知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ アイシン精機株式会社の特許一覧 ▶ 国立大学法人豊橋技術科学大学の特許一覧
(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】
(24)【登録日】2022-08-19
(45)【発行日】2022-08-29
(54)【発明の名称】非接触給電システム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/05 20160101AFI20220822BHJP
B60M 7/00 20060101ALI20220822BHJP
B60L 5/00 20060101ALI20220822BHJP
B60L 53/12 20190101ALI20220822BHJP
【ＦＩ】
H02J50/05
B60M7/00 X
B60L5/00 B
B60L53/12
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018175311
(22)【出願日】2018-09-19
(65)【公開番号】P2020048339
(43)【公開日】2020-03-26
【審査請求日】2021-09-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(73)【特許権者】
【識別番号】304027349
【氏名又は名称】国立大学法人豊橋技術科学大学
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】相京 秀幸
(72)【発明者】
【氏名】早川 浩二朗
(72)【発明者】
【氏名】矢田 祐之
(72)【発明者】
【氏名】大平 孝
(72)【発明者】
【氏名】坂井 尚貴
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 耕輔
(72)【発明者】
【氏名】中原 海司
【審査官】赤穂 嘉紀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－７８２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５２４７２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】水谷陽太 他４名，受電器アレイとシート型送電器を用いた電界結合無線電力伝送における極板形状に関する一検討，信学技報，日本，電子情報通信学会，2016年，7-11
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ５０／００－５０／９０
Ｂ６０Ｌ １／００－１３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０
Ｂ６０Ｍ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
路面を走行する電動モビリティに対して非接触で給電する非接触給電システムであって、所定の周波数で振幅する高周波電力を出力する高周波電源と、
前記高周波電源が有する一対の端子のうちの一方の端子に接続される第１電極及び前記一対の端子のうちの他方の端子に接続される第２電極を有し、前記第１電極及び前記第２電極の夫々が幹部と前記幹部から突出する複数の枝部とを有する櫛歯体で形成され、前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部が交互に並置されるように前記路面に設けられる送電電極と、
前記電動モビリティに設けられた複数の電極を有する受電電極と、を備え、
前記受電電極は、前記電動モビリティの走行中に前記複数の電極のうち予め設定された数の電極が前記路面と対向するように設けられ、
前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部の夫々の幅に対して、前記第１電極の枝部と前記第２電極の枝部との夫々の間隔、前記複数の電極の夫々の内径、及び前記複数の電極の互いの間隔に基づき、前記高周波電源から前記送電電極に入力される電力の平均反射率を算出し、
前記電力の平均反射率に基づき、前記第１電極の枝部と前記第２電極の枝部との夫々の間隔、前記複数の電極の夫々の内径、前記複数の電極の互いの間隔、及び前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部の夫々の幅が設定されている非接触給電システム。
【請求項2】
前記第１電極の幹部の外縁部と前記第２電極の幹部の外縁部との間隔は、前記高周波電力の周波数に基づく定在波の節が前記第１電極の幹部及び前記第２電極の幹部の少なくともいずれか一方に位置するように設定されている請求項１に記載の非接触給電システム。
【請求項3】
前記電動モビリティの走行中に前記路面と対向する前記複数の電極は、平面視で対称に配置されている請求項１又は２に記載の非接触給電システム。
【請求項4】
前記受電電極を有する受電ユニットの一対の出力端子間に設けられ、カソード端子が前記一対の出力端子の一方に接続されると共にアノード端子が前記複数の電極のうちの一つに接続されるハイサイド側のダイオードと、カソード端子が前記ハイサイド側のダイオードの前記アノード端子に接続されると共にアノード端子が前記一対の出力端子の他方に接続されるローサイド側のダイオードとからなるアーム部を、前記路面と対向する前記電極の数だけ有する整流ユニットを備える請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
【請求項5】
前記電動モビリティの走行中に前記路面と対向する前記電極の数が３つであって、前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部の夫々の幅をＷ、前記第１電極の枝部と前記第２電極の枝部との夫々の間隔をｄ、前記複数の電極の夫々の内径をｒ、前記複数の電極の互いの間隔をαとすると、
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／２×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
を具備する請求項１から４のいずれか一項に記載の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、路面を走行する電動モビリティに対して非接触で給電する非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
今後、電動車両（電動モビリティの総称）の増加が見込まれるが、例えば搭載されるバッテリのコスト、重量、給電時間の長さ、リサイクルの難度が課題となっている。このような課題を解決する方法の一つとして、走行中に非接触で給電する技術が検討されている。このような非接触による給電方式として、例えば磁気共鳴型方式や電界結合方式がある。しかしながら、これらの給電方式は、現在のところ、受電電極と送電電極との位置ずれや向きずれにより給電効率が低下することが知られている。バッテリレスで走行する電動車両に対して給電するには、位置ずれや向きずれに対しても給電効率が低下しないことが重要となる。
【0003】
一方、電界結合方式は磁気共鳴方式に比べて高価なコイルの敷設が不要であるため、低コストで実現可能であって、広範囲に亘って送電設備が必要な走行時非接触給電に適していると考えられている。そこで、電界結合方式による走行時非接触給電技術が検討されてきた（例えば非特許文献１及び２）。
【0004】
非特許文献１では、広範囲に亘る給電を実現する送電電極と給電電極との形状が記載されている。非特許文献１では、送電電極の一対の電極を櫛歯状に形成し、受電電極として３個の電極を用いている。これにより、受電電極が送電電極の櫛歯の延出方向に沿って位置ずれした場合であっても、給電状態を維持することが可能となっている。また、当該延出方向に直交する直交方向に対して位置ずれした場合であっても、受電電極の３個の電極のうちの２個の電極が送電電極の一対の電極と平面視で重複していれば給電状態を維持することが可能となっている。
【0005】
非特許文献２では、櫛歯状の送電電極と、受電電極をアレイ状に並べた受電器アレイとが記載されている。これにより、送電電極に対して受電電極が上下方向及び左右方向に移動した場合であっても給電状態を維持することが可能となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【文献】宮本康平、他１名，「電界結合型無線電力伝送における電極形状と回路考察」,２０１４年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会 通信講演論文集１，ｐ．４４８
【文献】水谷陽太、他４名，「受電器アレイとシート型送電器を用いた電界結合無線電力伝送における極板形状に関する一検討」,電子情報通信学会 信学技法 ＷＰＴ２０１６－３８，ｐ．７－１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
電動モビリティによる路面の走行を考えた場合、送電電極と受電電極との位置ずれは上下方向や左右方向に限らず、受電電極が送電電極に対して回転することも想定される。しかしながら、非特許文献１及び２に記載の技術は、受電電極が送電電極に対して回転した場合の給電についてまで検討されていない。
【0008】
そこで、受電電極が送電電極に対して回転した場合であっても給電状態を維持することが可能な非接触給電システムが求められる。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る非接触給電システムの特徴構成は、路面を走行する電動モビリティに対して非接触で給電する非接触給電システムであって、所定の周波数で振幅する高周波電力を出力する高周波電源と、前記高周波電源が有する一対の端子のうちの一方の端子に接続される第１電極及び前記一対の端子のうちの他方の端子に接続される第２電極を有し、前記第１電極及び前記第２電極の夫々が幹部と前記幹部から突出する複数の枝部とを有する櫛歯体で形成され、前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部が交互に並置されるように前記路面に設けられる送電電極と、前記電動モビリティに設けられた複数の電極を有する受電電極と、を備え、前記受電電極は、前記電動モビリティの走行中に前記複数の電極のうち予め設定された数の電極が前記路面と対向するように設けられ、前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部の夫々の幅に対して、前記第１電極の枝部と前記第２電極の枝部との夫々の間隔、前記複数の電極の夫々の内径、及び前記複数の電極の互いの間隔に基づき、前記高周波電源から前記送電電極に入力される電力の平均反射率を算出し、前記電力の平均反射率に基づき、前記第１電極の枝部と前記第２電極の枝部との夫々の間隔、前記複数の電極の夫々の内径、前記複数の電極の互いの間隔、及び前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部の夫々の幅が設定されている点にある。
【0010】
このような特徴構成とすれば、電動モビリティについて許容される物理的な制限の下、平均反射率（平均的な送電反射率であって、後述する「ＭＲＰ」）を減じることができる。したがって、送電電極に対して受電電極が回転している場合であっても、二次元平面の路面において高効率な給電を実現することができる。また、配置上の自由度を高めることも可能となる。更には、費用対効果に応じて受電電極を構成することも可能となる。このように本構成であれば、受電電極が送電電極に対して回転した場合であっても給電状態を維持することが可能な非接触給電システムを実現できる。
【0011】
また、前記第１電極の幹部の外縁部と前記第２電極の幹部の外縁部との間隔は、前記高周波電力の周波数に基づく定在波の節が前記第１電極の幹部及び前記第２電極の幹部の少なくともいずれか一方に位置するように設定されていると好適である。
【0012】
高周波にあっては、伝搬経路の長さ（本構成では「第１電極の幹部の外縁部と第２電極の幹部の外縁部との間隔」に相当）の増大により、遠端からの反射に伴い定在波が発生し、定在波の節で電力伝送効率の低下を招くことが知られている。そこで、上記構成とすれば、高周波電力の伝搬距離と波長との関係から、第１電極の幹部及び第２電極の幹部の間の物理的な長さを調整し、電動モビリティが走行しない場所や、給電に対して影響が小さい場所に節を持ってくることが可能となる。したがって、電動モビリティの走行中において、給電ができない領域を、電動モビリティが走行しない領域に局在させたり、給電できない範囲をなくしたりすることが可能となる。
【0013】
また、前記電動モビリティの走行中に前記路面と対向する前記複数の電極は、平面視で対称に配置されていると好適である。
【0014】
このような構成とすれば、受電電極が送電電極に対して回転した場合であっても、平均的な送電反射率を最小にすることができる。したがって、給電効率を高めることが可能となる。
【0015】
また、前記受電電極を有する受電ユニットの一対の出力端子間に設けられ、カソード端子が前記一対の出力端子の一方に接続されると共にアノード端子が前記複数の電極のうちの一つに接続されるハイサイド側のダイオードと、カソード端子が前記ハイサイド側のダイオードの前記アノード端子に接続されると共にアノード端子が前記一対の出力端子の他方に接続されるローサイド側のダイオードとからなるアーム部を、前記路面と対向する前記電極の数だけ有する整流ユニットを備えると好適である。
【0016】
例えば上述した非特許文献１や２に記載の技術では、給電された交流電力を直流電力に変換すべく、１２個のダイオードが使用されているが、本構成によれば整流ユニットを構成するダイオードの数を低減することが可能となる。したがって、低コスト化することが可能となる。また、ダイオードの数を低減することで、エネルギーロスを減じ、エネルギー効率を高めることが可能となる。また、回路構成を簡素にすることで、信頼性を高めることが可能となる。
【0017】
また、前記電動モビリティの走行中に前記路面と対向する前記電極の数が３つであって、前記第１電極の枝部及び前記第２電極の枝部の夫々の幅をＷ、前記第１電極の枝部と前記第２電極の枝部との夫々の間隔をｄ、前記複数の電極の夫々の内径をｒ、前記複数の電極の互いの間隔をαとすると、
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／２×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
を具備すると好適である。
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／２×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
を具備すると好適である。
【0018】
このような構成とすれば、電動モビリティの走行中に路面と対向する電極の数を３つとした場合において、給電効率の優れた送電電極及び給電電極を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】非接触給電システムの模式図である。
【図2】送電電極及び受電電極の拡大図である。
【図3】送受電電極構造の変化によるＭＲＰの解析結果である。
【図4】構造変化によるＭＲＰ解析結果のヒストグラムである。
【図5】ＭＲＰの受電電極構造マップである。
【図6】節の位置についての説明図である。
【図7】長さＬの調整前の送電電極の電磁界分布を示す解析結果の図である。
【図8】長さＬの調整後の送電電極の電磁界分布を示す解析結果の図である。
【図9】整流ユニットを示す図である。
【図11】３つの電極の配置及びその際のＭＲＰについて示した図である。
【図12】電極が３つの場合の電力送電効率の角度依存性を示す図である。
【図13】回転対称性を持つ電極の配置例を示す図である。
【図14】その他の実施形態に係る整流ユニットを示す図である。
【図15】その他の実施形態に係る整流ユニットを示す図である。
【図16】４つの電極の配置について示した図である。
【図17】その他の実施形態に係る非接触給電システムの模式図である。
【図18】その他の実施形態に係る送電電極及び受電電極の拡大図である。
【図19】その他の実施形態に係る電極の配置例である。
【図20】その他の実施形態に係る電極の配置例である。
【図21】その他の実施形態に係る電極の配置例である。
【図22】その他の実施形態に係る電動モビリティを示す図である。
【図23】その他の実施形態に係る電極の配置例である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明に係る非接触給電システムは、路面を走行する電動モビリティに対して非接触で給電できるように構成される。以下、本実施形態の非接触給電システム１について説明する。
【0021】
図１は、本実施形態に係る非接触給電システム１を模式的に示した図である。本実施形態の非接触給電システム１は、路面２を走行する電動モビリティ３に対して電界結合方式による非接触給電を行う。電動モビリティ３は給電された電力を利用して走行する。電動モビリティ３の走行形態は無人走行であっても有人走行であっても良い。また、路面２は、例えば工場等の私有地内のものであっても良いし、公有地のものであっても良い。
【0022】
非接触給電システム１は、高周波電源１０、送電電極２０、受電電極５０を備えて構成される。高周波電源１０は、所定の周波数で振幅する高周波電力を出力する。本実施形態に係る高周波とは無線通信に利用可能な周波数（所謂、radio frequency）であり、例えば数十ｋＨｚから数ＧＨｚの周波数帯をいう。特に限定されるものではないが、本実施形態の高周波電源１０は、工業用として割り当てられた１３．５６ＭＨｚで振幅する高周波電力を出力する。このような高周波電源１０は、例えば基地局や非接触給電システム１の管理を行う管理局に設けておくと良い。
【0023】
送電電極２０は第１電極３０及び第２電極４０を有する。第１電極３０は、高周波電源１０が有する一対の端子のうちの一方の端子に接続される。第２電極４０は、高周波電源１０が有する一対の端子のうちの他方の端子に接続される。
【0024】
図２には、送電電極２０を部分的に拡大した図が示される。第１電極３０は幹部３１と枝部３２とを有し、第２電極４０は幹部４１と枝部４２とを有する。第１電極３０及び第２電極４０の夫々の幹部３１、４１は、互いに平行に直線状に構成される。第１電極３０及び第２電極４０の夫々の枝部３２、４２は、夫々の幹部３１、４１から突出するように複数設けられる。本実施形態では、第１電極３０の枝部３２は、第１電極３０の幹部３１から第２電極４０の幹部４１に向かって、第１電極３０の幹部３１に対して直交する方向に沿って構成される。また、第２電極４０の枝部４２は、第２電極４０の幹部４１から第１電極３０の幹部３１に向かって、第２電極４０の幹部４１に対して直交する方向に沿って構成される。したがって、第１電極３０及び第２電極４０は夫々、櫛形状の櫛歯体で形成される。
【0025】
第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２は、第１電極３０の幹部３１及び第２電極４０の幹部４１が延出する方向に沿って見た場合に、互いに離間した状態で交互に配置される（並置される）。第１電極３０及び第２電極４０は、このような形状で構成され、路面２に設けられる。なお、第１電極３０及び第２電極４０は路面２の表面に設けても良いし、埋設されてあっても良い。送電電極２０は図１に示されるように路面２の所定の範囲において複数配置しても良い。
【0026】
また、この送電電極２０は、第１電極３０と第２電極４０の隙間で電力を伝搬させる機能をもつ。そのため、高周波電源１０に対する第１電極３０及び第２電極４０のそれぞれの接続位置は、近接した位置であることが好ましい。本実施形態では、図１に示されるように、高周波電源１０は、第１電極３０の枝部３２先端側と第２電極４０の幹部４１に接続されている。
【0027】
図１に示されるように、受電電極５０は、電動モビリティ３（車両）の路面２と対向する裏面３Ａ側に設けられている。受電電極５０は複数の電極５１を有し、夫々の電極５１は島状に互いに分離した状態で設けられる。
【0028】
受電電極５０は、電動モビリティ３の走行中に複数の電極５１のうち予め設定された数の電極が路面２と対向するように設けられる。図２では、路面２と対向する複数の電極５１として３つの電極５１を例示しており、以下では複数の電極５１が３つの電極５１であるとして説明する。なお、「路面２と対向する」とは、路面２から予め設定された距離内において対向することを意味する。したがって、路面２と対向する３つの電極５１は、路面２と平行な状態でなくても良い。
【0029】
次に、送電電極２０及び受電電極５０の配置パターンについて説明する。まず、送電電極２０及び受電電極５０を所定の配置パターンで形成した場合に、当該配置パターンにより効率的な給電を行うことが可能か否かを判断する手法について説明する。なお、ここでの配置パターンとは、送電電極２０及び受電電極５０のサイズ、幅、形状をいう。
【0030】
一般的に、送電電極２０と受電電極５０との間で相対回転があった場合であっても、給電が中断されないようにするためには、高周波電源１０から送電電極２０への入力電力の反射率が低くすると良いことが知られている。すなわち、高周波電源１０の内部インピーダンスと送電電極２０の入力インピーダンスとの間で、位置や回転角度に拘らずインピーダンス整合が取れていることが重要である。電動モビリティ３が二次元の路面２を動き回る際に受電電極５０の位置や方向により送電電極２０と受電電極５０との重なり（重複度）が変化する。これにより、送電電極２０及び受電電極５０により形成される電界結合の静電容量が変化し、その結果、送電電極２０の入力インピーダンスが様々な値をとることになる。したがって、受電電極５０の位置や角度の変化に対する平均の反射率（MRP：Mean Reflection Power ratio）（以下「ＭＲＰ」とする）を小さくすることが重要である。なお、ＭＲＰは以下の（１）式で表せる。
【0031】
【数1】
【数2】
【数3】
【0032】
このＭＲＰが最小になるような配置パターンを検討する。これにより、どのような配置においても、反射をできるだけ低減することが可能な配置パターンを合理的に決定することが可能となる。
【0033】
ここで、電動モビリティ３が路面２上を自由に走行することができるように、送電電極２０及び受電電極５０の配置パターンを検討する。なお、受電電極５０が有する複数の電極５１の形状は、理解を容易にするために円形とし、路面２と対向する３つの電極５１が正三角形の頂点になるように並んでいるとする。
【0034】
また、受電電極５０が送電電極２０の第１電極３０及び第２電極４０の双方に同時に乗るように第１電極３０の枝部３２の幅及び第２電極４０の枝部４２の幅（以下「幅Ｗ」とする）を３００ｍｍとした。この場合、配置パターンとして決定すべきパラメータは、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との夫々の間隔（以下「間隔ｄ」とする）、複数の電極５１の夫々の内径（以下「内径ｒ」とする）、及び複数の電極５１の互いの間隔（以下「間隔α」とする）の３つとなる（図２参照）。
【0035】
電動モビリティ３に搭載することを想定すると、間隔ｄについては第１電極３０の枝部３２の幅及び第２電極４０の枝部４２の絶縁を担保するために最小値を１０ｍｍとし、最大値を３００ｍｍとした。また、間隔ｄは、その直径が幅Ｗを超えないようにするために１５０ｍｍを上限とし、下限値は７０ｍｍとした。更に、間隔αについては、内径ｒが最小値をとった場合でも受電電極５０の複数の電極５１同士が互いに重ならないようにすべく、内径ｒの２倍より大きい値とし、１５０ｍｍを下限値とした。上限値は電動モビリティ３の乗員の肩幅と同様にすべく、４４０ｍｍとした。
【0036】
図３には、間隔ｄ、内径ｒ、間隔αを最小値から１０ｍｍ刻みで最大値まで変更して演算したＭＲＰを小さい順に並べた結果が示される。図３に示されるように、ＭＲＰが最小となるのは、ｄが１０ｍｍ、内径ｒが１３０ｍｍ、距離αが３９０ｍｍの場合であり、ＭＲＰは０．１２９６であった。
【0037】
図４は、上述したように間隔ｄ、内径ｒ、間隔αを最小値から１０ｍｍ刻みで最大値まで変更して得られたシミュレーション結果のＭＲＰのヒストグラムである（標本数は６１７９個）。ＭＲＰ分布からシグマを計算するとＭＲＰは０．４５であった。そこで、ＭＲＰは０．４５以下とした。
【0038】
以上のことから、第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２の夫々の幅Ｗに対して、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との夫々の間隔ｄ、複数の電極５１の夫々の内径ｒ、及び複数の電極５１の互いの間隔αに基づき、高周波電源１０から送電電極２０に入力される電力の平均反射率を算出し、これらの電力の平均反射率に基づき、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との夫々の間隔ｄ、複数の電極５１の夫々の内径ｒ、複数の電極５１の互いの間隔α、及び第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２の夫々の幅Ｗを設定することができる。
【0039】
このように幅Ｗ、間隔ｄ、内径ｒ、間隔αを設定することで、送電電極２０及び受電電極５０の回転状態や位置に拘らず給電効率が高い配置パターンを決定することができる。図５は、例として、間隔ｄ＝５０ｍｍとした場合におけるＭＲＰ＜０．３０となる内径ｒと間隔αとの関係を示したマップである。図５に基づき、間隔ｄ、内径ｒ、間隔αを設定することが可能である。
【0040】
なお、上記の数値範囲は、電動モビリティ３のサイズに応じて定数倍しても良い。また、Ｚｏｐｔは反射係数の最大値ができるだけ小さくなるように求めても良いし、平均値を最小化するのではなく、反射係数の最大値を最小化するという配置パターンを決定することも可能である。
【0041】
ここで、高周波に係る技術では、伝搬経路が長くなると、定在波が生じ節（伝搬経路において振幅がゼロとなる位置）が生じることが知られている。そこで、節を非接触給電に対して影響が小さいところに生じさせると好適である。
【0042】
図６に示されるように、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との間隔をｄ、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との幅をＷ、第１電極３０の幹部３１の外縁部と第２電極４０の幹部４１の外縁部との間隔をＬ、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との折り返し長さをＬｎとする。また、Ｗ＝３００ｍｍ、ｄ＝５０ｍｍとした。ここで、高周波電力の周波数は、１３．５６ＭＨｚであるので、λ／２は１１．０６ｍである。
【0043】
【0044】
【0045】
(４)式及び（５）式より、（６）式が導出される。
【数6】
【0046】
次に、λｇ＝λとして、各値を代入すると、Ｌ＝１１．３６ｍとなる。この値について電磁界シミュレーションを行う。給電は、図６に示されるように、第１電極３０と第２電極４０に高周波電源１０を接続することにより行われる。受電電極５０が電力を受け取るためには、第１電極３０と第２電極４０との電位差が重要である。そのため、第１電極３０と第２電極４０の電極間に生じる電界（Ｅｙ方向もしくはＥｘ方向）を解析し、大きさがゼロ（電界の節）となる位置を求める。その結果を図７に示すが、破線で囲まれた箇所に節（電界の方向が入れ替わる点）が存在している。係る位置では、給電に対する影響が大きい。そこで、図８に示されるように、Ｌ＝１０．４５ｍにすると、節となる部分を給電に対する影響が小さい位置に移動する（節となる部分が電動モビリティ３の移動エリアに生じないようにする）ことが可能となった。
【0047】
以上のように、節と高周波電力の周波数とで長さを調整することで、節を給電に対して影響が小さい位置に移動させることができる。間隔Ｌを固定し、他のパラメータを決定する場合も同様である。なお、幅Ｗ、間隔ｄ、間隔Ｌは使用する高周波電力の波長に比例して定数倍して用いると好適である。
【0048】
このように本非接触給電システム１では、第１電極３０の幹部３１の外縁部と第２電極４０の幹部４１の外縁部との間隔Ｌは、高周波電力の周波数に基づく節が第１電極３０の幹部３１及び第２電極４０の幹部４１の少なくともいずれか一方に位置するように設定されている。
【0049】
次に、受電電極５０で受電した交流電力を整流する整流ユニット９０について説明する。送電電極２０は、上述したように櫛歯体で構成され、図９の（ａ）に示されるように第１電極３０及び第２電極４０が交互に配置される。図９の（ａ）では、理解を容易にするために、第１電極３０に”＋”を付し、第２電極４０に”－”を付している。以下では、夫々正極及び負極として説明する。
【0050】
上述したように、本実施形態では受電電極５０は３つの電極５１が路面２と対向するように配置される。この場合、３つの電極５１のうち、２つの電極５１が給電に用いられる。効率的な給電を実現すべく、３つの電極５１から、送電電極２０と受電電極５０とにより過渡的に形成される静電容量が大きく、且つ、正極と負極との両方を網羅するものが選択される。
【0051】
例えば図９の（ａ）の場合には、各電極５１における正の送電電極２０と負の送電電極２０との重複する領域の差異が大きいものが選択される。正の送電電極２０と負の送電電極２０との重複する領域の差異が小さい場合には、互いに相殺され見かけ上の静電容量が小さくなるからである。図９（ａ）においては、電極５１ａでは、Ｃ１＋と正の送電電極２０との重複する領域の面積と、Ｃ１－と負の送電電極２０との重複する領域の面積とがほぼ同じで差異が小さい。電極５１ｂでは、Ｃ２＋と正の送電電極２０との重複する領域の面積と、Ｃ２－と負の送電電極２０との重複する領域の面積とでは、Ｃ２－と負の送電電極２０との重複する領域の面積の方が大きい。電極５１ｃでは、Ｃ３＋と正の送電電極２０との重複する領域の面積と、Ｃ３ーと負の送電電極２０との重複する領域の面積とでは、Ｃ３＋と正の送電電極２０との重複する領域の面積の方が大きい。よって、この場合は、電極５１ｂと電極５１ｃとが選択され、給電に用いられる。
【0052】
図９の（ｂ）には、図９の（ａ）に示される３つの電極５１に接続された整流ユニット９０が示される。図１０は、図９の（ｂ）の等価回路である。整流ユニット９０は、受電電極５０を有する受電ユニット７の一対の出力端子８間に設けられ、カソード端子が一対の出力端子８の一方に接続されると共にアノード端子が複数の電極５１のうちの一つに接続されるハイサイド側のダイオードと、カソード端子がハイサイド側のダイオードのアノード端子に接続されると共にアノード端子が一対の出力端子８の他方に接続されるローサイド側のダイオードとからなるアーム部Ａを、路面２と対向する電極５１の数だけ有する。すなわち、本実施形態では図１０に示されるように、整流ユニット９０は、３つのアーム部Ａを有する。
【0053】
ここで、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の場合を考える。この時、負荷の正側の電圧ＶＲ＋は（７）式で与えられる。
ここで、Ｖｆはダイオードの順方向電圧（ｔｙｐ値で０．７Ｖ）である。
【数7】
【0054】
一方、負荷の負側の電圧ＶＲ－は（８）式で与えられる。
【数8】
【0055】
これにより、負荷に出力される電圧は、(９)式で表される。
【数9】
【0056】
他の動作条件についても同様に考えることができ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の最小の電圧値と最大の電圧値との差異が負荷に出力される電圧Ｖｏｕｔの走行による変動分を与えることになる。よって、得られる電圧は（１０）式で表される。
【0057】
【数10】
【数11】
【数12】
【数13】
【0058】
Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ２３の夫々の大小関係は、各電極５１の静電容量の大小関係に依存している。すなわち、その状況毎の送電電極２０と受電電極５０の電極５１との重なりの大きさに依存している。図９（ａ）の状態では、Ｖ２３＞Ｖ１３＞Ｖ１２となる。この関係から、本構成によれば、適切な２つの電極５１を負荷電極として選択することが可能となる。
【0059】
次に、３つの電極５１の配置について説明する。図１１は、３つの電極５１（５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ）が正三角形に並んだ状態から、３つの電極５１のうちの１つ（５１ｆ）だけがスライド移動した場合のＭＲＰの変動について示した図である。
【0060】
ここでは、図１１の（ａ）に示されるように、３つの電極５１（５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ）のうちの１つ（電極５１ｆ）だけが第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２が延出する方向に沿ってスライド移動した場合の例を挙げて説明する。なお、ｄ＝１０ｍｍ、ｒ＝１３０ｍｍ、α＝３９０ｍｍとし、位置ずれ量をβとしている。
【0061】
また、－１００ｍｍから＋１００ｍｍをβのスイープ範囲としている。図１１の（ｂ）に示されるように、βが０のときが最もＭＲＰが小さいことがわかった。すなわち、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数が３つである場合には、３つの電極５１は、平面視で正三角形を構成するように、すなわち複数の電極５１は平面視で対称に配置されていると良いことがわかった。
【0062】
図１２に、３つの電極５１が正三角形状に配置された場合の送電電極２０に対する受電電極５０の角度依存性についての実験結果を示す。図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）に示されるように、正三角形状に配置された３つの電極５１の重心から３つの電極５１のうちの一つを見た方向と、第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２が延出する方向との角度差θを、０度から９０度までスイープして入力電力に対する出力電力の実効率（給電効率）を算定したものである。
【0063】
図１２の（ｂ）に示されるように、θを変位させても給電効率は０．４程度で推移している。これは、上述したような「正電極・負電極に重なりをもつものが少なくとも２極存在していること」及び「回路的に適切な２つの電極５１を選択し得る整流ユニット９０を有していること」に起因している。このように、本非接触給電システム１によれば、回転自由度が高く、給電効率が優れた給電機構を実現することが可能となる。
【0064】
また、以上をまとめると、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数が３つの場合には、第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２の夫々の幅をＷ、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との夫々の間隔をｄ、複数の電極５１の夫々の内径をｒ、複数の電極５１の互いの間隔をαとすると、
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／２×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
を具備するように構成すると良い。これにより、上述したように回転自由度が高く、給電効率が優れた本非接触給電システム１を実現することが可能となる。なお、上記の関係を満たせば、幅Ｗを適宜変更することも可能である。なお、本実施形態において、幅Ｗ、間隔ｄ、及び間隔αの単位は、高周波電源１０の交流波長（λ）を単位として設定した。
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／２×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
を具備するように構成すると良い。これにより、上述したように回転自由度が高く、給電効率が優れた本非接触給電システム１を実現することが可能となる。なお、上記の関係を満たせば、幅Ｗを適宜変更することも可能である。なお、本実施形態において、幅Ｗ、間隔ｄ、及び間隔αの単位は、高周波電源１０の交流波長（λ）を単位として設定した。
【0065】
また、本非接触給電システム１は、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数を３つ以上とする場合に、夫々の電極５１を対称に配置すると良く、且つ、受電電極５０が送電電極２０に対して回転した際であっても、送電電極２０の第１電極３０及び第２電極４０の夫々と少なくとも１つずつ電極５１が平面視で重なるように配置すると良い。このように構成することで、受電電極５０が送電電極２０に対して回転した場合であっても給電状態を維持することが可能な非接触給電システム１を実現可能である。
【0066】
上記のように、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する複数の電極５１は、平面視で対称に配置されていると良い。換言すると、回転対称性を持つように配置された複数の電極５１を有する受電電極５０が効率的な給電に好ましく、その理由は以下の通りである。例えば、図１３に示されるように、複数の電極５１が回転対称性を持つように配置された受電電極５０を、複数の電極５１により構成されるパターン（形状）の中心で回転させた場合、複数の電極５１により構成されるパターンが回転前後で一致する場合と一致しない場合とがある。
【0067】
具体的には、例えば図１３の（ａ）や（ｂ）に示される正三角形の場合、回転前後でパターンが一致する回転角度は１２０度、２４０度であり、図１３の（ｃ）や（ｅ）に示される正四角形の場合、回転前後でパターンが一致する回転角度は９０度、１８０度、２７０度である。また、図１３の（ｄ）や（ｆ）に示される正五角形の場合、回転前後でパターンが一致する回転角度は７２度、１４４度、２１６度、２８８度である。
【0068】
更に、送電電極２０は１８０度の回転対称性を持つとみなすことができる。このため、送電（送電電極２０）側との重なりかたが異なるとみなせるケースは、正三角形の場合の回転角度は０度より大きく６０度未満のみであり、正四角形の場合の回転角度が０度より大きく４５度未満のみであり、正五角形の場合の回転角度は０度より大きく３６度未満のみを考慮すればよい。
【0069】
このように複数の電極５１により構成されるパターン（形状）を正多角形とした場合、受電電極５０と、送電電極２０の重なりのバリエーションを大きく減じることができる。中心に電極５１を配置した場合であっても、同様に回転対称性を持つ配置に属し、上記と同様に重なりのバリエーションを減じることができる。送電電極２０と受電電極５０の重なりのバリエーションが少ないということは、各配置におけるインピーダンスのバリエーションが少ないということであり、つまり１つの整合器を用いて受電側と送電側のインピーダンス整合をより完全に近づけることができることを意味する。結果として、ＭＲＰを減じることができ、効率的な給電が可能となる。
【0070】
また、電極５１の数を増加させることが給電効率の上昇に好ましい理由は以下のとおりである。上記のように、例えば正Ｎ角形（Ｎは３以上の整数）において、考慮すべき角度範囲は、３６０度／２Ｎと成る。それ以上（３６０度／２Ｎ）より大きい角度を考慮した場合であっても、同様のパターンが３６０度／２Ｎ内に存在するからである。つまりＮを増加させるとそれだけ、重なりのバリエーションを減じることが出来る。その結果、効率的な給電が可能となる。
【0071】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、第１電極３０の幹部３１の外縁部と第２電極４０の幹部４１の外縁部との間隔Ｌは、高周波電力の周波数に基づく節が第１電極３０の幹部３１及び第２電極４０の幹部４１の少なくともいずれか一方に位置するように設定されているとして説明したが、設置上（面積の都合上）、第１電極３０の幹部３１の外縁部と第２電極４０の幹部４１の外縁部との間隔Ｌを所期の値に設定できないことも想定される。この場合、高周波電力（電波）の伝搬距離が屈折率（誘電率の平方根）と物理長との積で表されることを利用して、実質的な伝搬距離を全体として調整することが可能である。具体的には、第１電極３０及び第２電極４０と、第１電極３０及び第２電極４０の下側（地中側）において全面に亘って設けられるグランド板との間に誘電体を設けることにより節の位置を変更することが可能である。
上記実施形態では、第１電極３０の幹部３１の外縁部と第２電極４０の幹部４１の外縁部との間隔Ｌは、高周波電力の周波数に基づく節が第１電極３０の幹部３１及び第２電極４０の幹部４１の少なくともいずれか一方に位置するように設定されているとして説明したが、設置上（面積の都合上）、第１電極３０の幹部３１の外縁部と第２電極４０の幹部４１の外縁部との間隔Ｌを所期の値に設定できないことも想定される。この場合、高周波電力（電波）の伝搬距離が屈折率（誘電率の平方根）と物理長との積で表されることを利用して、実質的な伝搬距離を全体として調整することが可能である。具体的には、第１電極３０及び第２電極４０と、第１電極３０及び第２電極４０の下側（地中側）において全面に亘って設けられるグランド板との間に誘電体を設けることにより節の位置を変更することが可能である。
【0072】
第１電極３０及び第２電極４０上を伝搬する高周波電力（電磁波）に対する実効比誘電率をεｒｅｆｆとすると、波長短縮率ν（＜１）は、（１４）式となることが知られている。
【数14】
【0073】
このとき、λｇ＝ν×λとなる。したがって、Ｌｎ＝ν×λｇ／２となるような比誘電率の誘電体を用いることで、（６）式と同様に間隔Ｌに対して以下の条件が定まる。
【数15】
【0074】
このようにすることで必要な間隔Ｌを短縮することが可能となる。短縮した間隔Ｌに基づき上記実施形態と同様に、シミュレーションで節の位置を確認し、比誘電率を調整すると良い。
【0075】
更に、別の方法として、複素インピーダンスを利用して位相を意図的にずらして全体として伝搬距離を調整することも可能である。具体的には、例えば、Ｌｎ＜λｇ／２となる場合には、伝送線路に、伝搬する電圧波形の位相を進めることが可能な右手系位相回路を挿入することで、送電電極２０中の定在波節から節までの実効的な電磁波の伝搬長を増大させ、λｇ／２と等しくなるように調整することが可能である。一方、Ｌｎ＞λｇ／２となる場合には、伝送線路に、伝搬する電圧波形の位相を遅らせることが可能な左手系位相回路を挿入することで調整することが可能である。右手系位相回路及び左手系位相回路は、回路中に複数用いることも可能であるし、１つのみ用いることも可能である。また、特に右手系位相回路は同等の位相変化をもたらす伝送線路に置換しても良い。
【0076】
上記実施形態では、６個のダイオードを有するような整流ユニット９０を例に挙げて説明した。整流ユニット９０は、例えば図１０に示した各アーム部Ａのローサイドのダイオードをチョークコイルに置換した図１４に示すような、所謂三相倍電流整流回路を用いて構成することも可能である。このような整流ユニット９０であっても、上記実施形態と同様に、適宜、電極５１を選択して出力することが可能となる。もちろん、電極５１を４つ以上とする場合であっても適用可能である。
【0077】
更には、図１５に示すような、所謂三相倍電圧整流回路を用いて整流ユニット９０を構成することも可能である。また、一対に出力端子８の夫々に直列にコモンモードフィルタを接続して設けることも可能である。もちろん、この構成も、電極５１を４つ以上の場合にも適用可能である。
【0078】
上記実施形態では、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数が３つであるとして説明したが、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数は２つであっても良いし、４つ以上であっても良い。
【0079】
図１６は、４つの電極５１（５１ｈ、５１ｉ、５１ｊ、５１ｋ）のうちの３つ（５１ｈ、５１ｉ、５１ｊ）が正三角形を構成するように配置し、残りの１つ（５１ｋ）を、正三角形の重心を中心として第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２が延出する方向に沿ってスライド移動した場合のＭＲＰの変動について示した図である。なお、図１６の例では、ｄ＝２０ｍｍ、ｒ＝１００ｍｍ、α＝４３０ｍｍとし、位置ずれ量をβとしている。
【0080】
図１６の（ｂ）に示されるように、βが０のとき（すなわち、電極５１ｋが正三角形の重心に位置する時）が最もＭＲＰが小さいことがわかった。そこで、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数が４つの場合には、４つの電極５１のうちの３つを正三角形状に並べ、その重心の位置に残りの１つを設けるように構成すると好適である。このような構成とすれば、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数が４つの場合に、ＭＲＰを最も小さくすることが可能となる。もちろん、４つの電極５１が正方形状に並ぶように構成することが可能であるし、４つの電極５１が菱形状に並ぶように構成することも可能である。
【0081】
なお、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数が５つの場合には、図１３の（ｅ）に示されるように、５つの電極５１のうちの４つを正方形状に並べ、その重心の位置に残りの１つを設けるように構成したり、或いは、図１３の（ｄ）に示されるように、５つの電極５１が正五角形状に並ぶように構成することが可能である。すなわち、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１を対称に配置すると良い。
【0082】
上記実施形態では、電動モビリティ３の走行中に路面２と対向する電極５１の数が３つである場合に、第１電極３０の枝部３２及び第２電極４０の枝部４２の夫々の幅をＷ、第１電極３０の枝部３２と第２電極４０の枝部４２との夫々の間隔をｄ、複数の電極５１の夫々の内径をｒ、複数の電極５１の互いの間隔をαとすると、
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／２×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
を具備するように構成すると好適であるとして説明した。
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／２×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
を具備するように構成すると好適であるとして説明した。
【0083】
例えば、以下のように設定例１－７の何れかで構成しても良い。
（設定例１）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１３／３０×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
（設定例１）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１３／３０×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
【0084】
（設定例２）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／３×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／３×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
【0085】
（設定例３）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦４／１５×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
１／３０×Ｗ≦ｄ≦４／１５×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
２３／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
【0086】
（設定例４）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦４／１５×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
５／６×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
１／３０×Ｗ≦ｄ≦４／１５×Ｗ
７／３０×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
５／６×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
【0087】
（設定例５）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦４／１５×Ｗ
４／１５×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
９／１０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
１／３０×Ｗ≦ｄ≦４／１５×Ｗ
４／１５×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
９／１０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
【0088】
（設定例６）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦７／３０×Ｗ
４／１５×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
１×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
１／３０×Ｗ≦ｄ≦７／３０×Ｗ
４／１５×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
１×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
【0089】
（設定例７）
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／５×Ｗ
２／５×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
３１／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
１／３０×Ｗ≦ｄ≦１／５×Ｗ
２／５×Ｗ≦ｒ≦１／２×Ｗ
３１／３０×Ｗ≦α≦２２／１５×Ｗ
【0090】
なお、上記設定例１－７のように構成した場合には、設定例１から設定例７になる程、ＭＲＰ＜０．４５を達成する確率が高くなる。一方、設定例７から設定例１になる程、ＭＲＰ＜０．４５となる全ての寸法構成の数に対して達成する割合（カバレッジ）が高くなる。すなわち、達成する確率とカバレッジとはトレードオフの関係にある。そこで、達成する確率とカバレッジとの積が最大となる設定例５が達成する確率とカバレッジとの観点から適している。
【0091】
上記実施形態では、受電電極５０が電動モビリティ３の路面２と対向する側（裏面３Ａ）に設けられているとして説明したが、受電電極５０が電動モビリティ３の複数の車輪４のうちの一つに設けられるようにしても良い。また、受電電極５０が電動モビリティ３の複数の車輪４の全てに設けるように構成しても良い。また、複数の車輪４のうちのいくつかに設けるように構成しても良い。
【0092】
例えば、図１７に示されるように、受電電極５０は、電動モビリティ３の車輪４に周方向に亘って島状に形成された複数の電極５１を有する。図１７の例では、電極５１は車輪４を構成するタイヤ４Ａに設けられている。受電電極５０は、電動モビリティ３の複数の車輪４（図１７にあってはタイヤ４Ａ）のうちの少なくとも一つに設けられる。受電電極５０は複数の電極５１を有し、上述したように夫々の電極５１は島状に互いに分離した状態で設けられる。
【0093】
複数の電極５１の夫々は、電動モビリティ３の走行中に複数の電極５１のうち予め設定された数の電極が路面２と対向するように設けられる。電動モビリティ３の車輪４には、周方向に亘って島状に複数の電極５１が設けられる。一方、電動モビリティ３の移動に伴い車輪４が回転するが、本実施形態では、この回転中に常に３つの電極５１が路面２と対向するように設けられる。そこで、図１８では、車輪４が路面２と対向する部分を二点鎖線で示し、この対向する部分内に３つの電極５１を示している。なお、「路面２と対向する」とは、路面２から予め設定された距離内において対向することを意味する。したがって、路面２と対向する３つの電極５１は、路面２と平行な状態でなくても良い。
【0094】
また、図１９に示されるように、電極５１は、車輪４の表面に露出していなくても良く、タイヤ４Ａの内周面に設けられても良い。この場合、電極５１は、タイヤ４Ａの周方向に沿って設けられる金属板を用いることが可能である。また、電極５１は、タイヤ４Ａの周方向に連続して繋がっている環状でも良い。あるいは、図２０に示されるように、タイヤ４Ａ（例えばゴム）内に埋設して設けても良い。この場合、タイヤ４Ａに内蔵されているスチールベルトを電極５１として用いても良い。更には、図２１に示されるように、電極５１は、車輪４を構成するタイヤホイール４Ｂの外周面に設けても良く、あるいはタイヤホイール４Ｂ自身を電極５１に用いても良い。この場合、タイヤ４Ａ及びタイヤホイール４Ｂは走行中に回転するため、電極５１と受電ユニット７の電気的な接続は、回転物に対して通電可能な一般的な接続手段（図示せず）であれば良く、接触式でも非接触式でも良い。
【0095】
上記構成のようにタイヤに受電電極５０を配置した場合、以下の効果が得られる。まず、送電電極２０と受電電極５０の電極間距離を短くできるため給電効率を高めることができる。また、サスペンションの動作やタイヤ４Ａの変形により車体と道路の間隔が変化しても、タイヤ４Ａは常時路面に接触しているため電極間距離をほぼ一定に保つことができ、設計通りの給電効率を達成し易くできる。
【0096】
上記実施形態では、電動モビリティ３は４輪車を例に挙げて説明したが、図２２に示されるように、電動モビリティ３は３輪車として構成することも可能である。
【0097】
上記実施形態では、受電電極５０は、電動モビリティ３の裏面３Ａ側に設けられた構成で説明したが、図２３に示されるように、受電電極５０の電極５１は、電動モビリティ３の裏面３Ａ側と車輪４側の双方に配置される構成としても良い。
【0098】
上記実施形態では、電動モビリティ３が送電電極２０から給電された電力により走行するものとして説明したが、電動モビリティ３は送電電極２０から給電された電力をバッテリに蓄電するように構成することも可能である。
【0099】
上記実施形態では、受電電極５０が有する複数の電極５１の形状を円形として説明したが、電極５１の形状は円形でなくても良い。すなわち、多角形（例えば四角形）やその他の形状であっても良い。
【0100】
本発明は、路面を走行する電動モビリティに対して非接触で給電する非接触給電システムに用いることが可能である。
【符号の説明】
【0101】
１：非接触給電システム
２：路面
３：電動モビリティ
７：受電ユニット
８：出力端子
１０：高周波電源
２０：送電電極
３０：第１電極
３１：幹部
３２：枝部
４０：第２電極
４１：幹部
４２：枝部
５０受電電極
５１：電極
９０：整流ユニット
２：路面
３：電動モビリティ
７：受電ユニット
８：出力端子
１０：高周波電源
２０：送電電極
３０：第１電極
３１：幹部
３２：枝部
４０：第２電極
４１：幹部
４２：枝部
５０受電電極
５１：電極
９０：整流ユニット
【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】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】