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JP6115087B2 - 非接触給電システム - Google Patents

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Description

本発明は、非接触給電システムに関する。
非接触給電システムにおいて、受電側が必要とする電力を過不足なく給電するためには、受電側から給電側へ通信によって情報を送信して、給電側を適切に制御することが必要になることがある。例えば、受電側からは、受電側に搭載された蓄電池の充電状態（ＳＯＣ:State Of Charge）、受電側の受電コイル両端に生じる電圧や電流、受電している電力量などを給電側に送信する。一方、給電側では、受電側から受信した情報に基づいて給電電力、給電周波数、給電回路のＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御のデューティあるいは駆動周波数を調整する。例えば、下記特許文献１には、受電側からの情報に基づいて給電側がＰＷＭ制御を行う非接触電源装置が開示されている。
特開２００３−３４８７７６号公報
ところで、上記従来技術では、一般的に通信として電波や光波を用いているが、電波や光波には以下に述べる問題がある。つまり、電波は、数ｍ以上の範囲に届くため、近接して複数の受電装置や給電装置を使用する場合、混信の防止に細心の注意を払う必要あり、また数百ＭＨｚ以上の帯域がよく使用されるが、水中では通信することが困難である。また、光波は、異物や汚れによって光が遮られた場合に通信することができない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電波及び光波を用いることなく受電側と給電側との間で情報を伝達して非接触給電を適切に制御することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、給電コイルを有する給電装置と、受電コイルを有する受電装置とを具備し、給電コイルから受電コイルに非接触給電を行う非接触給電システムであって、給電装置と受電装置との間で音響信号を用いて通信する、という手段を採用する。
本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、給電コイル及び受電コイル各々を覆うカバーの少なくとも一方を用いて音響信号を発信する、という手段を採用する。
本発明では、第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、給電コイル及び受電コイル各々を覆うカバーの少なくとも一方の一部に発信用振動板を設けると共にカバーと発信用振動板との境界に可撓性を有するシール材を設け、発信用振動板を用いて音響信号を発信する、という手段を採用する。
本発明では、第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、発信用振動板は、音響信号に指向性を持たせる形状である、という手段を採用する。
本発明では、第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれか１つの解決手段において、給電コイル及び受電コイル各々を覆うカバーの少なくとも一方を用いて音響信号を受信する、という手段を採用する。
本発明では、第６の解決手段として、上記第１〜第４のいずれか１つの解決手段において、給電コイル及び受電コイル各々を覆うカバーの少なくとも一方の一部に受信用振動板を設けると共にカバーと受信用振動板との境界に可撓性を有するシール材を設け、受信用振動板を用いて音響信号を受信する、という手段を採用する。
本発明では、第７の解決手段として、上記第１〜第６のいずれか１つの解決手段において、受電装置は、非接触給電時に周期的に音響信号を発信し、給電装置は、非接触給電時に周期的な音響信号を受信できない場合には給電を停止する、という手段を採用する。
本発明では、第８の解決手段として、上記第７の解決手段において、受電装置は、非接触給電の必要がない場合には、周期的な音響信号の発信を停止する、という手段を採用する。
本発明によれば、給電装置と受電装置との間で音響信号を用いて通信することによって、電波及び光波を用いることなく受電側と給電側との間で情報を伝達して非接触給電を適切に制御することができる。
本発明の本実施形態に係る非接触給電システムＡの機能構成を示すブロック図である。 本発明の本実施形態における受信器６及び発信器１７の断面図（ａ）及び受信器６の平面図（ｂ）である。 本発明の本実施形態に係る非接触給電システムＡの変形例を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る非接触給電システムＡは、図１に示すように、地面に埋設された給電装置Ｓ及び該給電装置Ｓから給電を受ける移動車両Ｍ（受電装置）を備えている。このような非接触給電システムＡは、非接触給電方式の１つである磁界共鳴方式に基づいて給電装置Ｓから移動車両Ｍに電力を非接触給電する。
上記給電装置Ｓは、例えば交差点または踏切における停車位置、あるいは駐車場の駐車位置等に埋設され、これら駐停車位置に駐停車した移動車両Ｍに対して非接触給電を行う。このような給電装置Ｓは、図１に示すように、電源１、整流回路２、給電回路３、給電コイル４、給電コイルカバー５、受信器６、受信アンプ７及び給電用制御部８を備えている。
電源１は、出力端が整流回路２の入力端に接続されており、移動車両Ｍへの給電に必要となる交流電力を整流回路２に供給する交流電源である。このような電源１は、例えば２００Ｖまたは４００Ｖ等の三相交流電力、あるいは１００Ｖの単相交流電力を供給する系統電源や発電装置である。
整流回路２は、入力端が電源１に接続され、出力端が給電回路３に接続されている。このような整流回路２は、電源１から供給される交流電力をダイオード等の整流素子により整流して直流電力に変換し、該直流電力を給電回路３に出力する。なお、電源１として太陽電池等の直流電源を使用し、整流回路２を省略（つまり直流電源から給電回路３に直流電力を供給）してもよい。
給電回路３は、入力端が整流回路２に接続され、出力端が給電コイル４の両端に接続されている。このような給電回路３は、給電コイル４と給電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え、給電用制御部８から入力される制御指令に基づいて上記整流回路２から供給された直流電力を電源１の交流電力よりも周波数が高い交流電力（高周波電力）に変換して給電コイル４に供給する一種のインバータである。
給電コイル４は、所定のコイル径を有するヘリカルコイルであり、コイル軸を上下方向（垂直方向）とした姿勢、かつ、地表面直上ないし地表面直下の高さで上述した駐停車位置に設置されている。このような給電コイル４は、両端が給電回路３の出力端に接続されており、上記給電回路３から高周波電力が供給されることにより磁界を発生することによって移動車両Ｍに対して非接触で給電を行う。給電コイル４は磁界を妨げないプラスチック等の非磁性材料によってモールドされていてもよい。
給電コイルカバー５は、給電コイル４が発生する磁界を遮らないエンジニアリングプラスチックやＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）等の磁界透過性材料からなり、上記給電コイル４を内包する状態で地面に設置されている。この給電コイルカバー５は、給電コイル４の端面に対向する円形の平面カバー５ａと、給電コイル４の側面を覆う側面カバー５ｂとからなり、密閉されている。
受信器６は、図２（ａ）に示すように、受信用振動板６ａ、シール材６ｂ及びピックアップコイル６ｃから構成され、移動車両Ｍから発信される音響信号を受信するマイクロホンである。このような受信器６は、図２（ｂ）に示すように、給電コイルカバー５の平面カバー５ａの外周に沿って平面カバー５ａに等間隔で４つ配置されている。
受信用振動板６ａは、例えば、円形の樹脂性の板材や金属製のダイヤフラム等であり、シール材６ｂに密着すると共にシール材６ｂを介して給電コイルカバー５に設けられ、内面側にピックアップコイル６ｃが固定されている。このような受信用振動板６ａは、移動車両Ｍから発信されて空気を介して伝播される音響信号によって振動する。ピックアップコイル６ｃは、この信号に対応した起電力を電磁誘導によって発生し、該起電力によって発生した電力を音響信号として受信アンプ７に出力する。
平面カバー５ａは、非接触給電を行うために給電コイル４が発生して受電コイル１１に作用する磁界が通過するエリアよりも大きくし、ピックアップコイル６ｃが磁界の影響を受けたり、磁界に影響したりしないような位置に配置されるようにする。すなわち、非接触給電を行うために給電コイル４が発生して受電コイル１１に作用する磁界は平面カバー５ａの中央付近を通過し、ピックアップコイル６ｃが配置されている平面カバー５ａの外周部では、磁界は十分小さくなっているように平面カバー５ａの大きさを設定する。これにより、ピックアップコイル６ｃを構成する金属部品（コイルの電線など）の影響を受けて非接触給電の効率が低下したり、非接触給電を行うための磁界の影響を受けてピックアップコイル６ｃが誤信号を検出することが防止される。
平面カバー５ａの外周部よりもさらに外側に位置する側面カバー５ｂは、給電コイル４が発生する磁界が通過しない位置にあるので、側面カバー５ｂは磁界透過性材料で構成する代わりに金属製であってもよい。
シール材６ｂは、ゴム等の可撓性の部材を環状に成形したＯリングであり、給電コイルカバー５と受信用振動板６ａとの境界に設けられる、つまり給電コイルカバー５と受信用振動板６ａとの間に介装されている。このようなシール材６ｂは、給電コイルカバー５及び受信用振動板６ａと密着することによって、音響信号による受信用振動板６ａの振動を妨げることなく給電コイルカバー５を密閉状態にする。
受信アンプ７は、ピックアップコイル６ｃから入力された音響信号を増幅して給電用制御部８に出力する。
給電用制御部８は、マイクロプロセッサやメモリ等を備え、所定の給電用制御プログラムに基づいて機能するソフトウエア型制御装置であり、給電装置Ｓを全体的に統括制御する。詳細については後述するが、このような給電用制御部８は、例えば内部の不揮発性記憶装置に記憶された制御プログラムと、受信アンプ７からの音響信号に基づいて給電回路３を制御する。
移動車両Ｍは、運転者によって運転されて道路上を走行する自動車であり、例えば電力を動力源として走行する電気自動車やハイブリッド自動車である。このような移動車両Ｍは、図１に示すように、受電コイル１１、受電回路１２、充電回路１３、バッテリ１４、受電コイルカバー１５、発信アンプ１６、発信器１７及び受電用制御部１８を備えている。なお、図１では省略しているが、移動車両Ｍは、走行モータ、エンジン、操作ハンドル及びブレーキ等の走行に必要な構成要素を当然に具備する。
受電コイル１１は、上記給電装置Ｓの給電コイル４と略同一のコイル径を有するヘリカルコイルであり、給電コイル４と対向可能なようにコイル軸が上下方向（垂直方向）となる姿勢で移動車両Ｍの底部に設けられている。このような受電コイル１１は、両端が受電回路１２の入力端に接続されており、給電コイル４が発生する磁界が作用すると電磁誘導によって起電力を発生し、当該起電力を受電回路１２に出力する。
受電回路１２は、入力端が受電コイル１１の両端に接続され、出力端が充電回路１３の入力端に接続されている。このような受電回路１２は、受電コイル１１と受電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え、受電コイル１１から供給された交流電力をダイオード等の整流素子により直流電力に変換して充電回路１３に供給する一種の整流回路である。なお、受電回路１２の共振用コンデンサの静電容量は、上記給電側共振回路の共振周波数と受電側共振回路の共振周波数とが同一周波数になるように設定されている。
充電回路１３は、入力端が受電回路１２の出力端に接続され、出力端がバッテリ１４の入力端に接続されており、受電回路１２から供給される電力（直流電力）をバッテリ１４に充電する。バッテリ１４は、移動車両Ｍに搭載された再充電が可能な電池（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池）であり、図示しない走行モータ等に駆動電力を供給する。
受電コイルカバー１５は、受電コイル１１に作用する磁界を遮らないエンジニアリングプラスチックやＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）等の磁界透過性材料からなり、上記受電コイル１１を内包する状態で移動車両Ｍの底部に設置されている。この受電コイルカバー１５は、受電コイル１１の端面に対向する円形の平面カバー１５ａと、受電コイル１１の側面を覆う側面カバー１５ｂとからなり、密閉されている。
発信アンプ１６は、受電用制御部１８から入力される音響信号を増幅して発信器１７に出力する。
発信器１７は、図２（ａ）に示すように、発信用振動板１７ａ、シール材１７ｂ及びボイスコイル１７ｃから構成され、給電装置Ｓに音響信号を発信するスピーカーである。このような発信器１７は、受信器６と同様（図２（ｂ）参照）に、受電コイルカバー１５の平面カバー１５ａの外周に沿って平面カバー１５ａに等間隔で４つ配置されている。
発信用振動板１７ａは、例えば、円形の紙、樹脂あるいは金属の板材等であり、シール材１７ｂに密着すると共にシール材１７ｂを介して受電コイルカバー１５に設けられ、内面側にボイスコイル１７ｃが固定されている。このような発信用振動板１７ａは、ボイスコイル１７ｃによって振動して、音響信号を給電装置Ｓに発信する。
平面カバー１５ａは、非接触給電を行うために給電コイル４が発生して受電コイル１１に作用する磁界が通過するエリアよりも大きくし、ボイスコイル１７ｃが磁界の影響を受けたり、磁界に影響したりしないような位置に配置されるようにする。すなわち、非接触給電を行うために給電コイル４が発生し受電コイル１１に作用する磁界は平面カバー１５ａの中央付近を通過し、ボイスコイル１７ｃが配置されている平面カバー１５ａの外周部では、磁界は十分小さくなっているように平面カバー１５ａの大きさを設定する。これにより、ボイスコイル１７ｃを構成する金属部品（コイルの電線など）の影響を受けて非接触給電の効率が低下したり、非接触給電を行うための磁界の影響を受けてボイスコイル１７ｃが誤信号を生じることが防止される。
平面カバー１５ａの外周部よりもさらに外側に位置する側面カバー１５ｂは、受電コイル１１に作用する磁界が通過しない位置にあるので、側面カバー１５ｂは磁界透過性材料で構成する代わりに金属製であってもよい。
シール材１７ｂは、ゴム等の可撓性の部材を環状に成形したＯリングであり、受電コイルカバー１５と発信用振動板１７ａとの境界に設けられる、つまり受電コイルカバー１５と発信用振動板１７ａとの間に介装されている。このようなシール材１７ｂは、受電コイルカバー１５及び発信用振動板１７ａと密着することによって、発信用振動板１７ａの振動による音響信号の発信を妨げることなく受電コイルカバー１５を密閉状態にする。
ボイスコイル１７ｃは、発信用振動板１７ａの内面側に固定され、発信アンプ１６から入力される音響信号によって駆動されて発信用振動板１７ａを振動させる。
受電用制御部１８は、マイクロプロセッサやメモリ等を備え、所定の受電用制御プログラムに基づいて機能するソフトウエア型制御装置であり、移動車両Ｍの受電機能を統括制御する。詳細については後述するが、このような受電用制御部１８は、例えば内部の不揮発性記憶装置に記憶された制御プログラム等に基づいて発信アンプ１６に音響信号を出力する。
次に、このように構成された本非接触給電システムＡの動作について説明する。
最初に、非給電時における移動車両Ｍ及び給電装置Ｓの動作について説明する。移動車両Ｍの受電用制御部１８は、非給電時（例えば運転手による移動車両Ｍの通常運転時）に、充電回路１３を停止させる。一方、給電装置Ｓの給電用制御部８は、非給電時、つまり給電対象である移動車両Ｍが駐停車位置に停車していない時に、給電回路３を停止する。
その後、運転手は、移動車両Ｍを運転して、給電装置Ｓの設置場所まで移動車両Ｍを移動させて停車させ、図示しない充電指示ボタンを操作することにより充電指示を受電用制御部１８に入力して、移動車両Ｍに充電動作を開始させる。移動車両Ｍの受電用制御部１８は、上記のように充電指示が入力されると、充電回路１３に充電動作を開始させる。加えて、受電用制御部１８は、発信アンプ１６に周期的に音響信号を出力する。すなわち、受電用制御部１８は、発信器１７から給電装置Ｓに向けて周期的に音響信号を発信するように制御する。
周期的な音響信号の例としては、たとえば、ある音響レベル以上で０．６秒間出力し、その後０．４秒間音響レベルが０（無音）である、というパターンを１秒周期でくり返すことがあげられる。
一方、給電装置Ｓの給電用制御部８は、移動車両Ｍからの音響信号が受信アンプ７から入力される、つまり、受信器６が移動車両Ｍから音響信号を受信すると、給電回路３に給電動作を開始させる。一方、移動車両Ｍの受電用制御部１８は、バッテリ１４の充電状態を監視しながら充電回路１３を制御することにより、バッテリ１４を適切に充電し、また発信アンプ１６に周期的に音響信号を出力することによって、発信器１７に周期的な音響信号を発信させる。
一方、給電装置Ｓの給電用制御部８は、受信器６が移動車両Ｍから音響信号を受信する、つまり受信アンプ７から移動車両Ｍからの音響信号が入力されると、給電回路３に給電動作を開始させる。その後、移動車両Ｍの受電用制御部１８は、バッテリ１４の充電状態、受電電力（受電回路１２からバッテリ１４に出力される電力）、受電コイル１１両端に生じる電圧や電流などの情報を音響信号を用いて給電装置Ｓに発信する。一方、給電装置Ｓの給電用制御部８は、受電側から音響信号を用いて受信した情報に基づいて給電電力、給電周波数、給電回路３のＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御のデューティあるいは駆動周波数を調整することよって、最大伝送効率を実現する。
その後、移動車両Ｍの受電用制御部１８は、バッテリ１４が満充電状態となったことを検知すると、発信アンプ１６への周期的な音響信号の出力を停止する、すなわち、発信器１７から給電装置Ｓに向けての周期的な音響信号を停止する。同時に、図示しない表示器等によってバッテリ１４が満充電状態になったことを通知する。
給電装置Ｓの給電用制御部８は、移動車両Ｍからの周期的な音響信号を受信できなくなるので、給電回路３の制御を停止する。これにより、非接触給電による、給電装置Ｓから移動車両Ｍのバッテリ１４への充電動作が終了する。先にあげた周期信号の例では、無音区間が０．４秒なので、０．４秒以上音響信号が受信できない場合に給電回路３の制御を停止する。
そして、運転手は、図示しない表示器等により満充電状態となったことを認識すると、移動車両Ｍを運転して、給電装置Ｓの設置場所から移動する。
他方、バッテリ１４が満充電状態となっていないが、受電回路１２や充電回路１３やバッテリ１４に何らかの異常が発生し、非接触給電を停止しなければならない場合がある。移動車両Ｍの受電用制御部１８は、異常を検知すると、発信アンプ１６への周期的な音響信号の出力を停止する、すなわち、発信器１７から給電装置Ｓに向けての周期的な音響信号を停止する。
給電装置Ｓの給電用制御部８は、移動車両Ｍからの周期的な音響信号を受信できなくなるので、給電回路３の制御を停止する。これにより、非接触給電による、給電装置Ｓから移動車両Ｍのバッテリ１４への充電動作を終了する。先にあげた周期信号の例では、無音区間が０．４秒なので、０．４秒以上音響信号が受信できない場合に給電回路３の制御を停止する。
さらに、バッテリ１４が満充電状態となっていないが、運転手が、移動車両Ｍを運転して、給電装置Ｓの設置場所から移動する場合がある。この場合、移動車両Ｍの受電用制御部１８は、発信アンプ１６への周期的な音響信号の出力を継続しており、発信器１７から給電装置Ｓに向けて周期的な音響信号が発信されている。しかし、移動車両Ｍが移動することにより、発信器１７と受信器６が正対しなくなるので、音響信号は受信器６に到達しなくなり、給電装置Ｓの給電用制御部８は、移動車両Ｍからの周期的な音響信号を受信できなくなるので、給電回路３の制御を停止する。これにより、非接触給電による、給電装置Ｓから移動車両Ｍのバッテリ１４への充電動作を終了する。先にあげた周期信号の例では、無音区間が０．４秒なので、０．４秒以上音響信号が受信できない場合に給電回路３の制御を停止する。
また、本実施形態においては、発信器１７及び受信器６を４個ずつ設けて同一の音響信号を伝えることにより、以下の効果が得られる。
（ａ）音響を遮るような異物が４個の受信器６のいずれかの上に存在しても、異物で遮られていない受信器６を用いて音響信号の受信を継続できる。
（ｂ）移動車両Ｍが左に９０°ないし右に９０°回った向き、ないし１８０°逆向きに停車した場合でも、発信器１７と受信器６が正対するので、音響信号を伝えることが可能である。
このような本実施形態によれば、給電装置Ｓと移動車両Ｍとの間で音響信号を用いて通信することによって、電波及び光波を用いることなく受電側と給電側との間で情報を伝達して非接触給電を適切に制御することができる。つまり、本実施形態は、光を遮るような汚れがあっても通信可能である。また、本実施形態は、非接触給電及び音響信号を用いた通信を、給電コイル４及び受電コイル１１（ないしそれらのカバー）どうしが正対する場合にもっとも効率よく良好に行うことができるので、位置がずれると非接触給電・音響信号を用いた通信のいずれも伝わりにくくなる。このように、非接触給電が行えない、つまり、給電コイル４と受電コイル１１とがずれた位置関係にあるときには音響信号を用いた通信も困難であるので、複数組の給電コイル４及び受電コイル１１が存在する場合でも混信の可能性が低い。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態において、移動車両Ｍでは、平面の発信用振動板１７ａを用いているが、図３（ａ）に示すように、音響信号に指向性を持たせる形状（湾曲したへこみ形状）の発信用振動板１７ａを用いるようにしてもよい。同様に、給電装置Ｓにおいて、図３（ａ）に示すように、湾曲したへこみ形状の受信用振動板６ａを用いるようにしてもよい。また、移動車両Ｍにおいて、図３（ｂ）に示すように、平面カバー１５ａ全体の領域に発信用振動板１７ａを配置して、音響信号を発信するようにしてもよい。同様に、給電装置Ｓにおいて、図３（ｂ）に示すように、平面カバー５ａ全体の領域に受信用振動板６ａを配置して、音響信号を受信するようにしてもよい。さらに、移動車両Ｍにおいて、図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）に示した発信用振動板１７ａを音響信号に指向性を持たせる形状（湾曲したへこみ形状）にしてもよい。同様に、給電装置Ｓにおいて、図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）に示した受信用振動板６ａを湾曲したへこみ形状にしてもよい。
また、受信用振動板１６ａ及び発信用振動板１７ａについては、給電コイルカバー５や受電コイルカバー１５と同じ素材（例えばエンジニアリングプラスチック）を用いてもよい。また、振動板ではなく、給電コイルカバー５や受電コイルカバー１５をそのまま用いて音響信号を発信あるいは受信するようにしてもよい。
（２）上記実施形態では、音響信号を発信あるいは受信するために、ピックアップコイル６ｃやボイスコイル１７ｃを用いたが、ピックアップコイル６ｃやボイスコイル１７ｃの代わりに圧電素子を用いるようにしてもよい。
（３）上記実施形態において、移動車両Ｍは、非接触給電の必要がない場合には、周期的な音響信号の発信を停止するようにしてもよい。この結果、給電装置Ｓは、周期的な音響信号を受信できないので、移動車両Ｍへの給電を停止する。
（４）上記実施形態において、音響信号の伝送効率を向上させるために、空気を伝送媒体として用いる場合には３０ｋＨｚの振動帯域を使用してもよい。
（５）上記実施形態において、受信器６及び発信器１７はそれぞれ４つ配置したが、その数は１つであってもよいし、４つ以外の複数であってもよい。
（６）上記実施形態において、受信器６や発信器１７を用いて音響信号の発信あるいは受信を行ったが、受信器６や発信器１７の代わりに、通常のスピーカーやマイクロホンを使用して音響信号の発信あるいは受信を行ってもよい。
（７）上記実施形態において、音響信号を用いて発信する情報として、バッテリ１４の充電状態、受電電力（受電回路１２からバッテリ１４に出力される電力）、受電コイル１１両端に生じる電圧や電流としたが、発信する情報はこれらに限定されない。その他の情報、たとえば移動車両Ｍの積算走行距離やＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて測定した位置を発信してもよい。
（８）上記実施形態において、移動車両Ｍが発信側であり、給電装置Ｓが受信側であるが、移動車両Ｍに受信側の機能を、給電装置Ｓに発信側の機能を追加してもよい。
（９）上記実施形態において、非接触給電された電力はバッテリ１４に充電されたが、バッテリ１４の充電以外の用途（照明やモータ駆動等）に使用してもよい。
（１０）上記実施形態では、非接触給電する方法として磁界共鳴方式を採用したが、電磁誘導方式を採用するようにしてもよい。
（１１）給電コイル４や受電コイル１１はヘリカルコイルに限定されない。給電コイル４と受電コイル１１の間で非接触給電が可能であればソレノイド状など任意の形式や形状のコイルでよく、また両コイルの形式、形状、大きさが異なってもよい。
（１２）給電コイルカバーの形状は円形に限らず、給電コイルを内包できれば形状を問わない。同様に、受電コイルカバーの形状は円形に限らず、受電コイルを内包できれば形状を問わない。給電コイルカバーと受電コイルカバーの形状・大きさが異なっていてもよい。
（１３）移動車両Ｍは、運転者を要しない無人搬送車や遠隔操縦車であってもよい。また、自動車に限らず各種の陸上移動体や、静止が可能な空中移動体であってもよい。
（１４）上記実施形態では、地面に埋設された給電装置Ｓから移動車両Ｍに対し、空気を伝送媒体として非接触給電および音響信号の伝送を行ったが、給電装置Ｓを水中に設け、水上ないし水中の移動体に対し、水を伝送媒体として非接触給電および音響信号の伝送を行ってもよい。水上ないし水中の移動体内部の構成は、図１に示す移動車両Ｍ内部の構成と同じである。水の浸入を防ぐため、給電コイルカバー５、受信用振動版６ａ、シール材６ｂ、受電コイルカバー１５、発信用振動版１７ａ、シール材１７ｂ、は水に犯されない材料で構成し、さらに、装置を使用する深度での水圧に耐えうる防水構造および強度を有するようにする。水を伝送媒体として用いる場合には１５０ｋＨｚの振動帯域を使用するようにしてもよい。
Ａ…非接触給電システム、Ｓ…給電装置、Ｍ…移動車両、１…電源、２…整流回路、３…給電回路、４…給電コイル、５…給電コイルカバー、６…受信器、７…受信アンプ、８…給電用制御部、５ａ…平面カバー、５ｂ…側面カバー、６ａ…受信用振動板、６ｂ…シール材、６ｃ…ピックアップコイル、１１…受電コイル、１２…受電回路、１３…充電回路、１４…バッテリ、１５…受電コイルカバー、１６…発信アンプ、１７…発信器、１８…受電用制御部、１５ａ…平面カバー、１５ｂ…側面カバー、１７ａ…発信用振動板、１７ｂ…シール材、１７ｃ…ボイスコイル

Claims (7)

  1. 給電コイルを有する給電装置と、受電コイルを有する受電装置とを具備し、前記給電コイルから前記受電コイルに非接触給電を行う非接触給電システムであって、
    前記給電装置と前記受電装置との間で音響信号を用いて通信する複数の発信器と複数の受信器を備え、
    前記複数の発信器は、前記給電コイル及び前記受電コイルの一方を覆うカバーの外周に沿って当該カバーに等間隔で配置され、
    前記複数の受信器は、前記給電コイル及び前記受電コイルの他方を覆うカバーの外周に沿って当該カバーに等間隔で配置されていることを特徴とする非接触給電システム。
  2. 前記給電コイル及び前記受電コイル各々を覆うカバーの少なくとも一方の一部に発信用振動板を設けると共に前記カバーと前記発信用振動板との境界に可撓性を有するシール材を設け、前記発信用振動板を用いて音響信号を発信することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
  3. 前記発信用振動板は、音響信号に指向性を持たせる形状であることを特徴とする請求項２に記載の非接触給電システム。
  4. 前記給電コイル及び前記受電コイル各々を覆うカバーの少なくとも一方を用いて音響信号を受信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
  5. 前記給電コイル及び前記受電コイル各々を覆うカバーの少なくとも一方の一部に受信用振動板を設けると共に前記カバーと前記受信用振動板との境界に可撓性を有するシール材を設け、前記受信用振動板を用いて音響信号を受信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
  6. 前記受電装置は、非接触給電時に周期的に音響信号を発信し、
    前記給電装置は、非接触給電時に周期的な音響信号を受信できない場合には給電を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
  7. 前記受電装置は、非接触給電の必要がない場合には、周期的な音響信号の発信を停止することを特徴とする請求項６に記載の非接触給電システム。
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