CN112400267B

CN112400267B - 非接触供电装置及非接触供电系统

Info

Publication number: CN112400267B
Application number: CN201980046690.5A
Authority: CN
Inventors: 角谷勇人; 高桥英介; 山口宜久; 大林和良; 瀧田晋平; 间崎耕司; 柴沼满; 金崎正树; 木口拓也; 宇田和弘
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2024-12-27
Anticipated expiration: 2039-05-22
Also published as: JP2020022340A; CN112400267A; US20210143684A1; JP7275662B2

Abstract

一种非接触供电装置(100)，包括：多个一次线圈(112)，所述多个一次线圈设置于道路；以及送电控制部(150)，所述送电控制部将多个一次线圈(112)中的一部分的一次线圈作为送电实施线圈(PSC)使用，并且执行从送电实施线圈(PSC)向装设于车辆(200)的二次线圈(212)的送电。送电控制部(150)使用多个一次线圈(112)中的与送电实施线圈(PSC)不同的特定的一次线圈(CC)，来减小由于向送电实施线圈(PSC)通电而产生的漏磁通。也可以代替使用特定的一次线圈(CC)而使用二次线圈(212)来限定漏磁通。

Description

非接触供电装置及非接触供电系统

相关申请的援引

本申请基于2018年7月18日申请的申请号为2018-135060的日本专利申请和2019年3月4日申请的申请号为2019-038160的日本专利申请主张优先权，将其所有公开内容通过参照引入本申请。

技术领域

本公开涉及在车辆的行驶期间以非接触方式向车辆供电的技术。

背景技术

JP2014-110726A公开了一种以非接触方式向车辆供电的技术。在该现有技术中，当在车辆停止期间进行供电时，使用抵消线圈来减小漏磁通。抵消线圈分别设置在送电线圈的背侧和受电线圈的背侧。

发明内容

在上述现有技术中，需要与送电线圈、受电线圈分开地设置抵消线圈，因此，存在装置大型化且成本也增大的问题。另外，所述现有技术涉及停车期间的供电技术，存在无法应用于在车辆的行驶期间进行供电的技术的问题。因此，期望能够减小在车辆的行驶期间以非接触方式供电时的漏磁通的技术。

根据本公开的一个方式，提供一种在车辆的行驶期间以非接触方式向所述车辆供电的非接触供电装置。该非接触供电装置包括：多个一次线圈，所述多个一次线圈设置于道路；以及送电控制部，所述送电控制部将所述多个一次线圈中的一部分的一次线圈用作送电实施线圈，并执行从所述送电实施线圈向装设于所述车辆的二次线圈的送电，所述送电控制部使用所述多个一次线圈中的与所述送电实施线圈不同的特定的一次线圈，来减小由于对所述送电实施线圈的通电而产生的漏磁通。

根据该非接触供电装置，除了多个一次线圈之外，能在没有另外设置抵消线圈的情况下减小漏磁通。

根据本公开的另一个方式，提供一种非接触供电系统，该非接触供电系统使用设置于道路的多个一次线圈和装设于车辆的二次线圈在所述车辆的行驶期间以非接触方式向所述车辆供电。该非接触供电系统包括：送电控制部，所述送电控制部将所述多个一次线圈中的一部分的一次线圈用作送电实施线圈，并执行从所述送电实施线圈的送电；以及控制装置，所述控制装置控制所述二次线圈的动作，其中，所述非接触供电系统执行以下处理中的至少一个处理：（a）第一处理，在该第一处理中，所述送电控制部使用所述多个一次线圈中的与所述送电实施线圈不同的特定的一次线圈，来减小由于对所述送电实施线圈的通电而产生的漏磁通；以及（b）第二处理，在该第二处理中，所述控制装置在没有进行基于所述二次线圈的受电的情况下，通过使电流流过所述二次线圈来减小由于对所述送电实施线圈的通电而产生的漏磁通。

根据该非接触供电系统，除了多个一次线圈之外，能在没有另外设置抵消线圈的情况下减小漏磁通。

附图说明

图1是表示行驶期间的非接触供电系统的整体结构的框图。

图2是表示设定于行驶车道的供电区间的说明图。

图3是表示一次线圈和二次线圈的线圈结构的示例的说明图。

图4是表示第一实施方式中的送电实施线圈和抵消线圈的说明图。

图5是表示漏磁通由于抵消线圈而减小的状态的说明图。

图6A是表示送电电路和送电线圈部的电路结构的一例的说明图。

图6B是表示送电电路和送电线圈部的电路结构的其他示例的说明图。

图7是表示一次线圈/二次线圈之间的间隙G和送电实施线圈/抵消线圈之间的距离L的关系的一例的曲线图。

图8是表示第二实施方式中的送电实施线圈和抵消线圈的说明图。

图9是表示第二实施方式中的送电电路和送电线圈部的电路结构的一例的说明图。

图10是表示第二实施方式中的控制目标线圈的示例的说明图。

图11是表示第三实施方式中的送电实施线圈和抵消线圈的说明图。

图12是表示在第三实施方式中的在供电区间行驶的两台车辆的示例的说明图。

图13是表示第四实施方式中的送电实施线圈和抵消线圈的说明图。

图14是其他实施方式中的在供电区间行驶的车辆的示例的说明图。

图15是表示又一其他实施方式中的在供电区间行驶的车辆的示例的说明图。

图16A是表示在一次线圈的磁性体轭部设置切断部的结构的说明图。

图16B是表示具有切断部的磁性体轭部的磁阻的说明图。

图16C是表示磁性体轭部的切断宽度与合成相对导磁率的关系的曲线图。

图16D是表示磁性体轭部的合成相对导磁率与耦合系数及泄漏电磁场之间的关系的曲线图。

图17A是使用没有切断部的磁性体轭部的情况下的漏磁通的说明图。

图17B是使用具有切断部的磁性体轭部的情况下的漏磁通的说明图。

图18是表示在一次线圈的磁性体轭部设置切断部的另一结构的说明图。

图19是表示在采用通过一个送电电路向一次线圈的DD线圈通电的电路结构的情况下抵消线圈的使用状态的说明图。

图20是表示在采用通过两个送电电路向一次线圈的DD线圈通电的电路结构的情况下抵消线圈的使用状态的说明图。

图21是表示省略了图20的DD线圈的一方的线圈的情况的示例的说明图。

图22A是表示在采用通过两个送电电路向一次线圈的DD线圈通电的电路结构的情况下送电实施线圈和抵消线圈的使用状态的说明图。

图22B是表示图22A的结构中的抵消线圈的电流相位与沿车辆行进方向的泄漏电磁场的关系的曲线图。

图22C是表示图22A的结构中的抵消线圈的电流相位与沿车辆宽度方向的泄漏电磁场的曲线图。

图23A是表示省略了图22A的DD线圈的一方的线圈的情况的说明图。

图23B是表示图23A的结构中的抵消线圈的电流相位与沿车辆行进方向的泄漏电磁场的曲线图。

图23C是表示图23A的结构中的抵消线圈的电流相位与沿车辆宽度方向的泄漏电磁场的曲线图。

具体实施方式

A.第一实施方式：

如图1所示，行驶期间的非接触供电系统包括设置于道路RS的非接触供电装置100和在道路RS上行驶的车辆200，并且能够在车辆200的行驶期间以非接触方式从非接触供电装置100向车辆200供电。车辆200例如构成为电动汽车或混合动力车。在图1中，x轴方向表示车辆200的行进方向，y轴方向表示车辆200的宽度方向，z轴方向表示铅垂上方向。后述的其他图中的x、y、z轴的方向也表示与图1相同的方向。

非接触供电装置100包括多个送电线圈部110、向多个送电线圈部110供给交流电压的多个送电电路120、向多个送电电路120供给直流电压的电源电路130、受电线圈位置检测部140、以及对送电进行控制的送电控制部150。

多个送电线圈部110沿道路RS的行进方向设置。每个送电线圈部110包括一次线圈。一次线圈也称为“送电线圈”。稍后将描述送电线圈部110的具体结构例。一次线圈不需要构成为送电线圈部110，只要沿道路RS的行进方向设置多个一次线圈即可。

多个送电电路120是将从电源电路130供给的直流电压转换为高频的交流电压并施加至送电线圈部110的一次线圈的逆变器电路。电源电路130是将直流电压供给至送电电路120的电路。例如，电源电路130构成为对外部电源的交流电压进行整流以输出直流电压的AC/DC转换器电路。电源电路130所输出的直流电压可以不是完全的直流电压，也可以包含一定程度的变动（波动）。

受电线圈位置检测部140对装设于车辆200的受电线圈部210的x方向上的位置进行检测。受电线圈位置检测部140例如可以根据多个送电电路120中的送电电力、送电电流的大小来对受电线圈部210的位置进行检测，或者也可以利用与车辆200的无线通信、对车辆200的位置进行检测的传感器来对受电线圈部210的位置进行检测。多个送电电路120根据由受电线圈位置检测部140检测到的受电线圈部210的位置，使用靠近受电线圈部210的一个以上的送电线圈部110来执行送电。执行送电的送电线圈部110中所包含的一次线圈也称为“送电实施线圈”。

车辆200包括受电线圈部210、受电电路220、主电池230、电动发电机240、逆变器电路250、DC/DC转换器电路260、辅助设备电池270、辅助设备280、控制装置290以及通信装置295。

受电线圈部210包括二次线圈，并且是通过与送电线圈部110的一次线圈之间的电磁感应而产生感应电动势的装置。二次线圈也称为“受电线圈”。受电电路220是将从受电线圈部210输出的交流电压转换为适于主电池230充电的直流电压的电路。例如，受电电路220构成为包括将交流电压转换为直流电压的整流电路和对该直流电压进行升压的DC/DC转换器电路的电路。从受电电路220输出的直流电压能够用于主电池230的充电，另外，也能够用于辅助设备电池270的充电、电动发电机240的驱动以及辅助设备280的驱动。

主电池230是输出用于驱动电动发电机240的比较高的直流电压的二次电池。电动发电机240作为三相交流电动机进行动作，并产生用于车辆200行驶的驱动力。电动发电机240在车辆200减速时作为发电机进行动作，并产生三相交流电压。逆变器电路250在电动发电机240作为电动机动作时，将主电池230的直流电压转换为三相交流电压而供给至电动发电机240。逆变器电路250在电动发电机240作为发电机动作时，将电动发电机240输出的三相交流电压转换为直流电压而供给至主电池230。

DC/DC转换器电路260将主电池230的直流电压转换为更低的直流电压并供给至辅助设备电池270及辅助设备280。辅助设备电池270是输出用于驱动辅助设备280的比较低的直流电压的二次电池。辅助设备280是空调装置、电动助力转向装置等的周边装置。

控制装置290对车辆200内的各部进行控制。控制装置290在行驶期间接受非接触供电时，对受电电路220进行控制并执行受电。通信装置295是执行车车间通信、路车间通信等的无线通信装置。例如，通信装置295能够作为路车间通信而与受电线圈位置检测部140进行通信。

非接触供电装置100的受电线圈位置检测部140优选地还对送电线圈部110的一次线圈与受电线圈部210的二次线圈之间的间隙G进行检测，以作为受电线圈部210的位置。例如，受电线圈位置检测部140可以通过与车辆200的无线通信来获取从路面到受电线圈部210的二次线圈的高度信息，并使用该高度信息来决定送电线圈部110的一次线圈与受电线圈部210的二次线圈之间的间隙G。一次线圈和二次线圈之间的间隙G是指一次线圈和二次线圈的铅垂方向（z方向）的距离。

如图2所示，假设如下情况：在存在两个行驶车道RL11、RL12和两个相对车道RL21、RL22的道路上，在车辆200正在行驶的行驶车道RL11上设定供电区间PSA。在该供电区间PSA中设置有图1中说明的非接触供电装置100。在行驶车道RL11、RL2的外侧设置有人行道SW1，在相对车道RL21、RL22的外侧也设置有人行道SW2。人行道SW1上存在行人HM。两轮车BK在车辆200的相邻的行驶车道RL12上行驶。

在图2所示的示例中，在供电区间PSA的入口设置有使用红外线等的非接触传感器142，使用该非接触传感器142对进入供电区间PSA的车辆200进行检测。受电线圈位置检测部140能够使用来自非接触传感器142的检测结果和通过路车间通信获取的车辆200的车速来对车辆200的位置及其受电线圈部210的位置进行检测。

如图3所示，送电线圈部110具有一次线圈112和磁性体轭部114。受电线圈部210具有二次线圈212和磁性体轭部214。一次线圈112构成为单相线圈。二次线圈212构成为包括A相线圈212a和B相线圈212b的两相线圈。各线圈112、212a、212b构成为具有两个以上绕组的集中卷绕绕组线圈，但是在图3中简化地描绘。在表示各线圈的线圈线的圆圈中标注的黑色圆点“·”和叉号“×”表示电流方向为反方向。也可以将一次线圈112构成为两相以上的多相线圈。另外，可以将二次线圈212构成为单相线圈、或者也可以构成为三相线圈。

磁性体轭部114、214是所谓的背轭，用于提高线圈112、212的周边的磁通密度。送电线圈部110的磁性体轭部114配置在一次线圈112的背侧。“一次线圈112的背侧”是指与一次线圈112和二次线圈212之间的间隙相反的一侧。同样地，受电线圈部210的磁性体轭部214配置在二次线圈212的背侧。也可以与磁性体轭部114、214分开地在一次线圈112和二次线圈212设置磁性体铁芯。另外，也可以在磁体轭部114、214的背侧分别设置非磁性金属制的磁屏蔽板。

施加到一次线圈112的交流电压的频率被设定为足够高的频率，以至于在从一次线圈112向二次线圈212的送电中，二次线圈212在车辆200的行驶期间也几乎被视为停止。在图3中，若假设二次线圈212沿x方向以恒定速度移动，则能够通过下式对二次线圈212的移动频率f₂₁₂进行计算。

[数学式1]

在此，p₁₁₂是一次线圈112的间距[m]，v₂₁₂是二次线圈212的移动速度[m/s]。该移动频率f₂₁₂能够认为是二次线圈212沿多个一次线圈112的排列方向行进时的频率。例如，当在行驶期间的非接触供电中的二次线圈212的移动频率f₂₁₂在几十Hz到几百Hz的范围内时，将施加到一次线圈112的交流电压的频率设定在几十kHz到几百kHz的范围内的值。这样，如果将施加到一次线圈112的交流电压的频率设定为比二次线圈212的移动频率f₂₁₂足够大的值，则关于从一次线圈112向二次线圈212的送电，也能够视为在车辆200行驶期间二次线圈212几乎停止。

如图4所示，在第一实施方式中，位于受电线圈部210正下方的送电线圈部110的一次线圈112作为向受电线圈部210实施送电的送电实施线圈PSC发挥作用。从送电实施线圈PSC沿x方向的前后相隔距离L的两个送电线圈部的一次线圈被选择为抵消线圈CC。抵消线圈CC用于减小由于对送电实施线圈PSC的通电而产生的漏磁通。两个一次线圈112的距离L是指两个一次线圈112的中心彼此的距离。将在后面描述距离L的设定。

如图5所示，在第一实施方式中，通过使抵消线圈CC的两端短路来减小漏磁通。图5中描绘了仅对送电实施线圈PSC通电而不对其他的1次线圈112通电时产生的主磁通MF和漏磁通LF0。若抵消线圈CC短路，则由于漏磁通LF0在抵消线圈CC中产生电动势，并且产生与漏磁通LF0相反方向的磁通的电流流过抵消线圈CC。其结果是，抵消线圈CC附近的漏磁通LF0减小，成为减小后的漏磁通LF1。其结果是，能够防止电子设备或通信设备的误动作以及人体暴露。能够使用以下说明的电路结构来执行抵消线圈CC的短路。

如图6A所示，送电电路120与电源电路130连接，从电源电路130接受直流电压。送电电路120包括由具有四个开关21~24的全桥电路20和电容器26构成的逆变器电路。能省略电容器26。在该示例中，四个开关21～24中的每一个是并联连接有回流二极管FWD的晶体管元件。从送电控制部150供给四个开关21～24的开关信号。在全桥电路20的两个输出端子上，经由带通滤波器122连接有一次线圈112。在一次线圈112上并联连接有谐振电容器116。但是，也可以将谐振电容器116与一次线圈112串联连接。可以省略带通滤波器122、或者也可以代替带通滤波器122而使用高通滤波器或低通滤波器等其他滤波器电路。在图6A的电路结构中，在将一次线圈112作为抵消线圈CC使用时，通过使两个上臂开关21、23双方接通、或者使两个下臂开关22、24双方接通，能够使作为抵消线圈CC的一次线圈112的两端短路。在图6A中，由于谐振电容器116与一次线圈112并联连接而构成谐振电路，因此，该谐振电路整体被短路。

如图6B所示，可以在送电线圈部110中设置短路用的开关31、32。在该示例中，开关31、32中的每一个是并联连接有回流二极管FWD的晶体管元件。此外，两个开关31、32以彼此相反的方向连接，并且两个开关31、32的串联连接与一次线圈112并联连接。从送电控制部150供给开关31、32的开关信号。通过同时接通这两个开关31、32，能够使作为抵消线圈CC的一次线圈112的两端短路。在图6B中，谐振电容器116与一次线圈112串联连接，但是也可以将谐振电容器116与一次线圈112并联连接。在图6B中，由于谐振电容器116与一次线圈112串联连接，因此，谐振电路不是通过开关31、32而短路，而是仅一次线圈112被短路，在这一点上与图6A的结构不同。在图6B的电路中，滤波器电路也可以设置在送电线圈部110的前段。在这种情况下，也可以是通过将开关31、32设置在滤波器电路与全桥电路20之间，从而得到与将线圈112短路同等的效果的电路结构。

图4示出了在具有实轴Re和虚轴Im的复平面中的电流I1、I2、Ia、Ib之间的相位关系。使用这些电流I1、I2、Ia、Ib，补充了通过使抵消线圈CC短路而得到的减小漏磁通的效果。若电流I1流向一次线圈侧，则由于产生电力传送，因此，由于电容器的影响，电流I2偏移90度而流向二次侧。在此，在不包括电容器而仅使抵消线圈CC短路的情况下、以及在包括电容器而使抵消线圈CC短路的情况下的各自的动作如下所述。首先，若不包括电容器而使抵消线圈CC短路，则在抵消线圈CC中产生与一次侧的电流I1相同的相位的电流Ia。其理由是因为，为了抑制与抵消线圈CC交链的磁通的变化而流过感应电流。电流Ia以使磁通不发生变化的方式流过抵消线圈CC，从而减小了漏磁通。另一方面，当包括电容器而使抵消线圈CC短路时，电流Ib以与二次侧的电流I2相反的相位流动。其理由是，由于包含电容器，因此，与仅使抵消线圈CC短路的情况相比相位偏移了90度。其结果是，由于电流Ib以相对于二次侧的电流I2反转180度的相位流动，因此，能够减小漏磁通。

如图7所示，优选地，送电实施线圈PSC与抵消线圈CC之间的距离L设定为在送电实施线圈PSC与二次线圈212之间的间隙G（参照图4）越大则越大的值。其理由是因为，若在间隙G较小时将靠近送电实施线圈PSC的一次线圈112作为抵消线圈使用，则抵消线圈CC有可能使主磁通MF减小，从而使效率降低。图7的关系也可以适用于后述的其他实施方式。另外，也可以与间隙G无关地将距离L设为恒定值。在这种情况下，距离L预先通过实验或经验确定。

另外，如图2所示，当在接受供电的车辆200附近存在行人HM或两轮车BK时，优选地，不将相对于行人HM或两轮车BK沿y方向排列的一次线圈112作为抵消线圈CC使用。其理由是因为，若将处于行人HM和两轮车BK旁边的一次线圈112作为抵消线圈CC使用，则其周围的磁场发生变化，有可能给行人HM、两轮车BK的驾驶员带来不良影响。行人HM、两轮车BK的位置例如能够通过非接触供电装置100利用路车间通信获取装设于车辆200的周边传感器（摄像头、雷达等）的检测结果来检测。

如上所述，在第一实施方式中，送电控制部150使用多个一次线圈112中的与送电实施线圈PSC不同的特定的一次线圈112即抵消线圈CC，来减小由于向送电实施线圈PSC通电而产生的漏磁通。因此，除多个一次线圈112之外，能在没有另外设置其他抵消线圈的情况下减小漏磁通。特别地，在第一实施方式中，由于通过使抵消线圈CC的两端短路来减小漏磁通，因此，能够减小漏磁通而不使无用的电流流过抵消线圈CC。

B.第二实施方式：

如图8所示，根据第二实施方式，非接触供电装置100包括对各送电线圈部110中的漏磁通进行检测的漏磁通检测部160。由漏磁通检测部160检测到的漏磁通较大的送电线圈部110的一次线圈112被作为抵消线圈CC使用。在第二实施方式中，通过使用送电电路120使抵消电流Icc流过抵消线圈CC，来减小漏磁通。在抵消线圈CC中流动的抵消电流Icc的相位被设定为能够减小漏磁通。在图8的示例中，抵消电流Icc的相位从流过送电实施线圈PSC的送电电流Isc的相位偏移180度。

如图9所示，根据由漏磁通检测部160检测到的漏磁通来调节在抵消线圈CC中流动的抵消电流Icc。在送电电路120中设置有对一次线圈112的电压进行测定的电压传感器40、对逆变器电路的输出电流进行测定的电流传感器50。在一次线圈112中产生与漏磁通对应的电压。漏磁通检测部160根据由电压传感器40测定的电压来对一次线圈112的位置处的漏磁通进行检测。送电控制部150通过使用送电电路120向抵消线圈CC施加电压，以生成减小漏磁通的抵消电流Icc。通常，优选地将抵消电流Icc设定成小于送电电流Isc。这样，通过使比较小的电流流过抵消线圈CC，能够减小漏磁通。

如果使用漏磁通检测部160对漏磁通进行检测，则能够将抵消线圈CC的抵消电流Icc的方向、电流量调节为用于减小漏磁通的适当的方向、电流量。在抵消电流Icc的调节中，能够使用反馈控制、前馈控制等任意的控制方法。作为通过抵消线圈CC的电流控制来减小漏磁通的目标（控制目标线圈），可以使用抵消线圈CC本身、或者也可以使用与抵消线圈CC不同的一次线圈112。

在图10所示的示例中，作为控制目标线圈TC，使用存在于供电区间PSA的特定位置（具体而言为供电区间PSA的端部）的一次线圈112。另外，省略了控制目标线圈TC和抵消线圈CC以外的一次线圈112的图示。在图10的情况下，通过对抵消线圈CC的电流进行控制，能够减小控制目标线圈TC中的漏磁通。这样的控制目标线圈TC能够考虑周围的环境而预先设定。在使用这样的控制目标线圈TC的情况下，作为抵消线圈CC的电流控制中的控制量，例如能够使用控制目标线圈TC中的漏磁通。作为表示漏磁通的指标值，能够使用控制目标线圈TC的感应电压。如图9中也说明的那样，能够通过电压传感器40对漏磁通引起的控制目标线圈TC的感应电压进行测定。另外，感应电压的目标值可以是0V、或者也可以是接近0V的允许电压值。

如上所述，在第二实施方式中，送电控制部150对与抵消线圈CC连接的电路元件进行控制，以使减小漏磁通的方向的电流流过抵消线圈CC，因此，能够通过使电流流过抵消线圈CC而减小漏磁通。在所述的第二实施方式中，根据由漏磁通检测部160检测出的漏磁通来执行抵消线圈CC的选择、抵消电流的电流量以及相位的调节，但是也可以省略漏磁通检测部160。在这种情况下，例如，也可以选择存在于与送电实施线圈PSC相距预定距离L的位置上的一次线圈112，以作为抵消线圈CC，并且将抵消电流Icc的电流量和相位设定为预定的值。

C.第三实施方式：

如图11所示，在第三实施方式中，假设两台车辆200a、200b在相同的行驶车道上行驶的状态。在这种情况下，在对第一车辆200a进行送电的送电实施线圈PSCa中流过第一送电电流Isc1，并且在对第二车辆200b进行送电的送电实施线圈PSCb中流过第二送电电流Isc2。在第三实施方式中，以减小由第一送电电流Isc1产生的漏磁通的方式调节第二送电电流Isc2的相位。在图11的示例中，第二送电电流Isc2的相位为从第一送电电流Isc1的相位偏移了180度的相反相位。

但是，也存在使两个送电电流Isc1、Isc2设为相同相位的方式在减小漏磁通的方面是优选的情况。例如，作为沿x方向排列的多个一次线圈112，假设彼此朝向相反地卷绕的一次线圈112沿x方向交替地配置的情况。此时，根据两台车辆200a、200b的距离VL，有时两个送电实施线圈PSCa、PSCb的线圈的卷绕方式相反。在这样的情况下，使两个送电实施线圈PSCa、PSCb的送电电流Isc1、Isc2设为相同相位的方式在减小漏磁通方面是优选的。能根据受电线圈位置检测部140对受电线圈部210的检测结果来对两台车辆200a、200b的受电线圈部210之间的位置关系进行检测。

在两台车辆200a、200b在相同的供电区间PSA中行驶的情况下，如图11所说明的那样，在许多情况下，优选地，将各个逆变器电流Isc1、Isc2设为相反的相位。然而，若在第二辆车辆200b进入供电区间PSA的时刻该逆变器电流Isc2的相位立即从最初的车辆200a用的逆变器电流Isc1的相位反转，则可能发生较大的电力脉动。因此，也可以在使用两台车辆200a、200b的位置信息的同时逐渐地改变逆变器电流Isc1、Isc2之间的相位差。或者，也可以在使一方的车辆（例如后方的车辆200b）暂时停止后，使该逆变器电流的相位反转。

这样，在第三实施方式中，为了减小由于向第一车辆200a的送电而产生的漏磁通，送电控制部150能够使用执行向不同于第一车辆200a的其他车辆200a送电的一次线圈112来减小漏磁通。

D.第四实施方式：

如图12所示，第四实施方式也在假设两台车辆200a、200b在相同的行驶车道上行驶的状态这一点上与第三实施方式相同。在第四实施方式中，将与分别向两台车辆200a、200b进行送电的送电实施线圈PSCa、PSCb不同的一次线圈112作为抵消线圈CC使用，以减小漏磁通。

特别地，优选当两台车辆200a、200b的受电线圈部210彼此的距离VL（即，二次线圈彼此的距离）大于预定阈值时，执行根据第四实施方式的漏磁通的减小。例如，也可以在距离VL为阈值以下的情况下，根据第三实施方式来减小漏磁通，并且在距离VL大于阈值的情况下，根据第四实施方式来减小漏磁通。然而，当两台车辆200a、200b沿前后行驶时，无论距离VL如何，都可以根据第四实施方式来减小漏磁通。能够根据受电线圈位置检测部140对受电线圈部210的位置的检测结果来确定两台车辆200a、200b的受电线圈部210彼此的距离VL。

在第四实施方式中，在两台车辆200a、200b沿前后行驶的状态下，送电控制部150将与用于向两台车辆200a、200b送电的送电实施线圈PSCa、PSCb不同的一次线圈112作为抵消线圈CC使用，因此，即使在两台车辆200a、200b之间的距离较大的情况下也能够减小漏磁通。

E.其他实施方式：

除了所述各种实施方式之外，还可以采用以下说明的各种实施方式。

如图13所示，存在在行驶车道RL12和相对车道RL22上分别设定供电区间PSA1、PSA2的情况。在这样的情况下，当车辆200在行驶车道RL12上行驶时，为了减小由于对送电实施线圈PSC的通电而引起的漏磁通，也可以将存在于送电实施线圈PSC附近的相对车道RL22的一次线圈112作为抵消线圈CC使用。在图13的示例中，与送电实施线圈PSC沿y方向排列的位置的一次线圈112作为抵消线圈CC使用。这样，能够减小车辆200的左右方向的漏磁通。在这种情况下，在x方向上，也能够根据所述各种实施方式中说明的方法来选择抵消线圈CC。

如图14所示，也可以假设在具有相同行进方向的多个行驶车道RL11、RL12上平行地设定供电区间PSA1、PSA2的情况。在这种情况下，优选地，通过在设置于第一供电区间PSA1的一次线圈112和设置于第二供电区间PSA2的一次线圈112中，在送电中设置相位差来减小各自的漏磁通。具体地，例如，也可以使设置于第一供电区间PSA1的一次线圈112的送电电流和设置于与该第一供电区间PSA1沿y方向排列的第二供电区间PSA2的一次线圈112的送电电流的相位为相差180度的相反相位。这样，能够减小与行驶车道的行进方向垂直的方向上的漏磁通。

另外，在图14的示例中，在人行道SW1的外侧设置有店铺SP和停车场PP，在停车场PP设置有用于在车辆停车中进行非接触供电的供电垫PSP。在这种情况下，停车期间供电用的供电垫PSP的一次线圈被作为抵消线圈CC使用，以减小在供电区间PSA1、PSA2中由于行驶期间的供电而引起的漏磁通。在这种情况下，例如，设置于供电区间PSA1、PSA2的非接触供电装置100（图1）的送电控制部150，能够利用无线通信对供电垫PSP发送用于减小漏磁通的控制的执行要求。

如图15所示，在多个车辆200a~200c在相同的供电区间PSA中同时行驶的同时接受供电的情况下，有时送电量根据每个车辆而不同。在图15的示例中，以10kW向第一车辆200a执行送电，以30kW向第二车辆200b执行送电，以20kW向第三车辆200c执行送电。送电量的差异可能由于装设于各车辆200的主电池230的容量之差、主电池230的充电量（即SOC）之差、行驶期间的坡度之差等而产生。在这种情况下，优选地，根据向多个车辆200a~200c的送电量来调节各个送电电流的相位，使得整体上减小漏磁通。例如，在图15的示例中，优选地，将向第二车辆200b的送电电流的相位设为与向第一车辆200a及第三车辆200c的送电电流的相位相反的相位。这样的控制也可以适用于在四台以上的车辆200同时在相同的供电区间PSA行驶的同时接受供电的情况。

在所述各种实施方式中，使用多个一次线圈112中的任意一次线圈112来减小漏磁通，但是也可以使用二次线圈212来减小漏磁通。具体地，例如，在主电池230的充电量（即SOC）足够高的车辆200在供电区间行驶的情况下，该车辆200的控制装置290使用主电池230的电力使电流流过二次线圈212，由此能够减小漏磁通。换言之，作为漏磁通的减小处理，可以执行以下处理中的至少一个处理：（a）第一处理，在该第一处理中，送电控制部150使用多个一次线圈112中的与送电实施线圈PSC不同的特定的一次线圈CC，来减小通过对送电实施线圈PSC的通电而产生的漏磁通；以及（b）第二处理，在该第二处理中，车辆200的控制装置290在没有进行基于二次线圈212的受电的情况下，通过使电流流过二次线圈212来减小通过对送电实施线圈PSC的通电而产生的漏磁通。

如图16A所示，也可以在一次线圈112的磁性体轭部114设置沿一次线圈112的排列方向x以一定的间距P设置的多个切断部114g。切断部114g是沿一次线圈112的排列方向x的大小不为零的间隙。但是，也可以利用非磁性体材料来填埋切断部114g的间隙。在图16A的示例中，切断部114g的间距P与一次线圈112的间距相等。切断部114g优选地设置在通过向一次线圈112的通电而产生的磁极的中心的位置。如后所述，通过在磁性体轭部114设置切断部114g，能够减小泄漏电磁场。

如图16B所示，包括切断部114g的磁性体轭部114的磁阻Rm由下式给出。

[数学式2]

在此，A是磁性体轭部114的截面积，L是作为磁阻Rm的计算对象的磁性体轭部114的长度，g是作为切断部114g的长度的切断宽度，μ0是真空的导磁率，μ1是空气的相对导磁率，μr是形成磁性体轭部114的磁性体材料的相对导磁率，μ’是合成相对导磁率。切断宽度g被设定为非零的值。磁性体轭部114的长度L优选地为切断部114g的间距的整数倍的值。合成相对导磁率μ’相当于假定具有切断部114g的磁性体轭部114由相同的物质形成时的相对导磁率。

如图16C所示，磁性体轭部114的切断宽度g越大，则合成相对导磁率μ’越低。此外，如图16D所示，如果减小合成相对导磁率μ’，则能够在不大幅地减小一次线圈112和二次线圈212的耦合系数的情况下，减小泄漏电磁场。因此，优选地，合成相对导磁率μ’形成为小于100。即，在图16C的特性中，切断宽度g优选地设定为比合成相对导磁率μ’为100时的值Gm大的值。这样，能够在不过度地降低供电效率的情况下减小泄漏电磁场。另外，若减小合成相对导磁率μ’，则一次线圈112和二次线圈212的耦合系数也降低，供电效率也下降，因此，考虑到这一点，合成相对导磁率μ’优选地为10以上的值，更优选地为50以上的值。

比较图17A和图17B可知，通过在磁性体轭部114设置切断部114g，能够减小泄漏电磁场。如图17A所示，从送电实施线圈PSC产生的主磁通MF在磁性体轭部114中传播。在一次线圈112的磁性体轭部114中没有切断部的情况下，在磁性体轭部114中传播的磁通难以衰减，因此主磁通MF会到达远方。因此，由主磁通MF引起的、在磁性体轭部114中传播的磁通FX1相当地大。另一方面，由于经由空气流动的漏磁通LF而产生并在磁性体轭部114中传播的磁通FX2与由于主磁通MF而产生的磁通FX1的方向相反。在泄漏电磁场的观测点MP存在于供所述磁通FX1、FX2流动的位置的情况下，有可能测定到泄漏了相当大的电磁场。此外，在漏磁通的观测点MP处，有可能存在两个不同方向的磁通，难以利用抵消线圈等来减小。此外，主磁通中的磁通FX1经由磁性体轭部114传播到远方，因此，可能导致漏磁通变大。

与此相对，如图17B所示，通过在磁性体轭部114设置切断部114g，能够减小主磁通MF引起的、在磁性体轭部114中传播的磁通FX1，因此，能够在泄漏电磁场的观测点MP附近使磁通的朝向大致为一个方向。其结果是，能够通过抵消线圈CC充分地减小泄漏电磁场。

如图18所示，也可以从图16A所示的结构中，以使一次线圈112的数量成为一半的方式间隔地剔除一次线圈112。即，一次线圈112也可以以多个切断部114g的间距P的两倍的间距进行排列。关于这样的结构将在后面进一步描述。

在图19的示例中，一次线圈112是由第一线圈112d1和第二线圈112d2构成的DD线圈。第一线圈112d1和第二线圈112d2构成为以彼此相反的方向卷绕且彼此接触。此外，在该示例中，一组一次线圈112由一个送电电路120、即一个逆变器驱动。因此，当作为DD线圈的一组一次线圈112被选择为抵消线圈CC并被通电时，第一线圈112d1和第二线圈112d2中的一方被励磁为S极，另一方被励磁为N极。在图19中，使用了处于车辆的行进方向x的前方的前方抵消线圈CC1和处于车辆的行进方向x的后方的后方抵消线圈CC2。此时，由两组抵消线圈CC1、CC2产生四个磁极，并且与之相应地产生在空气中传播的磁通FC1、FC2。另外，通过电力传输也会产生漏磁通LF。电力传输中产生的漏磁通LF仅朝向一个方向，但是由抵消电流产生的磁通FC1、FC2为彼此相反的方向。另外，由于在彼此相反的方向上产生磁通FC1、FC2，因此，上述磁通FC1、FC2中的一个与从二次线圈212产生的磁通为相同方向，另一个与从二次线圈212产生的磁通为相反方向。因此，会产生磁通彼此加强的部位和削弱的部位，泄漏电磁场不会减小。

另一方面，在图20的示例中，在构成为DD线圈的一组一次线圈112中的第一线圈112d1和第二线圈112d2分别由不同的送电电路120d1、12d2驱动。在这种情况下，作为前方抵消线圈CC1和后方抵消线圈CC2，优选地分别使用构成DD线圈的两个线圈112d1、112d2中的仅一方。在这种情况下，能够设定线圈的选择、抵消电流的方向，以使前方抵消线圈CC1和后方抵消线圈CC2中的一方为S极而另一方为N极。这样，与图19相比，向抵消线圈的通电而引起且在空气中传播的磁通FC变少，从而能够减小漏磁通。此外，由于向抵消线圈CC1、CC2的通电而引起且在空气中传播的磁通FC与在受电线圈部210中产生的磁通LF的方向相反且彼此抵消，因此，减小了泄漏电磁场。

图21所示的结构从图20的结构中省略了构成DD线圈的两个线圈中的一方。该一次线圈112的结构与图18所示的结构等价。即，一次线圈112以多个切断部114g的间距P的两倍的间距进行排列。根据该结构，也能够得到与图20的结构大致相同的效果。为了使磁极彼此反转，流过前方抵消线圈CC1和后方抵消线圈CC2的电流被设定为具有180°的相位差。而且，在该结构中，由于一次线圈112的数量较少，因此，能够减少送电电路120的数量。

图22A示出了在图20的结构中流过一次线圈112和二次线圈212的电流的振幅和相位。在该示例中，分别构成为DD线圈的两组一次线圈112被作为送电实施线圈PSC1、PSC2使用。二次线圈212是由A相线圈212a和B相线圈212b构成的两相线圈。如图22A的下部所示，送电实施线圈PSC1、PSC2的电流I1、I2具有彼此相等的振幅A1和相位。二次线圈212的A相线圈212a的电流Ia和B相线圈212b的电流Ib具有彼此相等的振幅A2，但是相位相差180度。另外，二次线圈212的电流Ia、Ib的相位从送电实施线圈PSC1、PSC2的电流I1、I2的相位偏移90度。前方抵消线圈CC1和后方抵消线圈CC2能够通过使用卷绕方向不同的线圈以相同相位进行通电、或者使用卷绕方向相同的线圈以180度的相位差进行通电来构成，由此，能够减小泄漏电磁场。

如图22B及图22C所示，在图22A的结构中，使用了抵消线圈CC1、CC2的情况下的泄漏电磁场G1能够从不使用抵消线圈CC1、CC2的情况下的泄漏电磁场G0减小。如上述图所示，根据抵消线圈CC1、CC2的电流相位，沿车辆行进方向以及车辆宽度方向的泄漏电磁场发生变化。即，如图22B所示，当抵消线圈CC1、CC2的电流相位与二次线圈212的A相线圈212a的电流相位之间的相位差为0度时，车辆行进方向上的泄漏电磁场最小。另一方面，如图22C所示，当抵消线圈CC1、CC2的电流相位与二次线圈212的A相线圈212a的电流相位之间的相位差为180度时，车辆宽度方向上的泄漏电磁场最小。例如，在想要减小车辆宽度方向上的泄漏电磁场的情况下，优选地将抵消线圈CC1、CC2的电流相位设定为与A相线圈212a的电流相位具有180度±10度的范围的相位差。

图23A示出了在图21的结构中流过一次线圈112和二次线圈212的电流的振幅和相位。在该示例中，分别构成为不是DD线圈的单个线圈的两个一次线圈112被作为送电实施线圈PSC1、PSC2使用。二次线圈212是由A相线圈212a和B相线圈212b构成的两相线圈。如图23A的下部所示，送电实施线圈PSC1、PSC2的电流I1、I2及二次线圈212的电流Ia、Ib与图22A的情况的相位不同。

如图23B所示，当抵消线圈CC1、CC2的电流相位与二次线圈212的A相线圈212a的电流相位之间的相位差被设为90度时，车辆行进方向上的泄漏电磁场最小。另一方面，如图23C所示，当抵消线圈CC1、CC2的电流相位与二次线圈212的A相线圈212a的电流相位之间的相位差为270度时，车辆宽度方向上的泄漏电磁场最小。例如，在想要减小车辆宽度方向上的泄漏电磁场的情况下，优选地将抵消线圈CC1、CC2的电流相位设定为与A相线圈212a的电流相位具有270度±10度的范围的相位差。

本公开不限于所述的实施方式及其变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。另外，所述的各种特征性结构只要不相互矛盾，就能够任意地组合采用。

Claims

1.一种非接触供电装置，在车辆的行驶期间以非接触方式向所述车辆供电，其特征在于，包括：

多个一次线圈，所述多个一次线圈设置于道路；

送电控制部，所述送电控制部将所述多个一次线圈中的一部分的一次线圈作为送电实施线圈使用，并且执行从所述送电实施线圈向装设于所述车辆的二次线圈的送电；以及

线圈位置检测部，所述线圈位置检测部对所述送电实施线圈与所述二次线圈之间的间隙进行检测，

所述送电控制部使用所述多个一次线圈中的与所述送电实施线圈不同的特定的一次线圈，来减小由于向所述实施线圈通电而产生的漏磁通，

所述送电控制部在从所述多个一次线圈中选择所述特定的一次线圈时，根据所述间隙来确定所述特定的一次线圈与所述送电实施线圈之间的距离。

2.如权利要求1所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述送电控制部对与所述特定的一次线圈连接的电路元件进行控制，以使减小所述漏磁通的方向的电流流过所述特定的一次线圈。

3.如权利要求2所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述送电控制部以适于减小所述漏磁通的相位产生流过所述特定的一次线圈的电流。

4.如权利要求3所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述送电控制部将流过所述特定的一次线圈的电流设定为小于流过所述送电实施线圈的电流。

5.如权利要求4所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述非接触供电装置还包括对所述漏磁通进行检测的漏磁通检测部，

所述送电控制部根据由所述漏磁通检测部检测出的漏磁通，对流过所述特定的一次线圈的电流进行调节。

6.如权利要求2至3中任一项所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述送电控制部将向与所述车辆不同的其他车辆执行送电的一次线圈作为所述特定的一次线圈使用。

7.如权利要求1所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述送电控制部通过使所述特定的一次线圈的两端短路来减小所述漏磁通。

8.如权利要求1至4中任一项所述的非接触供电装置，其特征在于，

在所述多个一次线圈设置有磁性体轭部，

所述磁性体轭部具有沿所述多个一次线圈的排列方向以恒定的间距设置的多个切断部。

9.如权利要求8所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述切断部设置在通过向所述一次线圈通电而产生的磁极的中心的位置。

10.如权利要求9所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述切断部形成为包括所述切断部的所述磁性体轭部的合成相对导磁率小于100。

11.如权利要求8所述的非接触供电装置，其特征在于，

所述多个一次线圈以所述多个切断部的所述间距的两倍的间距进行排列。

12. 一种非接触供电装置，在车辆的行驶期间以非接触方式向所述车辆供电，其特征在于，包括：

多个一次线圈，所述多个一次线圈设置于道路；以及

送电控制部，所述送电控制部将所述多个一次线圈中的一部分的一次线圈作为送电实施线圈使用，并且执行从所述送电实施线圈向装设于所述车辆的二次线圈的送电,

各一次线圈是由卷绕方向彼此为相反方向且相邻配置的两个线圈构成的DD线圈，

构成所述DD线圈的所述两个线圈由两个逆变器分别驱动，

所述特定的一次线圈包括处于所述车辆的行进方向的前方的前方抵消DD线圈和处于所述车辆的行进方向的后方的后方抵消DD线圈，

所述送电控制部在同时使用所述前方抵消DD线圈和所述后方抵消DD线圈来执行所述漏磁通的减小的情况下，执行通电以使构成所述前方抵消DD线圈的所述两个线圈中的仅一个线圈与构成所述后方抵消DD线圈的所述两个线圈中的仅一个线圈构成N极和S极。

13. 一种非接触供电装置，在车辆的行驶期间以非接触方式向所述车辆供电，其特征在于，包括：

多个一次线圈，所述多个一次线圈设置于道路；以及

14.如权利要求13所述的非接触供电装置，其特征在于，

在所述多个一次线圈设置有磁性体轭部，

15. 一种非接触供电系统，所述非接触供电系统使用设置于道路的多个一次线圈和装设于车辆的二次线圈在所述车辆的行驶期间以非接触方式向所述车辆供电，其特征在于，包括：

送电控制部，所述送电控制部将所述多个一次线圈中的一部分的一次线圈作为送电实施线圈使用，并且执行从所述送电实施线圈的送电；控制装置，所述控制装置对所述二次线圈的动作进行控制；以及

所述送电控制部在从所述多个一次线圈中选择特定的一次线圈时，根据所述间隙来确定所述特定的一次线圈与所述送电实施线圈之间的距离，

所述非接触供电系统执行以下处理中的至少一个处理：

（a）第一处理，在所述第一处理中，所述送电控制部使用所述多个一次线圈中的与所述送电实施线圈不同的特定的一次线圈，来减小由于对所述送电实施线圈的通电而产生的漏磁通；以及

（b）第二处理，在所述第二处理中，所述控制装置在没有进行基于所述二次线圈的受电的情况下，通过使电流流过所述二次线圈来减小由于对所述送电实施线圈的通电而产生的漏磁通。