JP2011258807A

JP2011258807A - 非接触給電装置

Info

Publication number: JP2011258807A
Application number: JP2010132986A
Authority: JP
Inventors: Kitao Yamamoto; 喜多男山本; Takeshi Sato; 剛佐藤; Kyosuke Abe; 馨介阿部; Masashi Mochizuki; 正志望月; Yasuyuki Okiyoneda; 恭之沖米田
Original assignee: Showa Aircraft Industry Co Ltd
Current assignee: Showa Aircraft Industry Co Ltd
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2011-12-22
Also published as: CN102280945A; EP2394840A2; KR20110135334A; US20110304217A1

Abstract

【課題】第１に、コイル厚が薄くなると共に、第２に、しかもこれが、高い結合係数，大エアギャップ，大電力供給のもとで、第３に、簡単容易に実現される、非接触給電装置を提案する。
【解決手段】非接触給電装置２２では、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路１９の送電コイル３から、受電側回路２２の受電コイル８に、エアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する。そして、送電コイル３側と受電コイル８側とについて、そのいずれか一方又は双方に、中継回路１５の共振コイル１６が配設されており、共振コイル１６は、送電コイル３や受電コイル８と、同一面で並列に巻回されている。なお、共振コイル１６，送電コイル３，受電コイル８は、それぞれ、その絶縁コイル導線２６，２７，２８の単数本又は複数本が、１単位として用いられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触給電装置に関する。すなわち、地上側に定置配設された送電側から、車輌等に搭載された受電側に、非接触で電力を供給する、非接触給電装置に関するものである。

《技術的背景》
ケーブル等の機械的接触なしで、例えば電気自動車のバッテリーに、外部から電力を供給する非接触給電装置が、需要に基づき開発，実用化されている。
この非接触給電装置では、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、地上側に定置された送電コイルから、電気自動車，その他の車輌等に搭載された受電コイルに、数１０ｍｍ〜数１００ｍｍ程度のエアギャップを存して対応位置しつつ、電力を供給する（後述する図５も参照）。

《従来技術》
図４は、非接触給電装置１の従来例を示し、（１）図は回路図、（２）図は回路説明図である。
同図にも示したように、この種従来例の非接触給電装置１の送電側回路２では、送電コイル３が高周波交流電源４に接続されると共に、送電コイル３との直列共振用のコンデンサ５や並列共振用のコンデンサ６が、設けられていた。受電側回路７では、受電コイル８が負荷Ｌやバッテリーに接続されると共に、受電コイル８との直列共振用のコンデンサ９や並列共振用のコンデンサ１０が、設けられていた。
給電に際しては、送電コイル３と受電コイル８が、エアギャップＧを介して対応位置し、励磁電流が通電される送電コイル３での磁束形成により、受電コイル８に誘導起電力が生成され、もって送電側回路２から受電側回路７に電力が供給されていた。
なおその際、送電コイル３とコンデンサ５，６や、受電コイル８とコンデンサ９，１０が、共振回路を形成し、共振によりエアギャップＧの磁路に励磁無効電力が供給されることにより、エアギャップＧの拡大や電力供給量の増大が図られていた。図４中、１１はチョークコイル、１２は回路抵抗、１３，１４はコイル抵抗を示す。

このようなとしては、例えば、次の特許文献１，特許文献２に示されたものが挙げられる。
特開平７−１７０６８１号公報特開２００８−０８７７３３号公報

ところで、このような従来の非接触給電装置１に関しては、更なるエアギャップＧ拡大のニーズ、つまり、より大きなエアギャップＧのもとで、所定電力を損なうことなく供給せんとするニーズが、高まっている。
すなわち、送電側回路２，送電コイル３と、受電側回路７，受電コイル８間の電磁結合をより強め、電磁結合の度合を表す結合係数を向上させて、給電効率を向上させるニーズが強くなっている。

《先出願について》
そこで、本発明の発明者や出願人は、このようなテーマのもと更に研究，開発を進め、特願２００９−０１９０８６を先に特許出願した。この先出願は、図３の回路説明図に示したように、送電コイル３側と受電コイル８側のいずれか一方又は双方に、中継回路１５の共振コイル１６を配設したこと、を特徴とする。
すなわち、独立した中継回路１５を共振回路として設けて、そのコンデンサ１８と共振する共振コイル１６を、エアギャップＧの磁路に配してなる。
もって、共振コイル１６から励磁無効電力を磁路に供給することにより、その送電側回路１９や受電側回路２０の高電圧化を伴うことなく、励磁無効電力が増大されて、結合係数の向上，エアギャップＧの拡大，大電力の供給が、可能となる。図３中、２１はモールド樹脂である。

《課題について》
先出願の非接触給電装置１７は、上述したように極めて優れた作用効果を発揮するが、コイル厚に関して課題が指摘されていた。
まず、この非接触給電装置１７では、送電コイル３，受電コイル８，共振コイル１６等として、比較的肉厚の薄い扁平フラット構造のものが、採用されている。しかしながら、このようなフラット構造であっても、送電コイル３と共振コイル１６や、受電コイル８と共振コイル１６とが重なって配設される位置関係よりなるので、トータル的にコイル厚が厚くなる、という課題が指摘されていた。
すなわち、非接触給電装置１７の地上Ａ側例えば路面側では、送電コイル３の磁路側に共振コイル１６が重なるので、その分、両コイル３，１６全体をコンクリート等で固めて保持するスペースの肉厚が厚くなり、重量も増加する。もって、非接触給電装置１７の地上Ａ側での配設が容易でない、という指摘があった。
非接触給電装置１７の車輌Ｂ側等、例えばその床面側では、受電コイル８の磁路側に共振コイル１６が重なるので、その分、両コイル８，１６を床面下等に取付けるためのスペースが嵩み、重量も増加する。もって、非接触給電装置１７の車輌Ｂ側等での配設が容易でない、という指摘があった。

《本発明について》
本発明の非接触給電装置は、このような実情に鑑み、上記先出願の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、コイル厚が薄くなると共に、第２に、しかもこれが、高い結合係数，大エアギャップ，大電力供給のもとで、第３に、簡単容易に実現される、非接触給電装置を提案することを目的とする。

《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。請求項１の非接触給電装置は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路の送電コイルから受電側回路の受電コイルに、エアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する。
そして、該送電コイル側と該受電コイル側のいずれか一方又は双方に、中継回路の共振コイルが配設されており、該共振コイルは、該送電コイルや該受電コイルと、同一面で並列に巻回されていること、を特徴とする。
請求項２については、次のとおり。請求項２の非接触給電装置では、請求項１において、該中継回路は、該送電側回路および該受電側回路から独立しており、該共振コイルは、該中継回路に配されたコンデンサと共振して、磁路に励滋無効電力を供給すること、を特徴とする。

請求項３については、次のとおり。請求項３の非接触給電装置では、請求項１において、該共振コイルと該送電コイルは、それぞれの絶縁コイル導線が、同一平面において、内外で並列化された平行位置関係を維持しつつ、同心で渦巻き状に複数回巻回ターンされ、もって全体が扁平フラット構造をなすこと、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。請求項４の非接触給電装置では、請求項１において、該共振コイルと該受電コイルは、それぞれの絶縁コイル導線が、同一平面において、内外で並列化された平行位置関係を維持しつつ、同心で渦巻き状に複数回巻回ターンされ、もって全体が扁平フラット構造をなすこと、を特徴とする。
請求項５については、次のとおり。請求項５の非接触給電装置では、請求項３又は４において、該送電コイル等の送電側回路は、地上側に定置配設され、該受電コイル等の受電側回路は、車輌その他の移動体に搭載されていること、を特徴とする。
請求項６については、次のとおり。請求項６の非接触給電装置では、請求項３又は４において、該共振コイル，送電コイル，受電コイルは、それぞれ、その絶縁コイル導線の単数本又は複数本が、１単位として用いられること、を特徴とする非接触給電装置。

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）非接触給電装置では、受電側回路の受電コイルが送電側回路の送電コイルに、エアギャップを存して対応位置して、給電が行われる。
（２）給電に際しては、送電コイルが通電されて磁束が形成され、磁束の磁路が、受電コイルとの間に形成される。
（３）もって、送電コイルと受電コイルが電磁結合され、受電コイルに誘導起電力が生成される。このような電磁誘導の相互誘導作用により、電力が供給される。
（４）さて、この非接触給電装置では、まず、送電コイル側と受電コイル側のいずれか一方又は双方に、中継回路の共振コイルが配設されている。
（５）そして、共振コイルから励磁無効電力が磁路に供給され、もって、大エアギャップのもとでの大電力供給に必要な磁束形成が、送電側回路や受電側回路の高電圧化を伴うことなく、可能となる。
（６）これに基づき、電磁結合の強化，結合係数の向上，エアギャップの拡大，大電力の供給が可能となる。
（７）そして本発明では、これらが、共振コイルを送電コイルや受電コイルと、同一面で並列に巻回した構成により、実現される。
（８）このように共振コイルと送電コイルや、共振コイルと受電コイルが、重なることなく並列化されるので、その分、コイル厚が薄形化される。
（９）しかも、そのための構成は簡単容易である。
（１０）さてそこで、本発明の非接触給電装置は、次の効果を発揮する。

《第１の効果》
第１に、コイル厚が薄くなる。すなわち、本発明の非接触給電装置では、共振コイルを、送電コイルや受電コイルと、同一面で並列に巻回してなる。
そこで地上側、例えば路面側では、共振コイルが送電コイルと同一面にあるので、両者が重なっていた前述した先出願の非接触給電装置に比し、トータル的にコイル厚が薄くなる。従ってその分、両コイルを全体的にコンクリート等で固めて保持するスペースの肉厚も薄くなり、重量も軽減される。もって、非接触給電装置の地上側での配設が、容易化される。
又、車輌側等、例えばその床面側では、共振コイルが受電コイルと同一面にあるので、両者が重なっていた先出願の非接触給電装置に比し、トータル的にコイル厚が薄くなる。従ってその分、床面下等での取付スペースが少なくて済み、重量も軽減される。もって、非接触給電装置の車輌側等での配設が、容易化される。

《第２の効果》
第２に、しかもこれは、高い結合係数，大エアギャップ，大電力供給のもとで、実現される。
本発明の非接触給電装置では、共振コイルを、送電コイルや受電コイルと共に配設してなる。そこで、前述した先出願の非接触給電装置と同様に、送電側回路の送電コイルと受電側回路の受電コイル間の電磁結合が、一段と強化され、高い結合係数が得られて、給電効率に優れるようになる。
もって、給電電力を損なうことなく、エアギャップを大きくとることが可能となる。前述したこの種従来例の非接触給電装置に比し、より大きなエアギャップのもとでの大電力供給が可能となる。

《第３の効果》
第３に、しかもこれらは、簡単な構成により容易に、コスト面にも優れつつ、実現される。
本発明の非接触給電装置では、共振コイルを送電コイルや受電コイルと同一面で並列に巻回するという、簡単な構成により、上述した第１，第２の点が、容易に実現される。
すなわち、共振コイルと送電コイルや、共振コイルと受電コイルが、別体として重ねられることなく一体化されるので、その分、前述した先出願の非接触給電装置に比し、モールド樹脂その他の付随部材や部品が削減され、製造も容易化される等、コスト面に優れている。
又、車輌側等に関しては、前述した先出願と同様に、受電側回路の構成がシンプル化され、共振用コンデンサが無くても所定の結合係数が得られるようになる。つまり、前述したこの種従来例に比し、非接触給電装置の車輌側コストが削減されることになるが、地上側に比し数が多くなる車輌側等において、コストダウンが実現されるメリットは大きい。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

本発明に係る非接触給電装置について、発明を実施するための形態の説明に供し、要部の正面説明図である。同発明を実施するための形態の説明に供し、（１）図は、回路図、（２）図は、結合係数のグラフである。先出願の非接触給電装置の説明に供し、（１）図は、その１例の回路説明図、（２）図は、他の例の回路説明図である。従来例の非接触給電装置の説明に供し、（１）図は、回路図、（２）図は、回路説明図である。非接触給電装置の一般的説明に供し、（１）図は、側面説明図、（２）図は、ブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
《非接触給電装置２２について》
まず、本発明の非接触給電装置２２（先出願の非接触給電装置１７）について、図５を参照して、一般的に説明する。
非接触給電装置２２（１７）は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路１９の送電コイル３から、受電側回路２０の受電コイル８に、エアギャップＧを存して非接触で近接対応位置しつつ、電力を供給する。送電側回路１９は、地上Ａ側に定置配設されており、受電側回路２０は、車輌Ｂ側等の移動体に搭載されている。

このような非接触給電装置２２（１７）について、更に詳述する。まず、一次側，トラック側の送電側回路１９は、給電スタンドＣその他の給電エリアにおいて、地面，路面，床面，その他の地上Ａ側に、定置配置されている。
これに対し、２次側，ピックアップ側の受電側回路２０は、電気自動車（ＥＶ車）や電車等の車輌Ｂ，その他の移動体に搭載されている。受電側回路２０は、駆動用の他、非駆動用としても利用可能であり、図示のように車載バッテリー２３に接続されるのが代表的であるが、図２の（１）図や図４の（１）図中に示されたように、各種負荷Ｌに直接接続される場合もある。
そして、送電側回路１９の送電コイル３と受電側回路２０の受電コイル８とは、給電に際し、例えば５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の僅かな間隙空間であるエアギャップＧを存しつつ、非接触で近接対峙，対応位置される。
給電に際しては図示のように、受電コイル８が、送電コイル３上等で停止される停止給電方式が代表的であるが、停止給電方式の場合、送電コイル３と受電コイル８は、上下等で対をなしうる対称構造よりなる。図示例によらず、受電コイル８が送電コイル３上を低速走行する移動給電方式も、可能である。

送電側回路１９の送電コイル３は、高周波インバータが使用される電源４に接続されている。受電側回路２０の受電コイル８は、図示例ではバッテリー２３に接続可能となっており、給電により充電されたバッテリー２３にて、走行用のモータＭが駆動される。図中２４は、交流を直流に変換するコンバータ、２５は、直流を交流に変換するインバータである。
送電コイル３や受電コイル８は、略平板状で複数回巻回ターン方式のフラット構造をなす。すなわち、その絶縁されたコイル導線が、同一平面において並列化された平行位置関係を維持しつつ、円形や方形の渦巻き状に複数回巻回ターンされ、もって、全体的に凹凸のない平坦で肉厚の薄い扁平フラット構造をなすと共に、環状，略フランジ状をなしている（後述する図１も参照）。

電磁誘導の相互誘導作用については、次のとおり。給電に際し、対応位置する送電コイル３と受電コイル８間において、送電コイル３での磁束形成により、受電コイル８に誘導起電力を生成させ、もって送電コイル３から受電コイル８に電力を供給することは、公知公用である。
すなわち、送電側回路１９の送電コイル３に、電源４から例えば１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の高周波交流を励磁電流として通電することにより、磁界が送電コイル３のコイル導線の周囲に生じ、磁束がコイル面に対して直角方向に形成される。そして、このように形成された磁束が、受電側回路２０の受電コイル８を貫き鎖交することにより、誘導起電力が生成され、もって磁場が形成され、磁界を利用して電力が送受される。
非接触給電装置２２（１７）では、このような電磁誘導の相互誘導作用に基づき、
送電側回路１９の送電コイル３と、受電側回路２０の受電コイル８が、相互間のエアギャップＧに磁束の磁路が形成されて、電磁結合される。もって数ｋＷ以上、例えば数１０ｋＷ〜数１００ｋＷ程度の電力供給が、実施される。
非接触給電装置２２は、一般的にはこのようになっている。

《図３の非接触給電装置１７について》
次に、図３を参照して、本発明の前提となる前述した先出願に係る非接触給電装置１７について、説明しておく。
この非接触給電装置１７では、図５の一般例や図４の従来例とは異なり、送電コイル３側と受電コイル８側のいずれか一方又は双方に、中継回路１５の共振コイル１６が、配設されている。
中継回路１５は、送電側回路１９や受電側回路２０とは独立した回路であると共に、電源４の運転周波数に見合った共振周波数で共振する共振回路であり、コンデンサ１８と共振する共振コイル１６が、エアギャップＧの磁路に配されている。
又、送電コイル３と共振コイル１６や、受電コイル８と共振コイル１６は、それぞれ扁平なフラット構造よりなると共に、各々共振コイル１６が、磁路で重なって配設された位置関係となっている。

このように、非接触給電装置１７は共振コイル１６を備えており、共振コイル１６から励磁無効電力（励磁電流と磁束にて発生する逆起電力との積）を、磁束の磁路に供給することにより、送電側回路１９や受電側回路２０の大電流化，高電圧化を伴うことなく、励磁無効電力を増大させることが、可能となっている（中継回路１５のみが大電流化，高電圧化される）。
すなわち、送電コイル３や受電コイル８に入力される励磁無効電力を増大させることにより、大エアギャップＧのもとでの大電力を供給に必要な磁束を、磁路に発生させることが可能となる。これに基づき、結合係数の向上，エアギャップＧの拡大，大電力の供給等が達成される。
ところで、図３の（１）図に示した例では、このような共振コイル１６，中継回路１５は、送電側回路１９の送電コイル３側、つまり地上Ａ側のみに配設されている。
これに対し、このような図示例によらず、共振コイル１６，中継回路１５を、受電側回路２０の受電コイル８側、つまり各々の車輌Ｂ側にそれぞれ配設する例も、考えられる。
更に、図３の（２）図に示した例のように、共振コイル１６，中継回路１５を、送電側回路１９の送電コイル３側と、受電側回路２０の受電コイル８側との双方に、配設する例も考えられる。この場合は、結合係数の向上，エアギャップＧの拡大，大電力の供給等が、一段と促進される。
前提となる図３の非接触給電装置１７については、以上のとおり。

《本発明の概要》
以下、本発明の非接触給電装置２２について、図１，図２の（１）図を参照して説明する。まず、本発明の概要について説明する。
本発明の非接触給電装置２２では、送電側回路１９の送電コイル３側と、受電側回路２０の受電コイル８側とについて、そのいずれか一方又は双方に、中継回路１５の共振コイル１６が配設されている。
そして共振コイル１６は、送電コイル３や受電コイル８と、同一面で並列に巻回されている。なお、共振コイル１６，送電コイル３，受電コイル８は、それぞれ、その絶縁コイル導線２６，２７，２８の単数本又は複数本が、１単位として用いられる。
本発明の概要については、以上のとおり。

《本発明の詳細》
このような、本発明の非接触給電装置２２について、図１，図２の（１）図を参照して、更に詳述する。
まず、この非接触給電装置２２について、共振コイル１６，送電コイル３，受電コイル８間の位置関係以外の構成，機能等については、前提となる図３の非接触給電装置１７について、前述した所に準じるので、同符号を付しその説明は省略する。
更に、図４，図５において前述した所に準じる構成についても、同符号を付しその説明は省略する。

共振コイル１６等の位置関係については、次の通り。図１に示した例では、共振コイル１６と送電コイル３とが、同一面で並列に巻回されてなる。
共振コイル１６を構成する絶縁コイル導線２６と、送電コイル３を構成する絶縁コイル導線２７とが、同一平面において、内外で並列化された平行位置関係を維持しつつ、同心で円形や方形の渦巻き状に、複数回巻回ターンされてなる。もって、全体的に凹凸のない平坦で肉厚の薄い扁平状のフラット構造をなしており、中央部に中央空間２９が形成された環状，略フランジ状をなしている。
送電コイル３の磁心コアとしては、フェライトコア３０等の強磁性体が用いられ、フラットな平板状そして環状，略フランジ状をなすと共に、送電コイル３と同心に配置されている。
なお、図１中の上部のカッコ書は、共振コイル１６と受電コイル８が、同一面で並列に巻回された例を示す。
すなわち、共振コイル１６を構成する絶縁コイル導線２６と、受電コイル８を構成する絶縁コイル導線２８とが、同一平面において、内外で並列化された平行位置関係を維持しつつ、同心で渦巻き状に複数回巻回ターンされ、もって全体が扁平フラット構造をなす例を示す。その構成の詳細は、共振コイル１６と送電コイル３について、上述した所に準じる。

共振コイル１６を構成する絶縁コイル導線２６の本数、送電コイル３を構成する絶縁コイル導線２７の本数、受電コイル８を構成する絶縁コイル導線２８の本数については、それぞれ、単数本又は複数本とすることが可能である。
すなわち、共振コイル１６，送電コイル３，受電コイル８は、それぞれの絶縁コイル導線２６，２７，２８単数本又は複数本を、１単位として形成される。図１，図２の（１）図に示した例では、共振コイル１６は、２本の絶縁コイル導線２６を１単位とするのに対し、送電コイル３（受電コイル８）は、１本の絶縁コイル導線２７（絶縁コイル導線２８）を１単位とする。もって、３並列での巻回となっている。
巻回方式については、次の通り。まず、共振コイル１６と送電コイル３（又は受電コイル８）について、両者の絶縁コイル導線２６，２７（２８）を、一緒に揃えつつ中央部から順に内から外へと、共に巻取って行く方式が考えられる。
これに対し、共振コイル１６と送電コイル３（又は受電コイル８）について、両者の絶縁コイル導線２６，２７（２８）を、別個に先に溝間隔空間付で巻取っておいてから、両者を溝間隔空間に相互嵌入して行く方式も、可能である。更に、別個に先に内側用や外側用として（上記溝間隔空間無しで）巻径を大小異にして巻取っておいてから、内側用を、外側用の中央空間内に嵌め込む方式も、可能である。
図１中、３１はモールド樹脂、３２は発泡材、３３はベースプレートである。図２の（１）図中、３４，３５はコイル抵抗を示す。
本発明の詳細については、以上のとおり。

《作用等》
本発明の非接触給電装置２２は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）非接触給電装置２２では、車輌Ｂ等の移動体側の受電側回路２０の受電コイル８が、地上Ａ側の送電側回路１９の送電コイル３に対し、エアギャップＧを存しつつ対応位置して、電力を供給する。図示例では、停止給電方式にて給電が実施される（図５等を参照）。

（２）給電に際しては、まず送電コイル３が、電源４からの高周波交流を励磁電流として、通電される。そこで、送電コイル３に磁束が形成され、もって、送電コイル３と受電コイル８間のエアギャップＧに、磁束の磁路が形成される。

（３）このようにして、送電コイル３と受電コイル８が電磁結合され、磁束が受電コイル８を貫くことにより、受電コイル８に誘導起電力が生成される。このような電磁誘導の相互誘導作用により、電力が送電側回路１９から受電側回路２０へと、供給される（図５等を参照）。

（４）さて、本発明の非接触給電装置２２では、まず、共振中継方式が採用されている。すなわち、送電側回路１９の送電コイル３側と、受電側回路２０の受電コイル８側について、そのいずれか一方又は双方に、共振用のコンデンサ１８を備えた中継回路１５の共振コイル１６が、配設されている（図２の（１）図，図３を参照）。

（５）そして、共振コイル１６がコンデンサ１８と共振周波数で共振することにより、励磁無効電力が、送電コイル３と受電コイル８間の磁路に供給され、もって励磁無効電力の増大が実現される。そこで、大エアギャップＧのもとで、大電力を供給するのに必要な磁束を磁路に発生させることが、可能となる。

（６）これに基づき、この非接触給電装置２２にあっては、前述した図３の非接触給電装置１７と同様に、電磁結合の強化，結合係数の向上，エアギャップＧの拡大，大電力の供給が、可能となる（後述する図２の（２）図の実施例も参照）。

（７）そして、この非接触給電装置２２では、これらが、独立した中継回路１５の共振コイル１６を、送電側回路１９の送電コイル３や、受電側回路２０の受電コイル８と、同一面で並列に巻回した構成を採用したことにより、実現される。

（８）この非接触給電装置２２は、このように共振コイル１６と送電コイル３や受電コイル８とが、同一面にあるので、前述した図３の非接触給電装置１７に比し、コイル厚がトータル的に薄形化される。
地上Ａ側や車輌Ｂ側において、共振コイル１６と送電コイル３や受電コイル８とが、重なることなく同一面にあるので、その分、両者をトータルしたコイル厚が薄くなる。

（９）しかも、この非接触給電装置２２において、上述した各点は、共振コイル１６と送電コイル３や受電コイル８とを、同一面で並列に巻回するという、簡単な構成により実現される。
共振コイル１６と送電コイル３や受電コイル８とが、別体構成とされていた図３の非接触給電装置１７に比し、構成が簡単容易化される。又、前述した図４の非接触給電装置１と比較した場合も、非接触給電装置１のように、車輌Ｂ等の受電側回路７個々に共振用のコンデンサ９，１０を設けなくても、所定の結合係数が得られるようになり、この面からも構成が簡単容易化される。
作用等については、以上のとおり。

ここで、本発明の実施例について、説明しておく。
図２の（２）図は、図２の（１）図に示した本発明の非接触給電装置２２の実施例と、図４の（１）図に示した従来例の非接触給電装置１とについて、それぞれの結合係数のデータのグラフである。
同グラフによる実験データの比較によっても、磁気回路コイル間の電磁結合の度合を示す結合係数について、本発明の非接触給電装置２２が、従来例の非接触給電装置１に比し優れていることが、裏付けられた。
この実験データは、両非接触給電装置２２，１について、エアギャップＧの間隔寸法を変化させつつ、各間隔寸法毎の結合係数Ｋを、実測値に基づき算出して得られたものである。

得られた実験データによると、従来例の非接触給電装置１では、エアギャップＧが４０ｍｍの場合、結合係数Ｋは０．６、エアギャップＧが１００ｍｍの場合、結合係数Ｋは０．１となった。
これに対し、本発明の非接触給電装置２２では、エアギャップＧが５０ｍｍの場合、結合係数Ｋは０．９５、エアギャップＧが１００ｍｍの場合、結合係数Ｋは０．８５、エアギャップＧが２００ｍｍの場合でも、結合係数Ｋは０．３８、更にエアギャップＧが３００ｍｍの場合にあっても、０．０８の結合係数Ｋが得られた。
そこで実験上、従来例の非接触給電装置１では、エアギャップＧを８０ｍｍとした場合、結合係数が０．２７となって、例えば６ｋＷの供給電力となった。これに対し、本発明の非接触給電装置２２では、エアギャップＧを１５０ｍｍとした場合でも、０．６の結合係数Ｋが得られ、もって従来例の非接触給電装置１と同じ、６ｋＷの供給電力が得られるようになった。
つまり、出力は両者共に６ｋＷであったが、本発明の方が遥かに大きなエアギャップＧと小さな電源４出力のもとで達成された。このように本発明では、高い結合係数Ｋが得られ、大エアギャップＧのもとでの大電力供給が可能となった。
実施例については、以上のとおり。

１非接触給電装置（従来例）
２送電側回路（従来例）
３送電コイル
４電源
５コンデンサ
６コンデンサ
７受電側回路（従来例）
８受電コイル
９コンデンサ
１０コンデンサ
１１チョークコイル
１２回路抵抗
１３コイル抵抗
１４コイル抵抗
１５中継回路
１６共振コイル
１７非接触給電装置（先出願）
１８コンデンサ
１９送電側回路（本発明，先出願）
２０受電側回路（本発明，先出願）
２１モールド樹脂
２２非接触給電装置（本発明）
２３バッテリー
２４コンバータ
２５インバータ
２６コイル導線
２７コイル導線
２８コイル導線
２９中央空間
３０フェライトコア
３１モールド樹脂
３２発泡材
３３ベースプレート
３４コイル抵抗
３５コイル抵抗
Ａ地上
Ｂ車輌
Ｃ給電スタンド
Ｇエアギャップ
Ｌ負荷
Ｍモータ

Claims

電磁誘導の相互誘導作用に基づき、送電側回路の送電コイルから受電側回路の受電コイルに、エアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する非接触給電装置であって、
該送電コイル側と該受電コイル側のいずれか一方又は双方に、中継回路の共振コイルが配設されており、該共振コイルは、該送電コイルや該受電コイルと、同一面で並列に巻回されていること、を特徴とする非接触給電装置。
請求項１において、該中継回路は、該送電側回路および該受電側回路から独立しており、該共振コイルは、該中継回路に配されたコンデンサと共振して、磁路に励滋無効電力を供給すること、を特徴とする非接触給電装置。
請求項１において、該共振コイルと該送電コイルは、それぞれの絶縁コイル導線が、同一平面において、内外で並列化された平行位置関係を維持しつつ、同心で渦巻き状に複数回巻回ターンされ、もって全体が扁平フラット構造をなすこと、を特徴とする非接触給電装置。
請求項１において、該共振コイルと該受電コイルは、それぞれの絶縁コイル導線が、同一平面において、内外で並列化された平行位置関係を維持しつつ、同心で渦巻き状に複数回巻回ターンされ、もって全体が扁平フラット構造をなすこと、を特徴とする非接触給電装置。
請求項３又は４において、該送電コイル等の送電側回路は、地上側に定置配設され、該受電コイル等の受電側回路は、車輌その他の移動体に搭載されていること、を特徴とする非接触給電装置。
請求項３又は４において、該共振コイル，送電コイル，受電コイルは、それぞれ、その絶縁コイル導線の単数本又は複数本が、１単位として用いられること、を特徴とする非接触給電装置。