの構成を使用するかは、アプリケーションの特性に応じて決定されてもよい。
【0103】
【0104】
まず、図８（ａ）は、伝送線路用補償回路の回路構成をＴ型回路として実現する場合の回路構成図である。図８（ｂ）は、伝送線路用補償回路の回路構成をπ型回路として実現する場合の回路構成図である。図８（ｃ）は、伝送線路用補償回路と伝送線路との組み合わせによる回路特性を変成器とした場合とジャイレータとした場合とのそれぞれについて、伝送線路用補償回路をＴ型回路として構成した場合とπ型回路として構成した場合の各素子のリアクタンスの計算式を示した図である。図８（ｃ）に示す各素子のリアクタンスＸ１、Ｘ２、Ｘ３は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す各素子のリアクタンスＸ１、Ｘ２、Ｘ３に対応する。
【0105】
伝送線路用補償回路と伝送線路との組み合わせによる回路特性（変成器か、ジャイレータか）と、伝送線路用補償回路の回路構成（Ｔ型回路か、π型回路か）とを、使用するアプリケーションに求められる仕様等に基づいて決定する。また、回路特性を変成器とする場合はその変成器の変成比ｎを、回路特性をジャイレータとする場合はそのジャイレータのジャイレーションレジスタンスｒｇを、求められる仕様に応じて決定する。そして、接続される伝送線路の特性インピーダンスＺｃと位相遅延量Φとに基づいて、図８（ｃ）に示す決定した回路特性及び回路構成に対応した計算式により、各素子のリアクタンスＸ１、Ｘ２、Ｘ３の値を決定する。
【0106】
次いで、図９は、ワイヤレス結合器が電界結合方式により構成される場合の、結合器用補償回路が取り得る接続方式と、各接続方式の結合器用補償回路及びワイヤレス結合器のトポロジと、各接続方式に対する結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路のリアクタンスの計算式と、各接続方式において結合器用補償回路及びワイヤレス結合器より得られる回路特性及びその変成比又はジャイレーションレジスタンスの計算式を示した図である。
【0107】
電界結合方式によるワイヤレス結合器は、図９のトポロジに示す通り、３つのコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃｃ）がπ型に接続された等価回路で示される。このような等価回路で示される電界結合方式によるワイヤレス結合器に対して、一次側（入力側、送電側、高周波電源側）にインダクタＬ１で構成された結合器用一次側補償回路を接続し、二次側（出力側、受電側、負荷側）にインダクタＬ２で構成された結合器用二次側補償回路を接続することで、結合器用補償回路及びワイヤレス結合器の組み合わせによる変成器又はジャイレータの回路特性を得ることができる。
【0108】
ここで、結合器用一次側補償回路は、インダクタＬ１をワイヤレス結合器の入力に対して直列接続して実現でき、また、インダクタＬ１をワイヤレス結合器の入力に対して並列接続して実現できる。また、結合器用二次側補償回路は、インダクタＬ２をワイヤレス結合器の出力に対して直列接続して実現でき、また、インダクタＬ２をワイヤレス結合器の出力に対して並列接続して実現できる。
【0109】
結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、インダクタＬ１をワイヤレス結合器の入力に対して直列接続し、結合器用二次側補償回路として、インダクタＬ２をワイヤレス結合器の出力に対して直列接続するＳ－Ｓ方式の場合、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成はジャイレータとなる。また、結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、インダクタＬ１をワイヤレス結合器の入力に対して並列接続し、結合器用二次側補償回路として、インダクタＬ２をワイヤレス結合器の出力に対して並列接続するＰ－Ｐ方式の場合も、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成はジャイレータとなる。これらの場合、ジャイレータのジャイレーションレジスタンスｒｇはそれぞれ、図９に示す計算式により算出される。
【0110】
一方、結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、インダクタＬ１をワイヤレス結合器の入力に対して直列接続し、結合器用二次側補償回路として、インダクタＬ２をワイヤレス結合器の出力に対して並列接続するＳ－Ｐ方式の場合、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成は変成器となる。また、結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、インダクタＬ１をワイヤレス結合器の入力に対して並列接続し、結合器用二次側補償回路として、インダクタＬ２をワイヤレス結合器の出力に対して直列接続するＰ－Ｓ方式の場合も、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成は変成器となる。これらの場合、変成器の変成比ｎはそれぞれ、図９に示す計算式により算出される。
【0111】
ワイヤレス結合器が電界結合方式により構成される場合、使用するアプリケーションに求められる仕様等に基づいて伝送線路用補償回路と伝送線路との組み合わせによる回路特性（変成器か、ジャイレータか）を決定し、その上で、結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路の接続方式をＳ－Ｓ方式、Ｐ－Ｐ方式、Ｓ－Ｐ方式、Ｐ－Ｓ方式から決定する。そして、決定した接続方式に基づいて、結合器用一次側補償回路のインダクタＬ１のインダクタンスと、結合器用二次側補償回路のインダクタＬ２のインダクタンスとを、図９に示す計算式を用いて決定する。
【0112】
また、図１０は、ワイヤレス結合器が磁界結合方式により構成される場合の、結合器用補償回路が取り得る接続方式と、各接続方式の結合器用補償回路及びワイヤレス結合器のトポロジと、各接続方式に対する結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路のリアクタンスの計算式と、各接続方式において結合器用補償回路及びワイヤレス結合器より得られる回路特性及びその変成比又はジャイレーションレジスタンスの計算式を示した図である。
【0113】
磁界結合方式によるワイヤレス結合器は、図９のトポロジに示す通り、２つのインダクタ（Ｌ１、Ｌ２）が結合係数ｋで結合した変圧器として示される。このような磁界結合方式によるワイヤレス結合器に対して、一次側（入力側、送電側、高周波電源側）にコンデンサＣ１で構成された結合器用一次側補償回路を接続し、二次側（出力側、受電側、負荷側）にコンデンサＣ２で構成された結合器用二次側補償回路を接続することで、結合器用補償回路及びワイヤレス結合器の組み合わせによる変成器又はジャイレータの回路特性を得ることができる。
【0114】
ここで、結合器用一次側補償回路は、コンデンサＣ１をワイヤレス結合器の入力に対して直列接続して実現でき、また、コンデンサＣ１をワイヤレス結合器の入力に対して並列接続して実現できる。また、結合器用二次側補償回路は、コンデンサＣ２をワイヤレス結合器の出力に対して直列接続して実現でき、また、コンデンサＣ２をワイヤレス結合器の出力に対して並列接続して実現できる。
【0115】
結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、コンデンサＣ１をワイヤレス結合器の入力に対して直列接続し、結合器用二次側補償回路として、コンデンサＣ２をワイヤレス結合器の出力に対して直列接続するＳ－Ｓ方式の場合、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成はジャイレータとなる。また、結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、コンデンサＣ１をワイヤレス結合器の入力に対して並列接続し、結合器用二次側補償回路として、コンデンサＣ２をワイヤレス結合器の出力に対して並列接続するＰ－Ｐ方式の場合も、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成はジャイレータとなる。これらの場合、ジャイレータのジャイレーションレジスタンスｒｇはそれぞれ、図１０に示す計算式により算出される。
【0116】
一方、結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、コンデンサＣ１をワイヤレス結合器の入力に対して直列接続し、結合器用二次側補償回路として、コンデンサＣ２をワイヤレス結合器の出力に対して並列接続するＳ－Ｐ方式の場合、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成は変成器となる。また、結合器用補償回路の接続方式が、結合器用一次側補償回路として、コンデンサＣ１をワイヤレス結合器の入力に対して並列接続し、結合器用二次側補償回路として、コンデンサＣ２をワイヤレス結合器の出力に対して直列接続するＰ－Ｓ方式の場合も、結合器用補償回路とワイヤレス結合器との組み合わせによる回路構成は変成器となる。これらの場合、変成器の変成比ｎはそれぞれ、図１０に示す計算式により算出される。
【0117】
ワイヤレス結合器が磁界結合方式により構成される場合も電界結合方式の場合と同様に、使用するアプリケーションに求められる仕様等に基づいて伝送線路用補償回路と伝送線路との組み合わせによる回路特性（変成器か、ジャイレータか）を決定し、その上で、結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路の接続方式をＳ－Ｓ方式、Ｐ－Ｐ方式、Ｓ－Ｐ方式、Ｐ－Ｓ方式から決定する。そして、決定した接続方式に基づいて、結合器用一次側補償回路のコンデンサＣ１のキャパシタンスと、結合器用二次側補償回路のコンデンサＣ２のキャパシタンスとを、図１０に示す計算式を用いて決定する。
【0118】
なお、図９又は図１０に示す計算式により決定した、結合器用一次側補償回路のインダクタＬ１のインダクタンス又はコンデンサＣ１のキャパシタンスは、結合器用一次側補償回路をワイヤレス結合器の入力側に直結して設けた場合の値である。一方、非接触給電システム１は、図２及び図３を参照して上記した通り、結合器用一次側補償回路を伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側、より具体的には、スイッチと伝送線路用補償回路との間に設けている。これは、結合器用一次側補償回路を伝送線路用補償回路と共に分配回路１２内に設けるためである。
【0119】
結合器用一次側補償回路を伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に設ける場合、図９及び図１０に示す計算式により決定した結合器用一次側補償回路のインダクタＬ１のインダクタンス又はコンデンサＣ１のキャパシタンスに対して、図１１及び図１２に示すようなインピーダンス変換を行うことで、伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に設ける場合の結合器用一次側補償回路のインピーダンスを決定できる。
【0120】
例えば、図１１（ａ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に直列接続されるリアクタンスＸｓ（インピーダンスｊＸｓ）のインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共に変成比ｎの変成器を構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図である。この場合、伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に設けられる結合器用一次側補償回路は、リアクタンスがｎ２Ｘｓ（インピーダンスｊｎ２Ｘｓ）となるインダクタ又はコンデンサをワイヤレス結合器に対して直列に接続する。
【0121】
また、図１１（ｂ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に並列接続されるリアクタンスＸｐ（インピーダンスｊＸｐ）のインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共に変成比ｎの変成器を構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図である。この場合、伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に設けられる結合器用一次側補償回路は、リアクタンスｎ２Ｘｐ（インピーダンスｊｎ２Ｘｓ）となるインダクタ又はコンデンサをワイヤレス結合器に対して並列に接続する。
【0122】
また、図１２（ａ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に直列接続されるリアクタンスＸｓ（インピーダンスｊＸｓ）のインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共にジャイレーションレジスタンスｒｇのジャイレータを構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図である。この場合、伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に設けられる結合器用一次側補償回路は、リアクタンスが－ｒｇ２／Ｘｓ（インピーダンス－ｊｒｇ２／Ｘｓ）となるインダクタ又はコンデンサをワイヤレス結合器に対して並列に接続する。
【0123】
また、図１２（ｂ）は、結合器用一次側補償回路としてワイヤレス結合器の入力側に並列接続されるリアクタンスＸｐ（インピーダンスｊＸｐ）のインダクタ又はコンデンサを、伝送線路と共にジャイレーションレジスタンスｒｇのジャイレータを構成する伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に移動させる場合のインピーダンス変換を示した図である。この場合、伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に設けられる結合器用一次側補償回路は、リアクタンスが－ｒｇ２／Ｘｐ（インピーダンス－ｊｒｇ２／Ｘｐ）となるインダクタ又はコンデンサをワイヤレス結合器に対して直列に接続する。
【0124】
以上のようにして、非接触給電システム１は、高周波電源１１から出力される高周波電力を分配し得る送電部毎に、送電部に接続される伝送線路と共に変成器又はジャイレータの特性となるように伝送線路用補償回路を設計し、また、対応する送電部により構成されるワイヤレス結合器と共に変成器又はジャイレータの特性となるように結合器用一次側補償回路及び結合器用二次側補償回路を設計できる。
【0125】
次いで、図１３及び図１４を参照して、上記説明した方法で設計した非接触給電システム１の一例のシミュレーション結果を示す。図１３（ａ）は、設計した非接触給電システム１の等価回路を示した図であり、図１３（ｂ）は、上記説明した方法により設計した図１３（ａ）に示す等価回路の各パラメータの値を示した図である。また、図１４は、そのシミュレーション結果を示した図である。
【0126】
図１３（ａ）に示す通り、設計する非接触給電システム１は、２つの送電部を、定電圧源として動作する高周波電源１１に対して並列接続するものとした。また、それぞれの送電部において、電界結合方式によるワイヤレス結合器が構成されるものとした。なお、非接触給電システム１は、伝送線路を差動線路とし、ワイヤレス結合器も差動で動作するものとした。
【0127】
その上で、それぞれの送電部について、その送電部の伝送線路と組み合わせることで変成比ｎ１が０．８３３である変成器４１の特性となるπ型回路で構成された伝送線路用補償回路（コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、インダクタＬ２）を設計した。
【0128】
また、それぞれの送電部について、その送電部により構成されるワイヤレス結合器と組み合わせることで変成比ｎ２が１．２である変成器４２の特性となるＰ－Ｓ方式で接続された結合器用一次側補償回路（インダクタＬ１）及び結合器用二次側補償回路（インダクタＬ３）を設計した。
【0129】
このように設計することで、伝送線路、伝送線路補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路を１つの変成器として見なした場合に、その変成比ｎが、ｎ１×ｎ２＝１．０となるようにした。なお、結合器用一次側補償回路（インダクタＬ１）は、伝送線路及び伝送線路用補償回路で構成される変成器４１に基づくインピーダンス変換（図１１（ｂ）参照）を行った。
【0130】
以上に基づき、上記説明した方法により設計した結果、図１３（ａ）に示す等価回路の各パラメータの値は、図１３（ｂ）に示すものとなった。この各パラメータの値を持つ図１３（ａ）に示した等価回路に対し、高周波電源１１として電源電圧Ｖｓ（実効値）が１００Ｖｒｍｓ、周波数が６．７８ＭＨｚの定電圧を入力し、一方の送電部にて構成されるワイヤレス結合器の出力に接続された負荷抵抗Ｒｌ１（５０Ω）に出力される電圧である出力電圧ｖ１と、他方の送電部にて構成されるワイヤレス結合器の出力に接続された負荷抵抗Ｒｌ２（１００Ω）に出力される電圧である出力電圧ｖ２と、をシミュレーションによって計算した。
【0131】
その結果、図１４に示す通り、出力電圧ｖ１及び出力電圧ｖ２は、負荷抵抗Ｒｌ１の抵抗値と負荷抵抗Ｒｌ２の抵抗値とが異なっていても、いずれも入力電圧ｖｓがそのまま出力されることが分かった。これは、伝送線路、伝送線路補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が、１つの変成器（変成比ｎ＝１．０）の特性となるように、伝送線路用補償回路及び結合器用補償回路を設計できたからである。
【0132】
次いで、図１５及び図１６を参照して、上記説明した方法で設計した非接触給電システム１の別の例のシミュレーション結果を示す。図１５（ａ）は、設計した非接触給電システム１の等価回路を示した図であり、図１５（ｂ）は、上記説明した方法により設計した図１５（ａ）に示す等価回路の各パラメータの値を示した図である。また、図１６は、そのシミュレーション結果を示した図である。
【0133】
図１５（ａ）に示す通り、設計する非接触給電システム１は、２つの送電部を、定電流源として動作する高周波電源１１に対して直列接続するものとした。また、それぞれの送電部において、電界結合方式によるワイヤレス結合器が構成されるものとした。なお、非接触給電システム１は、伝送線路を差動線路とし、ワイヤレス結合器も差動で動作するものとした。
【0134】
その上で、それぞれの送電部について、その送電部の伝送線路と組み合わせることでジャイレーションレジスタンスｒｇ１が６０Ωであるジャイレータ４３の特性となるＴ型回路で構成された伝送線路用補償回路（インダクタＬ１、コンデンサＣ２、インダクタＬ２）を設計した。
【0135】
また、それぞれの送電部について、その送電部により構成されるワイヤレス結合器と組み合わせることで変成比ｎ２が１．２である変成器４４の特性となるＰ－Ｓ方式で接続された結合器用一次側補償回路（コンデンサＣ１）及び結合器用二次側補償回路（インダクタＬ３）を設計した。
【0136】
このように設計することで、伝送線路、伝送線路補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路を１つのジャイレータとして見なした場合に、そのジャイレーションレジスタンスｒｇが、ｒｇ１／ｎ２＝５０Ωとなるようにした。
【0137】
なお、結合器用一次側補償回路（コンデンサＣ１）は、伝送線路及び伝送線路用補償回路で構成されるジャイレータ４３に基づくインピーダンス変換（図１２（ｂ）参照）を行ったものである。よって、接続方式がＰ－Ｓ方式、即ち、ワイヤレス結合器と並列接続されるものとされた結合器用一次側補償回路は、ジャイレータ４３を挟んで伝送線路用補償回路よりも高周波電源１１側に移動させることにより、ワイヤレス結合器（送電部）と直列接続される。
【0138】
以上に基づき、上記説明した方法により設計した結果、図１５（ａ）に示す等価回路の各パラメータの値は、図１５（ｂ）に示すものとなった。この各パラメータの値を持つ図１５（ａ）に示した等価回路に対し、高周波電源１１として電源電流Ｉｓ（実効値）が１Ａｒｍｓ、周波数が６．７８ＭＨｚの定電流を入力し、一方の送電部にて構成されるワイヤレス結合器の出力に接続された負荷抵抗Ｒｌ１（５０Ω）に出力される電圧である出力電圧ｖ１と、他方の送電部にて構成されるワイヤレス結合器の出力に接続された負荷抵抗Ｒｌ２（１００Ω）に出力される電圧である出力電圧ｖ２と、をシミュレーションによって計算した。
【0139】
その結果、図１４に示す通り、出力電圧ｖ１及び出力電圧ｖ２は、負荷抵抗Ｒｌ１の抵抗値と負荷抵抗Ｒｌ２の抵抗値とが異なっていても、いずれも５０Ｖｒｍｓの電圧が出力されることが分かった。これは、伝送線路、伝送線路補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が、１つのジャイレータ（ジャイレーションレジスタンスｒｇ＝５０Ω）の特性となるように、伝送線路用補償回路及び結合器用補償回路を設計できたからである。即ち、電源電流Ｉｓ＝１Ａｒｍｓに対し、ｒｇ×Ｉｓ＝５０Ω×１Ａｒｍｓ＝５０Ｖｒｍｓの電圧が、出力電圧ｖ１及びｖ２として出力されることをシミュレーションからも示すことができた。
【0140】
次いで、図１７～図１９を参照して、上記説明した方法で設計した非接触給電システム１の更に別の例のシミュレーション結果を示す。図１７は、設計した非接触給電システム１の等価回路を示した図であり、図１８は、上記説明した方法により設計した図１７に示す等価回路の各パラメータの値を示した図である。また、図１９は、そのシミュレーション結果を示した図である。
【0141】
図１７に示す通り、設計する非接触給電システム１は、図１３（ａ）に示した等価回路に対して、更に１つの送電部を、定電圧源として動作する高周波電源１１に対して並列接続するものとした。即ち、この例では、３つの送電部を定電圧源として動作する高周波電源１１に対して並列接続するものとした。
【0142】
そして、それぞれの送電部において、電界結合方式によるワイヤレス結合器が構成されるものとした。また、非接触給電システム１は、伝送線路を差動線路とし、ワイヤレス結合器も差動で動作するものとした。ただし、図１３（ａ）に対して新たに追加した送電部に接続される伝送線路の伝送線路長（位相遅延量）と、その送電部により構成されるワイヤレス結合器の電極間容量とが、いずれも他の送電部に対する値と異なるものとした（図１８参照）。
【0143】
その上で、図１３（ａ）に対して新たに追加した送電部について、その送電部の伝送線路と組み合わせることで変成比ｎ３が０．３７５である変成器４５の特性となるπ型回路で構成された伝送線路用補償回路（インダクタＬ５、インダクタＬ６、コンデンサＣ５）を設計した。
【0144】
また、その送電部について、その送電部により構成されるワイヤレス結合器と組み合わせることで変成比ｎ４が２．６７である変成器４６の特性となるＰ－Ｓ方式で接続された結合器用一次側補償回路（インダクタＬ４）及び結合器用二次側補償回路（インダクタＬ７）を設計した。
【0145】
このように設計することで、図１３（ａ）に対して新たに追加した送電部に対応する、伝送線路、伝送線路補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路を１つの変成器として見なした場合に、その変成比ｎが、ｎ１×ｎ２＝１．０となるようにした。なお、結合器用一次側補償回路（インダクタＬ４）は、伝送線路及び伝送線路用補償回路で構成される変成器４１に基づくインピーダンス変換（図１１（ｂ）参照）を行った。
【0146】
以上に基づき、上記説明した方法により設計した結果、図１７に示す等価回路の各パラメータの値は、図１８に示すものとなった。なお、図１３（ａ）に示す等価回路で示される各パラメータは、図１３（ｂ）に示したものをそのまま流用している。
【0147】
この各パラメータの値を持つ図１７に示した等価回路に対し、高周波電源１１として電源電圧Ｖｓ（実効値）が１００Ｖｒｍｓ、周波数が６．７８ＭＨｚの定電圧を入力し、一の送電部にて構成されるワイヤレス結合器の出力に接続された負荷抵抗Ｒｌ１（５０Ω）に出力される電圧である出力電圧ｖ１と、別の送電部にて構成されるワイヤレス結合器の出力に接続された負荷抵抗Ｒｌ２（１００Ω）に出力される電圧である出力電圧ｖ２と、更に別の送電部にて構成されるワイヤレス結合器の出力に接続された負荷抵抗Ｒｌ３（２５Ω）に出力される電圧である出力電圧ｖ３と、をシミュレーションによって計算した。
【0148】
その結果、図１９に示す通り、出力電圧ｖ１、出力電圧ｖ２及び出力電圧ｖ３は、送電部毎に、対応する伝送線路長やワイヤレス結合器の容量が異なっていたとしても、また、接続される負荷抵抗Ｒｌ１の抵抗値、負荷抵抗Ｒｌ２の抵抗値及び負荷抵抗Ｒｌ３とが異なっていたとしても、入力電圧ｖｓがそのまま出力されることが分かった。これは、いずれの送電部に対しても伝送線路、伝送線路補償回路、ワイヤレス結合器及び結合器用補償回路が、変成比ｎ＝１．０の１つの変成器の特性となるように、伝送線路用補償回路及び結合器用補償回路を設計できたからである。
【0149】
以上より、本実施の形態に係る送電装置１０及び非接触給電システム１は、次の作用効果を奏する。
【0150】
（１）それぞれ別個の電動モビリティ２に設けられた第一受電装置２０ａの第一受電部２１ａ、第二受電装置２０ｂの第二受電部２１ｂ及び第三受電装置２０ｃの第三受電部２１ｃのいずれかとワイヤレス結合器を形成可能な第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃに対し、高周波電源１１から高周波電力が供給される。そして、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃのそれぞれから、ワイヤレス結合器を形成する第一受電部２１ａ、第二受電部２１ｂ又は第三受電部２１ｃへ非接触にて電力が送信される。第一受電部２１ａ、第二受電部２１ｂ又は第三受電部２１ｃにて受信した電力は、電力を受信した受電部を有する電動モビリティ２のバッテリ（負荷）に給電される。
【0151】
ここで、送電装置１０は、上記した通り、それぞれが同時に同一の受電装置に対して電力を送信するものではなく、且つ、それぞれが異なる電動モビリティ２の受電装置に対して電力を送信可能な複数の送電部（第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃ）を有している。高周波電源１１から出力される高周波電力は、分配回路１２によって、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃのそれぞれに分配される。そして、第一送電部１７ａに対して分配される電力は、第一送電部１７ａに対応して設けられた第一伝送線路１６ａによって第一送電部１７ａに伝送され、第二送電部１７ｂに対して分配される電力は、第二送電部１７ｂに対応して設けられた第二伝送線路１６ｂによって第二送電部１７ｂに伝送され、第三送電部１７ｃに対して分配される電力は、第三送電部１７ｃに対応して設けられた第三伝送線路１６ｃによって第三送電部１７ｃに伝送される。
【0152】
このように、送電装置１０及び非接触給電システム１は、分配回路１２を設けることで、１つの高周波電源１１から複数の送電部に対して電力を分配できる。また、高周波電源１１とそれぞれの送電部との距離が離れていたり、また、その距離が区区であったりしても、それぞれの送電部に対応して設けられた伝送線路によって、分配回路１２により分配された電力を伝送できる。よって、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができる。また、個々の送電装置１０に対応して高周波電源を設ける必要がないため、送電装置１０が設置される工場内の作業スペースを広く確保できる。
【0153】
また、工場内の電動モビリティ２に対し走行中給電を行う場合であっても、分配回路１２と各送電部とを対応する伝送線路にて接続するので、送電部と高周波電源１１とを接続するために、電動モビリティ２が通らない、又は、通る割合の少ない場所にまで送電部を埋設する必要がない。即ち、電動モビリティ２が頻繁に通るルート上に埋設された送電部に対して、伝送線路を介して分配回路１２により分配された電力を伝送できる。
【0154】
（２）第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃのそれぞれに対応して設けられた補償回路によって、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃのそれぞれにおけるリアクタンスのずれが補償される。これにより、第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃがそれぞれの事情に合わせた形状で構成され、また、それぞれの事情に合わせた位置に設置されたとしても、補償回路によって高周波電源１１からバッテリ（負荷）側を見た入力インピーダンスの虚部を略ゼロにすることができる。よって、送電装置１０及び非接触給電システム１は、安定して非接触給電を行うことができるので、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができる。
【0155】
（３）第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃのそれぞれに対応して設けられる補償回路は、伝送線路用補償回路と結合器用補償回路とを有しており、伝送線路用補償回路によって、対応する送電部に接続される伝送線路におけるリアクタンスのずれが補償され、結合器用補償回路によって、対応する送電部により形成され得るワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれが補償される。これにより、それぞれの送電部に対応して設けられる補償回路を、伝送線路用補償回路と結合器用補償回路とに分けて容易に設計できる。特に、伝送線路が、それぞれで異なる線路長を有することで位相遅延量が異なったとしても、それぞれの伝送線路におけるリアクタンスのずれを伝送線路用補償回路だけで容易に補償することができる。また、少なくとも伝送線路用補償回路が分配回路１２内に設けられるので、伝送線路用補償回路を設置する場所を別途設ける必要がない。これにより、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができると共に、送電装置１０が設けられるエリアにおける当該送電装置１０の省スペース化を図ることができる。
【0156】
（４）結合器用補償回路はいずれも、送電部側に設けられる結合器用一次側補償回路と、受電部側に設けられる結合器用二次側補償回路とによって、ワイヤレス結合器におけるリアクタンスのずれを補償するように構成される。そして、結合器用一次側補償回路は、伝送線路用補償回路より高周波電源１１側に配置され、その伝送線路用補償回路と併せて分配回路１２内に設けられる。これにより、結合器用一次側補償回路を設置する場所も別途設ける必要がないので、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度をより向上させることができると共に、送電装置１０が設けられるエリアにおける当該送電装置１０の省スペース化をより図ることができる。
【0157】
（５）伝送線路用補償回路は、伝送線路と伝送線路用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成され、結合器用補償回路は、ワイヤレス結合器と結合器用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように構成される。ここで、前段に変成器又はジャイレータを設け、後段に変成器又はジャイレータを設けて、これらを縦続接続した場合、１つの変成器又はジャイレータの特性となる。そこで、伝送線路用補償回路及び結合器用補償回路を、上記のような構成とすることで、高周波電源１１から給電対象となるバッテリをそれぞれ見た場合に、１つの変成器又はジャイレータを介してバッテリが接続されたものと見なすことができる。
【0158】
よって、高周波電源１１からそれぞれのバッテリを見た入力インピーダンスの虚部が略ゼロとなるので、高周波電源１１からバッテリに対して安定して効率よく給電できる。そして、伝送線路と伝送線路用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように伝送線路用補償回路を設計し、ワイヤレス結合器と結合器用補償回路とにより変成器又はジャイレータの特性となるように結合器用補償回路を設計することで、高周波電源１１からバッテリに対して安定して効率よく給電できる補償回路を容易に実現できる。
【0159】
（６）第一送電部１７ａに電力を伝送する第一伝送線路１６ａ、第二送電部１７ｂに電力を伝送する第二伝送線路１６ｂ、第三送電部１７ｃに電力を伝送する第三伝送線路１６ｃは、いずれも同軸ケーブル又はシールドケーブルにより構成される。これにより、第一伝送線路１６ａ、第二伝送線路１６ｂ及び第三伝送線路１６ｃを壁や地面に容易に這わせることができる。よって、高周波電源１１に対する第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃの設置位置が任意の位置であっても、同軸ケーブル又はシールドケーブルにより構成された第一伝送線路１６ａ、第二伝送線路１６ｂ及び第三伝送線路１６ｃによって、分配回路１２と第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃとを容易に接続できる。従って、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度を更に高めることができる。
【0160】
また、第一伝送線路１６ａ、第二伝送線路１６ｂ及び第三伝送線路１６ｃとして、同軸ケーブル又はシールドケーブルが用いられることで、対応する送電部に対するこれら伝送線路の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。これにより、工場内における送電部のレイアウト変更を容易に行うことができる。また、工場内の電動モビリティ２に対し走行中給電を行う場合、一度送電部を埋設すると、工場内のレイアウトの自由度が制限されたり、そのレイアウト変更が困難であったりするが、少なくとも高周波電源１１や分配回路１２の位置の変更や各伝送線路の配線レイアウトの変更を容易に行うことができる。
【0161】
（７）分配回路１２には、第一送電部１７ａに接続される第一伝送線路１６ａ、第二送電部１７ｂに接続される第二伝送線路１６ｂ及び第三送電部１７ｃに接続される第三伝送線路１６ｃのそれぞれに対応して、対応する伝送線路へ送電を行い、また、その送電を停止するためのスイッチ（第一スイッチ１３ａ、第二スイッチ１３ｂ及び第三スイッチ１３ｃ）が設けられている。そして、対応する送電部による電力の送信を行うか否かに基づいて、それぞれのスイッチが制御部１８により制御される。
【0162】
これにより、電力の送信を行わない（例えば、ワイヤレス結合器が構成されてない）送電部に接続される伝送線路に対して送電を停止するようにスイッチを制御することで、そのような状態にある送電部に対して電力が供給されることを抑制できる。よって、無駄に電力が消費されることを抑制でき、また、送電部から不要な電磁波が漏洩することを抑制できる。従って、省エネルギー化を図ることができ、また、安全性を確保できる。
【0163】
（８）高周波電源１１と、分配回路１２とが、電源ユニット５として同一の筐体内に設けられる。これにより、高周波電源１１と分配回路１２とをまとめて、送電部より距離を置いて設置できる。よって、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度をより向上させることができると共に、送電装置１０が設けられるエリアにおける当該送電装置１０の省スペース化をより図ることができる。また、制御部１８もあわせて電源ユニット５として同一の筐体内に設置されるので、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度をより向上させることができると共に、送電装置１０が設けられるエリアにおける当該送電装置１０の省スペース化をより図ることができる。
【0164】
そのほか、送電装置１０及び非接触給電システム１は、上記の説明の中で個々に説明した構成に基づき、その構成に対して説明した効果を享受する。
【0165】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、以下に説明する変形例を含む各実施の形態は、それぞれ、他の実施の形態が有する構成の一部又は複数部分を、その実施の形態に追加し或いはその実施の形態の構成の一部又は複数部分と交換等することにより、その実施の形態を変形して構成するようにしても良い。また、上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【0166】
上記実施の形態では、送電装置１０が１つの高周波電源１１に対して３つの送電部（第一送電部１７ａ、第二送電部１７ｂ及び第三送電部１７ｃ）に対して分配回路１２により電力を分配する場合について説明した。これに対し、送電装置１０は、１つの高周波電源１１に対し、２以上の複数の送電部に対して分配回路１２により電力を分配するものであってよい。この場合、スイッチ、伝送線路、伝送線路用補償回路及び結合器用補償回路は、それぞれの送電部に対応して設けられる。そして、各伝送線路用補償回路は、対応する送電部に接続される伝送線路とあわせて変成器又はジャイレータの特性となるように構成される。また、結合器用補償回路は、対応する送電部により構成されるワイヤレス結合器とあわせて変成器又はジャイレータの特性となるように構成される。
【0167】
上記実施の形態では、別個の電動モビリティ２に設けられた３つの受電装置（第一受電装置２０ａ、第二受電装置２０ｂ及び第三受電装置２０ｃ）を例に、非接触給電システム１の構成を説明したが、非接触給電システム１において送電装置１０より電力を受信可能な受電装置の数は１以上の任意の数であってよい。
【0168】
上記実施の形態では、複数の受電装置のそれぞれが、複数の送電部のいずれとも、その受電装置の受電部とワイヤレス結合器を構成し得る場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、少なくとも一の受電装置が、その受電装置の受電部とワイヤレス結合器を構成し得る送電部を、複数の送電部の中から限定されるものであってもよい。図１７～図１９に示した設計例では、上下方向に３段並んで図示されたワイヤレス結合器に対し、負荷抵抗Ｒｌ１及び負荷抵抗Ｒｌ２に対して給電可能なワイヤレス結合器は上２段に限定され、負荷抵抗Ｒｌ３に対して給電可能なワイヤレス結合器は下一段に限定される。そして、このような場合であっても、１つの高周波電源１１から各ワイヤレス結合器の送電部に対して、分配回路１２から高周波電力を分配でき、本発明の効果を享受できる。
【0169】
上記実施の形態では、伝送線路用補償回路が分配回路１２内に設けられる場合について説明したが、伝送線路用補償回路は分配回路１２とは異なる回路として設けられつつ、分配回路１２と一緒に電源ユニット５として同一の筐体内に設けられてもよい。これによっても、伝送線路用補償回路を設置する場所を別途設ける必要がなく、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができると共に、送電装置１０が設けられるエリアにおける当該送電装置１０の省スペース化を図ることができる。
【0170】
上記実施の形態では、結合器用一次側補償回路が分配回路１２内に設けられる場合について説明したが、結合器用一次側補償回路は分配回路１２とは異なる回路として設けられつつ、分配回路１２と一緒に電源ユニット５として同一の筐体内に設けられてもよい。これによっても、結合器用一次側補償回路を設置する場所を別途設ける必要がなく、高周波電源１１と送電部とのレイアウトの自由度を向上させることができると共に、送電装置１０が設けられるエリアにおける当該送電装置１０の省スペース化を図ることができる。
【0171】
上記実施の形態では、制御部１８が高周波電源１１及び分配回路１２と共に、電源ユニット５の筐体内に設けられる場合について説明したが、制御部１８は、電源ユニット５の筐体の外部に設けられてもよい。例えば、電動モビリティ２の走行を管理するコンピュータが別途設けられている場合は、当該コンピュータに制御部１８が構築されてもよい。
【符号の説明】
【0172】
１ 非接触給電システム
２ 電動モビリティ
５ 電源ユニット
１０ 送電装置
１１ 高周波電源
１２ 分配回路
１３ａ 第一スイッチ
１３ｂ 第二スイッチ
１３ｃ 第三スイッチ
１４ａ 第一結合器用補償回路
１４ｂ 第二結合器用補償回路
１４ｃ 第三結合器用補償回路
１５ａ 第一伝送線路用補償回路
１５ｂ 第二伝送線路用補償回路
１５ｃ 第三伝送線路用補償回路
１６ａ 第一伝送線路
１６ｂ 第二伝送線路
１６ｃ 第三伝送線路
１７ａ 第一送電部
１７ｂ 第二送電部
１７ｃ 第三送電部
１８ 制御部
２０ａ 第一受電装置
２０ｂ 第二受電装置
２０ｃ 第三受電装置
２１ａ 第一受電部
２１ｂ 第二受電部
２１ｃ 第三受電部
３０ａ 第一ワイヤレス結合器
３０ｂ 第二ワイヤレス結合器
３０ｃ 第三ワイヤレス結合器
４１ 変成器
４２ 変成器
４３ ジャイレータ
４４ 変成器
４５ 変成器
４６ 変成器
１４１ａ 第一結合器用一次側補償回路
１４１ｂ 第二結合器用一次側補償回路
１４１ｃ 第三結合器用一次側補償回路
１４２ａ 第一結合器用二次側補償回路
１４２ｂ 第二結合器用二次側補償回路
１４２ｃ 第三結合器用二次側補償回路
２ 電動モビリティ
５ 電源ユニット
１０ 送電装置
１１ 高周波電源
１２ 分配回路
１３ａ 第一スイッチ
１３ｂ 第二スイッチ
１３ｃ 第三スイッチ
１４ａ 第一結合器用補償回路
１４ｂ 第二結合器用補償回路
１４ｃ 第三結合器用補償回路
１５ａ 第一伝送線路用補償回路
１５ｂ 第二伝送線路用補償回路
１５ｃ 第三伝送線路用補償回路
１６ａ 第一伝送線路
１６ｂ 第二伝送線路
１６ｃ 第三伝送線路
１７ａ 第一送電部
１７ｂ 第二送電部
１７ｃ 第三送電部
１８ 制御部
２０ａ 第一受電装置
２０ｂ 第二受電装置
２０ｃ 第三受電装置
２１ａ 第一受電部
２１ｂ 第二受電部
２１ｃ 第三受電部
３０ａ 第一ワイヤレス結合器
３０ｂ 第二ワイヤレス結合器
３０ｃ 第三ワイヤレス結合器
４１ 変成器
４２ 変成器
４３ ジャイレータ
４４ 変成器
４５ 変成器
４６ 変成器
１４１ａ 第一結合器用一次側補償回路
１４１ｂ 第二結合器用一次側補償回路
１４１ｃ 第三結合器用一次側補償回路
１４２ａ 第一結合器用二次側補償回路
１４２ｂ 第二結合器用二次側補償回路
１４２ｃ 第三結合器用二次側補償回路
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
