特許 7578425 送電装置

(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】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】送電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/12 20160101AFI20241029BHJP

   B60L 5/00 20060101ALI20241029BHJP

   B60L 53/12 20190101ALI20241029BHJP

   B60L 53/30 20190101ALI20241029BHJP

   B60M 7/00 20060101ALI20241029BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241029BHJP

   H02J 50/50 20160101ALI20241029BHJP

   H02J 50/70 20160101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

H02J50/12

B60L5/00 B

B60L53/12

B60L53/30

B60M7/00 X

H02J7/00 P

H02J7/00 301D

H02J50/50

H02J50/70

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020114533

(22)【出願日】2020-07-02

(65)【公開番号】P2022012592

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2023-05-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 英介

(72)【発明者】

【氏名】山口 宜久

(72)【発明者】

【氏名】長井 千明

(72)【発明者】

【氏名】田中 浩一

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 剛

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０２１８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３４４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３８５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６７９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０１０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２３７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５０８９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７３５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０３８１４８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ１／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ１５／００－５８／４０

Ｂ６０Ｍ１／００－７／００

Ｅ０２Ｆ９／００－９／１８

Ｅ０２Ｆ９／２４－９／２８

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

Ｈ０２Ｊ５０／００－５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送電装置（１００，１００ｂ，１００ｄ）であって、
車両（２０）に電力を供給する送電器（１１０，１１０ｄ）であって、道路（ＲＳ）の表層を含む第一層（Ｌ１）に配置されている送電器と、
前記送電器と電気的に接続されている送電器側コネクタ（１２０，１２０ｂ，１２０ｄ）であって、前記第一層に配置されている送電器側コネクタと、
外部電源（１５０）からの電力を前記送電器に供給するための電源ケーブル（ＣＢ）と、
前記電源ケーブルと電気的に接続されている電源側コネクタ（１３０，１３０ｂ，１３０ｄ）であって、前記道路における前記第一層よりも深い第二層（Ｌ２）、または道路外の地中（Ｌ３）において、前記送電器側コネクタと電気的に接続可能な位置に配置される電源側コネクタと、を備え、
前記送電器と前記送電器側コネクタとはそれぞれ別体であり、前記送電器側コネクタは、前記送電器から物理的に離れた位置に配置されており、
前記送電器側コネクタは、共振回路を形成するための第一送電器側コイル（１２２，１２２ｄ）を備え、
前記電源側コネクタは、前記第一送電器側コイルと磁気結合して共振する共振回路を形成するための電源側コイル（１３２）を備え、
前記車両は、共振回路を形成するための受電側コイル（２１２）を備え、
前記送電器は、前記受電側コイルと磁気結合して共振する共振回路を形成するための第二送電器側コイル（１１２，１１２ｄ）を備え、
前記第一送電器側コイルの巻き方向（Ｒ１）と、前記第二送電器側コイルの巻き方向（Ｒ２）とが互いに逆方向であり、
前記第一送電器側コイルと、前記第二送電器側コイルとの間に、電磁波シールドまたは磁気シールドの少なくともいずれかからなるシールド（５０）が備えられている、
送電装置。

【請求項2】

請求項１に記載の送電装置であって、
前記電源ケーブルおよび前記電源側コネクタは、前記第二層に配置される水道管またはガス管のうち少なくともいずれかを含む配管（ＷＰ，ＷＰ２）の直上の領域（ＡＲ１，ＡＲ２）以外の領域に配置されている、
送電装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の送電装置であって、
前記送電器および前記送電器側コネクタは、前記第一層の少なくとも一部となり前記道路の表層を含むユニット構造体（ＳＴ）であって、前記第二層に着脱可能な予め定められた形状を有するユニット構造体を構成し、
前記送電器側コネクタは、前記ユニット構造体の外縁であって前記電源側コネクタに対応する位置に配置されている、
送電装置。

【請求項4】

請求項３に記載の送電装置であって、
前記ユニット構造体は、さらに、前記第二層の少なくとも一部と嵌合するための嵌合部（７２）であって、前記送電器側コネクタの近傍に配置される嵌合部を備える、
送電装置。

【請求項5】

請求項４に記載の送電装置であって、
前記ユニット構造体は、前記嵌合部を囲むように配置される弾性部材（７３）を備える、
送電装置。

【請求項6】

請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の送電装置であって、
前記ユニット構造体は、プレキャストコンクリートにより構成されている、
送電装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の送電装置であって、
前記第一送電器側コイルは、磁性体を含む骨材を有する第一構造体（６１）によって前記第二送電器側コイルと対向する位置を覆われ、
前記第二送電器側コイルは、磁性体を含む骨材を有する第二構造体（６２）によって前記第二送電器側コイルと対向する位置を覆われている、
送電装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の送電装置であって、
前記第一送電器側コイルと、前記第二送電器側コイルとのうち少なくともいずれか一方は、自己共振周波数を形成するための浮遊容量（１１６ｄ，１２６ｄ）を有する、
送電装置。

【請求項9】

請求項８に記載の送電装置であって、
前記第一送電器側コイルと、前記第二送電器側コイルとのうち少なくともいずれかの導体配線間に、前記第一層が有する材料の誘電正接よりも小さい誘電正接を有する材料（１１９，１２９）が充填されている、
送電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、送電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

道路内に配置される交流電源からの電力を、地面近傍に配置される送電装置を用いて車両に給電する車両充電システムが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１８１５４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

道路の表層は、車両走行に伴って劣化するため、補修されることがある。そのため、送電装置を道路の補修を考慮した適正な配置にしたいといった要請がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

本開示の一形態によれば、送電装置（１００，１００ｂ，１００ｄ）が提供される。この送電装置は、車両（２０）に電力を供給する送電器（１１０，１１０ｄ）であって、道路（ＲＳ）の表層を含む第一層（Ｌ１）に配置されている送電器と、前記送電器と電気的に接続されている送電器側コネクタ（１２０，１２０ｂ，１２０ｄ）であって、前記第一層に配置されている送電器側コネクタと、外部電源（１５０）からの電力を前記送電器に供給するための電源ケーブル（ＣＢ）と、前記電源ケーブルと電気的に接続されている電源側コネクタ（１３０，１３０ｂ，１３０ｄ）であって、前記道路における前記第一層よりも深い第二層（Ｌ２）、または道路外の地中（Ｌ３）において、前記送電器側コネクタと電気的に接続可能な位置に配置される電源側コネクタと、を備え、前記送電器と前記送電器側コネクタとはそれぞれ別体であり、前記送電器側コネクタは、前記送電器から物理的に離れた位置に配置されており、前記送電器側コネクタは、共振回路を形成するための第一送電器側コイル（１２２，１２２ｄ）を備え、前記電源側コネクタは、前記第一送電器側コイルと磁気結合して共振する共振回路を形成するための電源側コイル（１３２）を備え、前記車両は、共振回路を形成するための受電側コイル（２１２）を備え、前記送電器は、前記受電側コイルと磁気結合して共振する共振回路を形成するための第二送電器側コイル（１１２，１１２ｄ）を備え、前記第一送電器側コイルの巻き方向（Ｒ１）と、前記第二送電器側コイルの巻き方向（Ｒ２）とが互いに逆方向であり、前記第一送電器側コイルと、前記第二送電器側コイルとの間に、電磁波シールドまたは磁気シールドの少なくともいずれかからなるシールド（５０）が備えられている。

【0007】

この形態の送電装置によれば、送電装置を備える道路等の補修を行う際に電源側コネクタや電源ケーブルの移動や交換を行うことを低減または防止することができる位置に、電源側コネクタや電源ケーブルを配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の送電装置の構成を表す説明図。

【図2】送電装置の回路構成を表す説明図。

【図3】送電装置のコイル部の構成を模式的に表す説明図。

【図4】コイルを覆う構造体の構成を表す説明図。

【図5】ユニット構造体の構成を表す説明図。

【図6】嵌合部の構成を表す説明図。

【図7】複数の送電器の配列方法を表す説明図。

【図8】第２実施形態の送電装置の構成を表す説明図。

【図9】第２実施形態でのユニット構造体の構成を表す説明図。

【図10】第３実施形態の送電装置の構成を表す説明図。

【図11】第３実施形態での各コイルの構成を表す説明図。

【図12】第４実施形態での各コイルの構成を表す説明図。

【図13】各コイルを備える構造体の構成を表す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．第１実施形態：
図１および図２を用いて本実施形態の送電装置１００の構成について説明する。図１に示すように、送電装置１００は、送電器１１０と、送電器側コネクタ１２０と、電源側コネクタ１３０と、外部電源１５０と電源側コネクタ１３０とを電気的に接続するための電源ケーブルＣＢと、送電回路１４０と、を備えている。送電装置１００は、外部電源１５０からの交流電力を、電源ケーブルＣＢを介して地中の電源側コネクタ１３０に供給する。電源側コネクタ１３０に供給された交流電力は、送電器側コネクタ１２０によって受電され、送電器１１０を介して車両２０に供給される。本実施形態において、送電装置１００は、道路ＲＳ上の車両２０に非接触で電力を供給する。送電装置１００から車両２０の受電装置２００に電力が伝送される状態において、本実施形態の送電装置１００と、受電装置２００とは、図２に示す等価回路で表すことができる。送電装置１００は、非接触式に限らず、送電器１１０が車両２０の受電装置２００と接触することによって車両２０に電力を供給する接触式であってもよい。

【0010】

外部電源１５０は、例えば、系統電源などの交流電源である。外部電源１５０は、電源ケーブルＣＢを介して、交流電流を送電回路１４０に供給する。送電回路１４０は、整流回路やインバータ回路を有している。送電回路１４０は、外部電源１５０から供給される交流電力を直流電力に変換し、送電器１１０から車両２０の受電装置２００へ送電可能な高周波の交流電力に変換して、電源側コネクタ１３０に供給する。送電回路１４０は、電源ケーブルＣＢに接続されており、外部電源１５０と電源側コネクタ１３０との間に配置されている。送電回路１４０は、さらに、周波数成分を除去するためのフィルタ回路を有してよい。

【0011】

電源側コネクタ１３０および送電器側コネクタ１２０は、互いの電気的な接続を着脱可能とする接続器として機能する。電源側コネクタ１３０および送電器側コネクタ１２０は、本実施形態において、電磁誘導を利用する非接触式の接続器である。電源側コネクタ１３０および送電器側コネクタ１２０は、非接触式に限らず、例えば、一方のコネクタを差し込みプラグとし、他方のコネクタをプラグ受けとするいわゆる配線用差込接続器などの接触式の接続器であってもよい。

【0012】

本実施形態において、電源側コネクタ１３０は、図２に示すように、電源側コイル部１３を備えている。電源側コイル部１３は、送電回路１４０からの交流電力を、電磁誘導を利用して非接触で送電器側コネクタ１２０に送電するための共振回路である。電源側コイル部１３は、電源側コイル１３２と、共振コンデンサとして機能する電源側コンデンサ１３６とを含んでいる。電源側コイル１３２は、第一送電器側コイル１２２と磁気共鳴するための共振コイルとして機能する。電源側コンデンサ１３６の電気容量と、電源側コンデンサ１３６の自己インダクタンスとによって規定される共振周波数を、以下、「電源側共振周波数」とも呼ぶ。送電装置１００が接触式である場合には、電源側コイル部１３は省略されてよい。図２では、電源側コンデンサ１３６は、電源側コイル１３２に対して直列に接続される例が示されているが、電源側コンデンサ１３６は、電源側コイル１３２に対して並列に接続されてもよい。

【0013】

本実施形態において、送電器側コネクタ１２０は、図２に示すように、第一送電器側コイル部１２を備えている。第一送電器側コイル部１２は、電源側コネクタ１３０からの交流電力を非接触で受電するための共振回路である。第一送電器側コイル部１２は、第一送電器側コイル１２２と、共振コンデンサとして機能する第一送電器側コンデンサ１２６とを含んでいる。第一送電器側コイル１２２は、電源側コイル１３２と磁気共鳴するための共振コイルとして機能する。第一送電器側コンデンサ１２６の電気容量と、第一送電器側コイル１２２の自己インダクタンスとによって規定される共振周波数を、以下、「第一共振周波数」とも呼ぶ。第一共振周波数は、電源側コイル部１３の電源側共振周波数と同一となるように設定されている。第一送電器側コイル１２２は、電源側コイル１３２と磁気結合して電源側コネクタ１３０から交流電力を受電する。送電器側コネクタ１２０が接触式である場合には、第一送電器側コイル部１２は省略されてよい。図２では、第一送電器側コンデンサ１２６は、第一送電器側コイル１２２に対して直列に接続される例が示されているが、第一送電器側コンデンサ１２６は、第一送電器側コイル１２２に対して並列に接続されてもよい。

【0014】

送電器１１０は、第二送電器側コイル１１２に誘導された交流電力を車両２０の受電器２１０に送電する。本実施形態において、送電器１１０は、図２に示すように、第二送電器側コイル部１１を備えている。第二送電器側コイル部１１は、電磁誘導を利用して非接触で交流電力を受電器２１０に送電するための共振回路である。第二送電器側コイル部１１は、第二送電器側コイル１１２と、共振コンデンサとして機能する第二送電器側コンデンサ１１６とを含んでいる。第二送電器側コイル１１２は、車両２０の受電器２１０が有する受電側コイル２１２と磁気共鳴するための共振コイルとして機能する。第二送電器側コンデンサ１１６の電気容量と、第二送電器側コイル１１２の自己インダクタンスとによって規定される共振周波数を、以下、「第二共振周波数」とも呼ぶ。第二共振周波数は、後述する車両側コイル部２１の車両側共振周波数と同一となるように設定されている。第二送電器側コイル１１２は、受電側コイル２１２と磁気結合して受電器２１０に交流電力を送電する。送電器１１０が接触式である場合には、第一送電器側コイル部１２は省略されてよい。図２では、第二送電器側コンデンサ１１６は、第二送電器側コイル１１２に対して直列に接続される例が示されているが、第二送電器側コンデンサ１１６は、第二送電器側コイル１１２に対して並列に接続されてもよい。

【0015】

車両２０は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等の駆動モータを搭載する車両で構成される。車両２０は、図１に示すように、受電装置２００と、受電装置２００と電気的に接続されているバッテリ２３０とを備えている。受電装置２００は、受電器２１０と、受電器２１０と電気的に接続されている受電回路２２０とを含んでいる。

【0016】

受電器２１０は、送電器１１０に供給された交流電力を受電側コイル２１２から受電する。図２に示すように、本実施形態において、受電器２１０は、車両側コイル部２１を備えている。車両側コイル部２１は、送電器１１０からの交流電力を、電磁誘導を利用して非接触で受電するための共振回路である。車両側コイル部２１は、受電側コイル２１２と、共振コンデンサとして機能する車両側コンデンサ２１６とを含んでいる。受電側コイル２１２は、送電器１１０の第二送電器側コイル１１２と磁気共鳴するための共振コイルとして機能する。車両側コンデンサ２１６の電気容量と、受電側コイル２１２の自己インダクタンスとによって規定される共振周波数を、「車両側共振周波数」とも呼ぶ。受電装置２００が接触式である場合には、車両側コイル部２１は省略されてよい。図２では、車両側コンデンサ２１６は、受電側コイル２１２に対して直列に接続される例が示されているが、車両側コンデンサ２１６は、受電側コイル２１２に対して並列に接続されてもよい。

【0017】

受電回路２２０は、受電器２１０から出力される交流電力を直流電力に変換する。受電回路２２０は、例えば、フィルタ回路と、交流電力を直流電力に変換する整流回路と、バッテリ２３０の充電に適した直流電力に変換する電力変換回路とを有している。バッテリ２３０は、車両２０の駆動源である駆動モータを駆動するための直流電力を出力する二次電池である。受電回路２２０から出力される直流電力は、バッテリ２３０の充電に利用することができる。受電回路２２０からの直流電力は、図示しない補機バッテリの充電や、駆動モータや補機の駆動に利用されてよい。

【0018】

図１を参照して、送電装置１００の各部の配置構成について説明する。送電器１１０、送電器側コネクタ１２０、ならびに電源側コネクタ１３０は、道路ＲＳに埋設されている。送電器１１０は、道路ＲＳに埋設されるほか、道路ＲＳの表面に露出していてもよい。

【0019】

道路ＲＳは、車両２０の走路である。道路ＲＳは、舗装されており、本実施形態において、道路ＲＳの舗装には、アスファルト混合物を用いるアスファルト舗装が用いられている。道路ＲＳは、例えば、用いられる材料や機能等によって区分される複数の層を有している。道路ＲＳを構成する複数の層としては、例えば、地表から順に、舗装層、路床層、路体層が含まれる。舗装層には、地表から順に、表層、基層、路盤層が含まれる。路盤層は、さらに、上層路盤層と下層路盤層とに区分されてもよく、路床層は、さらに、構築路床層と原地盤層とに区別されてもよい。表層とは、道路ＲＳの最上部に位置し、例えば、車両２０の加重を分散する機能を有する層を意味する。基層とは、路盤層の不陸を整正し、路盤層に対して加重を均等に伝達する機能を有する層を意味する。路盤層とは、表層や基層を支持し、表層や基層からの加重を分散して路床層に伝達する機能を有する層を意味する。路床層とは、路盤層を支持する層を意味し、路体層とは、路床層を支持する層を意味する。道路ＲＳの舗装には、アスファルト舗装のほか、砕石舗装、コンクリート舗装、コンクリートブロック舗装、タイル舗装、土や砂、石、ならびに木材などの種々の自然物を用いた舗装が用いられてよい。道路ＲＳでは、車両の走行のほか、材料等の経年劣化などの要因により、ひび割れや、路面の沈下や穴などの凹部や段差の発生などの劣化が生じ得る。一般に、道路ＲＳの補修頻度は、地表に近い層ほど高くなる。

【0020】

本実施形態において、送電器１１０および送電器側コネクタ１２０は、道路ＲＳの第一層Ｌ１に配置され、電源側コネクタ１３０は、道路ＲＳの第二層Ｌ２に配置されている。送電器１１０が配置される層は、車両２０の受電器２１０に送電を行う観点から地表に近い層であるほど好ましい。電源側コネクタ１３０が配置される層は、補修頻度が低い層であるほど好ましい。「第一層Ｌ１」とは、道路ＲＳの表層を含み、道路ＲＳの地表から予め定められた深さまでの層を意味する。第一層Ｌ１には、送電器１１０が地表に露出する場合には、露出した送電器１１０が含まれる。本実施形態において、第一層Ｌ１は、地表から約５ｃｍの深さまでの層であり、道路ＲＳの表層を含んでいる。第一層Ｌ１は、地表から送電器側コネクタ１２０と、電源側コネクタ１３０との境界位置までの深さで設定されている。第一層Ｌ１に設定される深さは、例えば、第二層Ｌ２よりも補修頻度の高い層を含む深さとして設定されるなど、道路ＲＳが有する各層の補修頻度の差異が発生する位置を考慮して設定されてよい。第一層Ｌ１には、表層のほか、基層や路盤層が含まれてもよい。第一層Ｌ１に設定される深さは、例えば、表層、基層、舗装層などの道路ＲＳが有する各層の境界を用いて設定されてもよい。第一層Ｌ１には、後述するように、第二層Ｌ２に着脱可能な予め定められた形状を有するユニット構造体ＳＴが備えられている。

【0021】

「第二層Ｌ２」とは、道路ＲＳにおける第一層Ｌ１よりも深い層を意味する。本実施形態において、第二層Ｌ２は、地表からの深さが５ｃｍよりも深い層であり、基層、路盤層、路床層、ならびに路体層を含んでいる。第一層Ｌ１が基層や路盤層を含む場合には、第二層Ｌ２には、基層、路盤層が含まれなくともよい。図１に示すように、第二層Ｌ２には、配管ＷＰが埋設されている。配管ＷＰは、第二層Ｌ２のうち、例えば、路床層に埋設されている。配管ＷＰとは、水道管またはガス管のうち少なくともいずれかを含む管路を意味する。配管ＷＰには、経時劣化や破損などを理由とする補修や交換が必要となることがある。配管ＷＰには、水道管やガス管のほか、電線や下水道管などの種々の管路が含まれてよく、家庭用の給水装置が含まれてもよい。

【0022】

図１には、配管ＷＰの直上の領域ＡＲ１が模式的に示されている。領域ＡＲ１は、道路ＲＳの深さ方向において、道路ＲＳの地表から配管ＷＰに至るまでの領域であり、配管ＷＰに対して鉛直方向の上側を含む領域である。領域ＡＲ１は、水平方向において、平面視で道路ＲＳに対して配管ＷＰが占有する領域を含む領域である。領域ＡＲ１には、例えば、配管ＷＰの補修や交換などの際に掘削される道路ＲＳの領域が含まれていることが好ましい。本実施形態では、図１に示すように、電源ケーブルＣＢおよび電源側コネクタ１３０は、領域ＡＲ１以外の領域に配置されている。なお、送電器１１０は、領域ＡＲ１に含まれ、送電器側コネクタ１２０は、領域ＡＲ１以外の領域に配置されている。配管ＷＰの補修を行うにあたり、例えば、第一層Ｌ１が後述するユニット構造体ＳＴを備えない場合や、いわゆる場所打ち工法により第一層Ｌ１が掘削される場合には、送電器１１０および送電器側コネクタ１２０は、領域ＡＲ１以外の領域に配置されていることが好ましい。

【0023】

送電回路１４０および外部電源１５０は、道路ＲＳ外に配置されている。より具体的には、送電回路１４０および外部電源１５０は、道路ＲＳに近接する側道ＳＳ上に配置されている。送電回路１４０および外部電源１５０の配置位置は、送電器１１０に近いほど好ましい。送電回路１４０および外部電源１５０は、側道ＳＳ上に限らず、例えば、側道ＳＳの地中Ｌ３に埋設されていてもよく、道路ＲＳ上において、車両２０の走行の弊害とならない位置に備えられてもよい。

【0024】

図３および図４を用いて、各コイル部が有するコイルの詳細な構成について説明する。図３には、受電側コイル２１２、電源側コイル１３２、第一送電器側コイル１２２、ならびに第二送電器側コイル１１２の各コイルが模式的に示されている。各コイルは、コイル面を有するループ状のコイルであり、図示しないコアの周囲に配線をループ状に巻かれたコア有り構造のコイルである。「コイル面」とは、ループ状の配線によって囲まれ、ループ状のコイルとして機能する面を意味する。各コイルは、コア有り構造には限定されず、コアレス構造であってもよい。各コイルは、ループ状のコイルに限定されず、ソレノイドコイルであってもよい。

【0025】

第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２とは、一方の端部を互いに電気的に接続し、他方の端部を中継共振用のコンデンサＣ１を介して接続する、いわゆるショート方式のコイルを有している。コンデンサＣ１は、中継共振回路としての機能を考慮すれば、図２に示す回路のように、第一送電器側コイル部１２の第一送電器側コンデンサ１２６と、第二送電器側コイル部１１の第二送電器側コンデンサ１１６とに仮想的に分離して表すことができる。第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２とには、一方の端部が切り離されて開放される、いわゆるオープン方式のコイルが用いられてもよい。図３では、コンデンサＣ１は、第一送電器側コイル１２２および第二送電器側コイル１１２に対して直列に接続される例を示したが、第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２との互いの両端を電気的に接続し、コンデンサＣ１を第一送電器側コイル１２２および第二送電器側コイル１１２に対して並列に接続してもよい。

【0026】

第二送電器側コイル１１２と、受電側コイル２１２とは、電力伝送効率の観点から、互いの軸心が一致する位置関係になることが好ましく、同様に、第一送電器側コイル１２２と、電源側コイル１３２とは、互いの軸心が一致する状態になることが好ましい。図３および図４では、図示の便宜上、第一送電器側コイル１２２の軸心と、第二送電器側コイル１１２の軸心とが一致するように図示されているが、本実施形態では、図１に示すように、第一送電器側コイル１２２および電源側コイル１３２の軸心と、第二送電器側コイル１１２および受電側コイル２１２の軸心とは互いに一致していない。なお、第一送電器側コイル１２２と電源側コイル１３２との軸心は互いに一致し、第二送電器側コイル１１２と受電側コイル２１２との軸心は互いに一致する。

【0027】

図３には、第一送電器側コイル１２２の巻き方向Ｒ１と、第二送電器側コイル１１２の巻き方向Ｒ２とが示されている。本実施形態において、巻き方向Ｒ１は右巻きであり、巻き方向Ｒ２は左巻きである。すなわち、第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２とは、互いの巻き方向が逆向きになるように配置されている。巻き方向Ｒ１が左巻きである場合には、巻き方向Ｒ２は右巻きであってよい。なお、受電側コイル２１２は、巻き方向Ｒ２と同じ左巻きで設定されているが、巻き方向Ｒ２に対して左右のどちらの巻き方向であってよい。電源側コイル１３２は、巻き方向Ｒ１と同じ右巻きで設定されているが、巻き方向Ｒ１に対して、左右どちらの巻き方向であってよい。

【0028】

図３に示すように、本実施形態において、第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２との間には、互いの漏洩電磁界の干渉を抑制するためのシールド５０が備えられている。シールド５０は、板状、シート状など任意の形状であってよく、ブロックなどの構造物として道路ＲＳ内に埋設されてもよい。本実施形態において、シールド５０には、例えば、銀、銅、ニッケル、ならびにアルミニウム等を材料とする電磁波シールドが用いられている。シールド５０には、電磁波シールドに代えて、または電磁波シールドとともに、例えば、フェライトや軟磁性金属材料、アモルファスやパーマロイなどの透磁率の高い材料を用いた磁気シールドが用いられてよい。第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２とが充分に離れており、双方のコイルが発生する磁束が鎖交しない場合には、シールド５０は省略されてもよい。

【0029】

図４に示すように、第一送電器側コイル１２２は、例えば、アスファルト混合物やコンクリートからなる第一構造体６１に備えられている。第一送電器側コイル１２２は、樹脂モールドされた状態で第一構造体６１に組み込まれており、第一構造体６１とともに第一層Ｌ１に配置される。第一構造体６１は、例えば、砂利や砂のほか、フェライトや軟磁性金属材料といった磁性体が骨材（aggregate）として用いられている。磁性体は、骨材として用いるために、例えば、１ｍｍから３０ｍｍ程度のサイズに加工されていることが好ましい。磁性体としては、酸化鉄、酸化クロム、コバルトのほか種々の非酸化金属磁性体からなる材料が用いられてよい。第一送電器側コイル１２２は、第二送電器側コイル１１２と対向するコイル面６１Ｔが第一構造体６１によって覆われている。本実施形態では、第二送電器側コイル１１２と対向するコイル面６１Ｔのほか、さらに、第一送電器側コイル１２２の内周や外周が第一構造体６１によって覆われている。なお、図４では、シールド５０およびコンデンサＣ１の図示は省略されている。

【0030】

図４に示すように、第二送電器側コイル１１２は、第一送電器側コイル１２２と同様に、樹脂モールドされた状態で第二構造体６２に組み込まれており、第二構造体６２とともに第一層Ｌ１に配置される。第二構造体６２の材料などの構成は、第一構造体６１と同様であるので説明を省略する。第二送電器側コイル１１２は、第一送電器側コイル１２２と対向するコイル面６２Ｔと、第二送電器側コイル１１２の内周や外周が第二構造体６２によって覆われている。

【0031】

図５および図６を用いて、本実施形態の送電装置１００を配置する道路ＲＳ等の補修方法について説明する。図５には、道路ＲＳから取り外された状態のユニット構造体ＳＴが示されている。

【0032】

図５に示すように、送電器１１０と送電器側コネクタ１２０とは、ユニット構造体ＳＴを構成している。ユニット構造体ＳＴは、第一層Ｌ１の少なくとも一部を構成するいわゆるプレキャストコンクリートであり、送電器１１０と送電器側コネクタ１２０とを含む状態で予め製造される。送電器側コネクタ１２０は、ユニット構造体ＳＴの外縁に位置し、第二層Ｌ２の電源側コネクタ１３０に対応する位置、すなわちユニット構造体ＳＴにおける第二層Ｌ２と対向する下面Ｌ１Ｂに配置されている。ユニット構造体ＳＴの形状は、送電器側コネクタ１２０と、電源側コネクタ１３０との電気的な着脱位置が考慮されるほか、道路ＲＳや配管ＷＰの補修の範囲や頻度を考慮して予め設定されている。本実施形態において、ユニット構造体ＳＴは、略直方体の外観形状を有している。ユニット構造体ＳＴの幅は、道路ＲＳにおける一車線分であり、深さは、第一層Ｌ１の深さに相当する。ユニット構造体ＳＴの鉛直方向の高さ、すなわち地表からの深さは、電源側コネクタ１３０が道路ＲＳの地中に配置される場合には、例えば、送電器側コネクタ１２０と、電源側コネクタ１３０との境界位置を用いて設定されることが好ましい。ユニット構造体ＳＴの深さは、電源側コネクタ１３０が道路ＲＳ外に配置される場合には、補修頻度の差の境界位置で設定されることが好ましい。ユニット構造体ＳＴにおける水平方向の幅は、道路ＲＳに設定される車両用の走行車線ごとのほか、送電器１１０から送電器側コネクタ１２０までの幅で設定されてもよく、例えば、道路ＲＳの補修頻度やユニット構造体ＳＴの重量を考慮して、走行車線を複数の区分に分割して設定されてもよい。

【0033】

図５には、道路ＲＳ等の補修として、道路ＲＳの補修ＭＴ１と、配管ＷＰの補修ＭＴ２とが模式的に示されている。道路ＲＳの補修ＭＴ１は、例えば、ユニット構造体ＳＴ、すなわち第一層Ｌ１の表層や基層などを修復するための補修を意味する。補修ＭＴ１は、取り外された状態のユニット構造体ＳＴに対して行われてよく、ユニット構造体ＳＴを新しいユニット構造体ＳＴと取り替えることによって行われてよく、ユニット構造体ＳＴが道路ＲＳに取り付けられた状態で行われてもよい。配管ＷＰの補修ＭＴ２は、図５に示すように、ユニット構造体ＳＴを道路ＲＳから取り外した状態において、第二層Ｌ２の上面Ｌ２Ｔから領域ＡＲ１を掘削し、露出した状態の配管ＷＰに対して行われてよい。図５に示すように、ユニット構造体ＳＴが道路ＲＳから取り外される際、電源側コネクタ１３０、電源ケーブルＣＢ、送電回路１４０、ならびに外部電源１５０は、移動や交換等を必要としない。道路ＲＳ等の補修を終えると、ユニット構造体ＳＴは、道路ＲＳに取り付けられる。

【0034】

図６には、ユニット構造体ＳＴを道路ＲＳに取り付ける際における送電器側コネクタ１２０の近傍が拡大して示されている。換言すれば、図６には、第二層Ｌ２に対してユニット構造体ＳＴが取り付ける際の送電器側コネクタ１２０と、電源側コネクタ１３０との接続方法が示されている。図６に示すように、ユニット構造体ＳＴの下面Ｌ１Ｂには、第二層Ｌ２側に向かって突出する凸状の送電器側嵌合部７２が備えられており、第二層Ｌ２の上面Ｌ２Ｔには、送電器側嵌合部７２の外形に対応する凹形状を有する電源側嵌合部７４が備えられている。送電器側嵌合部７２および電源側嵌合部７４は、ユニット構造体ＳＴを道路ＲＳに取り付ける際の位置合わせに用いられる。本実施形態では、図６に示すように、送電器側嵌合部７２は、送電器側コネクタ１２０の近傍に備えられ、電源側嵌合部７４は、電源側コネクタ１３０の近傍に備えられている。このように構成することにより、ユニット構造体ＳＴを取り付ける際の送電器側コネクタ１２０と電源側コネクタ１３０との位置合わせの精度を高くしている。送電器側嵌合部７２が凹状であり、電源側嵌合部７４が凸状であってもよい。送電器側嵌合部７２は、第二層Ｌ２に向かうに従って幅が小さくなるテーパ状の断面形状を有している。このように構成することにより、ユニット構造体ＳＴを道路ＲＳに取り付ける際の位置合わせが容易にされている。本実施形態では、送電器側嵌合部７２と電源側嵌合部７４とが嵌合した状態において、送電器側嵌合部７２は、電源側コイル１３２の磁心となる位置に配置される。送電器側嵌合部７２または電源側嵌合部７４が送電器側コネクタ１２０の第一送電器側コイル１２２と、電源側コネクタ１３０の電源側コイル１３２との磁路上に配置される場合には、電力伝送効率を向上させる観点から、送電器側嵌合部７２または電源側嵌合部７４は、フェライトや軟磁性金属材料といった磁性体を骨材として用いるアスファルト混合物やコンクリートで形成されることが好ましい。本実施形態において、送電器側嵌合部７２は、１ｍｍから３０ｍｍ程度のサイズに加工された骨材としてのフェライトを含んでいる。その他の磁性体としては、軟磁性金属材料、酸化鉄、酸化クロム、コバルトのほか種々の非酸化金属磁性体からなる材料が用いられてよい。例えば、第一送電器側コイル１２２と、電源側コイル１３２との送電効率が充分に高いような場合や、送電器側嵌合部７２または電源側嵌合部７４が第一送電器側コイル１２２と電源側コイル１３２との磁路上に配置されないような場合では、送電器側嵌合部７２または電源側嵌合部７４には、骨材としての磁性体を含まなくてもよい。送電器側嵌合部７２および電源側嵌合部７４は、柱状や錐状などの形状を有していてもよく、一方向に沿って連続する長尺な溝状や凸形状を有していてもよい。

【0035】

図６に示すように、ユニット構造体ＳＴの下面Ｌ１Ｂ、すなわちユニット構造体ＳＴを道路ＲＳに取り付ける際にユニット構造体ＳＴと第二層Ｌ２との間となる位置には、弾性部材７３が備えられている。弾性部材７３は、送電器側嵌合部７２と電源側嵌合部７４とが嵌合する領域を囲むように配置される。弾性部材７３は、いわゆるシール部材として機能し、送電器側嵌合部７２と電源側嵌合部７４との嵌合位置に外部からの雨水や外気が侵入することを抑制する。

【0036】

図６に示すように、第一送電器側コイル１２２および第二送電器側コイル１１２は、防水や防塵の観点から、第一層Ｌ１やユニット構造体ＳＴの外表面に露出せず、第一層Ｌ１やユニット構造体ＳＴに埋設されていることが好ましい。電源側コネクタ１３０および送電器側コネクタ１２０が接触式の接続器である場合には、例えば、送電器側コネクタ１２０がユニット構造体ＳＴに埋設されている、もしくは電源側コネクタ１３０が第二層Ｌ２に埋設されているなど、電気的な接続位置が他の部材によって覆われることが好ましく、電気的な接続位置が外部に露出されない構成であることが好ましい。

【0037】

図７を用いて、道路ＲＳへの送電器１１０の配列方法について説明する。図７に示すように、本実施形態の送電装置１００は、一の送電器側コネクタ１２０に対し、複数の送電器１１０を備えている。具体的には、複数の送電器１１０は、車両２０の進行方向となる道路ＲＳの延在方向に沿って配列されている。このように構成された送電装置１００であれば、電源ケーブルＣＢの本数を低減することができる。ユニット構造体ＳＴは、これら複数の送電器１１０で構成されてよい。送電器１１０の数は、一の送電器側コネクタ１２０に対して２つであってもよく、３以上の任意の数であってもよい。

【0038】

第二送電器側コイル１１２に対して受電側コイル２１２が対向している状態（以下、「対向状態」とも呼ぶ）には、第二送電器側コイル１１２と受電側コイル２１２の対向面積が最大となる「正対状態」と、正対状態における第二送電器側コイル１１２と受電側コイル２１２の対向面積に比べて、対向面積が減少している「部分重複状態」とがある。対向状態では、第二送電器側コイル１１２と受電側コイル２１２との間隔は、一定以上の大きさの結合係数の結合が発生する一定の距離以下の間隔である。第二送電器側コイル１１２に対して受電側コイル２１２が対向していない状態（以下、「非対向状態」とも呼ぶ）には、「境界状態」と「分離状態」と「隔離状態」とがある。「正対状態」は、第二送電器側コイル１１２のコイル面の中心と、受電コイルのコイル面の中心とが一致している状態を意味する。正対状態では、第二送電器側コイル１１２または受電側コイル２１２のいずれか一方のコイル面が他方のコイル面に全体的に重なっている。「部分重複状態」は、第二送電器側コイル１１２のコイル面に対して受電側コイル２１２のコイル面が相対的にずれており、互いに部分的に重なっている状態である。「境界状態」は、第二送電器側コイル１１２のコイル面に対して受電側コイル２１２のコイル面が相対的に重なり無くずれて、第二送電器側コイル１１２のコイル面の端縁と受電側コイル２１２のコイル面の端縁とが重なっている状態であり、対向面積が無くなった時点の状態である。「分離状態」は、第二送電器側コイル１１２のコイル面に対して受電側コイル２１２のコイル面が相対的に重なり無くずれて、第二送電器側コイル１１２のコイル面と受電側コイル２１２のコイル面とが完全に分離された状態である。「隔離状態」は、第二送電器側コイル１１２と受電側コイル２１２とが対向状態であっても、結合係数が非常に小さく、電磁気的に結合していないと扱うことが可能な距離以上に隔離された状態である。図７に示すように、車両２０が道路ＲＳを進行方向に沿って進行すると、一の第二送電器側コイル１１２は、受電側コイル２１２の通過により、非対向状態、対向状態、非対向状態の順に変化する。

【0039】

本実施形態では、送電装置１００は、第二送電器側コンデンサ１１６の容量を調節することによって、非対向状態における送電器１１０の入力インピーダンスを、対向状態における送電器１１０の入力インピーダンスよりも大きくなるように調整している。これにより、対向状態における送電器１１０の入力インピーダンスに供給される電流に比べて、非対向状態における送電器１１０の入力インピーダンスに供給される電流を小さくしている。第二送電器側コンデンサ１１６の容量の調整は、例えば、電気磁気効果等を利用した可変コンデンサを用いることによって実現できる。第二送電器側コンデンサ１１６は、例えば、第二送電器側コイル１１２のコアの周囲に巻かれたループ状の配線の内周側で、ループ状の配線に沿ったコイル面に対応するコアの面上に配置される。受電側コイル２１２が第二送電器側コイル１１２に対して非対向状態から対向状態に変化した際の、第二送電器側コイル１１２によって発生する磁束の感度を増加し、磁束の変化に応じて第二送電器側コンデンサ１１６のキャパシタンスを変化させることができる。また、第二送電器側コンデンサ１１６の容量の調整は、受電側コイル２１２と第二送電器側コイル１１２の対向の状態に応じて第二送電器側コンデンサ１１６のキャパシタンス及び第二送電器側コイル１１２のインダクタンスを制御する可変制御回路によって実現されてもよい。これにより、送電器１１０の入力インピーダンスを、対向状態では小さく設定し、非対向状態では大きくすることができる。これにより、受電側コイル２１２に対向していない第二送電器側コイル１１２を有する第二送電器側コンデンサ１１６の入力インピーダンスを大きくすることにより、受電側コイル２１２に対向していない第二送電器側コイル１１２への電力の供給を抑制することができる。このように構成された送電装置１００によれば、従来技術の電流制御素子のような大型部品を用いることなく、電力を送電しないコイルでの電力伝送損失、及び、漏洩磁束の低減を図ることができる。また、受電側コイル２１２に対向している第二送電器側コイル１１２へのみ自動的に電流が供給されるため、受電側コイル２１２の位置を判断するための位置センサや、送電コイルへ電力を送電する場合と電力を送電しない場合を切り替える制御を省略することが可能である。

【0040】

以上、説明したように、本実施形態の送電装置１００によれば、互いに電気的に接続される送電器１１０および送電器側コネクタ１２０が道路ＲＳの第一層Ｌ１に備えられ、送電器側コネクタ１２０と電気的に接続可能な電源側コネクタ１３０が第一層Ｌ１よりも深い第二層Ｌ２に備えられる。第一層Ｌ１よりも補修頻度の低い第二層Ｌ２に電源側コネクタ１３０を配置することにより、第一層Ｌ１を補修する際に、電源側コネクタ１３０や電源ケーブルＣＢの移動や交換が行われることを低減または防止することができる。

【0041】

本実施形態の送電装置１００によれば、電源ケーブルＣＢおよび電源側コネクタ１３０は、第二層Ｌ２に配置される配管ＷＰの直上の領域ＡＲ１以外の領域に配置されている。したがって、配管ＷＰの補修を行う際に、電源側コネクタ１３０や電源ケーブルＣＢの移動や交換が行われることを低減または防止することができる。

【0042】

本実施形態の送電装置１００によれば、送電器１１０および送電器側コネクタ１２０は、第二層Ｌ２に着脱可能なユニット構造体ＳＴを構成している。したがって、ユニット構造体ＳＴを道路ＲＳから取り外した状態で、配管ＷＰや第二層Ｌ２の補修を行うことができる。配管ＷＰや第二層Ｌ２の補修にあたり、送電器側コネクタ１２０および送電器１１０への接触を回避し、送電器側コネクタ１２０および送電器１１０の破損を低減または防止することができる。また、第二層Ｌ２を外部に露出させることにより、配管ＷＰや第二層Ｌ２の補修を容易に行うことができる。

【0043】

本実施形態の送電装置１００によれば、ユニット構造体ＳＴの下面Ｌ１Ｂにおいて、送電器側コネクタ１２０の近傍には、第二層Ｌ２の電源側嵌合部７４と嵌合するための送電器側嵌合部７２が備えられている。したがって、ユニット構造体ＳＴを道路ＲＳに組み付ける際の位置合わせ精度を向上させることができる。送電器側コネクタ１２０と電源側コネクタ１３０との位置合わせ精度を向上させることにより、コネクタ間の電力伝送効率が低下することを抑制または防止することができる。

【0044】

本実施形態の送電装置１００によれば、ユニット構造体ＳＴの下面Ｌ１Ｂには、送電器側嵌合部７２と電源側嵌合部７４との嵌合する領域を囲むように弾性部材７３が配置される。したがって、送電器側コネクタ１２０と電源側コネクタ１３０との電気的な接続位置に雨水や外気が侵入することを抑制し、コネクタ間の電力伝送効率が低下することを抑制することができる。

【0045】

本実施形態の送電装置１００によれば、送電器側コネクタ１２０は、共振回路を形成するための第一送電器側コイル１２２を備えており、電源側コネクタ１３０は、第一送電器側コイル１２２と磁気結合して共振する共振回路を形成するための電源側コイル１３２を備えている。電源側コネクタ１３０と送電器側コネクタ１２０との電気的な接続を非接触式にすることにより、電源側コネクタ１３０と送電器側コネクタ１２０との着脱を容易にすることができ、補修後の道路ＲＳの復元を容易に行うことができる。道路ＲＳの補修時に、電源側コネクタ１３０の電気的な接続箇所が外部に露出することを抑制し、電源側コネクタ１３０が劣化することを抑制または防止することができる。また、例えば、送電器１１０の第二送電器側コイル１１２上に受電側コイル２１２が存在しない状態では、第二送電器側コイル１１２と、第二送電器側コンデンサ１１６との共振により、送電回路１４０の出力側のインピーダンスが略ゼロの状態となることがある。電源側コネクタ１３０と送電器側コネクタ１２０との電気的な接続を非接触式にすることにより、第二送電器側コイル１１２上に受電側コイル２１２が存在しない状態であっても、電源側コイル１３２は、第一送電器側コイル１２２との磁気結合により電圧を上昇させることができ、送電回路１４０から不要な電流が取り出されることを低減または防止することができる。したがって、送電回路１４０のインバータ回路の故障や発熱、電源側コイル１３２での漏洩磁界の発生を低減または防止することができる。

【0046】

本実施形態の送電装置１００によれば、送電器１１０は、受電器２１０の受電側コイル２１２と磁気結合して共振する共振回路を形成するための第二送電器側コイル１１２を備える。送電器１１０の第二送電器側コイル１１２と、送電器側コネクタ１２０の第一送電器側コイル１２２との二つのコイルを備えることにより、電源側コネクタ１３０と第一送電器側コイル１２２、および受電器２１０と第二送電器側コイル１１２において、それぞれ軸心の異なる位置で電力の授受を行うことができる。送電器側コネクタ１２０と送電器１１０との第一層Ｌ１内での配置位置の自由度を向上させることができる。

【0047】

本実施形態の送電装置１００によれば、第一送電器側コイル１２２の巻き方向Ｒ１と、第二送電器側コイル１１２の巻き方向Ｒ２とが互いに逆方向として設定される。したがって、各コイルでの漏洩電磁界を低減することにより、鉄筋など、道路ＲＳ内において各コイルの近傍に配置される金属製の構造物が加熱されることを抑制または防止することができる。

【0048】

本実施形態の送電装置１００によれば、コイルの巻き方向が互いに逆向きの第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２との間に、電磁波シールドまたは磁気シールドの少なくともいずれかからなるシールド５０が備えられている。第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２との電磁界の相互作用を低減し、電力伝送効率が低下することを抑制または防止することができる。

【0049】

本実施形態の送電装置１００によれば、第一送電器側コイル１２２は、磁性体を含む骨材を有する第一構造体６１によって第二送電器側コイル１１２と対向する位置を覆われている。第二送電器側コイル１１２は、磁性体を含む骨材を有する第二構造体６２によって第二送電器側コイル１１２と対向する位置を覆われている。磁性体を道路ＲＳの構造体として用いることにより、道路ＲＳの強度が低減することを抑制するとともに、各コイル間に磁性体を配置することにより、電磁界の相互作用の影響を低減し、電力伝送効率が低下することを抑制または防止することができる。

【0050】

Ｂ．第２実施形態：
図８および図９を参照して、第２実施形態の送電装置１００ｂの構成について説明する。第２実施形態の送電装置１００ｂでは、コネクタの配置位置が異なる。第２実施形態の送電装置１００ｂのその他の構成は、第１実施形態の送電装置１００と同様である。図８および図９に示すように、道路ＲＳの第二層Ｌ２には、配管ＷＰと、さらに配管ＷＰ２との二つの配管が配置されている。図８および図９には、配管ＷＰ２の直上の領域ＡＲ２と、配管ＷＰ２の補修ＭＴ３とが模式的に示されている。

【0051】

電源側コネクタ１３０ｂは、図８に示すように、道路ＲＳに近接する側道ＳＳ、すなわち道路ＲＳ外の地中Ｌ３に埋設されている。電源側コネクタ１３０ｂは、ユニット構造体ＳＴの側面、すなわち第一層Ｌ１の側方に配置され、電源側コネクタ１３０ｂのコイル面は、道路ＲＳと側道ＳＳとの境界近傍に配置されている。

【0052】

送電器側コネクタ１２０ｂは、ユニット構造体ＳＴの外縁において、電源側コネクタ１３０ｂに対応する位置に配置されている。より具体的には、送電器側コネクタ１２０ｂは、ユニット構造体ＳＴの側面、すなわち側道ＳＳと対向する面に配置されている。

【0053】

ユニット構造体ＳＴが道路ＲＳに組み付けられると、送電器側コネクタ１２０ｂと電源側コネクタ１３０ｂとは、互いのコイルの軸心が一致する状態となる。送電器側コネクタ１２０ｂの第一送電器側コイル１２２は、電源側コネクタ１３０ｂの電源側コイル１３２と磁気結合し、電源側コネクタ１３０からの交流電力を非接触で受電する。図９に示すように、ユニット構造体ＳＴが道路ＲＳから取り外されると、送電器側コネクタ１２０ｂと電源側コネクタ１３０ｂとが離間して電磁気的に結合していない状態となる。

【0054】

本実施形態の送電装置１００ｂによれば、電源側コネクタ１３０ｂは、第一層Ｌ１に近接する側道ＳＳの地中Ｌ３に埋設されている。例えば、第二層Ｌ２に配置される複数の配管ＷＰ，ＷＰ２に対して補修ＭＴ２，ＭＴ３を行う場合など、第二層Ｌ２の掘削領域が大きい場合であっても、電源側コネクタ１３０ｂや電源ケーブルＣＢの移動や交換が行われることを低減または防止することができる。電源側コネクタ１３０ｂを送電回路１４０や外部電源１５０に近接する位置に配置することができ、電源ケーブルＣＢの長さを短縮することができる。

【0055】

Ｃ．第３実施形態：
図１０および図１１を参照して、第３実施形態の送電装置１００ｃの構成について説明する。第３実施形態の送電装置１００ｃでは、コネクタの配置位置が異なる。より具体的には、電源側コネクタ１３０ｃおよび送電器側コネクタ１２０ｃは、図１０に示すように、送電器１１０ｃと同軸上に配置されている。第３実施形態の送電装置１００ｃのその他の構成は、第１実施形態の送電装置１００と同様である。

【0056】

図１１に示すように、送電器１１０ｃの第二送電器側コイル１１２ｃと、送電器側コネクタ１２０ｃの第一送電器側コイル１２２ｃとは、巻き数が略均一となる一のコイルで形成されている。受電側コイル２１２、第二送電器側コイル１１２ｃ、第一送電器側コイル１２２ｃ、ならびに電源側コイル１３２の各軸心は互いに一致している。第二送電器側コイル１１２ｃと、第一送電器側コイル１２２ｃとのコイルの巻き方向は、互いに同一の方向である。第二送電器側コイル１１２ｃと、第一送電器側コイル１２２ｃとのコイルの巻き方向は、受電側コイル２１２および電源側コイル１３２の巻き方向に問わず、右巻きであってもよく、左巻きであってもよい。

【0057】

本実施形態の送電装置１００ｃによれば、第一送電器側コイル１２２と、第二送電器側コイル１１２とは、一のコイルで形成されている。したがって、送電器１１０ｃと送電器側コネクタ１２０ｃとを小型化することができ、ユニット構造体ＳＴを小型化することができる。送電器１１０ｃから送電器側コネクタ１２０ｃまでを構成する部品点数を削減することができる。

【0058】

Ｄ．第４実施形態：
図１２および図１３を参照して、第４実施形態の送電装置１００ｄの構成について説明する。第４実施形態の送電装置１００ｄでは、送電器側コネクタ１２０ｄおよび電源側コネクタ１３０ｄは、コンデンサＣ１に代えて浮遊容量による自己共振現象を利用したコイルを備えている。第４実施形態の送電装置１００ｄのその他の構成は、第１実施形態の送電装置１００と同様である。

【0059】

図１２に示すように、送電器側コネクタ１２０ｄの第一送電器側コイル１２２ｄと、送電器１１０ｄの第二送電器側コイル１１２ｄとは、双方の端部を互いに電気的に接続するショート方式のコイルとして形成されている。第一送電器側コイル１２２ｄは、並列に接続される浮遊容量１２６ｄを発生させる程度に導体配線間の距離が小さく設定されている。第二送電器側コイル１１２ｄも同様に、並列に接続される浮遊容量１１６ｄを発生させる程度に導体配線間の距離が小さく設定されている。第一送電器側コイル１２２ｄと第二送電器側コイル１１２ｄとは、ショート方式のコイルに代えてオープン方式のコイルとして形成され、並列の浮遊容量に代えて、直列に接続される浮遊容量を発生させる程度に互いのコイル面を近接させてもよい。第一送電器側コイル１２２ｄと第二送電器側コイル１１２ｄとのうちいずれか一方のみのコイルが浮遊容量を有するように構成されてもよい。第一送電器側コイル１２２ｄと第二送電器側コイル１１２ｄとの間には、シールド５０が備えられてもよい。

【0060】

送電器１１０ｄの第二送電器側コイル部１１ｄは、第二送電器側コイル１１２ｄと、浮遊容量１１６ｄとによって規定される自己共振周波数を有する。第二送電器側コイル１１２ｄは、受電側コイル２１２と磁気共鳴するための共振コイルとして機能し、受電側コイル２１２と磁気結合されることにより、受電器２１０に交流電力を送電する。送電器側コネクタ１２０ｄの第一送電器側コイル部１２ｄは、第一送電器側コイル１２２ｄと、浮遊容量１２６ｄとによって規定される自己共振周波数を有する。第一送電器側コイル１２２ｄは、電源側コイル１３２と磁気共鳴するための共振コイルとして機能し、電源側コイル１３２と磁気結合されることにより、電源側コイル１３２から交流電力を受電する。

【0061】

図１３に示すように、第一送電器側コイル１２２ｄの導体配線間には樹脂材料１２９が充填され、第二送電器側コイル１１２ｄの導体配線間とには樹脂材料１１９が充填されている。樹脂材料１１９，１２９は、例えば、アスファルトコンクリート、セメントコンクリート、ならびに砕石といったユニット構造体ＳＴや第一層Ｌ１を構成する材料の誘電正接よりも小さい誘電正接を有する樹脂材料である。樹脂材料１１９，１２９としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の熱可塑系の樹脂材料を採用することができる。樹脂材料１１９，１２９の誘電正接としては、例えば０．００１から０．０２程度であることが好ましい。樹脂材料１１９，１２９には、ガラスクロスなどの補強材や、フィラーとしての粉末状のセラミックス材料が含まれてよい。樹脂材料１１９，１２９に代えて、誘電正接の小さいセラミックス材料が備えられてもよい。

【0062】

本実施形態の送電装置１００ｄによれば、第一送電器側コイル１２２ｄは、自己共振周波数を形成するための浮遊容量１１６ｄを有し、第二送電器側コイル１１２ｄは、自己共振周波数を形成するための浮遊容量１１６ｄを有している。したがって、送電器１１０ｄと、送電器側コネクタ１２０ｄとの間のコンデンサを省略することができ、送電装置１００ｄの部品点数を少なくすることができる。

【0063】

本実施形態の送電装置１００ｄによれば、第一送電器側コイル１２２ｄと、第二送電器側コイル１１２ｄとの導体配線間に、第一層Ｌ１が有する材料の誘電正接よりも小さい誘電正接を有する樹脂材料１１９，１２９が充填されている。したがって、各コイルでの誘電損失を低減し、電力伝送効率を高くすることができる。また、各コイルの導体配線間に第一層Ｌ１が有する材料が侵入することを抑制または防止することができる。

【0064】

本開示は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0065】

２０…車両、１００，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ…送電装置、１１０，１１０ｃ，１１０ｄ…送電器、１２０，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ…送電器側コネクタ、１３０，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ…電源側コネクタ、１５０…外部電源、ＣＢ…電源ケーブル、Ｌ１…第一層、Ｌ２…第二層、Ｌ３…地中、ＲＳ…道路、ＳＳ…側道

【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】