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(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】2025-02-19
(45)【発行日】2025-02-28
(54)【発明の名称】非接触給電装置
(51)【国際特許分類】
B60M 7/00 20060101AFI20250220BHJP
B60L 50/53 20190101ALI20250220BHJP
H02J 50/40 20160101ALI20250220BHJP
H02J 50/90 20160101ALI20250220BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20250220BHJP
H01F 38/14 20060101ALI20250220BHJP
【ＦＩ】
B60M7/00 X
B60L50/53
H02J50/40
H02J50/90
H02J50/10
H01F38/14
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022031340
(22)【出願日】2022-03-01
(65)【公開番号】P2023127507
(43)【公開日】2023-09-13
【審査請求日】2024-04-18
(73)【特許権者】
【識別番号】000173784
【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110000958
【氏名又は名称】弁理士法人インテクト国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100120237
【弁理士】
【氏名又は名称】石橋 良規
(72)【発明者】
【氏名】依田 裕史
(72)【発明者】
【氏名】浮田 啓悟
【審査官】橋本 敏行
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－１０３２６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１９５７６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１５５２５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１８７３１７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２
７／００－１３／００
１５／００－５８／４０
Ｂ６０Ｍ １／００－７／００
Ｈ０１Ｆ ３８／１４
３８／１８
Ｈ０２Ｊ ５０／００－５０／９０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置において、前記軌道に沿った第１方向に配列され、且つ、前記集電コイルと対向可能な２Ｎターン（Ｎは１以上の整数）の第１ループコイルをそれぞれ形成するためのＭ個（Ｍは５以上の整数）のコイルユニットと、
前記Ｍ個のコイルユニットよりなるコイルユニット群の前記第１方向における第１の側の第１コイルユニット群端部に接続され、前記Ｍ個のコイルユニットのいずれかに電流を通流する電源と、
を備え、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々は、
前記第１方向に延在する第１線よりも、前記第１方向と交差する第２方向における第２の側に配置され、且つ、前記第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１導線と、
前記第１線よりも、前記第２方向における前記第２の側と反対側に、前記２Ｎ本の第１導線から離れて配置され、且つ、前記第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第２導線と、
前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線の間の接続を切り替える接続切替部と、
を有し、
前記電源は、
第１端子と、
前記第１端子と反対側の第２端子と、
を有し、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
前記接続切替部は、
前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線により前記第１ループコイルが形成される第１状態と、
前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線のうち、Ｎ本の第１導線及びＮ本の第２導線を２Ｎ本の第３導線とし、前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線のうち、前記２Ｎ本の第３導線以外のＮ本の第１導線及びＮ本の第２導線を２Ｎ本の第４導線としたとき、前記２Ｎ本の第３導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された前記２Ｎ本の第３導線により第１給電線が形成され、前記２Ｎ本の第４導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された前記２Ｎ本の第４導線により第２給電線が形成される第２状態と、
を切り替え、
前記非接触給電装置は、更に、前記Ｍ個のコイルユニットの各々がそれぞれ有するＭ個の前記接続切替部の動作を制御する制御部を備え、
前記集電コイルが、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニット群端部からＬ番目（Ｌは３以上Ｍ－２以下の整数）のコイルユニットである第１コイルユニットと対向しているとき、
前記制御部は、
前記第１コイルユニットにおいて、前記接続切替部が前記第１状態に切り替えられることにより前記第１ループコイルが形成されるように、前記接続切替部の動作を制御し、
前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットよりも前記第１方向における前記第１の側に配置された（Ｌ－１）個のコイルユニットである（Ｌ－１）個の第２コイルユニットの各々において、前記接続切替部が前記第２状態に切り替えられることにより前記第１給電線及び前記第２給電線が形成されるように、前記接続切替部の動作を制御し、
前記（Ｌ－１）個の第２コイルユニットの各々でそれぞれ形成される（Ｌ－１）個の前記第１給電線は、前記（Ｌ－１）個の第２コイルユニットに亘って互いに直列に接続され、
前記（Ｌ－１）個の第２コイルユニットの各々でそれぞれ形成される（Ｌ－１）個の前記第２給電線は、前記（Ｌ－１）個の第２コイルユニットに亘って互いに直列に接続され、
互いに直列に接続された前記（Ｌ－１）個の第１給電線よりなる第１給電線群の前記第１方向における前記第１の側の第１端部は、前記電源の前記第１端子に接続され、
互いに直列に接続された前記（Ｌ－１）個の第２給電線よりなる第２給電線群の前記第１方向における前記第１の側の第２端部は、前記電源の前記第２端子に接続され、
前記第１給電線群の前記第１方向における前記第１の側と反対側の第３端部は、前記第１コイルユニットにより形成される前記第１ループコイルの第３端子に接続され、
前記第２給電線群の前記第１方向における前記第１の側と反対側の第４端部は、前記第１コイルユニットにより形成される前記第１ループコイルの前記第３端子と反対側の第４端子に接続される、非接触給電装置。
【請求項2】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
前記接続切替部は、
前記第１状態と、
前記第２状態と、
前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線の各々が互いに直列に接続されず、前記２Ｎ本の第３導線が互いに並列に接続されず、且つ、前記２Ｎ本の第４導線が互いに並列に接続されない第３状態と、
を切り替え、
前記集電コイルが、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットと対向しているとき、
前記制御部は、
前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットよりも前記第１方向における前記第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットである（Ｍ－Ｌ）個の第３コイルユニットの各々において、前記接続切替部が前記第３状態に切り替えられることにより、前記（Ｍ－Ｌ）個の第３コイルユニットの各々に電流が通流されないように、前記接続切替部の動作を制御する、非接触給電装置。
【請求項3】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１であり、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
２本の前記第１導線のうちの１本の第１導線であって、且つ、２本の前記第３導線のうちの１本の第３導線である第１導線を、第５導線とし、
２本の前記第１導線のうちの１本の第１導線であって、且つ、２本の前記第４導線のうちの１本の第４導線である第１導線を、第６導線とし、
２本の前記第２導線のうちの１本の第２導線であって、且つ、２本の前記第３導線のうちの１本の第３導線である第２導線を、第７導線とし、
２本の前記第２導線のうちの１本の第２導線であって、且つ、２本の前記第４導線のうちの１本の第４導線である第２導線を、第８導線としたとき、
前記第５導線の前記第１方向における前記第１の側と反対側の第５端部は、前記第７導線の前記第１方向における前記第１の側と反対側の第６端部に接続され、
前記第６導線の前記第１方向における前記第１の側と反対側の第７端部は、前記第８導線の前記第１方向における前記第１の側と反対側の第８端部に接続され、
前記接続切替部は、
前記第６導線の前記第１方向における前記第１の側の第９端部と、前記第７導線の前記第１方向における前記第１の側の第１０端部と、を接続するための第１接続導線と、
前記第６導線の前記第９端部と、前記第１接続導線と、の接続を切り替える第１スイッチと、
前記第７導線の前記第１０端部と、前記第１接続導線と、の接続を切り替える第２スイッチと、
を含み、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々がそれぞれ有するＭ個の前記第５導線は、前記Ｍ個のコイルユニットに亘って互いに直列に接続され、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々がそれぞれ有するＭ個の前記第８導線は、前記Ｍ個のコイルユニットに亘って互いに直列に接続され、
前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記コイルユニット群の前記第１コイルユニット群端部に配置されたコイルユニットを第１端部コイルユニットとしたとき、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第５導線は、前記電源の前記第１端子に接続され、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第８導線は、前記電源の前記第２端子に接続され、
前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニット群端部からＫ番目（Ｋは２以上Ｍ以下の整数）のコイルユニットを第４コイルユニットとし、前記第１コイルユニット群端部から（Ｋ－１）番目のコイルユニットを第５コイルユニットとしたとき、
前記第４コイルユニットが有する前記第１スイッチは、
前記第４コイルユニットが有する前記第６導線の前記第９端部が、前記第４コイルユニットが有する前記第１接続導線に接続された第４状態と、
前記第４コイルユニットが有する前記第６導線の前記第９端部が、前記第５コイルユニットが有する前記第６導線の前記第７端部に接続された第５状態と、
前記第４コイルユニットが有する前記第６導線の前記第９端部が、前記第４コイルユニットが有する前記第１接続導線、及び、前記第５コイルユニットが有する前記第６導線の前記第７端部のいずれからも遮断された第６状態と、
を切り替え、
前記第４コイルユニットが有する前記第２スイッチは、
前記第４コイルユニットが有する前記第７導線の前記第１０端部が、前記第４コイルユニットが有する前記第１接続導線に接続された第７状態と、
前記第４コイルユニットが有する前記第７導線の前記第１０端部が、前記第５コイルユニットが有する前記第７導線の前記第６端部に接続された第８状態と、
前記第４コイルユニットが有する前記第７導線の前記第１０端部が、前記第４コイルユニットが有する前記第１接続導線、及び、前記第５コイルユニットが有する前記第７導線の前記第６端部のいずれからも遮断された第９状態と、
を切り替え、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第１スイッチは、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第６導線の前記第９端部が、前記第１端部コイルユニットが有する前記第１接続導線に接続された第１０状態と、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第６導線の前記第９端部が、前記電源の前記第２端子に接続された第１１状態と、
を切り替え、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第２スイッチは、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第７導線の前記第１０端部が、前記第１端部コイルユニットが有する前記第１接続導線に接続された第１２状態と、
前記第１端部コイルユニットが有する前記第７導線の前記第１０端部が、前記電源の前記第１端子に接続された第１３状態と、
を切り替え、
前記集電コイルが、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第４コイルユニットとしての前記第１コイルユニットと対向しているとき、
前記制御部は、
前記第４コイルユニットとしての前記第１コイルユニットにおいて、前記接続切替部が前記第１状態に切り替えられ、前記第１スイッチが前記第４状態に切り替えられ、且つ、前記第２スイッチが前記第７状態に切り替えられることにより、前記第１ループコイルが形成されるように、前記接続切替部の動作を制御し、
（Ｌ－１）個の前記第４コイルユニットとしての前記（Ｌ－１）個の第２コイルユニットのうち、前記第１端部コイルユニットを除くいずれの第２コイルユニットにおいても、前記接続切替部が前記第２状態に切り替えられ、前記第１スイッチが前記第５状態に切り替えられ、且つ、前記第２スイッチが前記第８状態に切り替えられることにより、前記第５導線及び前記第７導線により前記第１給電線が形成され、前記第６導線及び前記第８導線により前記第２給電線が形成されるように、前記接続切替部の動作を制御し、
前記第１端部コイルユニットにおいて、前記接続切替部が前記第２状態に切り替えられ、前記第１スイッチが前記第１１状態に切り替えられ、且つ、前記第２スイッチが前記第１３状態に切り替えられることにより、前記第５導線及び前記第７導線により前記第１給電線が形成され、前記第６導線及び前記第８導線により前記第２給電線が形成されるように、前記接続切替部の動作を制御する、非接触給電装置。
【請求項4】
請求項３に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
前記接続切替部は、
前記第１状態と、
前記第２状態と、
前記２本の第１導線及び前記２本の第２導線の各々が互いに直列に接続されず、前記２本の第３導線が互いに並列に接続されず、且つ、前記２本の第４導線が互いに並列に接続されない第１４状態と、
を切り替え、
前記集電コイルが、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第４コイルユニットとしての前記第１コイルユニットと対向しているとき、
前記制御部は、
前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットよりも前記第１方向における前記第１の側と反対側に配置され、且つ、前記第４コイルユニットとしてのコイルユニットである、第６コイルユニットにおいて、前記接続切替部が前記第１４状態に切り替えられ、且つ、前記第１スイッチが前記第６状態に切り替えられるか又は前記第２スイッチが前記第９状態に切り替えられることにより、前記第６コイルユニットに電流が通流されないように、前記接続切替部の動作を制御する、非接触給電装置。
【請求項5】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々は、２Ｎターンの８の字形状を有する前記第１ループコイルを形成するためのものであり、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、前記２Ｎ本の第２導線は、前記第１線よりも前記第２方向における前記第２の側と反対側に前記第１線と平行に配置された第２線と前記第１線との間に配置され、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々は、
前記第２線と前記第１線との間に、前記２Ｎ本の第１導線から離れて配置され、且つ、前記第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第９導線と、
前記第２線よりも、前記第２方向における前記第２の側と反対側に、前記２Ｎ本の第２導線及び前記２Ｎ本の第９導線から離れて配置され、且つ、前記第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１０導線と、
を有し、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
前記接続切替部は、
前記２Ｎ本の第１導線、前記２Ｎ本の第２導線、前記２Ｎ本の第９導線及び前記２Ｎ本の第１０導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された前記２Ｎ本の第１導線、前記２Ｎ本の第２導線、前記２Ｎ本の第９導線及び前記２Ｎ本の第１０導線により前記第１ループコイルが形成される前記第１状態と、
前記２Ｎ本の第９導線及び前記２Ｎ本の第１０導線のうち、Ｎ本の第９導線及びＮ本の第１０導線を２Ｎ本の第１１導線とし、前記２Ｎ本の第９導線及び前記２Ｎ本の第１０導線のうち、前記２Ｎ本の第１１導線以外のＮ本の第９導線及びＮ本の第１０導線を２Ｎ本の第１２導線としたとき、前記２Ｎ本の第３導線及び前記２Ｎ本の第１１導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された前記２Ｎ本の第３導線及び前記２Ｎ本の第１１導線により前記第１給電線が形成され、前記２Ｎ本の第４導線及び前記２Ｎ本の第１２導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された前記２Ｎ本の第４導線及び前記２Ｎ本の第１２導線により前記第２給電線が形成される前記第２状態と、
を切り替える、非接触給電装置。
【請求項6】
請求項５に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
前記接続切替部は、
前記第１状態と、
前記第２状態と、
前記２Ｎ本の第１導線、前記２Ｎ本の第２導線、前記２Ｎ本の第９導線及び前記２Ｎ本の第１０導線の各々が互いに直列に接続されず、前記２Ｎ本の第３導線及び前記２Ｎ本の第１１導線が互いに並列に接続されず、且つ、前記２Ｎ本の第４導線及び前記２Ｎ本の第１２導線が互いに並列に接続されない第１５状態と、
を切り替え、
前記集電コイルが、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットと対向しているとき、
前記制御部は、
前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットよりも前記第１方向における前記第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットである（Ｍ－Ｌ）個の第７コイルユニットの各々において、前記接続切替部が前記第１５状態に切り替えられることにより、前記（Ｍ－Ｌ）個の第７コイルユニットの各々に電流が通流されないように、前記接続切替部の動作を制御する、非接触給電装置。
【請求項7】
請求項１に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々は、前記第１ループコイル、及び、前記第１ループコイルと直列に接続され且つ前記第１ループコイルの巻回方向と逆方向に巻回された２Ｎターンの第２ループコイルを形成するためのものであり、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、前記２Ｎ本の第２導線は、前記第１線よりも前記第２方向における前記第２の側と反対側に前記第１線と平行に配置された第３線と前記第１線との間に配置され、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々は、
前記第３線と前記第１線との間に、前記２Ｎ本の第１導線から離れて配置され、且つ、前記第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１３導線と、
前記第３線よりも、前記第２方向における前記第２の側と反対側に、前記２Ｎ本の第２導線及び前記２Ｎ本の第１３導線から離れて配置され、且つ、前記第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１４導線と、
を有し、
前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
前記接続切替部は、
前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された前記２Ｎ本の第１導線及び前記２Ｎ本の第２導線により前記第１ループコイルが形成され、前記２Ｎ本の第１３導線及び前記２Ｎ本の第１４導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された前記２Ｎ本の第１３導線及び前記２Ｎ本の第１４導線により前記第２ループコイルが形成される前記第１状態と、
前記２Ｎ本の第１３導線及び前記２Ｎ本の第１４導線のうち、Ｎ本の第１３導線及びＮ本の第１４導線を２Ｎ本の第１５導線とし、前記２Ｎ本の第１３導線及び前記２Ｎ本の第１４導線のうち、前記２Ｎ本の第１５導線以外のＮ本の第１３導線及びＮ本の第１４導線を２Ｎ本の第１６導線としたとき、前記２Ｎ本の第３導線及び前記２Ｎ本の第１５導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された前記２Ｎ本の第３導線及び前記２Ｎ本の第１５導線により前記第１給電線が形成され、前記２Ｎ本の第４導線及び前記２Ｎ本の第１６導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された前記２Ｎ本の第４導線及び前記２Ｎ本の第１６導線により前記第２給電線が形成される前記第２状態と、
を切り替える、非接触給電装置。
【請求項8】
請求項７に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々において、
前記接続切替部は、
前記第１状態と、
前記第２状態と、
前記２Ｎ本の第１導線、前記２Ｎ本の第２導線、前記２Ｎ本の第１３導線及び前記２Ｎ本の第１４導線の各々が互いに直列に接続されず、前記２Ｎ本の第３導線及び前記２Ｎ本の第１５導線が互いに並列に接続されず、且つ、前記２Ｎ本の第４導線及び前記２Ｎ本の第１６導線が互いに並列に接続されない第１６状態と、
を切り替え、
前記集電コイルが、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットと対向しているとき、
前記制御部は、
前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットよりも前記第１方向における前記第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットである（Ｍ－Ｌ）個の第８コイルユニットの各々において、前記接続切替部が前記第１６状態に切り替えられることにより、前記（Ｍ－Ｌ）個の第８コイルユニットの各々に電流が通流されないように、前記接続切替部の動作を制御する、非接触給電装置。
【請求項9】
請求項１、２、５又は６に記載の非接触給電装置において、前記Ｍ個のコイルユニットの各々により形成される前記第１ループコイルのターン数は、前記Ｍ個のコイルユニットのうち前記第１コイルユニット群端部に近い側に配置されたコイルユニットほど大きく、
前記制御部は、前記集電コイルが、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記第１コイルユニットと対向しているとき、前記電源が前記第１コイルユニットに電流を通流するように、前記電源の動作を制御し、
前記制御部は、前記第１コイルユニットに通流される電流の電流量が、前記Ｍ個のコイルユニットのうち、前記集電コイルが対向している前記第１コイルユニットのターン数が大きいほど小さくなるように、前記電源の動作を制御する、非接触給電装置。
【請求項10】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の非接触給電装置において、前記軌道を走行する車両は、前記軌道上に設けられたレール上を走行する鉄道車両であり、
前記Ｍ個のコイルユニットは、前記軌道上で、前記レールに沿った前記第１方向に配列されている、非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置が知られている。
【0003】
特開２０１０－１２５９７４号公報（特許文献１）には、鉄道車両用非接触給電システムにおいて、軌道上に敷設される鉄道レール間に配置され、鉄道レールへの磁気的影響が低減される給電コイルと、給電コイルに給電する高周波電源と、鉄道レールを走行する車両の底部に配置され、走行時に給電コイルに対向し、鉄道レールへの磁気的影響が低減される集電コイルとを備えた技術が開示されている。
【0004】
特開２０１６－１７５５８３号公報（特許文献２）には、非接触給電装置において、第一レール及び第二レールの間の領域のうち第一レールに近い領域に第一レールに並行して配置される第一導線と、第一導線とともに第一レールを挟む位置に第一レールに並行して配置される第二導線と、第一レール及び第二レールの間の領域のうち第二レールに近い領域に第二レールに並行して配置される第三導線と、第三導線とともに第二レールを挟む位置に第二レールに並行して配置される第四導線と、を備える技術が開示されている。
【0005】
特開２０１５－２７１４９号公報（特許文献３）には、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、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、送電コイルの電力を制御する制御手段とを備える技術が開示されている。上記特許文献３に記載された技術では、制御手段は、移動体の動きに基づいて複数の切替部を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１０－１２５９７４号公報
【文献】特開２０１６－１７５５８３号公報
【文献】特開２０１５－２７１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
軌道を走行する移動体即ち車両に設けられた集電コイルとの間で連続的に非接触給電を行う非接触給電装置において、非接触給電装置に備えられ、走行している移動体に非接触給電を行うための地上コイルとしての給電コイル（送電コイル）は、移動体が移動する領域の全域即ち軌道全体に敷設される必要があり、長尺ループコイルよりなることが望ましい。
【0008】
一方、給電コイルが長尺ループコイルよりなる場合、給電コイルのうち集電コイル（受電コイル）と対向していない部分は、集電コイルとの間で非接触給電を行うという機能上不要な部分であり、損失を増大させ、送電効率を低下させる要因となる。
【0009】
従って、送電効率を向上させる観点からは、軌道全体をそれぞれ一定の長さを有する複数のセクションに分割し、複数のセクションのうち移動体に設けられた集電コイルと対向しているセクションのみに選択的に電流を通電即ち通流する方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、給電コイルと並行したフィーダーケーブルを敷設する必要があり、非接触給電装置の設置コストが増大する。
【0010】
即ち、従来の非接触給電装置では、給電コイルの損失を低減できず送電効率を向上できないか、又は、フィーダーケーブルを省略できず設置コストを低減することができない。
【0011】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置において、給電コイルの損失を低減させ、送電効率を向上させることができ、且つ、フィーダーケーブルを省略し、設置コストを低減することができる非接触給電装置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】
【0012】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【0013】
本発明の一態様としての非接触給電装置は、軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置である。当該非接触給電装置は、軌道に沿った第１方向に配列され、且つ、集電コイルと対向可能な２Ｎターン（Ｎは１以上の整数）の第１ループコイルをそれぞれ形成するためのＭ個（Ｍは５以上の整数）のコイルユニットと、Ｍ個のコイルユニットよりなるコイルユニット群の第１方向における第１の側の第１コイルユニット群端部に接続され、Ｍ個のコイルユニットのいずれかに電流を通流する電源と、を備えている。Ｍ個のコイルユニットの各々は、第１方向に延在する第１線よりも、第１方向と交差する第２方向における第２の側に配置され、且つ、第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１導線と、第１線よりも、第２方向における第２の側と反対側に、２Ｎ本の第１導線から離れて配置され、且つ、第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第２導線と、２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線の間の接続を切り替える接続切替部と、を有する。電源は、第１端子と、第１端子と反対側の第２端子と、を有する。Ｍ個のコイルユニットの各々において、接続切替部は、２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線により第１ループコイルが形成される第１状態と、２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線のうち、Ｎ本の第１導線及びＮ本の第２導線を２Ｎ本の第３導線とし、２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線のうち、２Ｎ本の第３導線以外のＮ本の第１導線及びＮ本の第２導線を２Ｎ本の第４導線としたとき、２Ｎ本の第３導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の第３導線により第１給電線が形成され、２Ｎ本の第４導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の第４導線により第２給電線が形成される第２状態と、を切り替える。当該非接触給電装置は、更に、Ｍ個のコイルユニットの各々がそれぞれ有するＭ個の接続切替部の動作を制御する制御部を備えている。集電コイルが、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニット群端部からＬ番目（Ｌは３以上Ｍ－２以下の整数）のコイルユニットである第１コイルユニットと対向しているとき、制御部は、第１コイルユニットにおいて、接続切替部が第１状態に切り替えられることにより第１ループコイルが形成されるように、接続切替部の動作を制御し、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットよりも第１方向における第１の側に配置された（Ｌ－１）個のコイルユニットである（Ｌ－１）個の第２コイルユニットの各々において、接続切替部が第２状態に切り替えられることにより第１給電線及び第２給電線が形成されるように、接続切替部の動作を制御する。（Ｌ－１）個の第２コイルユニットの各々でそれぞれ形成される（Ｌ－１）個の第１給電線は、（Ｌ－１）個の第２コイルユニットに亘って互いに直列に接続され、（Ｌ－１）個の第２コイルユニットの各々でそれぞれ形成される（Ｌ－１）個の第２給電線は、（Ｌ－１）個の第２コイルユニットに亘って互いに直列に接続される。互いに直列に接続された（Ｌ－１）個の第１給電線よりなる第１給電線群の第１方向における第１の側の第１端部は、電源の第１端子に接続され、互いに直列に接続された（Ｌ－１）個の第２給電線よりなる第２給電線群の第１方向における第１の側の第２端部は、電源の第２端子に接続される。第１給電線群の第１方向における第１の側と反対側の第３端部は、第１コイルユニットにより形成される第１ループコイルの第３端子に接続され、第２給電線群の第１方向における第１の側と反対側の第４端部は、第１コイルユニットにより形成される第１ループコイルの第３端子と反対側の第４端子に接続される。
【0014】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々において、接続切替部は、第１状態と、第２状態と、２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線の各々が互いに直列に接続されず、２Ｎ本の第３導線が互いに並列に接続されず、且つ、２Ｎ本の第４導線が互いに並列に接続されない第３状態と、を切り替えてもよい。集電コイルが、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットと対向しているとき、制御部は、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットよりも第１方向における第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットである（Ｍ－Ｌ）個の第３コイルユニットの各々において、接続切替部が第３状態に切り替えられることにより、（Ｍ－Ｌ）個の第３コイルユニットの各々に電流が通流されないように、接続切替部の動作を制御してもよい。
【0015】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１であり、Ｍ個のコイルユニットの各々において、２本の第１導線のうちの１本の第１導線であって、且つ、２本の第３導線のうちの１本の第３導線である第１導線を、第５導線とし、２本の第１導線のうちの１本の第１導線であって、且つ、２本の第４導線のうちの１本の第４導線である第１導線を、第６導線とし、２本の第２導線のうちの１本の第２導線であって、且つ、２本の第３導線のうちの１本の第３導線である第２導線を、第７導線とし、２本の第２導線のうちの１本の第２導線であって、且つ、２本の第４導線のうちの１本の第４導線である第２導線を、第８導線としたとき、第５導線の第１方向における第１の側と反対側の第５端部は、第７導線の第１方向における第１の側と反対側の第６端部に接続され、第６導線の第１方向における第１の側と反対側の第７端部は、第８導線の第１方向における第１の側と反対側の第８端部に接続されてもよい。接続切替部は、第６導線の第１方向における第１の側の第９端部と、第７導線の第１方向における第１の側の第１０端部と、を接続するための第１接続導線と、第６導線の第９端部と、第１接続導線と、の接続を切り替える第１スイッチと、第７導線の第１０端部と、第１接続導線と、の接続を切り替える第２スイッチと、を含んでもよい。Ｍ個のコイルユニットの各々がそれぞれ有するＭ個の第５導線は、Ｍ個のコイルユニットに亘って互いに直列に接続され、Ｍ個のコイルユニットの各々がそれぞれ有するＭ個の第８導線は、Ｍ個のコイルユニットに亘って互いに直列に接続されてもよい。Ｍ個のコイルユニットのうち、コイルユニット群の第１コイルユニット群端部に配置されたコイルユニットを第１端部コイルユニットとしたとき、第１端部コイルユニットが有する第５導線は、電源の第１端子に接続され、第１端部コイルユニットが有する第８導線は、電源の第２端子に接続されてもよい。Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニット群端部からＫ番目（Ｋは２以上Ｍ以下の整数）のコイルユニットを第４コイルユニットとし、第１コイルユニット群端部から（Ｋ－１）番目のコイルユニットを第５コイルユニットとしたとき、第４コイルユニットが有する第１スイッチは、第４コイルユニットが有する第６導線の第９端部が、第４コイルユニットが有する第１接続導線に接続された第４状態と、第４コイルユニットが有する第６導線の第９端部が、第５コイルユニットが有する第６導線の第７端部に接続された第５状態と、第４コイルユニットが有する第６導線の第９端部が、第４コイルユニットが有する第１接続導線、及び、第５コイルユニットが有する第６導線の第７端部のいずれからも遮断された第６状態と、を切り替え、第４コイルユニットが有する第２スイッチは、第４コイルユニットが有する第７導線の第１０端部が、第４コイルユニットが有する第１接続導線に接続された第７状態と、第４コイルユニットが有する第７導線の第１０端部が、第５コイルユニットが有する第７導線の第６端部に接続された第８状態と、第４コイルユニットが有する第７導線の第１０端部が、第４コイルユニットが有する第１接続導線、及び、第５コイルユニットが有する第７導線の第６端部のいずれからも遮断された第９状態と、を切り替えてもよい。第１端部コイルユニットが有する第１スイッチは、第１端部コイルユニットが有する第６導線の第９端部が、第１端部コイルユニットが有する第１接続導線に接続された第１０状態と、第１端部コイルユニットが有する第６導線の第９端部が、電源の第２端子に接続された第１１状態と、を切り替え、第１端部コイルユニットが有する第２スイッチは、第１端部コイルユニットが有する第７導線の第１０端部が、第１端部コイルユニットが有する第１接続導線に接続された第１２状態と、第１端部コイルユニットが有する第７導線の第１０端部が、電源の第１端子に接続された第１３状態と、を切り替えてもよい。集電コイルが、Ｍ個のコイルユニットのうち、第４コイルユニットとしての第１コイルユニットと対向しているとき、制御部は、第４コイルユニットとしての第１コイルユニットにおいて、接続切替部が第１状態に切り替えられ、第１スイッチが第４状態に切り替えられ、且つ、第２スイッチが第７状態に切り替えられることにより、第１ループコイルが形成されるように、接続切替部の動作を制御し、（Ｌ－１）個の第４コイルユニットとしての（Ｌ－１）個の第２コイルユニットのうち、第１端部コイルユニットを除くいずれの第２コイルユニットにおいても、接続切替部が第２状態に切り替えられ、第１スイッチが第５状態に切り替えられ、且つ、第２スイッチが第８状態に切り替えられることにより、第５導線及び第７導線により第１給電線が形成され、第６導線及び第８導線により第２給電線が形成されるように、接続切替部の動作を制御し、第１端部コイルユニットにおいて、接続切替部が第２状態に切り替えられ、第１スイッチが第１１状態に切り替えられ、且つ、第２スイッチが第１３状態に切り替えられることにより、第５導線及び第７導線により第１給電線が形成され、第６導線及び第８導線により第２給電線が形成されるように、接続切替部の動作を制御してもよい。
【0016】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々において、接続切替部は、第１状態と、第２状態と、２本の第１導線及び２本の第２導線の各々が互いに直列に接続されず、２本の第３導線が互いに並列に接続されず、且つ、２本の第４導線が互いに並列に接続されない第１４状態と、を切り替えてもよい。集電コイルが、Ｍ個のコイルユニットのうち、第４コイルユニットとしての第１コイルユニットと対向しているとき、制御部は、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットよりも第１方向における第１の側と反対側に配置され、且つ、第４コイルユニットとしてのコイルユニットである、第６コイルユニットにおいて、接続切替部が第１４状態に切り替えられ、且つ、第１スイッチが第６状態に切り替えられるか又は第２スイッチが第９状態に切り替えられることにより、第６コイルユニットに電流が通流されないように、接続切替部の動作を制御してもよい。
【0017】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々は、２Ｎターンの８の字形状を有する第１ループコイルを形成するためのものであってもよい。Ｍ個のコイルユニットの各々において、２Ｎ本の第２導線は、第１線よりも第２方向における第２の側と反対側に第１線と平行に配置された第２線と第１線との間に配置されてもよい。Ｍ個のコイルユニットの各々は、第２線と第１線との間に、２Ｎ本の第１導線から離れて配置され、且つ、第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第９導線と、第２線よりも、第２方向における第２の側と反対側に、２Ｎ本の第２導線及び２Ｎ本の第９導線から離れて配置され、且つ、第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１０導線と、を有してもよい。Ｍ個のコイルユニットの各々において、接続切替部は、２Ｎ本の第１導線、２Ｎ本の第２導線、２Ｎ本の第９導線及び２Ｎ本の第１０導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の第１導線、２Ｎ本の第２導線、２Ｎ本の第９導線及び２Ｎ本の第１０導線により第１ループコイルが形成される第１状態と、２Ｎ本の第９導線及び２Ｎ本の第１０導線のうち、Ｎ本の第９導線及びＮ本の第１０導線を２Ｎ本の第１１導線とし、２Ｎ本の第９導線及び２Ｎ本の第１０導線のうち、２Ｎ本の第１１導線以外のＮ本の第９導線及びＮ本の第１０導線を２Ｎ本の第１２導線としたとき、２Ｎ本の第３導線及び２Ｎ本の第１１導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の第３導線及び２Ｎ本の第１１導線により第１給電線が形成され、２Ｎ本の第４導線及び２Ｎ本の第１２導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の第４導線及び２Ｎ本の第１２導線により第２給電線が形成される第２状態と、を切り替えてもよい。
【0018】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々において、接続切替部は、第１状態と、第２状態と、２Ｎ本の第１導線、２Ｎ本の第２導線、２Ｎ本の第９導線及び２Ｎ本の第１０導線の各々が互いに直列に接続されず、２Ｎ本の第３導線及び２Ｎ本の第１１導線が互いに並列に接続されず、且つ、２Ｎ本の第４導線及び２Ｎ本の第１２導線が互いに並列に接続されない第１５状態と、を切り替えてもよい。集電コイルが、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットと対向しているとき、制御部は、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットよりも第１方向における第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットである（Ｍ－Ｌ）個の第７コイルユニットの各々において、接続切替部が第１５状態に切り替えられることにより、（Ｍ－Ｌ）個の第７コイルユニットの各々に電流が通流されないように、接続切替部の動作を制御してもよい。
【0019】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々は、第１ループコイル、及び、第１ループコイルと直列に接続され且つ第１ループコイルの巻回方向と逆方向に巻回された２Ｎターンの第２ループコイルを形成するためのものであってもよい。Ｍ個のコイルユニットの各々において、２Ｎ本の第２導線は、第１線よりも第２方向における第２の側と反対側に第１線と平行に配置された第３線と第１線との間に配置され、Ｍ個のコイルユニットの各々は、第３線と第１線との間に、２Ｎ本の第１導線から離れて配置され、且つ、第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１３導線と、第３線よりも、第２方向における第２の側と反対側に、２Ｎ本の第２導線及び２Ｎ本の第１３導線から離れて配置され、且つ、第１方向にそれぞれ延在する２Ｎ本の第１４導線と、を有してもよい。Ｍ個のコイルユニットの各々において、接続切替部は、２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の第１導線及び２Ｎ本の第２導線により第１ループコイルが形成され、２Ｎ本の第１３導線及び２Ｎ本の第１４導線の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の第１３導線及び２Ｎ本の第１４導線により第２ループコイルが形成される第１状態と、２Ｎ本の第１３導線及び２Ｎ本の第１４導線のうち、Ｎ本の第１３導線及びＮ本の第１４導線を２Ｎ本の第１５導線とし、２Ｎ本の第１３導線及び２Ｎ本の第１４導線のうち、２Ｎ本の第１５導線以外のＮ本の第１３導線及びＮ本の第１４導線を２Ｎ本の第１６導線としたとき、２Ｎ本の第３導線及び２Ｎ本の第１５導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の第３導線及び２Ｎ本の第１５導線により第１給電線が形成され、２Ｎ本の第４導線及び２Ｎ本の第１６導線が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の第４導線及び２Ｎ本の第１６導線により第２給電線が形成される第２状態と、を切り替えてもよい。
【0020】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々において、接続切替部は、第１状態と、第２状態と、２Ｎ本の第１導線、２Ｎ本の第２導線、２Ｎ本の第１３導線及び２Ｎ本の第１４導線の各々が互いに直列に接続されず、２Ｎ本の第３導線及び２Ｎ本の第１５導線が互いに並列に接続されず、且つ、２Ｎ本の第４導線及び２Ｎ本の第１６導線が互いに並列に接続されない第１６状態と、を切り替えてもよい。集電コイルが、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットと対向しているとき、制御部は、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットよりも第１方向における第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットである（Ｍ－Ｌ）個の第８コイルユニットの各々において、接続切替部が第１６状態に切り替えられることにより、（Ｍ－Ｌ）個の第８コイルユニットの各々に電流が通流されないように、接続切替部の動作を制御してもよい。
【0021】
また、他の一態様として、Ｍ個のコイルユニットの各々により形成される第１ループコイルのターン数は、Ｍ個のコイルユニットのうち第１コイルユニット群端部に近い側に配置されたコイルユニットほど大きくてもよい。制御部は、集電コイルが、Ｍ個のコイルユニットのうち、第１コイルユニットと対向しているとき、電源が第１コイルユニットに電流を通流するように、電源の動作を制御してもよい。制御部は、第１コイルユニットに通流される電流の電流量が、Ｍ個のコイルユニットのうち、集電コイルが対向している第１コイルユニットのターン数が大きいほど小さくなるように、電源の動作を制御してもよい。
【0022】
また、他の一態様として、軌道を走行する車両は、軌道上に設けられたレール上を走行する鉄道車両であり、Ｍ個のコイルユニットは、軌道上で、レールに沿った第１方向に配列されていてもよい。
【発明の効果】
【0023】
本発明の一態様を適用することで、軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置において、給電コイルの損失を低減させ、送電効率を向上させることができ、且つ、フィーダーケーブルを省略し、設置コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】実施の形態の非接触給電装置を示す回路図である。
【図2】実施の形態の非接触給電装置の等価回路を示す回路図である。
【図3】コイルユニットの３次元の計算モデルを示す図である。
【図4】コイルユニットの各導線に通流される電流密度を計算した結果を示すグラフである。
【図5】コイルユニットの各導線に通流される電流により発生する磁束密度を計算した結果を示すグラフである。
【図6】実施の形態の第１変形例の非接触給電装置を示す回路図である。
【図7】実施の形態の第１変形例の非接触給電装置を示す回路図である。
【図8】実施の形態の第１変形例の非接触給電装置の等価回路を示す回路図である。
【図9】実施の形態の第２変形例の非接触給電装置を示す回路図である。
【図10】実施の形態の第２変形例の非接触給電装置を示す回路図である。
【図11】実施の形態の第２変形例の非接触給電装置の等価回路を示す回路図である。
【図12】実施の形態の第３変形例の非接触給電装置の等価回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0026】
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【0027】
また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0028】
更に、実施の形態で用いる図面においては、構造物を区別するために付したハッチング（網掛け）を図面に応じて省略する場合もある。
【0029】
なお、以下の実施の形態においてＡ～Ｂとして範囲を示す場合には、特に明示した場合を除き、Ａ以上Ｂ以下を示すものとする。
【0030】
（実施の形態）
＜非接触給電装置＞
初めに、本発明の一実施形態である実施の形態の非接触給電装置について説明する。本実施の形態の非接触給電装置は、軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置である。また、本実施の形態の非接触給電装置は、電車への給配電を行う非接触給電装置、電気的推進車両の集電装置、電気自動車への給電を行う非接触給電装置、又は、搬送機への給電を行う非接触給電装置に適用することができる。
＜非接触給電装置＞
初めに、本発明の一実施形態である実施の形態の非接触給電装置について説明する。本実施の形態の非接触給電装置は、軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置である。また、本実施の形態の非接触給電装置は、電車への給配電を行う非接触給電装置、電気的推進車両の集電装置、電気自動車への給電を行う非接触給電装置、又は、搬送機への給電を行う非接触給電装置に適用することができる。
【0031】
【0032】
図１及び図２に示すように、本実施の形態の非接触給電装置ＳＤ１は、Ｍ個（Ｍは５以上の整数）のコイルユニットＵＮと、電源ＰＳ１と、制御部ＣＴ１と、を備えている。なお、図１では、Ｍが６である場合を示している。また、Ｍは５以上の整数であることが好ましいものの、本実施の形態の非接触給電装置ＳＤ１は、Ｍが２、３又は４である場合にも適用可能である。
【0033】
Ｍ個（Ｍは５以上の整数）のコイルユニットＵＮは、軌道ＴＲ１に沿った方向ＤＲ１に配列され、互いに直列に接続され、且つ、集電コイルＲＣ１と対向可能な巻回数即ちターン数が２Ｎターン（Ｎは１以上の整数）の給電コイル（２Ｎターン巻回された給電コイル）としてのループコイルＣＬ１をそれぞれ形成するためのものである。なお、図１及び図２では、Ｎが１である場合を示している。また、実施の形態並びに実施の形態の第１変形例及び第２変形例では、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々におけるＮが互いに等しい場合を例示して説明するが、実施の形態の第３変形例にて説明するように、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々におけるＮが互いに異なってもよい。また、本願明細書では、直列に接続される、とは、電気的に直列に接続されることを意味する。また、軌道ＴＲ１が曲線形状を有する場合、方向ＤＲ１は、軌道ＴＲ１に沿って徐々に変化することになる。
【0034】
電源ＰＳ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮよりなるコイルユニット群ＵＧの方向ＤＲ１における第１の側のコイルユニット群端部ＧＥ１に接続され、Ｍ個のコイルユニットＵＮのいずれかにより形成されるループコイルＣＬ１に電流を通流する。ここで、方向ＤＲ１における第１の側とは、方向ＤＲ１における電源ＰＳ１側を意味する。また、通流される電流は交流電流（高周波電流）であり、電源ＰＳ１は交流電源（高周波電源）である。なお、図２では、ある瞬間に導線に流れる電流の向きを矢印により表している（図８、図１１及び図１２においても同様）。
【0035】
Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、２Ｎ本の導線ＣＮ１と、２Ｎ本の導線ＣＮ２と、接続切替部ＳＵ１と、を有する。２Ｎ本の導線ＣＮ１は、方向ＤＲ１に延在する第１線ＬＮ１よりも、方向ＤＲ１と交差する方向ＤＲ２における第２の側に配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。２Ｎ本の導線ＣＮ２は、第１線ＬＮ１よりも、方向ＤＲ２における第２の側と反対側に、２Ｎ本の導線ＣＮ１から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。接続切替部ＳＵ１は、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２の間の接続を切り替える。
【0036】
電源ＰＳ１は、端子ＴＭ１と、端子ＴＭ１と反対側の端子ＴＭ２と、を有する。
【0037】
Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２のうち、Ｎ本の導線ＣＮ１及びＮ本の導線ＣＮ２を２Ｎ本の導線ＣＮ３とし、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２のうち、２Ｎ本の導線ＣＮ３以外のＮ本の導線ＣＮ１及びＮ本の導線ＣＮ２を２Ｎ本の導線ＣＮ４とする。このようにしたとき、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２の各々が電源ＰＳ１に対して（端子ＴＭ１と端子ＴＭ２との間で）互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２によりループコイルＣＬ１が形成される状態ＳＴ１と、２Ｎ本の導線ＣＮ３が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ３により給電線ＦＤ１が形成され、２Ｎ本の導線ＣＮ４が電源に対して互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ４により給電線ＦＤ２が形成される状態ＳＴ２と、を切り替える。なお、本願明細書では、並列に接続される、とは、電気的に並列に接続されることを意味する。
【0038】
制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。制御部ＣＴ１として、例えば、演算部（Central Processing Unit：ＣＰＵ）及び記憶部（メモリ）を含み、記憶部に記憶されたプログラムを演算部により実行するコンピュータを用いることができる。
【0039】
集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群端部ＧＥ１からＬ番目（Ｌは３以上Ｍ－２以下の整数）のコイルユニットＵＮであるコイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、コイルユニットＵＮ１において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ１に切り替えられることによりループコイルＣＬ１が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。また、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側に配置された（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮである（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２の各々において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられることにより、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ３により給電線ＦＤ１が形成され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ４により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。例えば、集電コイルＲＣ１の位置を検出する検出部（図示は省略）により集電コイルＲＣ１の位置を検出し、検出された集電コイルＲＣ１の位置に基づいて、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうちいずれのコイルユニットＵＮと対向しているかを検出することができる。
【0040】
集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２の各々でそれぞれ形成される（Ｌ－１）個の給電線ＦＤ１は、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２に亘って互いに直列に接続され、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２の各々でそれぞれ形成される（Ｌ－１）個の給電線ＦＤ２は、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２に亘って互いに直列に接続される。
【0041】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、互いに直列に接続された（Ｌ－１）個の給電線ＦＤ１よりなる給電線群ＦＧ１の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ１は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続され、互いに直列に接続された（Ｌ－１）個の給電線ＦＤ２よりなる給電線群ＦＧ２の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ２は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続される。
【0042】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、給電線群ＦＧ１の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ３は、コイルユニットＵＮ１により形成されるループコイルＣＬ１の端子ＴＭ３に接続され、給電線群ＦＧ２の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ４は、コイルユニットＵＮ１により形成されるループコイルＣＬ１の端子ＴＭ３と反対側の端子ＴＭ４に接続される。
【0043】
ここで、本実施の形態の非接触給電装置が解決しようとする課題について、説明する。
【0044】
軌道を走行する移動体即ち車両に設けられた集電コイルとの間で連続的に非接触給電を行う非接触給電装置において、非接触給電装置に備えられ、走行している移動体に非接触給電を行うための地上コイルとしての給電コイル（送電コイル）は、移動体が移動する領域の全域即ち軌道全体に敷設される必要があり、長尺ループコイルよりなることが望ましい。
【0045】
一方、給電コイルが長尺ループコイルよりなる場合、給電コイルのうち集電コイル（受電コイル）と対向していない部分は、集電コイルとの間で非接触給電を行うという機能上不要な部分であり、損失を増大させ、送電効率を低下させる要因となる。即ち、送電効率を向上させる観点からは、給電コイルが単一の長尺ループコイルよりなる場合、軌道上に給電コイルを連続して敷設する連続敷設距離には、限界がある。
【0046】
従って、送電効率を向上させる観点からは、軌道全体をそれぞれ一定の長さを有する複数のセクションに分割し、複数のセクションのうち移動体に設けられた集電コイルと対向しているセクションのみに選択的に電流を通電即ち通流する方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、給電コイルとしてのループコイルに加えて、給電コイルと並行したフィーダーケーブルを敷設する必要があり、非接触給電装置の設置コストが増大する。
【0047】
即ち、従来の非接触給電装置では、給電コイルの損失を低減できず送電効率を向上できないか、又は、フィーダーケーブルを省略できず設置コストを低減することができない。
【0048】
上記特許文献３に記載された技術では、送電コイルは、所定の方向を長手方向とし、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、コイル面を拡大する複数の拡大部と、複数の拡大部にそれぞれ対応して設けられ、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複数の切替部とを有する。
【0049】
しかし、上記特許文献３に記載された技術では、長手方向にコイル用の配線を延在させた基部を有する。そのため、フィーダーケーブルを省略できず設置コストを低減することができない。
【0050】
一方、本実施の形態の非接触給電装置ＳＤ１は、軌道ＴＲ１に沿った方向ＤＲ１に配列された２Ｎターン（Ｎは１以上の整数）のループコイルＣＬ１をそれぞれ形成するＭ個（Ｍは５以上の整数）のコイルユニットＵＮと、Ｍ個のコイルユニットＵＮよりなるコイルユニット群ＵＧの方向ＤＲ１における第１の側のコイルユニット群端部ＧＥ１に接続され、Ｍ個のコイルユニットＵＮのいずれかに電流を通流する電源ＰＳ１と、を備えている。Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、２Ｎ本の導線ＣＮ１と、２Ｎ本の導線ＣＮ１から離れて配置された２Ｎ本の導線ＣＮ２と、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２の間の接続を切り替える接続切替部ＳＵ１と、を有する。接続切替部ＳＵ１は、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２の各々が電源ＰＳ１に対して互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２によりループコイルＣＬ１が形成される状態ＳＴ１と、Ｎ本の導線ＣＮ１及びＮ本の導線ＣＮ２により給電線ＦＤ１が形成され、Ｎ本の導線ＣＮ１及びＮ本の導線ＣＮ２により給電線ＦＤ２が形成される状態ＳＴ２と、を切り替える。
【0051】
本実施の形態の非接触給電装置ＳＤ１は、更に、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の接続切替部ＳＵ１の動作を制御する制御部ＣＴ１を備えている。また、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群端部ＧＥ１からＬ番目（Ｌは３以上Ｍ－２以下の整数）のコイルユニットＵＮであるコイルユニットＵＮ１と対向しているとき、制御部ＣＴ１は、コイルユニットＵＮ１において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ１に切り替えられることによりループコイルＣＬ１が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。また、集電コイルＲＣ１がコイルユニットＵＮ１と対向しているとき、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側に配置された（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮである（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２の各々において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられることにより、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ３により給電線ＦＤ１が形成され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ４により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0052】
即ち、本実施の形態の非接触給電装置では、複数のコイルユニットよりなるコイルユニット群を、集電コイルと対向している対向セクションと、対向セクションよりも電源側に配置され集電コイルと対向していない非対向セクションと、に分割し、対向セクションと非対向セクションとの境界即ちセクション同士の境界で、コイルユニットにおける導体の接続方法を切り替える。対向セクションより電源側の非対向セクション、即ち電源側非対向部では、複数の導体を、行き帰り電流がペアとなるように、並列に接続することにより、コイルユニットを、低いインピーダンスを有し、小さい漏洩磁界を有するフィーダーとして使用する。また、対向セクション即ち対向部では、コイルユニットを、コイルとして使用し、磁束を発生させる。即ち、本実施の形態の非接触給電装置では、電源側非対向部と対向部との境界において、コイルユニットにおける導体を接続する結線を変更することで、電源側非対向部では、コイルユニットを、複数の導体が並列に接続された状態で利用し、複数の導体が発生する磁場を相互にキャンセルする。
【0053】
これにより、電源側非対向部におけるコイルユニットを、低いインピーダンスを有する給電線として機能させ、対向部におけるコイルユニットを、大きなターン数を有する給電コイルとして機能させることができる。そのため、フィーダーケーブルを省略し、且つ、給電コイルの損失を低減することができる。即ち、本実施の形態によれば、給電コイルの損失を低減させ、送電効率を向上させることができ、且つ、フィーダーケーブルを省略し、設置コストを低減することができる。
【0054】
なお、本実施の形態によれば、各セクションにおいて、補償コンデンサを集約することができるので、設置コストを更に低減することができ、且つ、設置スペースを低減することができる。
【0055】
好適には、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、状態ＳＴ１と、状態ＳＴ２と、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２の各々が電源ＰＳ１に対して互いに直列に接続されず、２Ｎ本の導線ＣＮ３が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されず、且つ、２Ｎ本の導線ＣＮ４が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されない状態ＳＴ３と、を切り替える。また、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１と対向しているとき、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮである（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮ３の各々において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ３に切り替えられることにより、（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮ３の各々に電流が通流されないように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0056】
即ち、本実施の形態の非接触給電装置では、好適には、複数のコイルユニットよりなるコイルユニット群を、集電コイルと対向している対向セクションと、対向セクションよりも電源側及び末端側にそれぞれ配置され集電コイルとそれぞれ対向していない２つの非対向セクションと、よりなる３つのセクションに分割し、セクション同士の境界で、コイルユニットにおける導体の接続方法を切り替える。また、対向セクションより末端側の非対向セクション、即ち末端側非対向部では、コイルユニットに電流が通流されないようにする。これにより、給電コイルの損失を更に低減することができる。
【0057】
一般に、高周波通電を前提とした非接触給電において、導体として、高価なリッツ線を使用することが望ましい。一方、前述したように、本実施の形態では、導体使用量を抑制することができる。そのため、導体としてリッツ線を使用する場合には、本実施の形態により設置コストを低減する効果は更に大きくなる。
【0058】
好適には、軌道ＴＲ１を走行する車両ＶＣ１は、軌道ＴＲ１上に設けられたレールＲ１上を走行する鉄道車両であり、Ｍ個のコイルユニットＵＮは、軌道ＴＲ１上で、レールＲ１に沿った方向ＤＲ１に配列されている。即ち、軌道を走行する車両が、鉄道車両であることが好ましい。即ち、本実施の形態の非接触給電装置を、鉄道向け非接触給電装置に適用することが好ましい（実施の形態の第１変形例乃至第３変形例においても同様）。
【0059】
鉄道向け非接触給電装置においては、地上コイル即ち給電コイル辺至近に磁性体且つ導電体であるレールが存在し、給電コイルが発生する交流磁場がレールに鎖交することにより、大きな損失を発生するおそれがある。一方、前述したように、本実施の形態の非接触給電装置では、電源側非対向部において、コイルユニットを、複数の導体が並列に接続された状態で利用し、複数の導体が発生する磁場を相互にキャンセルする。そのため、本実施の形態の非接触給電装置を、鉄道向け非接触給電装置に適用することにより、電源側非対向部において、発生する損失を大幅に抑制することができる。
【0060】
なお、本実施の形態の非接触給電装置を鉄道向け非接触給電装置に適用する場合、集電コイルの幅を１ｍ程度とし、集電コイルの軌道に沿った長さを１０ｍ程度とすることができ、コイルユニット即ちセクションの幅を１ｍ程度とし、コイルユニット即ちセクションの軌道に沿った長さを２０～２００ｍ程度とすることができる（実施の形態の第１変形例乃至第３変形例においても同様）。
【0061】
＜実施の形態の非接触給電装置の構成例＞
次に、図１及び図２に示す実施の形態の非接触給電装置の構成例について説明する。図１及び図２に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１である。即ち、図１及び図２に示す構成例は、本実施の形態の非接触給電装置が、Ｍ個のコイルユニットの各々が２つのスイッチを有し且つ２ターンのループコイルが形成される場合、即ち、２つのセクション同士の境界に２つのスイッチが用いられ２ターンの矩形コイルが形成される場合、に適用された例である。
次に、図１及び図２に示す実施の形態の非接触給電装置の構成例について説明する。図１及び図２に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１である。即ち、図１及び図２に示す構成例は、本実施の形態の非接触給電装置が、Ｍ個のコイルユニットの各々が２つのスイッチを有し且つ２ターンのループコイルが形成される場合、即ち、２つのセクション同士の境界に２つのスイッチが用いられ２ターンの矩形コイルが形成される場合、に適用された例である。
【0062】
図１及び図２に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２本の導線ＣＮ１のうちの１本の導線ＣＮ１であって、且つ、２本の導線ＣＮ３のうちの１本の導線ＣＮ３である導線ＣＮ１を、導線ＣＮ５とし、２本の導線ＣＮ１のうちの１本の導線ＣＮ１であって、且つ、２本の導線ＣＮ４のうちの１本の導線ＣＮ４である導線ＣＮ１を、導線ＣＮ６とする。また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２本の導線ＣＮ２のうちの１本の導線ＣＮ２であって、且つ、２本の導線ＣＮ３のうちの１本の導線ＣＮ３である導線ＣＮ２を、導線ＣＮ７とし、２本の導線ＣＮ２のうちの１本の導線ＣＮ２であって、且つ、２本の導線ＣＮ４のうちの１本の導線ＣＮ４である導線ＣＮ２を、導線ＣＮ８とする。このようにしたとき、導線ＣＮ５の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ５は、導線ＣＮ７の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ６に接続されており、導線ＣＮ６の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ７は、導線ＣＮ８の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ８に接続されている。
【0063】
また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、接続導線ＣＣ１と、スイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ２と、を含む。接続導線ＣＣ１は、導線ＣＮ６の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ９と、導線ＣＮ７の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ１０と、を接続するためのものである。スイッチＳＷ１は、導線ＣＮ６の端部ＥＰ９と、接続導線ＣＣ１と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ２は、導線ＣＮ７の端部ＥＰ１０と、接続導線ＣＣ１と、の接続を切り替える。
【0064】
Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の導線ＣＮ５は、Ｍ個のコイルユニットＵＮに亘って互いに直列に接続されており、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の導線ＣＮ８は、Ｍ個のコイルユニットＵＮに亘って互いに直列に接続されている。
【0065】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群ＵＧのコイルユニット群端部ＧＥ１に配置されたコイルユニットＵＮを端部コイルユニットＥＵ１とする。このようにしたとき、端部コイルユニットＥＵ１が有する導線ＣＮ５は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続されており、端部コイルユニットＥＵ１が有する導線ＣＮ８は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続されている。
【0066】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群端部ＧＥ１からＫ番目（Ｋは２以上Ｍ以下の整数）のコイルユニットＵＮをコイルユニットＵＮ４とし、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｋ－１）番目のコイルユニットＵＮをコイルユニットＵＮ５とする。このようにしたとき、コイルユニットＵＮ４が有するスイッチＳＷ１は、コイルユニットＵＮ４が有する導線ＣＮ６の端部ＥＰ９が、コイルユニットＵＮ４が有する接続導線ＣＣ１に接続された状態ＳＴ４と、コイルユニットＵＮ４が有する導線ＣＮ６の端部ＥＰ９が、コイルユニットＵＮ５が有する導線ＣＮ６の端部ＥＰ７に接続された状態ＳＴ５と、コイルユニットＵＮ４が有する導線ＣＮ６の端部ＥＰ９が、コイルユニットＵＮ４が有する接続導線ＣＣ１、及び、コイルユニットＵＮ５が有する導線ＣＮ６の端部ＥＰ７のいずれからも遮断された状態ＳＴ６と、を切り替える。
【0067】
また、コイルユニットＵＮ４が有するスイッチＳＷ２は、コイルユニットＵＮ４が有する導線ＣＮ７の端部ＥＰ１０が、コイルユニットＵＮ４が有する接続導線ＣＣ１に接続された状態ＳＴ７と、コイルユニットＵＮ４が有する導線ＣＮ７の端部ＥＰ１０が、コイルユニットＵＮ５が有する導線ＣＮ７の端部ＥＰ６に接続された状態ＳＴ８と、コイルユニットＵＮ４が有する導線ＣＮ７の端部ＥＰ１０が、コイルユニットＵＮ４が有する接続導線ＣＣ１、及び、コイルユニットＵＮ５が有する導線ＣＮ７の端部ＥＰ６のいずれからも遮断された状態ＳＴ９と、を切り替える。
【0068】
また、端部コイルユニットＥＵ１が有するスイッチＳＷ１は、端部コイルユニットＥＵ１が有する導線ＣＮ６の端部ＥＰ９が、端部コイルユニットＥＵ１が有する接続導線ＣＣ１に接続された状態ＳＴ１０と、端部コイルユニットＥＵ１が有する導線ＣＮ６の端部ＥＰ９が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続された状態ＳＴ１１と、を切り替える。
【0069】
また、端部コイルユニットＥＵ１が有するスイッチＳＷ２は、端部コイルユニットＥＵ１が有する導線ＣＮ７の端部ＥＰ１０が、端部コイルユニットＥＵ１が有する接続導線ＣＣ１に接続された状態ＳＴ１２と、端部コイルユニットＥＵ１が有する導線ＣＮ７の端部ＥＰ１０が、電源ＳＰ１の端子ＴＭ１に接続された状態ＳＴ１３と、を切り替える。
【0070】
集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ４としてのコイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、コイルユニットＵＮ４としてのコイルユニットＵＮ１において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ１に切り替えられ、スイッチＳＷ１が状態ＳＴ４に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ２が状態ＳＴ７に切り替えられることにより、ループコイルＣＬ１が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0071】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ４としての（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２のうち、端部コイルユニットＥＵ１を除くいずれのコイルユニットＵＮ２においても、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられ、スイッチＳＷ１が状態ＳＴ５に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ２が状態ＳＴ８に切り替えられることにより、導線ＣＮ５及び導線ＣＮ７により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ６及び導線ＣＮ８により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0072】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、端部コイルユニットＥＵ１において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられ、スイッチＳＷ１が状態ＳＴ１１に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ２が状態ＳＴ１３に切り替えられることにより、導線ＣＮ５及び導線ＣＮ７により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ６及び導線ＣＮ８により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0073】
このような場合、Ｎが１である場合でも、具体的に、電源側非対向部におけるコイルユニットを、低いインピーダンスを有する給電線として機能させ、対向部におけるコイルユニットを、矩形形状を有する給電コイルとして機能させることができる。そのため、フィーダーケーブルを省略し、且つ、給電コイルの損失を低減することができる。
【0074】
好適には、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、状態ＳＴ１と、状態ＳＴ２と、２本の導線ＣＮ１及び２本の導線ＣＮ２が電源ＰＳ１に対して互いに直列に接続されず、２本の導線ＣＮ３が電源に対して互いに並列に接続されず、且つ、２本の導線ＣＮ４が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されない状態ＳＴ１４と、を切り替える。
【0075】
また、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ４としてのコイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側と反対側に配置され、且つ、コイルユニットＵＮ４としてのコイルユニットＵＮである、コイルユニットＵＮ６において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ１４に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ１が状態ＳＴ６に切り替えられるか又はスイッチＳＷ２が状態ＳＴ９に切り替えられることにより、コイルユニットＵＮ６に電流が通流されないように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0076】
このような場合、Ｎが１である場合でも、具体的に、末端側非対向部では、コイルユニットに電流が通流されないようにする。そのため、給電コイルの損失を更に低減することができる。
【0077】
前述したように、図１に示す構成例は、本実施の形態の非接触給電装置が、Ｎが１である場合、即ち、２つのセクション同士の境界に２つのスイッチが用いられ２ターンの矩形コイルが形成される場合、に適用された例である。図１に示す構成例では、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/２に低減することができる。
【0078】
一方、２つのセクション同士の境界に４Ｎ－２のスイッチが用いられ２Ｎターンの矩形コイルが形成される場合には、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１／（２Ｎ）に低減することができる。
【0079】
また、一般に、電源側非対向部と対向部との境界で接続する２本のコイル辺だけを残して切断し、且つ、スイッチを用いて接続を変更することによりループコイルを形成することが可能なので、電源側非対向部と対向部との境界で必要なスイッチの最小数は、コイル辺総数－２（導線ＣＮ１及び導線ＣＮ２の合計本数－２）となる。
【0080】
また、一般に、電源側非対向部と対向部との境界で必要となる横断辺（同一線上に配置されるものは１本と数える）は、
行き帰り線それぞれを１つにまとめる２本（コイルユニットの末端側横断辺となる）
＋（コイル辺総数／２－１）本（コイルユニットの電源側横断辺となる）
＝（コイル辺総数／２＋１）本
となる。
行き帰り線それぞれを１つにまとめる２本（コイルユニットの末端側横断辺となる）
＋（コイル辺総数／２－１）本（コイルユニットの電源側横断辺となる）
＝（コイル辺総数／２＋１）本
となる。
【0081】
好適には、２本の導線ＣＮ１により撚り線が形成され、２本の導線ＣＮ２により撚り線が形成される。即ち、２本の導線ＣＮ１及び２本の導線ＣＮ２のうち、行き帰り電流がペアとなる２本の導線を撚り線とすることが望ましい。これにより、電源側非対向部でのインピーダンスを低減することができ、且つ、給電線から漏洩される磁界を低減することができる。
【0082】
また、損失を最小化するためには、電源側非対向部における給電線が形成される各辺（各導線）に通流される電流を平準化する必要があるが、電源側非対向部となったときに同相となる２本の導線については、対向部となったときに切断の必要のないものについて、横断辺により短絡状態とすることが好ましい。これにより、各辺（各導線）に通流される電流を平準化することができ、且つ、使用するスイッチの数を削減することができる。
【0083】
ある２つのセクション同士の境界において、無通電（末端側非対向部）、ループコイル形成（対向部）、給電線形成（電源側非対向部）の順に変化する一連の変化の間に、２回切り替えるスイッチと、１回のみ切り替えるスイッチが存在する。即ち、一連の変化の間に、一方は２回、他方は１回切り替える必要があり、且つ、切り替え回数の割り当てが任意である２つのスイッチより形成されるペアが存在する。このようなペアについて、一連の変化ごとに、切り替え回数の割り当てを入れ替えることが好ましい。これにより、当該ペアを形成する２つのスイッチの各々を切り替える動作の回数が平準化されるので、取り替え寿命となるまでの期間を延長し、且つ、同時に交換することができ、効率的である。具体的には、２ターンの矩形コイルが形成される場合における２つのスイッチは、無通電時に一方が中立で一方が接続状態であればよいが、無通電か接続状態かを割り当てる割り当てを、一連の変化ごとに入れ替えることが好ましい。
【0084】
＜実施の形態の非接触給電装置の構成例が発生する磁界＞
ここで、図１及び図２に示した本実施の形態の非接触給電装置の構成例において、コイルユニットの配置及び接続方法の妥当性を示すため、３次元の計算モデルを用いてコイルユニットの各導線に通流される電流の電流密度及び通流される電流により発生する磁束密度を計算した結果を説明する。
ここで、図１及び図２に示した本実施の形態の非接触給電装置の構成例において、コイルユニットの配置及び接続方法の妥当性を示すため、３次元の計算モデルを用いてコイルユニットの各導線に通流される電流の電流密度及び通流される電流により発生する磁束密度を計算した結果を説明する。
【0085】
図３は、コイルユニットの３次元の計算モデルを示す図である。図４は、コイルユニットの各導線に通流される電流密度を計算した結果を示すグラフである。図５は、コイルユニットの各導線に通流される電流により発生する磁束密度を計算した結果を示すグラフである。
【0086】
図３に示す３次元の計算モデルでは、図１及び図２に示した非接触給電装置が有するコイルユニットのうち、末端側非対向部に相当するコイルユニット（コイルユニットＵＮ３）を省略している。また、図３では、電源側の端部を、電源端と表記し、幅方向に導線を接続する導線の周辺を、渡り線部と表記し、電源側非対向部と対向部との境界の周辺を、フィーダー・コイル切替部と表記している。また、図４では、幅方向に導線を接続する導線を、渡り線と表記し、電源側非対向部を、フィーダー部と表記し、対向部をコイル部と表記している。
【0087】
図４に示すように、コイル部では、２ターンの矩形コイルの１辺を形成する２本の導線には互いに同一方向の電流が通流され、フィーダー部では、１本の給電線を形成している２本の導線に互いに反対方向の電流が通流され、渡り線では、略電流は流れないことが分かった。また、図５に示すように、コイル部ではコイルユニットの内部に磁束が形成即ち発生し、フィーダー部では、コイルユニットの内部において磁束は発生しないことが分かった。そのため、セクション同士の境界で導線の接続を切り替えることにより、電源側非対向部では、コイルユニットを、低いインピーダンスを有し、小さい漏洩磁界を有するフィーダーとして使用し、対向部では、コイルユニットを、コイルとして使用することが可能なことが示された。
【0088】
＜非接触給電装置の第１変形例＞
次に、実施の形態の非接触給電装置の第１変形例について説明する。本第１変形例の非接触給電装置は、コイルユニットにより８の字形状を有するループコイルが形成される点において、実施の形態の非接触給電装置と異なる。以下では、本第１変形例の非接触給電装置のうち、実施の形態の非接触給電装置と異なる部分について説明し、実施の形態の非接触給電装置と同様の部分についての説明を省略する（後述する実施の形態の第２変形例でも同様）。
次に、実施の形態の非接触給電装置の第１変形例について説明する。本第１変形例の非接触給電装置は、コイルユニットにより８の字形状を有するループコイルが形成される点において、実施の形態の非接触給電装置と異なる。以下では、本第１変形例の非接触給電装置のうち、実施の形態の非接触給電装置と異なる部分について説明し、実施の形態の非接触給電装置と同様の部分についての説明を省略する（後述する実施の形態の第２変形例でも同様）。
【0089】
図６及び図７は、実施の形態の第１変形例の非接触給電装置を示す回路図である。図７は、図６のうちコイルユニットＵＮ７付近を拡大して示している。図８は、実施の形態の第１変形例の非接触給電装置の等価回路を示す回路図である。なお、図８では、コイルユニットＵＮ７が発生する磁界の方向を、紙面の裏から表へ向かう方向を表す記号、及び、紙面の表から裏へ向かう方向を表す記号により示している（後述する図１１においても同様）。
【0090】
図６乃至図８に示すように、本第１変形例の非接触給電装置ＳＤ１では、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、２Ｎターンの８の字形状を有するループコイルＣＬ１を形成するためのものである。なお、図６乃至図８では、Ｎが１である場合を示している。
【0091】
Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、２Ｎ本の導線ＣＮ１と、２Ｎ本の導線ＣＮ２と、２Ｎ本の導線ＣＮ９と、２Ｎ本の導線ＣＮ１０と、を有する。Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２Ｎ本の導線ＣＮ２は、第１線ＬＮ１よりも方向ＤＲ２における第２の側と反対側に第１線ＬＮ１と平行に配置された第２線ＬＮ２と第１線ＬＮ１との間に配置されている。２Ｎ本の導線ＣＮ９は、第２線ＬＮ２と第１線ＬＮ１との間に、２Ｎ本の導線ＣＮ１から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。２Ｎ本の導線ＣＮ１０は、第２線ＬＮ２よりも、方向ＤＲ２における第２の側と反対側に、２Ｎ本の導線ＣＮ２及び２Ｎ本の導線ＣＮ９から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。
【0092】
２Ｎ本の導線ＣＮ９及び２Ｎ本の導線ＣＮ１０のうち、Ｎ本の導線ＣＮ９及びＮ本の導線ＣＮ１０を２Ｎ本の導線ＣＮ１１とし、２Ｎ本の導線ＣＮ９及び２Ｎ本の導線ＣＮ１０のうち、２Ｎ本の導線ＣＮ１１以外のＮ本の導線ＣＮ９及びＮ本の導線ＣＮ１０を２Ｎ本の導線ＣＮ１２とする。このようにしたとき、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、２Ｎ本の導線ＣＮ１、２Ｎ本の導線ＣＮ２、２Ｎ本の導線ＣＮ９及び２Ｎ本の導線ＣＮ１０の各々が電源ＰＳ１に対して互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ１、２Ｎ本の導線ＣＮ２、２Ｎ本の導線ＣＮ９及び２Ｎ本の導線ＣＮ１０によりループコイルＣＬ１が形成される状態ＳＴ１と、２Ｎ本の導線ＣＮ３及び２Ｎ本の導線ＣＮ１１が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ３及び２Ｎ本の導線ＣＮ１１により給電線ＦＤ１が形成され、２Ｎ本の導線ＣＮ４及び２Ｎ本の導線ＣＮ１２が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ４及び２Ｎ本の導線ＣＮ１２により給電線ＦＤ２が形成される状態ＳＴ２と、を切り替える。
【0093】
このような場合、給電コイルが８の字形状を有し、集電コイルが８の字形状を有することにより、給電コイルが発生する磁界を集電コイルに集中して印加することができるので、集電効率を高めることができる。また、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/（４Ｎ）に低減することができる。そのため、本第１変形例によれば、実施の形態に比べて、給電コイルの損失を更に低減させ、送電効率を更に向上させることができ、且つ、フィーダーケーブルを省略し、設置コストを低減することができる。
【0094】
好適には、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、状態ＳＴ１と、状態ＳＴ２と、２Ｎ本の導線ＣＮ１、２Ｎ本の導線ＣＮ２、２Ｎ本の導線ＣＮ９及び２Ｎ本の導線ＣＮ１０の各々が電源ＰＳ１に対して互いに直列に接続されず、２Ｎ本の導線ＣＮ３及び２Ｎ本の導線ＣＮ１１が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されず、且つ、２Ｎ本の導線ＣＮ４及び２Ｎ本の導線ＣＮ１２が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されない状態ＳＴ３と、を切り替える。
【0095】
また、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮである（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮ３の各々において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ３に切り替えられることにより、（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮ３の各々に電流が通流されないように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0096】
これにより、末端側非対向部では、コイルユニットに電流が通流されないようにすることができるので、給電コイルの損失を更に低減することができる。
【0097】
＜実施の形態の第１変形例の非接触給電装置の構成例＞
次に、図６乃至図８に示す実施の形態の第１変形例の非接触給電装置の構成例について説明する。図６乃至図８に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１である。即ち、図６乃至図８に示す構成例は、本第１変形例の非接触給電装置が、Ｍ個のコイルユニットの各々が６つのスイッチを有し且つ２ターンの８の字形状を有するループコイルが形成される場合、即ち、２つのセクション同士の境界に６つのスイッチが用いられ２ターンの８の字コイルが形成される場合、に適用された例である。
次に、図６乃至図８に示す実施の形態の第１変形例の非接触給電装置の構成例について説明する。図６乃至図８に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１である。即ち、図６乃至図８に示す構成例は、本第１変形例の非接触給電装置が、Ｍ個のコイルユニットの各々が６つのスイッチを有し且つ２ターンの８の字形状を有するループコイルが形成される場合、即ち、２つのセクション同士の境界に６つのスイッチが用いられ２ターンの８の字コイルが形成される場合、に適用された例である。
【0098】
図６乃至図８に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２本の導線ＣＮ１のうちの１本の導線ＣＮ１であって、且つ、２本の導線ＣＮ３のうちの１本の導線ＣＮ３である導線ＣＮ１を、導線ＣＮ１３とし、２本の導線ＣＮ１のうちの１本の導線ＣＮ１であって、且つ、２本の導線ＣＮ４のうちの１本の導線ＣＮ４である導線ＣＮ１を、導線ＣＮ１４とする。また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２本の導線ＣＮ２のうちの１本の導線ＣＮ２であって、且つ、２本の導線ＣＮ３のうちの１本の導線ＣＮ３である導線ＣＮ２を、導線ＣＮ１５とし、２本の導線ＣＮ２のうちの１本の導線ＣＮ２であって、且つ、２本の導線ＣＮ４のうちの１本の導線ＣＮ４である導線ＣＮ２を、導線ＣＮ１６とする。このようにしたとき、導線ＣＮ１５及び導線ＣＮ１６は、第１線ＬＮ１よりも方向ＤＲ２における第２の側と反対側に第１線ＬＮ１と平行に配置された第２線ＬＮ２と第１線ＬＮ１との間に配置されている。
【0099】
また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、導線ＣＮ１７乃至導線ＣＮ２０を有する。導線ＣＮ１７及び導線ＣＮ１８は、第２線ＬＮ２と第１線ＬＮ１との間に、導線ＣＮ１３及び導線ＣＮ１４から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。導線ＣＮ１９及び導線ＣＮ２０は、第２線ＬＮ２よりも、方向ＤＲ２における第２の側と反対側に、導線ＣＮ１５、導線ＣＮ１６、導線ＣＮ１７及び導線ＣＮ１８から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。なお、導線ＣＮ１７は、導線ＣＮ９且つ導線ＣＮ１１であり、導線ＣＮ１８は、導線ＣＮ９且つ導線ＣＮ１２であり、導線ＣＮ１９は、導線ＣＮ１０且つ導線ＣＮ１１であり、導線ＣＮ２０は、導線ＣＮ１０且つ導線ＣＮ１２である。
【0100】
また、導線ＣＮ１３の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ１１は、導線ＣＮ１５の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ１２に接続されており、導線ＣＮ１４の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ１３は、導線ＣＮ１６の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ１４に接続されている。また、導線ＣＮ１５の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ１５は、導線ＣＮ１９の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ１６に接続されており、導線ＣＮ１６の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ１７は、導線ＣＮ２０の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ１８に接続されている。また、導線ＣＮ１７の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ１９は、導線ＣＮ１９の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２０に接続されており、導線ＣＮ１８の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２１は、導線ＣＮ２０の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２２に接続されている。
【0101】
また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、接続導線ＣＣ２と、スイッチＳＷ３乃至スイッチＳＷ８と、を含む。接続導線ＣＣ２は、導線ＣＮ１４の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ２３と、導線ＣＮ１７の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ２４と、を接続するためのものである。スイッチＳＷ３は、導線ＣＮ１４の端部ＥＰ２３と、接続導線ＣＣ２と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ４は、導線ＣＮ１７の端部ＥＰ２４と、接続導線ＣＣ２と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ５は、導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１２と、導線ＣＮ１７の端部ＥＰ１９と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ６は、導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１４と、導線ＣＮ１８の端部ＥＰ２１と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ７は、導線ＣＮ１９の端部ＥＰ１６の接続先を切り替える。スイッチＳＷ８は、導線ＣＮ２０の端部ＥＰ１８の接続先を切り替える。
【0102】
Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の導線ＣＮ１３は、Ｍ個のコイルユニットＵＮに亘って互いに直列に接続されており、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の導線ＣＮ１８は、Ｍ個のコイルユニットＵＮに亘って互いに直列に接続されている。
【0103】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群ＵＧのコイルユニット群端部ＧＥ１に配置されたコイルユニットＵＮを端部コイルユニットＥＵ２とする。このようにしたとき、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１３は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続されており、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１８は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続されている。
【0104】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群端部ＧＥ１からＪ番目（Ｊは２以上Ｍ－１以下の整数）のコイルユニットＵＮをコイルユニットＵＮ７とし、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｊ－１）番目のコイルユニットＵＮをコイルユニットＵＮ８とし、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｊ＋１）番目のコイルユニットＵＮをコイルユニットＵＮ９とする。このようにしたとき、コイルユニットＵＮ７が有するスイッチＳＷ３は、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１４の端部ＥＰ２３が、コイルユニットＵＮ７が有する接続導線ＣＣ２に接続された状態ＳＴ１５と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１４の端部ＥＰ２３が、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ１４の端部ＥＰ１３に接続された状態ＳＴ１６と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１４の端部ＥＰ２３が、コイルユニットＵＮ７が有する接続導線ＣＣ２、及び、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ１４の端部ＥＰ１３のいずれからも遮断された状態ＳＴ１７と、を切り替える。
【0105】
また、コイルユニットＵＮ７が有するスイッチＳＷ４は、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ２４が、コイルユニットＵＮ７が有する接続導線ＣＣ２に接続された状態ＳＴ１８と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ２４が、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ１９に接続された状態ＳＴ１９と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ２４が、コイルユニットＵＮ７が有する接続導線ＣＣ２、及び、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ１９のいずれからも遮断された状態ＳＴ２０と、を切り替える。
【0106】
また、コイルユニットＵＮ７が有するスイッチＳＷ５は、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１２が、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ１９に接続された状態ＳＴ２１と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１２が、コイルユニットＵＮ９が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５に接続された状態ＳＴ２２と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１２が、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ１９、及び、コイルユニットＵＮ９が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５のいずれからも遮断された状態ＳＴ２３と、を切り替える。
【0107】
また、コイルユニットＵＮ７が有するスイッチＳＷ６は、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１４が、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１８の端部ＥＰ２１に接続された状態ＳＴ２４と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１４が、コイルユニットＵＮ９が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７に接続された状態ＳＴ２５と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１４が、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１８の端部ＥＰ２１、及び、コイルユニットＵＮ９が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７のいずれからも遮断された状態ＳＴ２６と、を切り替える。
【0108】
また、コイルユニットＵＮ７が有するスイッチＳＷ７は、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１９の端部ＥＰ１６が、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ１９の端部ＥＰ２０に接続された状態ＳＴ２７と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ１９の端部ＥＰ１６が、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ１９の端部ＥＰ２０から遮断された状態ＳＴ２８と、を切り替える。
【0109】
また、コイルユニットＵＮ７が有するスイッチＳＷ８は、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ２０の端部ＥＰ１８が、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ２０の端部ＥＰ２２に接続された状態ＳＴ２９と、コイルユニットＵＮ７が有する導線ＣＮ２０の端部ＥＰ１８が、コイルユニットＵＮ８が有する導線ＣＮ２０の端部ＥＰ２２から遮断された状態ＳＴ３０と、を切り替える。
【0110】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群端部ＧＥ１から２番目のコイルユニットＵＮをコイルユニットＵＮ１０とする。このようにしたとき、端部コイルユニットＥＵ２が有するスイッチＳＷ３は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１４の端部ＥＰ２３が、端部コイルユニットＥＵ２が有する接続導線ＣＣ２に接続された状態ＳＴ３１と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１４の端部ＥＰ２３が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続された状態ＳＴ３２と、を切り替える。
【0111】
また、端部コイルユニットＥＵ２が有するスイッチＳＷ４は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ２４が、端部コイルユニットＥＵ２が有する接続導線ＣＣ２に接続された状態ＳＴ３３と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ２４が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続された状態ＳＴ３４と、を切り替える。
【0112】
また、端部コイルユニットＥＵ２が有するスイッチＳＷ５は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１２が、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ１９に接続された状態ＳＴ３５と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１２が、コイルユニットＵＮ１０が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５に接続された状態ＳＴ３６と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１２が、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１７の端部ＥＰ１９、及び、コイルユニットＵＮ１０が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５のいずれからも遮断された状態ＳＴ３７（図７参照）と、を切り替える。
【0113】
また、端部コイルユニットＥＵ２が有するスイッチＳＷ６は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１４が、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１８の端部ＥＰ２１に接続された状態ＳＴ３８と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１４が、コイルユニットＵＮ１０が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７に接続された状態ＳＴ３９と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１４が、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１８の端部ＥＰ２１、及び、コイルユニットＵＮ１０が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７のいずれからも遮断された状態ＳＴ４０（図７参照）と、を切り替える。
【0114】
また、端部コイルユニットＥＵ２が有するスイッチＳＷ７は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１９の端部ＥＰ１６が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続された状態ＳＴ４１と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１９の端部ＥＰ１６が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１から遮断された状態ＳＴ４２と、を切り替える。
【0115】
また、端部コイルユニットＥＵ２が有するスイッチＳＷ８は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ２０の端部ＥＰ１８が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続された状態ＳＴ４３と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ２０の端部ＥＰ１８が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２から遮断された状態ＳＴ４４と、を切り替える。
【0116】
集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ７としてのコイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、コイルユニットＵＮ７としてのコイルユニットＵＮ１において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ１に切り替えられ、スイッチＳＷ３が状態ＳＴ１５に切り替えられ、スイッチＳＷ４が状態ＳＴ１８に切り替えられ、スイッチＳＷ５が状態ＳＴ２３に切り替えられ、スイッチＳＷ６が状態ＳＴ２６に切り替えられ、スイッチＳＷ７が状態ＳＴ２８に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ８が状態ＳＴ３０に切り替えられることにより、ループコイルＣＬ１が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0117】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ７としての（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２のうち、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｌ－１）番目のコイルユニットＵＮであるコイルユニットＵＮ２において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられ、スイッチＳＷ３が状態ＳＴ１６に切り替えられ、スイッチＳＷ４が状態ＳＴ１９に切り替えられ、スイッチＳＷ５が状態ＳＴ２１に切り替えられ、スイッチＳＷ６が状態ＳＴ２４に切り替えられ、スイッチＳＷ７が状態ＳＴ２７に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ８が状態ＳＴ２９に切り替えられることにより、導線ＣＮ１３、導線ＣＮ１５、導線ＣＮ１７及び導線ＣＮ１９により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ１４、導線ＣＮ１６、導線ＣＮ１８及び導線ＣＮ２０により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0118】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ７としての（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２のうち、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｌ－１）番目のコイルユニットＵＮ及び端部コイルユニットＥＵ２を除くいずれのコイルユニットＵＮ２においても、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられ、スイッチＳＷ３が状態ＳＴ１６に切り替えられ、スイッチＳＷ４が状態ＳＴ１９に切り替えられ、スイッチＳＷ５が状態ＳＴ２２に切り替えられ、スイッチＳＷ６が状態ＳＴ２５に切り替えられ、スイッチＳＷ７が状態ＳＴ２７に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ８が状態ＳＴ２９に切り替えられることにより、導線ＣＮ１３、導線ＣＮ１５、導線ＣＮ１７及び導線ＣＮ１９により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ１４、導線ＣＮ１６、導線ＣＮ１８及び導線ＣＮ２０により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0119】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、端部コイルユニットＥＵ２において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられ、スイッチＳＷ３が状態ＳＴ３２に切り替えられ、スイッチＳＷ４が状態ＳＴ３４に切り替えられ、スイッチＳＷ５が状態ＳＴ３６に切り替えられ、スイッチＳＷ６が状態ＳＴ３９に切り替えられ、スイッチＳＷ７が状態ＳＴ４１に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ８が状態ＳＴ４３に切り替えられることにより、導線ＣＮ１３、導線ＣＮ１５、導線ＣＮ１７及び導線ＣＮ１９により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ１４、導線ＣＮ１６、導線ＣＮ１８及び導線ＣＮ２０により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0120】
また、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続され、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続される。
【0121】
このような場合、Ｎが１である場合でも、具体的に、電源側非対向部におけるコイルユニットを、低いインピーダンスを有する給電線として機能させ、対向部におけるコイルユニットを、８の字形状を有する給電コイルとして機能させることができる。そのため、フィーダーケーブルを省略し、且つ、給電コイルの損失を低減することができる。また、給電コイルが８の字形状を有し、集電コイルが８の字形状を有することにより、給電コイルが発生する磁界を集電コイルに集中して印加することができるので、集電効率を高めることができる。
【0122】
好適には、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、状態ＳＴ１と、状態ＳＴ２と、２本の導線ＣＮ１及び２本の導線ＣＮ２の各々が電源ＰＳ１に対して互いに直列に接続されず、２本の導線ＣＮ３が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されず、且つ、２本の導線ＣＮ４が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されない状態ＳＴ４５と、を切り替える。
【0123】
また、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群ＵＧの方向ＤＲ１における第１の側と反対側のコイルユニット群端部ＧＥ２に配置されたコイルユニットＵＮを端部コイルユニットＥＵ３とし、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ７としてのコイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側と反対側に配置され、端部コイルユニットＥＵ３ではなく、且つ、コイルユニットＵＮ７としてのコイルユニットＵＮである、コイルユニットＵＮ１１において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ４５に切り替えられ、スイッチＳＷ３が状態ＳＴ１７に切り替えられるか又はスイッチＳＷ４が状態ＳＴ２０に切り替えられ、スイッチＳＷ５が状態ＳＴ２３に切り替えられ、スイッチＳＷ６が状態ＳＴ２６に切り替えられ、スイッチＳＷ７が状態ＳＴ２８に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ８が状態ＳＴ３０に切り替えられることにより、コイルユニットＵＮ１１に電流が通流されないように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0124】
このような場合、Ｎが１である場合でも、具体的に、末端側非対向部では、コイルユニットに電流が通流されないようにする。そのため、給電コイルの損失を更に低減することができる。
【0125】
前述したように、本第１変形例は、非接触給電装置が、Ｎが１である場合、即ち、２つのセクション同士の境界に６つのスイッチが用いられ２ターンの８の字コイルが形成される場合、に適用された例である。また、本第１変形例では、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/４に低減することができる。
【0126】
一方、２つのセクション同士の境界に８Ｎ－２のスイッチが用いられ２Ｎターンの８の字コイルが形成される場合には、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/（４Ｎ）に低減することができる。
【0127】
好適には、本第１変形例の非接触給電装置ＳＤ１は、更に、端部スイッチＥＳ１と、端部スイッチＥＳ２と、を備えている。端部スイッチＥＳ１は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続された第１端部状態ＳＥ１と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１から遮断された第２端部状態（図示は省略）と、を切り替える。端部スイッチＥＳ２は、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続された第３端部状態ＳＥ３と、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２から遮断された第４端部状態（図示は省略）と、を切り替える。制御部ＣＴ１は、端部スイッチＥＳ１及び端部スイッチＥＳ２の動作を制御する。
【0128】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、端部スイッチＥＳ１が第１端部状態ＳＥ１に切り替えられるように、端部スイッチＥＳ１の動作を制御し、端部スイッチＥＳ２が第３端部状態ＳＥ３に切り替えられるように、端部スイッチＥＳ２の動作を制御する。
【0129】
このような場合、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１５の端部ＥＰ１５が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に確実に接続されることができ、端部コイルユニットＥＵ２が有する導線ＣＮ１６の端部ＥＰ１７が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に確実に接続されることができる。
【0130】
＜非接触給電装置の第２変形例＞
次に、実施の形態の非接触給電装置の第２変形例について説明する。本第２変形例の非接触給電装置は、コイルユニットにより互いに直列に接続された２つの矩形コイルが形成される点において、実施の形態の非接触給電装置と異なる。
次に、実施の形態の非接触給電装置の第２変形例について説明する。本第２変形例の非接触給電装置は、コイルユニットにより互いに直列に接続された２つの矩形コイルが形成される点において、実施の形態の非接触給電装置と異なる。
【0131】
図９及び図１０は、実施の形態の第２変形例の非接触給電装置を示す回路図である。図１０は、図９のうちコイルユニットＵＮ１２付近を拡大して示している。図１１は、実施の形態の第２変形例の非接触給電装置の等価回路を示す回路図である。
【0132】
図９乃至図１１に示すように、本第２変形例の非接触給電装置ＳＤ１では、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、２ＮターンのループコイルＣＬ１、及び、ループコイルＣＬ１と直列に接続されループコイルＣＬ１の巻回方向と逆方向に巻回された２ＮターンのループコイルＣＬ２を形成するためのものである。また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、ループコイルＣＬ１及びループコイルＣＬ２により、８の字形状を有するループコイルＣＬ３を形成するためのものである。なお、図９乃至図１１では、Ｎが１である場合を示している。
【0133】
Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、２Ｎ本の導線ＣＮ１と、２Ｎ本の導線ＣＮ２と、２Ｎ本の導線ＣＮ２１と、２Ｎ本の導線ＣＮ２２と、を有する。Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２Ｎ本の導線ＣＮ２は、第１線ＬＮ１よりも方向ＤＲ２における第２の側と反対側に第１線ＬＮ１と平行に配置された第３線ＬＮ３と第１線ＬＮ１との間に配置されている。２Ｎ本の導線ＣＮ２１は、第３線ＬＮ３と第１線ＬＮ１との間に、２Ｎ本の導線ＣＮ１から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。２Ｎ本の導線ＣＮ２２は、第３線ＬＮ３よりも、方向ＤＲ２における第２の側と反対側に、２Ｎ本の導線ＣＮ２及び２Ｎ本の導線ＣＮ２１から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。
【0134】
２Ｎ本の導線ＣＮ２１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２２のうち、Ｎ本の導線ＣＮ２１及びＮ本の導線ＣＮ２２を２Ｎ本の導線ＣＮ２３とし、２Ｎ本の導線ＣＮ２１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２２のうち、２Ｎ本の導線ＣＮ２３以外のＮ本の導線ＣＮ２１及びＮ本の導線ＣＮ２２を２Ｎ本の導線ＣＮ２４とする。このようにしたとき、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２によりループコイルＣＬ１が形成され、２Ｎ本の導線ＣＮ２１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２２の各々が互いに直列に接続され、各々が互いに直列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ２１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２２によりループコイルＣＬ２が形成される状態ＳＴ１と、２Ｎ本の導線ＣＮ３及び２Ｎ本の導線ＣＮ２３が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ３及び２Ｎ本の導線ＣＮ２３により給電線ＦＤ１が形成され、２Ｎ本の導線ＣＮ４及び２Ｎ本の導線ＣＮ２４が互いに並列に接続され、互いに並列に接続された２Ｎ本の導線ＣＮ４及び２Ｎ本の導線ＣＮ２４により給電線ＦＤ２が形成される状態ＳＴ２と、を切り替える。
【0135】
このような場合、給電コイルが８の字形状を有し、集電コイルが８の字形状を有することにより、給電コイルが発生する磁界を集電コイルに集中して印加することができるので、集電効率を高めることができる。また、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/（４Ｎ）に低減することができる。そのため、本第２変形例によれば、実施の形態に比べて、給電コイルの損失を更に低減させ、送電効率を更に向上させることができ、且つ、フィーダーケーブルを省略し、設置コストを低減することができる。
【0136】
好適には、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、状態ＳＴ１と、状態ＳＴ２と、２Ｎ本の導線ＣＮ１、２Ｎ本の導線ＣＮ２、２Ｎ本の導線ＣＮ２１及び２Ｎ本の導線ＣＮ２２の各々が互いに直列に接続されず、２Ｎ本の導線ＣＮ３及び２Ｎ本の導線ＣＮ２３が互いに並列に接続されず、且つ、２Ｎ本の導線ＣＮ４及び２Ｎ本の導線ＣＮ２４が互いに並列に接続されない第３状態と、を切り替える。
【0137】
また、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側と反対側に配置された（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮである（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮ３の各々において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ３に切り替えられることにより、（Ｍ－Ｌ）個のコイルユニットＵＮ３の各々に電流が通流されないように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0138】
これにより、末端側非対向部では、コイルユニットに電流が通流されないようにすることができるので、給電コイルの損失を更に低減することができる。
【0139】
＜実施の形態の第２変形例の非接触給電装置の構成例＞
次に、図９乃至図１１に示す実施の形態の第２変形例の非接触給電装置の構成例について説明する。図９乃至図１１に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１である。即ち、図９乃至図１１に示す構成例は、本第２変形例の非接触給電装置が、Ｍ個のコイルユニットの各々が６つのスイッチを有し且つ２ターンの８の字形状を有するループコイルが形成される場合、即ち、２つのセクション同士の境界に６つのスイッチが用いられ２ターンの８の字コイルが形成される場合、に適用された例である。
次に、図９乃至図１１に示す実施の形態の第２変形例の非接触給電装置の構成例について説明する。図９乃至図１１に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットの各々において、Ｎは１である。即ち、図９乃至図１１に示す構成例は、本第２変形例の非接触給電装置が、Ｍ個のコイルユニットの各々が６つのスイッチを有し且つ２ターンの８の字形状を有するループコイルが形成される場合、即ち、２つのセクション同士の境界に６つのスイッチが用いられ２ターンの８の字コイルが形成される場合、に適用された例である。
【0140】
図９乃至図１１に示す構成例では、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２本の導線ＣＮ１のうちの１本の導線ＣＮ１であって、且つ、２本の導線ＣＮ３のうちの１本の導線ＣＮ３である導線ＣＮ１を、導線ＣＮ２５とし、２本の導線ＣＮ１のうちの１本の導線ＣＮ１であって、且つ、２本の導線ＣＮ４のうちの１本の導線ＣＮ４である導線ＣＮ１を、導線ＣＮ２６とする。また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、２本の導線ＣＮ２のうちの１本の導線ＣＮ２であって、且つ、２本の導線ＣＮ３のうちの１本の導線ＣＮ３である導線ＣＮ２を、導線ＣＮ２７とし、２本の導線ＣＮ２のうちの１本の導線ＣＮ２であって、且つ、２本の導線ＣＮ４のうちの１本の導線ＣＮ４である導線ＣＮ２を、導線ＣＮ２８とする。このようにしたとき、導線ＣＮ２７及び導線ＣＮ２８は、第１線ＬＮ１よりも方向ＤＲ２における第２の側と反対側に第１線ＬＮ１と平行に配置された第３線ＬＮ３と第１線ＬＮ１との間に配置されている。
【0141】
また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々は、導線ＣＮ２９乃至導線ＣＮ３２を有する。導線ＣＮ２９及び導線ＣＮ３０は、第３線ＬＮ３と第１線ＬＮ１との間に、導線ＣＮ２５及び導線ＣＮ２６から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。導線ＣＮ３１及び導線ＣＮ３２は、第３線ＬＮ３よりも、方向ＤＲ２における第２の側と反対側に、導線ＣＮ２７、導線ＣＮ２８、導線ＣＮ２９及び導線ＣＮ３０から離れて配置され、且つ、方向ＤＲ１にそれぞれ延在する。なお、導線ＣＮ２９は、導線ＣＮ２１且つ導線ＣＮ２３であり、導線ＣＮ３０は、導線ＣＮ２１且つ導線ＣＮ２４であり、導線ＣＮ３１は、導線ＣＮ２２且つ導線ＣＮ２３であり、導線ＣＮ３２は、導線ＣＮ２２且つ導線ＣＮ２４である。
【0142】
また、導線ＣＮ２５の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２５は、導線ＣＮ２７の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２６に接続されており、導線ＣＮ２６の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２７は、導線ＣＮ２８の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２８に接続されている。また、導線ＣＮ２９の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ２９は、導線ＣＮ３１の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ３０に接続されており、導線ＣＮ３０の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ３１は、導線ＣＮ３２の方向ＤＲ１における第１の側と反対側の端部ＥＰ３２に接続されている。
【0143】
また、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、スイッチＳＷ９乃至スイッチＳＷ１４を含む。スイッチＳＷ９は、導線ＣＮ２６の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ３３と、導線ＣＮ２７の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ３４と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ１０は、導線ＣＮ２９の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ３５と、導線ＣＮ３２の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ３６と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ１１は、導線ＣＮ２７の端部ＥＰ２６と、導線ＣＮ２９の端部ＥＰ２９と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ１２は、導線ＣＮ２８の端部ＥＰ２８と、導線ＣＮ３０の端部ＥＰ３１と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ１３は、導線ＣＮ３１の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ３７と、導線ＣＮ２８の方向ＤＲ１における第１の側の端部ＥＰ３８と、の接続を切り替える。スイッチＳＷ１４は、導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６の接続先を切り替える。
【0144】
Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の導線ＣＮ２５は、Ｍ個のコイルユニットＵＮに亘って互いに直列に接続されており、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々がそれぞれ有するＭ個の導線ＣＮ３０は、Ｍ個のコイルユニットＵＮに亘って互いに直列に接続されている。
【0145】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群ＵＧのコイルユニット群端部ＧＥ１に配置されたコイルユニットＵＮを端部コイルユニットＥＵ４とする。このようにしたとき、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２５は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続されており、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３０は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続されている。
【0146】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群端部ＧＥ１からＩ番目（Ｉは２以上Ｍ－１以下の整数）のコイルユニットＵＮをコイルユニットＵＮ１２とし、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｉ－１）番目のコイルユニットをコイルユニットＵＮ１３とし、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｉ＋１）番目のコイルユニットをコイルユニットＵＮ１４とする。このようにしたとき、コイルユニットＵＮ１２が有するスイッチＳＷ９は、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２６の端部ＥＰ３３が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４に接続された状態ＳＴ４６と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２６の端部ＥＰ３３が、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ２６の端部ＥＰ２７に接続された状態ＳＴ４７と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２６の端部ＥＰ３３が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４、及び、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ２６の端部ＥＰ２７のいずれからも遮断された状態ＳＴ４８と、を切り替える。
【0147】
また、コイルユニットＵＮ１２が有するスイッチＳＷ１０は、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ３５が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６に接続された状態ＳＴ４９と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ３５が、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ２９に接続された状態ＳＴ５０と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ３５が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６、及び、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ２９のいずれからも遮断された状態ＳＴ５１と、を切り替える。
【0148】
また、コイルユニットＵＮ１２が有するスイッチＳＷ１１は、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ２６が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ２９に接続された状態ＳＴ５２と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ２６が、コイルユニットＵＮ１４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４に接続された状態ＳＴ５３と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ２６が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ２９、及び、コイルユニットＵＮ１４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４のいずれからも遮断された状態ＳＴ５４と、を切り替える。
【0149】
また、コイルユニットＵＮ１２が有するスイッチＳＷ１２は、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ２８が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３０の端部ＥＰ３１に接続された状態ＳＴ５５と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ２８が、コイルユニットＵＮ１４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８に接続された状態ＳＴ５６と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ２８が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３０の端部ＥＰ３１、及び、コイルユニットＵＮ１４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８のいずれからも遮断された状態ＳＴ５７と、を切り替える。
【0150】
また、コイルユニットＵＮ１２が有するスイッチＳＷ１３は、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３１の端部ＥＰ３７が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８に接続された状態ＳＴ５８と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３１の端部ＥＰ３７が、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ３１の端部ＥＰ３０に接続された状態ＳＴ５９と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３１の端部ＥＰ３７が、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８、及び、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ３１の端部ＥＰ３０のいずれからも遮断された状態ＳＴ６０と、を切り替える。
【0151】
また、コイルユニットＵＮ１２が有するスイッチＳＷ１４は、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６が、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３２に接続された状態ＳＴ６１と、コイルユニットＵＮ１２が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６が、コイルユニットＵＮ１３が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３２から遮断された状態ＳＴ６２と、を切り替える。
【0152】
Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群端部ＧＥ１から２番目のコイルユニットをコイルユニットＵＮ１５とする。このようにしたとき、端部コイルユニットＥＵ４が有するスイッチＳＷ９は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２６の端部ＥＰ３３が、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４に接続された状態ＳＴ６３と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２６の端部ＥＰ３３が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続された状態ＳＴ６４と、を切り替える。
【0153】
また、端部コイルユニットＥＵ４が有するスイッチＳＷ１０は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ３５が、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６に接続された状態ＳＴ６５と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ３５が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続された状態ＳＴ６６と、を切り替える。
【0154】
また、端部コイルユニットＥＵ４が有するスイッチＳＷ１１は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ２６が、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ２９に接続された状態ＳＴ６７と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ２６が、コイルユニットＵＮ１５が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４に接続された状態ＳＴ６８と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ２６が、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２９の端部ＥＰ２９、及び、コイルユニットＵＮ１５が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４のいずれからも遮断された状態ＳＴ６９（図１０参照）と、を切り替える。
【0155】
また、端部コイルユニットＥＵ４が有するスイッチＳＷ１２は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ２８が、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３０の端部ＥＰ３１に接続された状態ＳＴ７０と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ２８が、コイルユニットＵＮ１５が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８に接続された状態ＳＴ７１と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ２８が、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３０の端部ＥＰ３１、及び、コイルユニットＵＮ１５が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８のいずれからも遮断された状態ＳＴ７２（図１０参照）と、を切り替える。
【0156】
また、端部コイルユニットＥＵ４が有するスイッチＳＷ１３は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３１の端部ＥＰ３７が、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８に接続された状態ＳＴ７３と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３１の端部ＥＰ３７が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続された状態ＳＴ７４と、を切り替える。
【0157】
また、端部コイルユニットＥＵ４が有するスイッチＳＷ１４は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続された状態ＳＴ７５と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ３２の端部ＥＰ３６が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２から遮断された状態ＳＴ７６（図１０参照）と、を切り替える。
【0158】
集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１２としてのコイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、コイルユニットＵＮ１２としてのコイルユニットＵＮ１において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ１に切り替えられ、スイッチＳＷ９が状態ＳＴ４６に切り替えられ、スイッチＳＷ１０が状態ＳＴ４９に切り替えられ、スイッチＳＷ１１が状態ＳＴ５４に切り替えられ、スイッチＳＷ１２が状態ＳＴ５７に切り替えられ、スイッチＳＷ１３が状態ＳＴ５８に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ１４が状態ＳＴ６２に切り替えられることにより、ループコイルＣＬ１及びループコイルＣＬ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0159】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ１２としての（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２のうち、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｌ－１）番目のコイルユニットＵＮであるコイルユニットＵＮ２において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられ、スイッチＳＷ９が状態ＳＴ４７に切り替えられ、スイッチＳＷ１０が状態ＳＴ５０に切り替えられ、スイッチＳＷ１１が状態ＳＴ５２に切り替えられ、スイッチＳＷ１２が状態ＳＴ５５に切り替えられ、スイッチＳＷ１３が状態ＳＴ５９に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ１４が状態ＳＴ６１に切り替えられることにより、導線ＣＮ２５、導線ＣＮ２７、導線ＣＮ２９及び導線ＣＮ３１により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ２６、導線ＣＮ２８、導線ＣＮ３０及び導線ＣＮ３２により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0160】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ１２としての（Ｌ－１）個のコイルユニットＵＮ２のうち、コイルユニット群端部ＧＥ１から（Ｌ－１）番目のコイルユニットＵＮ及び端部コイルユニットＥＵ４を除くいずれのコイルユニットＵＮ２においても、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ２に切り替えられ、スイッチＳＷ９が状態ＳＴ４７に切り替えられ、スイッチＳＷ１０が状態ＳＴ５０に切り替えられ、スイッチＳＷ１１が状態ＳＴ５３に切り替えられ、スイッチＳＷ１２が状態ＳＴ５６に切り替えられ、スイッチＳＷ１３が状態ＳＴ５９に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ１４が状態ＳＴ６１に切り替えられることにより、導線ＣＮ２５、導線ＣＮ２７、導線ＣＮ２９及び導線ＣＮ３１により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ２６、導線ＣＮ２８、導線ＣＮ３０及び導線ＣＮ３２により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0161】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、端部コイルユニットＥＵ４において、スイッチＳＷ９が状態ＳＴ６４に切り替えられ、スイッチＳＷ１０が状態ＳＴ６６に切り替えられ、スイッチＳＷ１１が状態ＳＴ６８に切り替えられ、スイッチＳＷ１２が状態ＳＴ７１に切り替えられ、スイッチＳＷ１３が状態ＳＴ７４に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ１４が状態ＳＴ７５に切り替えられることにより、導線ＣＮ２５、導線ＣＮ２７、導線ＣＮ２９及び導線ＣＮ３１により給電線ＦＤ１が形成され、導線ＣＮ２６、導線ＣＮ２８、導線ＣＮ３０及び導線ＣＮ３２により給電線ＦＤ２が形成されるように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0162】
また、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続され、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続される。
【0163】
このような場合、Ｎが１である場合でも、具体的に、電源側非対向部におけるコイルユニットを、低いインピーダンスを有する給電線として機能させ、対向部におけるコイルユニットを、８の字形状を有する給電コイルとして機能させることができる。そのため、フィーダーケーブルを省略し、且つ、給電コイルの損失を低減することができる。また、給電コイルが８の字形状を有し、集電コイルが８の字形状を有することにより、給電コイルが発生する磁界を集電コイルに集中して印加することができるので、集電効率を高めることができる。
【0164】
好適には、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々において、接続切替部ＳＵ１は、状態ＳＴ１と、状態ＳＴ２と、２本の導線ＣＮ１及び２本の導線ＣＮ２が電源ＰＳ１に対して互いに直列に接続されず、２本の導線ＣＮ３が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されず、且つ、２本の導線ＣＮ４が電源ＰＳ１に対して互いに並列に接続されない状態ＳＴ７７と、を切り替える。
【0165】
また、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニット群ＵＧの方向ＤＲ１における第１の側と反対側のコイルユニット群端部ＧＥ３に配置されたコイルユニットＵＮを端部コイルユニットＥＵ５とし、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１２としてのコイルユニットＵＮ１と対向している場合を考える。このような場合、制御部ＣＴ１は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１よりも方向ＤＲ１における第１の側と反対側に配置され、端部コイルユニットＥＵ５ではなく、且つ、コイルユニットＵＮ１２としてのコイルユニットＵＮである、コイルユニットＵＮ１６において、接続切替部ＳＵ１が状態ＳＴ７７に切り替えられ、スイッチＳＷ９が状態ＳＴ４８に切り替えられるかスイッチＳＷ１０が状態ＳＴ５１に切り替えられるか又はスイッチＳＷ１３が状態ＳＴ６０に切り替えられ、スイッチＳＷ１１が状態ＳＴ５４に切り替えられ、スイッチＳＷ１２が状態ＳＴ５７に切り替えられ、且つ、スイッチＳＷ１４が状態ＳＴ６２に切り替えられることにより、コイルユニットＵＮ１６に電流が通流されないように、接続切替部ＳＵ１の動作を制御する。
【0166】
このような場合、Ｎが１である場合でも、具体的に、末端側非対向部では、コイルユニットに電流が通流されないようにする。そのため、給電コイルの損失を更に低減することができる。
【0167】
前述したように、本第２変形例は、実施の形態の第１変形例の非接触給電装置と同様に、非接触給電装置が、Ｎが１である場合、即ち、２つのセクション同士の境界に６つのスイッチが用いられ２ターンの８の字コイルが形成される場合、に適用された例である。また、本第２変形例では、実施の形態の第１変形例と同様に、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/４に低減することができる。
【0168】
一方、２つのセクション同士の境界に８Ｎ－２のスイッチが用いられ２Ｎターンの８の字コイルが形成される場合には、実施の形態の第１変形例と同様に、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/（４Ｎ）に低減することができる。
【0169】
好適には、本第２変形例の非接触給電装置ＳＤ１は、更に、端部スイッチＥＳ３と、端部スイッチＥＳ４と、を備えている。端部スイッチＥＳ３は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続された第５端部状態ＳＥ５と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１から遮断された第６端部状態（図示は省略）と、を切り替える。端部スイッチＥＳ４は、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続された第７端部状態ＳＥ７と、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８が、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２から遮断された第８端部状態（図示は省略）と、を切り替える。制御部ＣＴ１は、端部スイッチＥＳ３及び端部スイッチＥＳ４の動作を制御する。
【0170】
また、集電コイルＲＣ１が、コイルユニットＵＮ１と対向している場合、制御部ＣＴ１は、端部スイッチＥＳ３が第５端部状態ＳＥ５に切り替えられるように、端部スイッチＥＳ３の動作を制御し、端部スイッチＥＳ４が第７端部状態ＳＥ７に切り替えられるように、端部スイッチＥＳ４の動作を制御する。
【0171】
このような場合、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２７の端部ＥＰ３４は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ１に接続されることができ、端部コイルユニットＥＵ４が有する導線ＣＮ２８の端部ＥＰ３８は、電源ＰＳ１の端子ＴＭ２に接続されることができる。
【0172】
なお、図示及び詳細な説明は省略するものの、実施の形態の第１変形例及び本第２変形例に代えて、実施の形態において、例えば互いに隣り合う２つのコイルユニットにより、８の字コイルを形成することもできる。このような場合、給電コイルと並行してフィーダーケーブルが配置される場合に比べて、給電線の単位長さ当たりの抵抗を、１/（２Ｎ）にしか低減することができない。しかし、スイッチの最小数は、実施の形態と同様に、コイル辺総数－２（導線ＣＮ１及び導線ＣＮ２の合計本数－２）となるので、実施の形態の第１変形例及び本第２変形例に比べて、スイッチの最小数を削減することが可能である。
【0173】
＜非接触給電装置の第３変形例＞
次に、実施の形態の非接触給電装置の第３変形例について説明する。本第３変形例の非接触給電装置は、実施の形態の非接触給電装置と異なり、ループコイルのターン数が、電源に近い側に配置されたコイルユニットほど大きい。
次に、実施の形態の非接触給電装置の第３変形例について説明する。本第３変形例の非接触給電装置は、実施の形態の非接触給電装置と異なり、ループコイルのターン数が、電源に近い側に配置されたコイルユニットほど大きい。
【0174】
図１２は、実施の形態の第３変形例の非接触給電装置の等価回路を示す回路図である。なお、図１２では、電源側非対向部において、並列に接続される導体の数が、給電線の太さにより表示されており、導体の数が大きいほど給電線の太さが太くなるように表示されている。
【0175】
図１２に示すように、本第３変形例では、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々により形成されるループコイルＣＬ１のターン数は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうちコイルユニット群端部ＧＥ１に近い側に配置されたコイルユニットＵＮほど大きい。即ち、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々におけるＮの値はそれぞれ異なり、Ｍ個のコイルユニットＵＮの各々におけるＮの値は、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうちコイルユニット群端部ＧＥ１に近い側に配置されたコイルユニットＵＮほど大きい。また、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１と対向しているとき、制御部ＣＴ１は、電源ＰＳ１がコイルユニットＵＮ１に電流を通流するように、電源ＰＳ１の動作を制御する。また、集電コイルＲＣ１が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、コイルユニットＵＮ１と対向しているとき、制御部ＣＴ１は、コイルユニットＵＮ１に通流される電流の電流量が、Ｍ個のコイルユニットＵＮのうち、集電コイルＲＣ１が対向しているコイルユニットＵＮ１のターン数が大きいほど小さくなるように、電源ＰＳ１の動作を制御する。
【0176】
実施の形態の非接触給電装置では、電源側非対向部において、並列に接続される導体の数を可能な限り大きく設定するほど、フィーダー（電源側非対向部）での損失を低減する効果を大きくすることが可能である。即ち、電源側非対向部における給電線が形成される各辺（各導線）に電流が通流されることにより発生する熱量を平準化する観点からターン数を設定することにより、使用する導体量を削減することができる。
【0177】
例えば、電源側のセクション（コイルユニット）ほど、通電時間が長いため、ターン数を大きくし、抵抗値を低減する。また、各セクション（コイルユニット）において同等の給電性能（発生磁場）とするため、集電コイルと対向するコイルユニット（在線セクション）に応じ、コイルユニットに通電（通流）する電流の電流量を変化させる（ターン数に反比例した電流を通電する）。
【0178】
総セクション数をｎとし、移動体の移動速度ｖが一定であるとする。また、電源端からｋ番目のセクション（コイルユニット）において、セクション（コイルユニット）のターン数をｔｋとし、セクション長（コイルユニット長）をＬｋとする。このようにしたとき、電源端からｋ番目のセクション（コイルユニット）における総発熱量Ｗｋは、以下の数式（１）で表される。
【0179】
【数1】
【0180】
ここで、上記数式（１）の右辺の第１項は、フィーダーとして機能した際の発熱量を表し、上記数式（１）の右辺の第２項は、コイルとして機能した際の発熱量を表す。これが各ｋに対し一定になるようにｔｋ及びＬｋを定めると、コイル熱設計の面からは最も効率的な導体配置となる。例えば、上記数式（１）の右辺の第２項を無視した場合、即ちフィーダーとして機能する時間が支配的な場合、ｔｋ、Ｌｋともにｎ－ｋに比例させれば良い。
【0181】
なお、本第３変形例の非接触給電装置を、コイルユニットにおいて矩形コイルが形成される実施の形態の非接触給電装置のみならず、コイルユニットにおいて８の字コイルが形成される実施の形態の第１変形例及び第２変形例の非接触給電装置にも適用することができる。
【0182】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0183】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【0184】
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0185】
本発明は、軌道を走行する車両に設けられた集電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電装置に適用して有効である。
【符号の説明】
【0186】
ＣＣ１、ＣＣ２ 接続導線
ＣＬ１～ＣＬ３ ループコイル
ＣＮ１、ＣＮ１０～ＣＮ１９、ＣＮ２、ＣＮ２０～ＣＮ２９ 導線
ＣＮ３、ＣＮ３０～ＣＮ３２、ＣＮ４～ＣＮ９ 導線
ＣＴ１ 制御部
ＤＲ１、ＤＲ２ 方向
ＥＰ１、ＥＰ１０～ＥＰ１９、ＥＰ２、ＥＰ２０～ＥＰ２９ 端部
ＥＰ３、ＥＰ３０～ＥＰ３８、ＥＰ４～ＥＰ９ 端部
ＥＳ１～ＥＳ４ 端部スイッチ
ＥＵ１～ＥＵ５ 端部コイルユニット
ＦＤ１、ＦＤ２ 給電線
ＦＧ１、ＦＧ２ 給電線群
ＧＥ１～ＧＥ３ コイルユニット群端部
ＬＮ１ 第１線
ＬＮ２ 第２線
ＬＮ３ 第３線
ＰＳ１ 電源
Ｒ１ レール
ＲＣ１ 集電コイル
ＳＤ１ 非接触給電装置
ＳＰ１ 電源
ＳＴ１、ＳＴ１０～ＳＴ１９、ＳＴ２、ＳＴ２０～ＳＴ２９ 状態
ＳＴ３、ＳＴ３０～ＳＴ３９、ＳＴ４、ＳＴ４０～ＳＴ４９ 状態
ＳＴ５、ＳＴ５０～ＳＴ５９、ＳＴ６、ＳＴ６０～ＳＴ６９ 状態
ＳＴ７、ＳＴ７０～ＳＴ７７、ＳＴ８、ＳＴ９ 状態
ＳＵ１ 接続切替部
ＳＷ１、ＳＷ１０～ＳＷ１４、ＳＷ２～ＳＷ９ スイッチ
ＴＭ１～ＴＭ４ 端子
ＴＲ１ 軌道
ＵＧ コイルユニット群
ＵＮ、ＵＮ１、ＵＮ１０～ＵＮ１６、ＵＮ２～ＵＮ９ コイルユニット
ＶＣ１ 車両
ＣＬ１～ＣＬ３ ループコイル
ＣＮ１、ＣＮ１０～ＣＮ１９、ＣＮ２、ＣＮ２０～ＣＮ２９ 導線
ＣＮ３、ＣＮ３０～ＣＮ３２、ＣＮ４～ＣＮ９ 導線
ＣＴ１ 制御部
ＤＲ１、ＤＲ２ 方向
ＥＰ１、ＥＰ１０～ＥＰ１９、ＥＰ２、ＥＰ２０～ＥＰ２９ 端部
ＥＰ３、ＥＰ３０～ＥＰ３８、ＥＰ４～ＥＰ９ 端部
ＥＳ１～ＥＳ４ 端部スイッチ
ＥＵ１～ＥＵ５ 端部コイルユニット
ＦＤ１、ＦＤ２ 給電線
ＦＧ１、ＦＧ２ 給電線群
ＧＥ１～ＧＥ３ コイルユニット群端部
ＬＮ１ 第１線
ＬＮ２ 第２線
ＬＮ３ 第３線
ＰＳ１ 電源
Ｒ１ レール
ＲＣ１ 集電コイル
ＳＤ１ 非接触給電装置
ＳＰ１ 電源
ＳＴ１、ＳＴ１０～ＳＴ１９、ＳＴ２、ＳＴ２０～ＳＴ２９ 状態
ＳＴ３、ＳＴ３０～ＳＴ３９、ＳＴ４、ＳＴ４０～ＳＴ４９ 状態
ＳＴ５、ＳＴ５０～ＳＴ５９、ＳＴ６、ＳＴ６０～ＳＴ６９ 状態
ＳＴ７、ＳＴ７０～ＳＴ７７、ＳＴ８、ＳＴ９ 状態
ＳＵ１ 接続切替部
ＳＷ１、ＳＷ１０～ＳＷ１４、ＳＷ２～ＳＷ９ スイッチ
ＴＭ１～ＴＭ４ 端子
ＴＲ１ 軌道
ＵＧ コイルユニット群
ＵＮ、ＵＮ１、ＵＮ１０～ＵＮ１６、ＵＮ２～ＵＮ９ コイルユニット
ＶＣ１ 車両
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】