WO2012128093A1 - 給電システム - Google Patents

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和義 加々美
堀内　学
田中　信吾
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Definitions

  • the present invention relates to a power supply system, and more particularly to a power supply system that supplies power from a power supply side coil to a power reception side coil in a non-contact manner.
  • the power supply system 1 includes a power supply unit 3 and a power reception unit 5.
  • the power feeding unit 3 is arranged to be separated from the power feeding side loop antenna 6 to which power is supplied, so as to face the power feeding side loop antenna 6 in the central axis direction, and is electromagnetically coupled to the power feeding side loop antenna 6.
  • a power receiving side loop antenna 9 which is disposed so as to be opposed to the coil 8 in the central axis direction and is electromagnetically coupled to the power receiving side helical coil 8.
  • the electric power is sent to the power receiving side helical coil 8
  • the electric power is sent to the power receiving side loop antenna 9 by electromagnetic induction and supplied to a load connected to the power receiving side loop antenna 9.
  • electric power can be supplied from the power feeding side to the power receiving side in a non-contact manner by electromagnetic resonance between the power feeding side helical coil 7 and the power receiving side helical coil 8.
  • the inventors of the present invention have the power receiving side loop antenna when the shift d between the central axes C 1 and C 2 is changed in the range of 0 mm to D mm.
  • Nine transmission efficiencies were simulated. The result is shown by the solid line in FIG.
  • the distance L 1 between the power supply side helical coil 7 and the power reception side helical coil 8 is fixed at 0.68 Dmm.
  • the characteristic impedances of the power feeding side loop antenna 6 and the power receiving side loop antenna 9 are both 50 ⁇ .
  • the diameter R 21 of the power supply side helical coil 7 is made larger than the diameter R 22 of the power reception side helical coil 8, and the central axes C 1 , C 2 It is considered to suppress a decrease in transmission efficiency due to the shift d.
  • the distance L 1 is fixed to 0.68 Dmm as in the conventional product A.
  • the inventors set the above-described power-receiving-side helical coil 8 on the XY plane in the drawing so that the deviation (dx, dy) between the central axes C 1 and C 2 is 0 mm.
  • the transmission efficiency of the power receiving side loop antenna 9 was simulated when it was changed in the range of ⁇ dx ⁇ 1.5 d 1 mm and 0 ⁇ dy ⁇ 1.5 d 1 mm. The results are shown in FIG.
  • the diameter R 12 is as a power receiving side loop antenna 9 is used as the 0.5d 1 mm
  • the diameter R 22 is as power receiving helical coil 8 is used as the d 1 mm
  • a power supply side loop antenna 6 having a diameter R 11 of 2.67 d 1 mm is used
  • a power supply side helical coil 7 having a diameter R 21 of 3 d 1 mm is used. That is, the diameter R 21 of the power supply side helical coil 7 is approximately three times the diameter R 22 of the power reception side helical coil 8.
  • the distance L 1 between the power supply side helical coil 7 and the power reception side helical coil 8 is fixed to 0.67 d 1 mm, and the characteristic impedances of the power supply side loop antenna 6 and the power reception side loop antenna 9 are both 50 ⁇ .
  • Patent Document 3 proposes a power feeding system in which a plurality of power feeding coils are arranged side by side along the traveling direction of an automobile.
  • electric power is sequentially fed one by one from the rear side to the front side in the traveling direction of the automobile among the plurality of feeding side coils, and the automobile is moved in the traveling direction, and the automobile is stopped. It cannot be fed as it is.
  • the present invention provides a power feeding system that can suppress a reduction in transmission efficiency due to a shift of the central axis between the power feeding side coil and the power receiving side coil and can supply power from the power feeding unit to the power receiving unit with high efficiency.
  • the task is to do.
  • the invention according to claim 1 for solving the above-described problem is arranged such that a plurality of power supply side coils to which electric power is supplied are spaced apart from the plurality of power supply side coils so as to face the central axis direction. Then, the power receiving side coil that is electromagnetically resonated with the power feeding side coil and the power from the power feeding side coil is transmitted, and of the plurality of power feeding side coils, 1 is disposed closest to the power receiving side coil. And a first power supply unit that supplies power only to the proximity coil detected by the position detection unit among the plurality of power supply side coils. Exists in the power supply system.
  • a transmitter for outputting an optical signal or a radio signal, which is disposed in proximity to the power receiving side coil, and an optical signal from the transmitter, which is disposed in proximity to each of the plurality of power feeding side coils.
  • a plurality of receivers for receiving radio signals or receiving radio signals, wherein the position detecting means detects the proximity coil based on signals received by the plurality of receivers. It exists in the electric power feeding system of description.
  • transmitting means for periodically transmitting a radio signal from the power receiving side coil
  • receiving means for detecting the radio signal from the power receiving side coil received by the plurality of power feeding side coils.
  • the invention according to claim 4 further includes: a second power supply unit that sequentially supplies power to the plurality of power supply side coils; and a reflected wave detection unit that detects a reflected wave of the power at each of the power supply side coils. And the position detecting means detects, as the proximity coil, the smallest reflected wave detected by the reflected wave detecting means during the power supply by the second power supply means among the plurality of power supply side coils. It exists in the electric power feeding system of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
  • the power feeding side coil and the power receiving side coil are formed in a circular helical shape, and the plurality of power feeding side coils are arranged so as to partially overlap each other.
  • the power supply system according to any one of claims 1 to 4.
  • the invention according to claim 6 is characterized in that the power feeding side coil and the power receiving side coil are formed in a square spiral shape, and the plurality of power feeding side coils are arranged apart from each other on the same plane.
  • the power supply system according to any one of claims 1 to 4.
  • the power feeding side coil to which power is fed and the power feeding side coil are arranged so as to be opposed to each other in the central axis direction, the power feeding side coil is electromagnetically resonant with the power feeding side coil. And a plurality of power receiving side coils to which power from the power feeding side coil is transmitted, wherein the plurality of power receiving side coils are spaced apart from each other on the same plane.
  • the invention according to claim 8 resides in the power feeding system according to claim 7, wherein a diameter of the power feeding side coil is larger than a diameter of the power receiving side coil.
  • the first aspect of the present invention by providing a plurality of power supply side coils, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency caused by a shift of the central axis between the power supply side coil and the power reception side coil.
  • the first power supply unit supplies power only to the proximity coil detected by the position detection unit among the plurality of power supply side coils, there is interference caused by supplying power to the plurality of power supply side coils simultaneously. Accordingly, it is possible to further suppress a decrease in transmission efficiency caused by the shift of the central axis between the power feeding side coil and the power receiving side coil. For this reason, electric power can be supplied from the power feeding unit to the power receiving unit with high efficiency.
  • the position detecting means detects the proximity coil based on the signals received by the plurality of receivers, the proximity coil can be accurately detected.
  • the position detecting means detects the highest reception level of the signal from the power receiving side coil among the plurality of power feeding side coils as the proximity coil, the power feeding side coil or the power receiving side coil Apart from this, it is not necessary to provide a transmitter and a receiver for transmitting and receiving optical signals and wireless signals, so that the number of components can be reduced.
  • the position detecting means detects the least reflected wave detected by the reflected wave detecting means from among the plurality of power feeding side coils as a proximity coil.
  • the proximity coil can be detected without transmitting a signal to the power source, and power can be supplied from the power feeding unit to the power receiving unit with higher efficiency.
  • the fifth aspect of the invention it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency at a point where the supply of AC power is switched from one adjacent to the other.
  • the power supply side coil and the power reception side coil in both the alignment direction of the power supply side coils and the direction orthogonal to the alignment direction. It is possible to suppress a decrease in transmission efficiency caused by a shift of the central axis.
  • a plurality of power receiving side coils are provided and are arranged apart from each other on the same plane, so that a plurality of power receiving sides are caused by a shift of the central axis between the power feeding side coil and the power receiving side coil. Even if the power transmitted to some of the coils is reduced, the power transmitted to the rest of the plurality of power receiving coils is increased, so that a decrease in transmission efficiency due to the shift of the central axis is suppressed, and the power feeding unit to the power receiving unit Power can be supplied with high efficiency.
  • the transmission efficiency caused by the shift of the central axis between the power supply side coil and the power reception side coil is further increased by providing the power supply side coil with a diameter larger than that of the power reception side coil. Can be suppressed, and power can be supplied from the power feeding unit to the power receiving unit with high efficiency.
  • FIG. 7 shows a simulation result of transmission efficiency when a deviation dx between C 11 and C 2 is changed within a range of 0 to 3d 1 mm. It is a figure which shows the electric power feeding system of this invention in 2nd Embodiment.
  • Deviation of the center axis C 11, C 2 in the comparative product (dx, dy) is a graph showing the relationship between the transmission efficiency.
  • C 2 dx 6 is a graph showing the transmission efficiency when V is changed within the range of 0 to 2.5 d 1 mm.
  • L 2 0.03d 1 mm of the present inventions C1 shown in FIG. 10
  • FIG. 1 It is a figure which shows one Embodiment of the electric power feeding system of this invention in 6th Embodiment.
  • (A) And (B) is the perspective view and side view which respectively show the structure of the electric power feeding system shown in FIG. It is a top view which shows the structure of the electric power feeding system shown in FIG. It is a graph which shows the result of having simulated the transmission efficiency S21 of the conventional product B with respect to the shift
  • (A) And (B) is the perspective view and side view which respectively show the structure of the electric power feeding system shown in FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the problem of the conventional electric power feeding system.
  • a conventional A is a power supply system shown in FIG.
  • FIG. 22 is a graph showing a conventional product B is a power supply system shown in FIG. 25, the central axis C 1, the relationship between the C 2 shift d between transmission efficiency in.
  • (A) And (B) is the perspective view and side view which respectively show an example of the conventional electric power feeding system. Is a graph showing the relationship between the deviation of the center axes C 1, C 1 (dx, dy) and the transmission efficiency in the conventional product B shown in FIG. 25.
  • FIG. 1 is a diagram showing a power feeding system of the present invention in the first embodiment.
  • 2A and 2B are a perspective view and a side view of a power feeding unit and a power receiving unit that configure the power feeding system illustrated in FIG. 1.
  • the power feeding system 1 includes a power feeding unit 3 provided on a road 2 and the like, and a power receiving unit 5 provided on an abdomen of an automobile 4 or the like.
  • the power feeding unit 3 is opposed to the two power feeding side loop antennas 6 a and 6 b to which power is supplied and the power feeding side loop antennas 6 a and 6 b in the central axis direction.
  • Each of the feeding-side loop antennas 6a and 6b is provided in a circular loop shape, and its central axes C 11 and C 12 (FIG. 2) are directed from the road 2 toward the abdomen of the automobile 4, that is, in the vertical direction. It is arranged along. AC power from the AC power supply V (FIG. 1) is supplied to the above-described power supply side loop antennas 6a and 6b. These feeding-side loop antennas 6a and 6b are provided in the same manner.
  • the power supply side helical coils 7a and 7b are configured by winding a winding in a circular helical shape, for example.
  • the diameters of the power supply side helical coils 7a and 7b are larger than the diameters of the power supply side loop antennas 6a and 6b, respectively.
  • the feeding-side helical coils 7a and 7b are identical to each other, and are arranged coaxially with the feeding-side loop antennas 6a and 6b on the side of the automobile 4 of the feeding-side loop antennas 6a and 6b.
  • the power supply side loop antennas 6a and 6b are arranged on the same plane as the windings of the power supply side helical coils 7a and 7b farthest from the automobile 4.
  • the feeding loop antenna 6a and the feeding helical coil 7a and the feeding loop antenna 6b and the feeding helical coil 7b can be electromagnetically coupled to each other, that is, the feeding loop antennas 6a and 6b receive AC power.
  • the feeding loop antennas 6a and 6b receive AC power.
  • the above-described feeding-side helical coils 7a and 7b are provided on the same plane so as to be separated from each other in the arrangement direction X by a distance L 2 (FIG. 2).
  • the power receiving unit 5 When the power receiving unit 5 is arranged so as to be opposed to the power supply side helical coils 7 a and 7 b in the direction of the central axis, the power receiving unit 5 electromagnetically resonates and the power receiving side helical coil 8 And a power receiving side loop antenna 9 which is disposed so as to face the central axis direction and is electromagnetically coupled to the power receiving side helical coil 8.
  • the power receiving side loop antenna 9 is connected to a load such as an in-vehicle battery (not shown). Further, the power receiving side loop antenna 9 is provided in a circular loop shape, and its central axis C 2 (FIG. 2) is arranged so as to extend from the abdomen of the automobile 4 toward the road 2, that is, along the vertical direction. Yes.
  • the power receiving side loop antenna 9 is provided with a diameter smaller than the diameter of the power feeding side loop antennas 6a and 6b described above.
  • the power receiving side helical coil 8 is configured by winding a winding in a circular helical shape, for example.
  • the diameter of the power receiving side helical coil 8 is smaller than the diameter of the power feeding side helical coils 7 a and 7 b and larger than the diameter of the power receiving side loop antenna 9. That is, the diameters of the power supply side helical coils 7 a and 7 b are set to be larger than the diameter of the power reception side helical coil 8.
  • the power receiving side helical coil 8 is arranged coaxially with the power receiving side loop antenna 9 on the road 2 side of the power receiving side loop antenna 9 described above. In the present embodiment, the power receiving side loop antenna 9 is disposed on the same plane as the winding of the power receiving side helical coil 8 farthest from the road 2.
  • the power receiving side loop antenna 9 and the power receiving side helical coil 8 are within a range where they are electromagnetically coupled to each other, that is, within a range where an induction current is generated in the power receiving side loop antenna 9 when an alternating current flows through the power receiving side helical coil 8. Are spaced apart from each other.
  • the power receiving unit 5 of the automobile 4 approaches the power feeding unit 3 provided on the road 2, and the power feeding side helical coils 7a and 7b and the power receiving side helical coil 8 are spaced from each other in the central axis direction. Then, the power supply side helical coils 7a and 7b and the power reception side helical coil 8 are electromagnetically resonated, and power can be supplied from the power supply unit 3 to the power reception unit 5 without contact.
  • the power is sent to the power supply side helical coils 7a and 7b by electromagnetic induction. That is, power is supplied to the power supply side helical coils 7a and 7b via the power supply side loop antennas 6a and 6b.
  • the power is wirelessly sent to the power receiving side helical coil 8 due to magnetic field resonance.
  • the power is sent to the power receiving side helical coil 8 by electromagnetic induction and supplied to a load connected to the power receiving side loop antenna 9.
  • the above-described power feeding system 1 includes a switch 10 a provided between the power feeding side loop antenna 6 a and the AC power source V, and a power feeding side loop antenna 6 b and the AC power source V.
  • the provided switch 10b, the CPU 11 for controlling on / off of the switches 10a and 10b, the transmitter 12 arranged in the vicinity of the power receiving side helical coil 8, and the two feeding side helical coils 7a and 7b are arranged respectively.
  • the switches 10a and 10b are connected in parallel to each other.
  • the switch 10a when the switch 10a is turned on and the switch 10b is turned off, the AC power from the AC power supply V is supplied only to the power feeding side loop antenna 6a and not to the power feeding side loop antenna 6b.
  • the switch 10a when the switch 10a is turned off and the switch 10b is turned on, the AC power from the AC power supply V is supplied only to the power supply side loop antenna 6b and not supplied to the power supply side loop antenna 6a.
  • the CPU 11 is connected to the switches 10a and 10b and receivers 13a and 13b, which will be described later, and controls the power feeding unit 3 as a whole.
  • the transmitter 12 is installed in the abdomen of the automobile 4 so as to be arranged in the vicinity of the power receiving side helical coil 8.
  • the transmitter 12 includes a light emitting element that transmits an optical signal, a transmission antenna that transmits a radio signal, a transmission circuit that controls the light emitting element and the transmission antenna, and the like. Is transmitted vertically downward.
  • the receiver 13a is installed on the road 2 so as to be arranged in the vicinity of the power supply side helical coil 7a.
  • the receiver 13b is installed on the road 2 so as to be disposed in the vicinity of the power supply side helical coil 7b.
  • Each of the receivers 13a and 13b includes a light receiving element that receives an optical signal, a receiving antenna that receives a radio signal, a receiving circuit that detects a signal received by the receiving element and the receiving antenna, and the like.
  • the optical signal or radio signal sent from the device 12 is received, and the result is output to the CPU 11.
  • the CPU 11 functions as position detection means, and is arranged at a position closest to the power receiving side helical coil 8 out of the two power feeding side helical coils 7a and 7b based on the reception results from the receivers 13a and 13b. Is detected as a proximity coil. Specifically, the CPU 11 detects the power supply side helical coil 7a as a proximity coil when the signal level received by the receiver 13a is higher than the signal level received by the receiver 13b, and the signal level received by the receiver 13b is When the signal level is higher than the signal level received by the receiver 13a, the power supply side helical coil 7b is detected as a proximity coil.
  • the CPU 11 functions as a first power supply means and controls on / off of the switches 10a and 10b so as to supply power only to the proximity coil detected as described above of the two power supply side helical coils 7a and 7b. Specifically, when the power supply side helical coil 7a is detected as a proximity coil, the CPU 11 turns on the switch 10a, turns off the switch 10b, and the power from the AC power supply V is supplied only to the power supply side helical coil 7a. To control. On the other hand, when the power supply side helical coil 7b is detected as a proximity coil, the CPU 11 turns off the switch 10a and turns on the switch 10b so that the power from the AC power supply V is supplied only to the power supply side helical coil 7b. To do.
  • the power feeding side helical coil 7a by providing a plurality of 7b, the central axis C 11 of the feed-side helical coil 7a, 7b and the receiving side helical coil 8, 12, and C A decrease in transmission efficiency caused by the deviation of 2 can be suppressed.
  • the CPU 11 supplies power to only one proximity coil of the two power supply side helical coils 7a and 7b, interference caused by simultaneous power supply to the plurality of power supply side helical coils 7a and 7b is eliminated.
  • the CPU 11 detects the proximity coil based on the signals received by the two receivers 13a and 13b, so that the proximity coil can be accurately detected. it can.
  • the present inventors changed the above-described deviation dx between the central axes C 1 and C 2 in the range of 0 to 2.3 d 1 mm. with simulating the transmission efficiency from the feeding side helical coil 7 to the power receiving side helical coil 8, the arrangement direction of the present invention product a, which is a power supply system 1 shown in FIG.
  • the feeding-side loop antennas 6, 6a, 6b are also the same.
  • the power receiving side helical coil 8 is the same for both the conventional product B and the product A of the present invention, and the power receiving side loop antenna 9 is the same for the conventional product B and the product A of the present invention.
  • the distance L 1 is fixed to 0.67 d 1 mm, which is the same for both the conventional product B and the product A of the present invention, and the distance L 2 is fixed to 0.05 d 1 mm.
  • the AC power source V is supplied only to the feeding loop antenna 6a and the feeding helical coil 7a, and the deviation dx is 1.5 d 1 mm.
  • the AC power V is supplied only to the power supply side loop antenna 6b and the power supply side helical coil 7b.
  • the characteristic impedance of the power receiving side loop antenna 9 is fixed to 50 ⁇
  • the characteristic impedance of the power supply side loop antennas 6a and 6b to which the AC power supply V is supplied is set to 50 ⁇
  • the AC power supply V is cut off.
  • the characteristic impedance of one of the two was set to 1000 ohms to make a pseudo open state.
  • the transmission efficiency gradually decreased as the deviation dx increased.
  • the product A of the present invention although there is a slight decrease in the transmission efficiency near the power supply switching point, Beyond that, it becomes a high-efficiency area again, and it can be said that a high-efficiency transmission area has been created continuously.
  • the transmitter 12 is disposed close to the power receiving side helical coil 8
  • the receivers 13a and 13b are disposed close to the power feeding side helical coils 7a and 7b, respectively, and the CPU 11 is operated by the receivers 13a and 13b.
  • the proximity coil is detected based on the received optical signal or radio signal from the transmitter 12, but in the second embodiment, the transmitter 12 and the receivers 13a and 13b are omitted.
  • the power receiving side helical coil 8 is connected at both ends, and power is supplied to the power receiving side helical coil 8 to periodically pilot signals (FIG. 5).
  • a receiving circuit 15a connected to both ends of the two power supply side helical coils 7a and 7b and detecting the pilot signals received by the two power supply side helical coils 7a and 7b. , 15b.
  • the receiving circuits 15a and 15b supply the detected pilot signal to the CPU 11.
  • the CPU 11 detects the feeding-side helical coils 7a and 7b corresponding to the reception circuit 15a and 15b having the highest received level of the received pilot signal as a proximity coil. That is, when the reception level of the pilot signal received by the reception circuit 15a is higher than the reception level of the pilot signal received by the reception circuit 15b, the CPU 11 detects the power supply side helical coil 7a as a proximity coil. When the reception level of the pilot signal received by the reception circuit 15b is higher than the reception level of the pilot signal received by the reception circuit 15a, the power supply side helical coil 7b is detected as a proximity coil.
  • the CPU 11 detects the one having the highest pilot signal reception level from the power receiving side helical coil 8 among the two power supply side helical coils 7a and 7b as the proximity coil. Since there is no need to provide the transmitter 12 and the receivers 13a and 13b for transmitting and receiving optical signals and radio signals separately from the helical coils 7a and 7b and the power receiving side helical coil 8, the number of components can be reduced.
  • the wireless device 12 and the receivers 13a and 13b are omitted. That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 6, the two power supply side loop antennas 6 a and 6 b are provided between the AC power supply V and the two power supply side helical coils 7 a and 7 b, respectively. Reflected wave detectors 16a and 16b are further provided as reflected wave detecting means for detecting reflected waves directed to the AC power supply V via the loop antennas 6a and 6b. As the reflected wave detectors 16a and 16b, directional detectors, circulators, and the like are conceivable. The reflected wave detectors 16 a and 16 b output the detected reflected wave to the CPU 11.
  • the CPU 11 detects the smallest reflected wave detected by the reflected wave detectors 16a and 16b as a proximity coil. Specifically, the CPU 11 functions as a second power supply unit, and first sequentially turns on the switches 10a and 10b with a time difference to supply power sequentially to the power supply side helical coils 7a and 7b in a short time. At this time, the CPU 11 detects the lowest reflected wave level detected by the reflected wave detectors 16a and 16b as a proximity coil, and controls the switches 10a and 10b so as to supply power only to the detected proximity coil. To do.
  • the CPU 11 monitors the reflected wave of the proximity coil.
  • the CPU 11 stops the power supply to the proximity coil, sequentially turns on the switches 10a and 10b with a time difference, and the power supply side helical Electric power is supplied to the coils 7a and 7b in a short time in order.
  • the CPU 11 detects the lowest reflected wave level detected by the reflected wave detectors 16a and 16b as a proximity coil in the same manner as the first, and switches 10a and 10a to supply power only to the detected proximity coil. 10b is controlled. This is repeated below.
  • the CPU 11 detects, as the proximity coil, the one with the least reflected waves detected by the reflected wave detectors 16a and 16b among the two power supply side helical coils 7a and 7b.
  • the proximity coil can be detected without periodically transmitting a signal to the side helical coil 8, and power can be supplied from the power feeding unit 3 to the power receiving unit 5 with higher efficiency.
  • the feeding-side helical coils 7a and 7b are arranged apart from each other. However, in the fourth embodiment, as shown in FIG. They are placed in layers. In this way, by arranging the feeding-side helical coils 7a and 7b to overlap each other, the transmission efficiency is reduced at the point where the power supply from the AC power supply V is switched from the feeding-side loop antenna 6a to the feeding-side loop antenna 6b. Can be prevented.
  • the present invention product B 1 w 0.17d 1 mm
  • the present invention product B 2 w 0.33d 1 mm
  • the present invention product B 3 w 0.5d 1 mm
  • the present invention product B 4 It was w 0.67d 1 mm
  • the present invention product B 5 w 0.83d 1 mm.
  • the AC power source for the present invention product B 1 point for switching to the power supply side loop antenna 6b power supply from the power supply side loop antenna 6a from the V x 1.42d 1 mm
  • x 1.26d 1 mm for the present invention product B 3
  • the power feeding side loop antennas 6a and 6b, the power feeding side helical coils 7a and 7b, the power receiving side helical coil 8, and the power receiving side loop antenna 9 in the products B 1 to B 5 of the present invention are the same as those of the product A of the present invention. ing.
  • the distance L 3 in the central axis direction Z of the power supply side helical coils 7a and 7b was set to 0.017d 1 mm.
  • the efficiency was low, 65.6%.
  • the transmission efficiency at the switching point with the lowest transmission efficiency is 85.3%, which indicates that an efficiency increase of nearly 20% can be expected.
  • the overlap width w is set in the range of 0.5d 1 mm to 0.67d 1 mm.
  • the feeding-side helical coils 7a and 7b and the receiving-side helical coil 8 formed by winding the windings in a helical shape are used as the feeding-side coil and the receiving-side coil.
  • the fifth embodiment as shown in FIGS. 10 and 11, as the power supply side coil and the power reception side coil, power supply side spiral coils 17a and 17b formed by spirally winding a conductive wire on a plane such as a substrate, A power receiving side spiral coil 18 is used.
  • the power supply side spiral coils 17a and 17b and the power reception side spiral coil 18 are wound in a square shape.
  • the power feeding side loop antennas 6a and 6b and the power receiving side loop antenna 9 are also provided in a square loop shape.
  • the power supply side spiral coils 17a and 17b may be separated from each other as shown in FIG. 10, or may be overlapped as shown in FIG.
  • the inventors of the present invention have compared the power receiving side spiral coil 18 on the XY plane with the center axes C 11 and C 2 shifted (in a comparative product having one power supply side spiral coil and one power supply side loop antenna).
  • dx, dy when the transmission efficiency is changed from 0 mm ⁇ dx ⁇ 1.5 d 1 mm and 0 ⁇ dy ⁇ 1.5 d 1 mm to the transmission efficiency from the power supply side spiral coils 17 a and 17 b to the power reception side spiral coil 18.
  • the shape is close to a square shape, and it can be said that the comparative product has a higher efficiency area than the conventional product.
  • the inventors changed the deviation dx in the range of 0 mm to 2.5 d 1 mm for the products C 1 and C 2 of the present invention having different distances L 2 in the power feeding system 1 having the configuration shown in FIG.
  • the transmission efficiency from the power supply side spiral coils 17a and 17b to the power reception side spiral coil 18 was simulated.
  • the transmission efficiency from 17a, 17b to the power receiving side spiral coil 18 was simulated. The results are shown in FIG.
  • the power feeding side loop antennas 6a and 6b are the same as each other, and one side L 11 is set to 2.79d 1 mm.
  • Feeding-side spiral coils 17a, 17b are also identical to each other, and one side L 21 Invention Product A, the feeding-side helical coil 7a of B, the same 3d 1 mm and the diameter R 21 of 7b.
  • the power receiving side spiral coil 18 also has one side L 12 having the same d 1 mm as the diameter R 22 of the power receiving side helical coil 8 of the products A and B of the present invention.
  • the power receiving side loop antenna 9 has one side L 12 of 0.35 d 1 mm.
  • the distance L 2 is fixed at 0.67 d 1 mm.
  • the products C 1 and C 2 of the present invention and the products D 1 to D 5 of the present invention all have the minimum transmission efficiency of 70% or more.
  • the product C 1 of the present invention can have the lowest transmission efficiency of 83% and the highest efficiency.
  • the power supply side spiral coils 17a and 17b and the power reception side spiral coil 18 are formed in a square spiral shape, and these two power supply side spiral coils 17a and 17b are mutually connected on the same plane.
  • both the arrangement direction X of the power supply side spiral coils 17a and 17b and the direction orthogonal to the arrangement direction Y in the XY plane orthogonal to the axial direction Z of the two power supply side spiral coils 17a and 17b It is possible to suppress a decrease in transmission efficiency caused by the shift of the central axes C 11 , C 12, and C 2 .
  • the two power supply side coils are arranged, but the present invention is not limited to this. Three or more power supply coils may be arranged. Further, by developing this and arranging a large number of feeding side coils in a staggered manner, it is possible to further expand the high transmission efficiency area. In addition to arranging the power supply side coils not only in a linear arrangement of the power supply side coils but also in a plane, it is possible to transmit power corresponding to the movement of the power reception side coil on the plane.
  • FIG. 15 is a diagram showing an embodiment of the power feeding system of the present invention.
  • 16A and 16B are a perspective view and a side view showing the configuration of the power feeding system shown in FIG.
  • FIG. 17 is a top view illustrating a configuration of the power feeding system illustrated in FIG. 15.
  • the power supply system 1 includes a power supply unit 3 as a power supply unit provided on a road 2 and the like, and a power reception unit 5 as a power reception unit provided in an abdomen of an automobile 4 or the like. ing.
  • the power feeding unit 3 is arranged to be separated from the power feeding side loop antenna 6 to which power is supplied so as to face the power feeding side loop antenna 6 in the central axis direction.
  • the feeding-side loop antenna 6 is provided in a circular loop shape, and is arranged so that its central axis C 1 is along the direction from the road 2 toward the abdomen of the automobile 4, that is, the vertical direction.
  • the power feeding side loop antenna 6 is supplied with AC power from an AC power source (not shown).
  • the power supply side helical coil 7 is constituted by winding a winding in a circular helical shape having a diameter larger than the diameter of the power supply side loop antenna 6, for example.
  • the power supply side helical coil 7 is disposed coaxially with the power supply side loop antenna 6 on the vehicle 4 side of the power supply side loop antenna 6.
  • the feeding-side loop antenna 6 is arranged on the same plane as the winding of the feeding-side helical coil 7 that is farthest from the automobile 4.
  • the feeding side loop antenna 6 and the feeding side helical coil 7 are within the range where they can be electromagnetically coupled to each other, that is, when AC power is supplied to the feeding side loop antenna 6 and an AC current flows, They are separated from each other within a range where induction occurs.
  • the power receiving unit 5 is electromagnetically resonated with two power receiving side helical coils 8a and 8b, and the power receiving side helical coil 8a. , 8b and two power receiving side loop antennas 9a, 9b which are disposed so as to face each other in the central axis direction and are electromagnetically coupled to the power receiving side helical coils 8a, 8b.
  • a load such as an in-vehicle battery (not shown) is connected to the power receiving side loop antennas 9a and 9b. This load is supplied with the sum of the power supplied to the power receiving side loop antennas 9a and 9b.
  • the power receiving side loop antennas 9a and 9b are provided in a circular loop shape, and their center axes C 21 and C 22 are arranged so as to extend from the abdomen of the automobile 4 toward the road 2, that is, along the vertical direction. ing.
  • the power receiving side loop antennas 9a and 9b are provided in the same manner, and are provided with a diameter smaller than the diameter of the power feeding side loop antenna 6 described above.
  • the power receiving side helical coils 8a and 8b are provided in the same manner, and the windings are circular with a diameter smaller than the diameter of the power feeding side helical coil 7 and larger than the diameter of the power receiving side loop antennas 9a and 9b. Helical wound. That is, the diameter of the power supply side helical coil 7 is set to be larger than the diameter of the power reception side helical coils 8a and 8b.
  • the power receiving side helical coils 8a and 8b are respectively arranged coaxially with the power receiving side loop antennas 9a and 9b on the road 2 side of the power receiving side loop antennas 9a and 9b. In the present embodiment, the power receiving side loop antennas 9a and 9b are arranged on the same plane as the windings of the power receiving side helical coils 8a and 8b farthest from the road 2.
  • the power receiving side loop antenna 9a and the power receiving side helical coil 8a and the power receiving side loop antenna 9b and the power receiving side helical coil 8b are within the range where they are electromagnetically coupled to each other, that is, when an alternating current flows through the power receiving side helical coils 8a and 8b.
  • the power receiving side loop antennas 9a and 9b are provided apart from each other within a range where an induced current is generated. Further, the above-described power receiving side helical coils 8a and 8b are provided apart from each other on the same plane.
  • the power supply side helical coil 7 and the power reception side helical coils 8a and 8b face each other with a space therebetween in the central axis direction
  • the power supply side helical The coil 7 and the power receiving side helical coils 8a and 8b can electromagnetically resonate to supply power from the power feeding unit 3 to the power receiving unit 5 in a non-contact manner.
  • the electric power is sent to the feeding-side helical coil 7 by electromagnetic induction. That is, power is supplied to the power supply side helical coil 7 via the power supply side loop antenna 6.
  • the power is wirelessly sent to the power receiving side helical coils 8a and 8b by magnetic field resonance.
  • the power is sent to the power receiving side loop antennas 9a and 9b by electromagnetic induction and supplied to the load connected to the power receiving side loop antennas 9a and 9b.
  • the power receiving side helical coil 8a, 8b and the power receiving side loop antenna 9a by providing a plurality of 9b, the center axis C 1 and the power reception side helical coil 8a of the feeding-side helical coil 7, and 8b A reduction in transmission efficiency due to the shift between the central axes C 21 and C 22 can be suppressed, and power can be supplied from the power feeding unit 3 to the power receiving unit 5 with high efficiency.
  • the product of the present invention is a power supply system 1 shown in FIGS.
  • the deviation d indicates a deviation between the center of the two central axes C 21 and C 22 and the central axis C 1 as shown in FIG.
  • the power supply-side helical coil 7 is the same for the conventional product B and the product of the present invention, and the diameter R 21 is 4 Dmm.
  • the distance A between the central axes C 21 and C 22 is fixed to 2 Dmm.
  • the transmission efficiency (S21 + S31) of the product of the present invention indicated by a solid line is suppressed from lowering of the transmission efficiency due to the shift d compared to the transmission efficiency S21 of the conventional product B indicated by the dotted line in the figure.
  • the conventional product B can maintain a high transmission efficiency S21 when the deviation d is within 1.33 Dmm, but when the deviation d is 1.33 Dmm or more, the transmission efficiency S21 rapidly decreases.
  • the product of the present invention can expand the range of the deviation d that can maintain high transmission efficiency (S21 + S31) from the above 1.33 Dmm to 2.33 Dmm.
  • the energy radiated from the power supply side helical coil 7 is evenly transmitted to the two power reception side helical coils 8a and 8b. It can be seen that the amount of transmission to the power receiving side helical coil 8a increases with the increase, and the amount of transmission to the power receiving side helical coil 8b decreases.
  • the AC power transmitted to the power receiving side loop antennas 9a and 9b is to be taken out as DC. It is a simple and practical method to further provide an AC / DC converter for converting the direct current into direct current, and to combine the direct currents converted by the AC / DC converter.
  • the AC power transmitted to the power receiving side loop antennas 9a and 9b may be combined as long as the wavelength of the AC power is extremely large compared to the shift d and the loss due to the phase difference is not a problem.
  • the frequency of AC power is fixed at f0 MHz. Since f0 is about 10 MHz, the wavelength is about 30 mm, and the phase difference due to the deviation d of Dmm is a loss that hardly causes a problem.
  • the transmission efficiency S21 and S31 with respect to the AC frequency supplied to the feeding-side loop antenna 6 and the transmission efficiency S32 between the feeding-side helical coil 7 and the receiving-side helical coil 8 were simulated. The results are shown in FIG.
  • the transmission efficiency S32 between S31 and the power receiving side helical coils 8a and 8b was simulated. The results are shown in FIG. As shown in the figure, when the distance A between the two power receiving side helical coils 8a and 8b is shortened, the mutual interference between the two power receiving side helical coils 8a and 8b, that is, the transmission efficiency S32 increases, and the transmission efficiency S32 is reduced. The maximum frequency increases. For this reason, it is necessary to fix the distance A between the two power receiving side helical coils 8a and 8b.
  • the central axis C of the power supply side helical coil 7 and the power reception side helical coils 8a, 8b is provided by providing a plurality of power reception side helical coils 8a, 8b and arranging them separately on the same plane. It is possible to suppress a reduction in transmission efficiency due to the shift of 1 and C 21 and C 22 and to supply power from the power feeding unit 3 to the power receiving unit 5 with high efficiency.
  • the power supply helical coil 7 and the power receiving side helical coil 7 are further provided with the diameter R 21 of the power supply helical coil 7 larger than the diameter R 22 of the power receiving side helical coils 8a and 8b.
  • a reduction in transmission efficiency due to the shift of the central axes C 1 and C 21 and C 22 from the coils 8a and 8b can be suppressed, and power can be supplied from the power feeding unit 3 to the power receiving unit 5 with high efficiency.
  • the power receiving side loop antennas 9a and 9b and the power receiving side helical coils 8a and 8b are provided, respectively, but the present invention is not limited to this. There may be a plurality of power reception side loop antennas and power reception side helical coils, for example, three or more.
  • the diameter R 21 of the power supply helical coil 7 is set larger than the diameter R 22 of the power receiving side helical coils 8a, 8b, but the present invention is not limited to this.
  • power receiving helical coil 8a by displacement d even decreases the power transmitted one to the 8b may be more the power transmitted to the other, for example, the diameter R 21 of the feeding helical coil 7, the power receiving side helical coil 8a, may be provided the same as the diameter R 22 of 8b.

Landscapes

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Abstract

【課題】給電側コイルと受電側コイルとの中心軸のずれに起因する伝送効率の低下を抑制し、給電部から受電部へ高効率で電力を供給することができる給電システムを提供する。 【解決手段】給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂが２つ設けられている。受電側ヘリカルコイル８は、２つの給電側ヘルカルコイル７ａ、７ｂに対してその中心軸方向に対向するように離間して配置されると当該給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂと電磁共鳴して給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂからの電力が伝送される。ＣＰＵ１１は、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂのうち受電側ヘリカルコイル８に最も近い位置に配置されている１つを近接コイルとして検出し、検出された近接コイルのみ電力を供給するようにスイッチ１０ａ、１０ｂのオンオフを制御する。

Description

給電システム
　本発明は、給電システムに係り、特に、給電側コイルから受電側コイルに非接触で電力を供給する給電システムに関するものである。
　上述した給電システムとして、例えば図２１及び図２２に示すものが知られている（特許文献１、２）。同図に示すように、給電システム１は、給電部３と、受電部５と、を備えている。上記給電部３は、電力が供給される給電側ループアンテナ６と、給電側ループアンテナ６に対してその中心軸方向に対向するように離間して配置され当該給電側ループアンテナ６に電磁結合された給電側ヘリカルコイル７（＝給電側コイル）と、が設けられている。上記給電側ループアンテナ６に電力が供給されると、その電力が電磁誘導により給電側ヘリカルコイル７に送られる。
　上記受電部５は、給電側ヘリカルコイル７に対してその中心軸方向に対向するように離間して配置されると電磁共鳴する受電側ヘリカルコイル８（＝受電側コイル）と、この受電側ヘリカルコイル８に対してその中心軸方向に対向するように離間して配置され当該受電側ヘリカルコイル８に電磁結合された受電側ループアンテナ９と、が設けられている。給電側ヘリカルコイル７に電力が送られると、その電力が磁界の共鳴によって受電側ヘリカルコイル８にワイヤレスで送られる。
　さらに、受電側ヘリカルコイル８に電力が送られると、その電力が電磁誘導によって受電側ループアンテナ９に送られ、この受電側ループアンテナ９に接続された負荷に供給される。上述した給電システム１によれば、給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８との電磁共鳴により非接触で給電側から受電側に電力を供給することができる。
　そして、上述した受電部５を自動車４に設け、給電部３を道路２などに設けることにより、上述した給電システム１を利用してワイヤレスで自動車４に搭載された負荷に電力を供給することが考えられている。ところで、上述した給電システム１においては、給電側ヘリカルコイル７の中心軸Ｃ1と、受電側ヘリカルコイル８の中心軸Ｃ2と、が同軸となるように、自動車４を停車させることは難しく、図２３に示すように中心軸Ｃ1、Ｃ2にずれｄが生じることがある。
　本発明者らは、上述した図２２に示す給電システム１である従来品Ａにおいて、上述した中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄを０ｍｍ～Ｄｍｍの範囲で変化させたときの受電側ループアンテナ９の伝送効率をシミュレーションした。結果を図２４の実線で示す。
　なお、このとき給電側ループアンテナ６及び受電側ループアンテナ９は、互いに同一であり、径Ｒ11＝Ｒ12＝０．６Ｄｍｍとしている。上記給電側ヘリカルコイル７及び受電側ヘリカルコイル８は、互いに同一であり、径Ｒ21＝Ｒ22＝Ｄｍｍとしている。また、給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８との距離Ｌ1は０．６８Ｄｍｍに固定されている。さらに、給電側ループアンテナ６、受電側ループアンテナ９の特性インピーダンスは、何れも５０Ωとしている。
　図２４の実線に示すように、中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄが０ｍｍ～０．３３Ｄｍｍであれば、伝送効率はほぼ１００％となるが、中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄが０．３３Ｄｍｍを超える伝送効率が低下しはじめ、ずれｄが大きくなるに従って伝送効率の低下も大きくなる。
　そこで、この問題を解決するために、図２５に示すように、給電側ヘリカルコイル７の径Ｒ21を受電側ヘリカルコイル８の径Ｒ22に比べて大きくして、中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄによる伝送効率の低下を抑えることが考えられている。
　この図２５に示す給電システム１である従来品Ｂにおいて、中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄを０ｍｍ～Ｄｍｍの範囲で変化させたときの受電側ループアンテナ９の伝送効率を測定した結果を図２４の点線で示す。
　なお、このとき受電側ループアンテナ９は、従来品Ａと同じで、径Ｒ12＝０．６Ｄｍｍとし、受電側ヘリカルコイル８は、従来品Ａと同じで、径Ｒ22＝Ｄｍｍとしている。また、給電側ループアンテナ６は、径Ｒ11＝１．７Ｄｍｍとし、給電側ヘリカルコイル７は径Ｒ21＝２Ｄｍｍとしている。さらに、距離Ｌ1は従来品Ａと同様に０．６８Ｄｍｍに固定している。
　図２４の点線で示すように、給電側ヘリカルコイル７の径Ｒ21を受電側ヘリカルコイル８の径Ｒ22に比べて大きくすることにより、伝送効率の低下を抑制できる。さらに、給電側ヘリカルコイル７の径Ｒ21を２Ｄｍｍから４Ｄｍｍに大きくすると一層、伝送効率の低下が抑制されることも確認されている。
　しかしながら、このように給電側ヘリカルコイル７の径Ｒ21を受電側ヘリカルコイル８の径Ｒ22に比べて大きくしてもまだ中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄに起因する伝送効率の低下の抑制が十分でない、という問題があった。
　また、本発明者らは、上述した図２５に示す給電システム１において、上述した受電側ヘリカルコイル８を図中のＸＹ平面上において中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれ（ｄｘ、ｄｙ）を０ｍｍ≦ｄｘ≦１．５ｄ1ｍｍ、０≦ｄｙ≦１．５ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの受電側ループアンテナ９の伝送効率をシミュレーションした。結果を図２６に示す。
　なお、このとき受電側ループアンテナ９としては径Ｒ12が０．５ｄ1ｍｍのものを用い、受電側ヘリカルコイル８としては径Ｒ22がｄ1ｍｍのものを用いている。また、給電側ループアンテナ６としては径Ｒ11が２．６７ｄ1ｍｍのものを用い、給電側ヘリカルコイル７としては径Ｒ21が３ｄ1ｍｍのものを用いている。即ち、給電側ヘリカルコイル７の径Ｒ21は受電側ヘリカルコイル８の径Ｒ22のおよそ３倍となる。さらに、給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８との距離Ｌ1は０．６７ｄ1ｍｍに固定し、給電側ループアンテナ６、受電側ループアンテナ９の特性インピーダンスは、何れも５０Ωとしている。
　同図に示すように、中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄｘ、ｄｙが０ｍｍ～ｄ1ｍｍであれば、伝送効率は１００％近くになるが、中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄｘ、ｄｙがｄ1ｍｍを超える伝送効率が低下しはじめ、ずれｄが大きくなるに従って伝送効率の低下も大きくなる、という問題があった。
　また、特許文献３には、給電側コイルを自動車の進行方向に沿って複数並べて配置する給電システムが提案されている。この給電システムは、複数の給電側コイルのうち自動車の進行方向後ろ側から前側に向かって１つづつ順次電力を給電させて、自動車を進行方向に向かって移動させるものであり、自動車を停車したまま給電できるものではない。
特開２０１０－１２４５２２号公報 特開２０１０－６８６５７号公報 特開２００９－７１９０９号公報
　そこで、本発明は、給電側コイルと受電側コイルとの中心軸のずれに起因する伝送効率の低下を抑制し、給電部から受電部へ高効率で電力を供給することができる給電システムを提供することを課題とする。
　上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、電力が供給される複数の給電側コイルと、前記複数の給電側コイルに対してその中心軸方向に対向するように離間して配置されると当該給電側コイルと電磁共鳴して前記給電側コイルからの電力が伝送される受電側コイルと、前記複数の給電側コイルのうち前記受電側コイルに最も近い位置に配置されている１つを近接コイルとして検出する位置検出手段と、前記複数の給電側コイルのうち前記位置検出手段により検出された前記近接コイルのみ電力を供給する第１電力供給手段と、を備えたことを特徴とする給電システムに存する。
　請求項２記載の発明は、前記受電側コイルに近接配置された、光信号又は無線信号を出力する送信器と、前記複数の給電側コイル毎に近接配置された、前記送信器からの光信号を受光又は無線信号を受信する複数の受信器と、を備え、前記位置検出手段が、前記複数の受信器により受信された信号に基づいて前記近接コイルを検出することを特徴とする請求項１に記載の給電システムに存する。
　請求項３記載の発明は、前記受電側コイルから定期的に無線信号を送信させる送信手段と、前記複数の給電側コイルが受信した前記受電側コイルからの無線信号を検波する受信手段と、を備え、前記位置検出手段が、前記複数の給電側コイルのうち前記受電側コイルからの信号の受信レベルが最も高いものを前記近接コイルとして検出することを特徴とする請求項１に記載の給電システムに存する。
　請求項４記載の発明は、前記複数の給電側コイルに順次電力を供給する第２電力供給手段と、前記各給電側コイルでの前記電力の反射波を検出する反射波検出手段と、をさらに備え、前記位置検出手段が、前記複数の給電側コイルのうち、前記第２電力供給手段による電力供給中に前記反射波検出手段により検出された反射波が最も小さいものを前記近接コイルとして検出することを特徴とする請求項１に記載の給電システムに存する。
　請求項５記載の発明は、前記給電側コイル及び前記受電側コイルが、円形のヘリカル状に形成され、前記複数の給電側コイルは、互いに一部が重ねられるように配置されていることを特徴とする請求項１～４何れか１項に記載の給電システムに存する。
　請求項６記載の発明は、前記給電側コイル及び前記受電側コイルが、四角形のスパイラル状に形成され、前記複数の給電側コイルが、同一平面上に互いに離間して配置されていることを特徴とする請求項１～４何れか１項に記載の給電システムに存する。
　請求項７記載の発明は、電力が給電される給電側コイルと、前記給電側コイルに対して中心軸方向に対向するように離間して配置されると当該給電側コイルと電磁共鳴して前記給電側コイルからの電力が伝送される複数の受電側コイルと、を備え、前記複数の受電側コイルが、同一平面上に互いに離間して配置されていることを特徴とする給電システムに存する。
　請求項８記載の発明は、前記給電側コイルの径が、前記受電側コイルの径よりも大きく設けられていることを特徴とする請求項７に記載の給電システムに存する。
　以上説明したように請求項１記載の発明によれば、給電側コイルを複数設けることにより、給電側コイルと受電側コイルとの中心軸のずれによって生じる伝送効率の低下を抑制することができる。しかも、第１電力給電手段が、複数の給電側コイルのうち位置検出手段により検出された近接コイルのみ電力を供給することにより、複数の給電側コイルに同時に電力が供給されることによって生じる干渉がなくなり、より一層、給電側コイルと受電側コイルとの中心軸のずれによって生じる伝送効率の低下を抑制することができる。このため、給電部から受電部へ高効率で電力を供給することができる。
　請求項２記載の発明によれば、位置検出手段が、複数の受信器により受信された信号に基づいて近接コイルを検出するので、正確に近接コイルを検出することができる。
　請求項３記載の発明によれば、位置検出手段が、複数の給電側コイルのうち受電側コイルからの信号の受信レベルが最も高いものを近接コイルとして検出するので、給電側コイルや受電側コイルとは別に光信号や無線信号を送信、受信する送信器、受信器を設ける必要がないので、部品点数の削減を図ることができる。
　請求項４記載の発明によれば、位置検出手段が、複数の給電側コイルのうち反射波検出手段により検出された反射波が最も少ないものを近接コイルとして検出するので、受電側コイルに定期的に信号を送信しなくても近接コイルを検出することができ、より一層、高効率で給電部から受電部へ電力を供給することができる。
　請求項５記載の発明によれば、交流電力の供給を互いに隣り合った一方から他方に切り替える地点での伝送効率の低下を抑制することができる。
　請求項６記載の発明によれば、複数の給電側コイルの軸方向と直交する平面において、給電側コイルの並び方向及びこの並び方向に直交する方向の双方での給電側コイルと受電側コイルとの中心軸のずれによって生じる伝送効率の低下を抑制することができる。
　請求項７記載の発明によれば、受電側コイルを複数設けて、同一平面上に互いに離間して配置することにより、給電側コイルと受電側コイルとの中心軸のずれにより、複数の受電側コイルのいくつかに伝送される電力が減っても複数の受電側コイルの残りに伝送される電力が増えるため、中心軸のずれに起因する伝送効率の低下を抑制し、給電部から受電部へ高効率で電力を供給することができる。
　請求項８記載の発明によれば、給電側コイルの径を、受電側コイルの径よりも大きく設けることにより、より一層、給電側コイルと受電側コイルとの中心軸のずれに起因する伝送効率の低下を抑制し、給電部から受電部へ高効率で電力を供給することができる。
第１実施形態における本発明の給電システムを示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、図１に示す給電システムを構成する給電部及び受電部の斜視図及び側面図である。 図２５に示す従来品Ｂにおいて中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄを０ｍｍ～２．３ｄ1ｍｍの範囲内で変化させたときの伝送効率と、図２に示す本発明品Ａにおいて中心軸Ｃ11、Ｃ2のずれｄｘを０～３ｄ1ｍｍの範囲内で変化させたときの伝送効率と、をシミュレーションした結果を示すグラフである。 第２実施形態における本発明の給電システムを示す図である。 図４に示す受電側ヘリカルコイルの動作を示すタイムチャートである。 第３実施形態における本発明の給電システムを示す図である。 第４実施形態における給電システムを構成する給電部及び受電部の側面図である。 図７に示す２つの給電側ヘリカルコイルの重ね幅ｗを０．１７ｄ1ｍｍ、０．３３ｄ1ｍｍ、０．５ｄ1ｍｍ、０．６７ｄ1ｍｍ、０．８３ｄ1ｍｍとした本発明品Ｂ1～Ｂ5において、中心軸Ｃ11、Ｃ2のずれｄｘを０ｍｍ～２．５ｄ1ｍｍの範囲内で変化させたときの伝送効率を示すグラフである。 図７に示す給電側ヘリカルコイルの重ね幅ｗ＝０．５ｄ1ｍｍの本発明品Ｂ2において、中心軸Ｃ11、Ｃ2のずれｄｙ＝０ｍｍ、０．６７ｄ1ｍｍ、ｄ1ｍｍに固定した状態で、ずれｄｘ＝０ｍｍ～２．３ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの伝送効率を示すグラフである。 第５実施形態における本発明の給電システムを構成する給電部及び受電部の斜視図である。 第５実施形態における本発明の給電システムを構成する給電部及び受電部の斜視図である。 比較品における中心軸Ｃ11、Ｃ2のずれ（ｄｘ、ｄｙ）と伝送効率との関係を示すグラフである。 図１０に示す２つの給電側スパイラルコイルの距離Ｌ2を０．１ｄ1ｍｍ、０．０３ｄ1ｍｍとした本発明品Ｃ1、Ｃ2と、図１１に示す２つの給電側スパイラルコイルの重ね幅ｗを０．１７ｄ1ｍｍ、０．３３ｄ1ｍｍ、０．５ｄ1ｍｍ、０．６７ｄ1ｍｍとした本発明品Ｄ1～Ｄ4と、において、中心軸Ｃ11、Ｃ2のずれｄｘを０～２．５ｄ1ｍｍの範囲内で変化させたときの伝送効率を示すグラフである。 図１０に示す２つの給電側スパイラルコイルの距離Ｌ2＝０．０３ｄ1ｍｍの本発明品Ｃ１において、中心軸Ｃ１１、Ｃ２のずれｄｙ＝０ｍｍ、０．６７ｄ1ｍｍ、ｄ1ｍｍに固定した状態で、ずれｄｘ＝０ｍｍ～３ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの伝送効率を示すグラフである。 第６実施形態における本発明の給電システムの一実施形態を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、図１５に示す給電システムの構成を示す斜視図及び側面図である。 図１５に示す給電システムの構成を示す上面図である。 ずれｄに対する従来品Ｂの伝送効率Ｓ２１、本発明品の伝送効率Ｓ２１、Ｓ３１、（Ｓ２１＋Ｓ３１）をシミュレーションした結果を示すグラフである。 図１５に示す給電システムにおけるずれｄを説明するための説明図である。 （Ａ）はずれｄ＝０ｍｍ、距離Ａ＝３．３Ｄｍｍのときの本発明品の交流電流の周波数に対する伝送効率Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ３２を示すグラフであり、（Ｂ）はずれｄ＝０ｍｍ、距離Ａ＝２Ｄｍｍのときの本発明品の交流電流の周波数に対する伝送効率Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ３２を示すグラフである。 従来の給電システムの一例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、図２１に示す給電システムの構成を示す斜視図及び側面図である。 従来の給電システムの問題点を説明するための説明図である。 図２２に示す給電システムである従来品Ａと、図２５に示す給電システムである従来品Ｂと、における中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄと伝送効率との関係を示すグラフである。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、従来の給電システムの一例を示す斜視図及び側面図である。 図２５に示す従来品Ｂにおける中心軸Ｃ1、Ｃ1のずれ（ｄｘ、ｄｙ）と伝送効率との関係を示すグラフである。
第１実施形態
　以下、本発明の給電システムを図１及び図２に基づいて説明する。図１は、第１実施形態における本発明の給電システムを示す図である。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示す給電システムを構成する給電部及び受電部の斜視図及び側面図である。同図に示すように、給電システム１は、道路２上などに設けられた給電部３と、自動車４の腹部分などに設けられた受電部５と、を備えている。
　給電部３は、図１及び図２に示すように、電力が供給される２つの給電側ループアンテナ６ａ、６ｂと、この給電側ループアンテナ６ａ、６ｂに対してその中心軸方向に対向するように離間して配置され、給電側ループアンテナ６ａ、６ｂに電磁結合された給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂ（＝給電側コイル）と、が設けられている。
　この給電側ループアンテナ６ａ、６ｂはそれぞれ、円形のループ状に設けられていて、その中心軸Ｃ11及びＣ12（図２）が道路２から自動車４の腹部分に向かう方向、即ち鉛直方向に沿うように配置されている。上述した給電側ループアンテナ６ａ、６ｂには、交流電源Ｖ（図１）からの交流電力が供給されている。これら給電側ループアンテナ６ａ、６ｂは互いに同一に設けられている。
　上記給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂは、例えば巻線を円形のヘリカル状に巻いて構成されている。この給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂの径はそれぞれ、給電側ループアンテナ６ａ、６ｂの径よりも大きく設けられている。また、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂは、互いに同一であり、上記給電側ループアンテナ６ａ、６ｂの自動車４側に給電側ループアンテナ６ａ、６ｂと同軸上に配置されている。本実施形態では、給電側ループアンテナ６ａ、６ｂは、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂの最も自動車４から離れた側の巻線と同一平面上に配置されている。
　これにより、給電側ループアンテナ６ａ及び給電側ヘリカルコイル７ａと、給電側ループアンテナ６ｂ及び給電側ヘリカルコイル７ｂと、は互いに電磁結合できる範囲内、即ち、給電側ループアンテナ６ａ、６ｂに交流電力が供給され、交流電流が流れると給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂに電磁誘導が発生するような範囲内で、互いに離間して設けられている。また、上述した給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂは、同一平面上に互いにその並び方向Ｘにおいて距離Ｌ2（図２）だけ離間して設けられている。
　上記受電部５は、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂに対してその中心軸方向に対向するように離間して配置されると電磁共鳴する受電側ヘリカルコイル８と、この受電側ヘリカルコイル８に対してその中心軸方向に対向するように配置され受電側ヘリカルコイル８に電磁結合された受電側ループアンテナ９と、が設けられている。
　上記受電側ループアンテナ９には、図示しない車載バッテリなどの負荷が接続されている。また、受電側ループアンテナ９は、円形のループ状に設けられていて、その中心軸Ｃ2（図２）が自動車４の腹部分から道路２に向かう方向、即ち鉛直方向に沿うように配置されている。また、上記受電側ループアンテナ９は、上述した給電側ループアンテナ６ａ、６ｂの径よりも小さな径に設けられている。
　上記受電側ヘリカルコイル８は、例えば巻線を円形のヘリカル状に巻いて構成されている。この受電側ヘリカルコイル８の径は、上記給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂの径よりも小さく、上記受電側ループアンテナ９の径よりも大きく設けられている。即ち、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂの径は、受電側ヘリカルコイル８の径よりも大きくなるように設けられている。また、受電側ヘリカルコイル８は、上述した受電側ループアンテナ９の道路２側に、受電側ループアンテナ９と同軸上に配置されている。本実施形態では、受電側ループアンテナ９は、受電側ヘリカルコイル８の最も道路２から離れた側の巻線と同一平面上に配置されている。
　これにより、受電側ループアンテナ９と受電側ヘリカルコイル８とは、互いに電磁結合する範囲内、即ち、受電側ヘリカルコイル８に交流電流が流れると受電側ループアンテナ９に誘導電流が発生する範囲内に、互いに離間して設けられている。
　上述した給電システム１によれば、自動車４の受電部５が道路２に設けた給電部３に近づいて給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂと受電側ヘリカルコイル８とが中心軸方向に互いに間隔を空けて対向したときに、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂと受電側ヘリカルコイル８とが電磁共鳴して給電部３から受電部５に非接触で電力を供給できる。
　詳しく説明すると、上記給電側ループアンテナ６ａ、６ｂに交流電流が供給されると、その電力が電磁誘導により給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂに送られる。即ち、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂには、給電側ループアンテナ６ａ、６ｂを介して電力が供給される。給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂに電力が送られると、その電力が磁界の共鳴によって受電側ヘリカルコイル８にワイヤレスで送られる。さらに、受電側ヘリカルコイル８に電力が送られると、その電力が電磁誘導によって受電側ループアンテナ９に送られ、この受電側ループアンテナ９に接続された負荷に供給される。
　また、上述した給電システム１は、さらに図１に示すように、給電側ループアンテナ６ａと交流電源Ｖとの間に設けられたスイッチ１０ａと、給電側ループアンテナ６ｂと交流電源Ｖとの間に設けられたスイッチ１０ｂと、これらスイッチ１０ａ、１０ｂのオンオフを制御するＣＰＵ１１と、受電側ヘリカルコイル８の近傍に配置された送信器１２と、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂの近傍にそれぞれ配置された２つの受信器１３ａ及び１３ｂと、を備えている。
　上記スイッチ１０ａ及び１０ｂは、互いに並列に接続されてる。これにより、スイッチ１０ａをオンして、スイッチ１０ｂをオフすると、交流電源Ｖからの交流電力は、給電側ループアンテナ６ａのみ供給され、給電側ループアンテナ６ｂには供給されない。一方、スイッチ１０ａをオフして、スイッチ１０ｂをオンすると、交流電源Ｖからの交流電力は、給電側ループアンテナ６ｂのみに供給され、給電側ループアンテナ６ａには供給されない。
　上記ＣＰＵ１１は、これらスイッチ１０ａ及び１０ｂと、後述する受信器１３ａ及び１３ｂと、に接続されていて、給電部３全体の制御を司る。上記送信器１２は、受電側ヘリカルコイル８近傍に配置されるように自動車４の腹部分に設置されている。上記送信器１２は、光信号を送信する発光素子や無線信号を送信する送信アンテナと、これら発光素子や送信アンテナを制御する送信回路などから構成されていて、定期的に上記光信号又は無線信号を鉛直下側に向けて送信している。
　上記受信器１３ａは、給電側ヘリカルコイル７ａ近傍に配置されるように道路２上に設置されている。受信器１３ｂは、給電側ヘリカルコイル７ｂ近傍に配置されるように道路２上に設置されている。上記受信器１３ａ及び１３ｂは、それぞれ光信号を受信する受光素子や無線信号を受信する受信アンテナと、この受信素子や受信アンテナが受信した信号を検波する受信回路などから構成されていて、上記送信器１２から送られる光信号又は無線信号を受信し、その結果をＣＰＵ１１に対して出力している。
　上記ＣＰＵ１１は、位置検出手段として働き、上記受信器１３ａ及び１３ｂからの受信結果に基づいて２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂのうち受電側ヘリカルコイル８に最も近い位置に配置されている１つを近接コイルとして検出する。具体的には、ＣＰＵ１１は、受信器１３ａが受信した信号レベルが受信器１３ｂが受信した信号レベルよりも高いとき給電側ヘリカルコイル７ａを近接コイルとして検出し、受信器１３ｂが受信した信号レベルが受信器１３ａが受信した信号レベルよりも高いとき給電側ヘリカルコイル７ｂを近接コイルとして検出する。
　そして、ＣＰＵ１１は、第１電力供給手段として働き、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ及び７ｂのうち上述したように検出した近接コイルのみに電力を供給するようにスイッチ１０ａ、１０ｂのオンオフを制御する。具体的には、給電側ヘリカルコイル７ａが近接コイルとして検出された場合、ＣＰＵ１１は、スイッチ１０ａをオン、スイッチ１０ｂをオフして給電側ヘリカルコイル７ａのみに交流電源Ｖからの電力が供給されるように制御する。一方、給電側ヘリカルコイル７ｂが近接コイルとして検出された場合、ＣＰＵ１１は、スイッチ１０ａをオフ、スイッチ１０ｂをオンして給電側ヘリカルコイル７ｂのみに交流電源Ｖからの電力が供給されるように制御する。
　上述した第１実施形態の給電システム１によれば、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂを複数設けることにより、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂと受電側ヘリカルコイル８との中心軸Ｃ11、12及びＣ2のずれによって生じる伝送効率の低下を抑制することができる。しかも、ＣＰＵ１１が、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂのうち１つの近接コイルのみ電力を供給することにより、複数の給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂに同時に電力が供給されることによって生じる干渉がなくなり、より一層、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂと受電側ヘリカルコイル８との中心軸Ｃ11、12及びＣ2のずれによって生じる伝送効率の低下を抑制することができる。このため、給電部３から受電部５へ高効率で電力を供給することができる。
　また、上述した第１実施形態の給電システム１によれば、ＣＰＵ１１が、２つの受信器１３ａ、１３ｂにより受信された信号に基づいて近接コイルを検出するので、正確に近接コイルを検出することができる。
　次に、本発明者らは、図１６に示す給電システム１である従来品において、上述した中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄｘを０～２．３ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの給電側ヘリカルコイル７から受電側ヘリカルコイル８への伝送効率をシミュレーションすると共に、図２に示す給電システム１である本発明品Ａにおいて、上述した中心軸Ｃ11と中心軸Ｃ2との並び方向Ｘにおけるずれｄｘを０ｍｍ～３ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂから受電側ヘリカルコイル８への伝送効率をシミュレーションして本実施形態の効果を確認した。結果を図３に示す。
　なお、給電側ヘリカルコイル７、７ａ、７ｂは、互いに同一であり、径Ｒ21＝３ｄ1ｍｍとしている。給電側ループアンテナ６、６ａ、６ｂも、互いに同一である。受電側ヘリカルコイル８は、従来品Ｂも本発明品Ａも同一であり、受電側ループアンテナ９は、従来品Ｂも本発明品Ａも同一である。また、距離Ｌ1は、従来品Ｂも本発明品Ａも同じ０．６７ｄ1ｍｍに固定され、距離Ｌ2は０．０５ｄ1ｍｍに固定されている。
　さらに、本発明品Ａにおいては、ずれｄｘが０ｍｍ～１．５ｄ1ｍｍの場合、給電側ループアンテナ６ａ及び給電側ヘリカルコイル７ａのみに交流電源Ｖが供給され、ずれｄｘが１．５ｄ1ｍｍ～３ｄ1ｍｍの場合、給電側ループアンテナ６ｂ及び給電側ヘリカルコイル７ｂのみに交流電力Ｖが供給されるものとした。また、このシミュレーションにおいて、受電側ループアンテナ９の特性インピーダンスは５０Ωに固定し、給電側ループアンテナ６ａ、６ｂのうち交流電源Ｖが供給される方の特性インピーダンスを５０Ωとし、交流電源Ｖが遮断される方の特性インピーダンスを１０００オームに設定し、擬似的なオープン状態とした。
　図３に示すように、従来品ではずれｄｘが大きくなるに従い伝送効率は次第に低下していったが、本発明品Ａでは、給電の切り替えポイント付近での伝送効率の若干の低下はあるものの、それを超えた位置では再び高効率エリアとなり、高効率伝送エリアが連続的に作成できているといえる。
第２実施形態
　次に、第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、受電側ヘリカルコイル８に送信器１２を近接配置し、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂにそれぞれ受信器１３ａ、１３ｂを近接配置し、ＣＰＵ１１は、受信器１３ａ、１３ｂにより受信された送信器１２からの光信号又は無線信号に基づいて近接コイルを検出していたが、第２実施形態では、これら送信器１２、受信器１３ａ、１３ｂを廃止している。
　即ち、第２実施形態では、図４に示すように、受電側ヘリカルコイル８に両端に接続され、この受電側ヘリカルコイル８に電力を供給して定期的に無線信号としてのパイロット信号（図５参照）を送信させる送信手段としての送信回路１４と、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂの両端にそれぞれ接続され、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂが受信したパイロット信号を検波する受信回路１５ａ、１５ｂと、をさらに備えている。受信回路１５ａ、１５ｂは、検波したパイロット信号をＣＰＵ１１に対して供給する。
　ＣＰＵ１１は、受信回路１５ａ、１５ｂのうち受信したパイロット信号の受信レベルが最も高いものに対応する給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂを近接コイルとして検出する。即ち、ＣＰＵ１１は、受信回路１５ａによって受信されたパイロット信号の受信レベルが受信回路１５ｂによって受信されたパイロット信号の受信レベルよりも高い場合、給電側ヘリカルコイル７ａを近接コイルとして検出し、逆に、受信回路１５ｂによって受信されたパイロット信号の受信レベルが受信回路１５ａによって受信されたパイロット信号の受信レベルよりも高い場合、給電側ヘリカルコイル７ｂを近接コイルとして検出する。
　上述した第２実施形態によれば、ＣＰＵ１１が、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂのうち受電側ヘリカルコイル８からのパイロット信号の受信レベルが最も高いものを近接コイルとして検出するので、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂや受電側ヘリカルコイル８とは別に光信号や無線信号を送信、受信する送信器１２、受信器１３ａ、１３ｂを設ける必要がないので、部品点数の削減を図ることができる。
第３実施形態
　次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態においても、無線器１２、受信器１３ａ、１３ｂを廃止している。即ち、第３実施形態では、図６に示すように、２つの給電側ループアンテナ６ａ、６ｂのそれぞれと交流電源Ｖとの間にそれぞれ設けられ、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂから給電側ループアンテナ６ａ、６ｂを介して交流電源Ｖに向かう反射波を検出する反射波検出手段としての反射波検出器１６ａ、１６ｂをさらに備えている。上記反射波検出器１６ａ、１６ｂとしては、方向性検出器やサーキュレータなどが考えられる。反射波検出器１６ａ、１６ｂは、検出した反射波をＣＰＵ１１に対して出力する。
　給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂは、受電側ヘリカルコイル８が自身から離れると反射特性が劣化する。これを利用して、ＣＰＵ１１は、反射波検出器１６ａ、１６ｂが検出した反射波が、最も小さいものを近接コイルとして検出する。具体的には、ＣＰＵ１１は、第２電力供給手段として働き、まずスイッチ１０ａ、１０ｂを時間差を持って順次オンして、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂに順番に短時間で電力を供給する。このとき、ＣＰＵ１１は、反射波検出器１６ａ、１６ｂによって検出された反射波のレベルが最も低いものを近接コイルとして検出し、検出した近接コイルのみに電力を供給するようにスイッチ１０ａ、１０ｂを制御する。
　その後、ＣＰＵ１１は、近接コイルの反射波をモニタして、反射波が一定量を下回ると、近接コイルへの給電を停止し、スイッチ１０ａ、１０ｂを時間差を持って順次オンして、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂに順番に短時間で電力を供給する。そして、ＣＰＵ１１は、最初と同様に反射波検出器１６ａ、１６ｂによって検出された反射波のレベルが最も低いものを近接コイルとして検出し、検出した近接コイルのみに電力を供給するようにスイッチ１０ａ、１０ｂを制御する。以下これを繰り返す。
　上述した第３実施形態によれば、ＣＰＵ１１が、２つの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂのうち反射波検出器１６ａ、１６ｂにより検出された反射波が最も少ないものを近接コイルとして検出するので、受電側ヘリカルコイル８に定期的に信号を送信しなくても近接コイルを検出することができ、より一層、高効率で給電部３から受電部５へ電力を供給することができる。
第４実施形態
　次に、第４実施形態について説明する。上述した第１～３実施形態では、給電側ヘリカルコイル７ａ及び７ｂを互いに離間して配置していたが、第４実施形態では、図７に示すように、給電側ヘリカルコイル７ａ及び７ｂを一部重ねて配置している。このように、給電側ヘリカルコイル７ａ及び７ｂを一部重ねて配置することにより、交流電源Ｖからの電力供給を給電側ループアンテナ６ａから給電側ループアンテナ６ｂに切り替えるポイントでの伝送効率の低下を防ぐことができる。
　次に、本発明者らは、図７に示す構成の給電システム１において重ね幅ｗが互いに異なる本発明品Ｂ1～Ｂ5について、上述した中心軸Ｃ11、Ｃ2の並び方向Ｘにおけるずれｄｘを０～２．５ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂから受電側ヘリカルコイル８への伝送効率をシミュレーションして効果を確認した。結果を図８に示す。
　なお、本発明品Ｂ1のｗ＝０．１７ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ2のｗ＝０．３３ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ3のｗ＝０．５ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ4のｗ＝０．６７ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ5のｗ＝０．８３ｄ1ｍｍとした。また、交流電源Ｖからの電力供給を給電側ループアンテナ６ａから給電側ループアンテナ６ｂに切り替えるポイントを本発明品Ｂ1についてはｘ＝１．４２ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ2についてはｘ＝１．３４ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ3についてはｘ＝１．２６ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ4についてはｘ＝１．１７ｄ1ｍｍ、本発明品Ｂ5についてはｘ＝１．０９ｄ1ｍｍとしている。また、本発明品Ｂ1～Ｂ5における給電側ループアンテナ６ａ、６ｂ、給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂ、受電側ヘリカルコイル８、受電側ループアンテナ９は、本発明品Ａと同一のものを用いている。給電側ヘリカルコイル７ａ及び７ｂの中心軸方向Ｚの距離Ｌ3＝０．０１７ｄ1ｍｍとした。
　図３に示すように、上述した第１実施形態においては、交流電源Ｖからの電力供給を給電側ループアンテナ６ａから給電側ループアンテナ６ｂに切り替えるポイントであるｄｘ＝１．５ｄ1ｍｍで最も伝送効率が低く、６５．６％であった。これに対して、図８に示すように、重ね幅ｗを設けることにより、伝送効率を７０％以上にすることができた。詳しく説明すると、図８に示すように、第４実施形態においては、０．５ｄ1ｍｍまでは重ね幅ｗが大きくなるにつれて切り替えポイント付近で生じる伝送効率の低下が軽減されていったが、重ね幅ｗ＝０．８３ｄ1ｍｍでは重ね幅ｗ＝０．５ｄ1ｍｍよりも伝送効率低下が大きいことが分かった。
　具体的には、第１実施形態で示す本発明品Ａにおいては、最も伝送効率の低い切り替えポイントでの伝送効率は６５．６％であったのに対し、重ね幅ｗ＝０．５ｄ1ｍｍの場合、最も伝送効率の低い切り替えポイントでの伝送効率は８５．３％となり、２０％近い効率アップが見込めることが分かった。また、重ね幅ｗを過度に大きくすると、ずれｄｘに対向した高効率伝送エリアの縮小につながるため、あまり得策でないといえる。よって、重ね幅ｗには最適値があり、第４実施形態においては０．５ｄ1ｍｍ～０．６７ｄ1ｍｍの範囲に設定される。
第５実施形態
　次に、本発明者らは図７に示す本発明品Ｂ3（ｗ＝０．５ｄ1ｍｍ）について、並び方向Ｘ及び軸方向Ｚの双方に直交する直交方向Ｙ（図２）におけるずれｄｙ＝０ｍｍ、０．６７ｄ1ｍｍ、ｄ1ｍｍにそれぞれ固定した状態で、ずれｄｘを０ｍｍ～２．３ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの伝送効率をシミュレーションした。結果を図９に示す。同図に示すように、ずれｄｙ＝０ｍｍのときは伝送効率が最も低いところでも８５．３％であったのに対し、ずれｄｙ＝ｄ1ｍｍでは３５．７％と大幅な効率低下が生じている。
　そこで、上述した第１～第４実施形態においては、給電側コイル及び受電側コイルとして、巻線をヘリカル状に巻いて形成した給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂ、受電側ヘリカルコイル８を用いていたが、第５実施形態では、図１０及び図１１に示すように、給電側コイル及び受電側コイルとして、基板などの平面上に導線をスパイラル状に巻いて形成した給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂ、受電側スパイラルコイル１８を用いている。これら給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂ及び受電側スパイラルコイル１８は、正方形状に巻かれている。給電側ループアンテナ６ａ、６ｂ及び受電側ループアンテナ９も正方形のループ状に設けられている。給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂとしては、図１０に示すように互いに離間させてもよいし、図１１に示すように重ねてもよい。
　上述した第５実施形態によれば、給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂと受電側スパイラスコイル１８との並び方向Ｘ及び直交方向Ｙの両方向における中心軸Ｃ11、Ｃ12及びＣ2のずれによって生じる伝送効率の低下を抑制することができる。
　次に、本発明者らは、給電側スパイラルコイルが１つ、給電側ループアンテナが１つの比較品において、上述した受電側スパイラルコイル１８をＸＹ平面上において中心軸Ｃ11、Ｃ2のずれ（ｄｘ、ｄｙ）を０ｍｍ≦ｄｘ≦１．５ｄ1ｍｍ、０≦ｄｙ≦１．５ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂから受電側スパイラルコイル１８への伝送効率をシミュレーションした。結果を図１２に示す。図１６に示す従来品では伝送効率の分布は、図１８に示すように、ずれ（ｄｘ、ｄｙ）＝（０ｍｍ、０ｍｍ）を中心に同心円だったものが、比較品での伝送効率の分布は、図１２に示すように、正方形状に近い形状となり、従来品よりも比較品の方が高効率エリアが広くなっていると言える。
　また、本発明者らは、図１０に示す構成の給電システム１において距離Ｌ2が互いに異なる本発明品Ｃ1、Ｃ2について、ずれｄｘを０ｍｍ～２．５ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂから受電側スパイラルコイル１８への伝送効率をシミュレーションした。また、図１１に示す構成の給電システム１において重ね幅ｗが互いに異なる本発明品Ｄ1～Ｄ4について、ずれｄｘを０ｍｍ～２．５ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂから受電側スパイラルコイル１８への伝送効率をシミュレーションした。結果を図１３に示す。
　なお、本発明品Ｃ1、Ｃ2、Ｄ1～Ｄ4においては、給電側ループアンテナ６ａ、６ｂは、互いに同一であり、一辺Ｌ11を２．７９ｄ1ｍｍとしている。給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂも互いに同一であり、一辺Ｌ21を本発明品Ａ、Ｂの給電側ヘリカルコイル７ａ、７ｂの径Ｒ21と同じ３ｄ1ｍｍとしている。受電側スパイラルコイル１８も、一辺Ｌ12を本発明品Ａ、Ｂの受電側ヘリカルコイル８の径Ｒ22と同じｄ1ｍｍとしいる。受電側ループアンテナ９は、一辺Ｌ12を０．３５ｄ1ｍｍとしている。また、距離Ｌ2は、０．６７ｄ1ｍｍに固定している。
　図１３から明らかなように本発明品Ｃ1、Ｃ2、本発明品Ｄ1～Ｄ5は最低伝送効率を何れも７０％以上にすることができた。特に、本発明品Ｃ1は、最低伝送効率を８３％とすることができ、最も高効率にできることが分かった。
　次に、本発明者らは、本発明品Ｃ1（Ｌ2＝０．０３ｄ1ｍｍ）について、ずれｄｙ＝０ｍｍ、０．６７ｄ1ｍｍ、ｄ1ｍｍにそれぞれ固定した状態で、ずれｄｘを０ｍｍ～２．３ｄ1ｍｍの範囲で変化させたときの伝送効率をシミュレーションて、本発明の効果を確認した。結果を図１４に示す。図９に示すように、本発明品Ｂ2においては伝送効率が最も低下するずれｄｘ＝１．２４ｄ1ｍｍの位置において、ずれｄｙ＝０ｍｍでは８５．３％、ずれｄｙ＝０．６７ｄ1ｍｍでは６０．４％、ずれｄｙ＝ｄ1ｍｍでは３５．７％と直交方向Ｙのずれによって伝送効率の大幅な低下が起きた。これに対して、図１４に示すように、本発明品Ｃ1では伝送効率が最も低下するずれｄｘ＝１．５ｄ1ｍｍの位置において、ずれｄｙ＝０ｍｍでは８２．９％、ずれｄｙ＝０．６７ｄ1ｍｍでは８１．５％、ずれｄｙ＝ｄ1ｍｍでも７６．７％と伝送効率の低下をより一層抑制できることが分かった。
　上述した第５実施形態によれば、給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂ及び受電側スパイラルコイル１８を、四角形のスパイラル状に形成し、これら２つの給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂを、同一平面上に互いに離間して配置することにより、２つの給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂの軸方向Ｚと直交するＸＹ平面において、給電側スパイラルコイル１７ａ、１７ｂの並び方向Ｘ及びこの並び方向Ｙに直交する方向の双方での中心軸Ｃ11、Ｃ12及びＣ2のずれによって生じる伝送効率の低下を抑制することができる。
　なお、上述した第１～第５実施形態によれば、２つの給電側コイルを並べていたが、本発明はこれに限ったものではない。給電側コイルとしては、３つ以上並べてよい。また、これを発展させて多数の給電側コイルを互い違いに並べることでより一層高伝送効率エリアの拡大を図ることができる。また、直線的な給電側コイルの並びだけでなく、平面的に給電側コイルを配置することで、受電側コイルの平面上の動きにも対応して電力伝送を行うことができる。
第６実施形態
　以下、本発明の第６実施形態における給電システムを図１５～図１７に基づいて説明する。図１５は、本発明の給電システムの一実施形態を示す図である。図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、図１５に示す給電システムの構成を示す斜視図及び側面図である。図１７は、図１５に示す給電システムの構成を示す上面図である。同図に示すように、給電システム１は、道路２上などに設けられた給電手段としての給電部３と、自動車４の腹部分などに設けられた受電手段としての受電部５と、を備えている。
　上記給電部３は、図１５～図１７に示すように、電力が供給される給電側ループアンテナ６と、給電側ループアンテナ６に対して中心軸方向に対向するように離間して配置され当該給電側ループアンテナ６に電磁結合された給電側ヘリカルコイル７（＝給電側コイル）と、が設けられている。この給電側ループアンテナ６は、円形のループ状に設けられていて、その中心軸Ｃ1が道路２から自動車４の腹部分に向かう方向、即ち鉛直方向に沿うように配置されている。上述した給電側ループアンテナ６には、図示しない交流電源から交流電力が供給されている。
　上記給電側ヘリカルコイル７は、例えば巻線を給電側ループアンテナ６の径よりも大きな径の円形のヘリカル（螺旋）状に巻いて構成されている。また、上記給電側ヘリカルコイル７は、上記給電側ループアンテナ６の自動車４側に、給電側ループアンテナ６と同軸上に配置されている。本実施形態では、給電側ループアンテナ６は、給電側ヘリカルコイル７の最も自動車４から離れた側の巻線と同一平面上に配置されている。
　これにより、給電側ループアンテナ６と給電側ヘリカルコイル７とは、互いに電磁結合できる範囲内、即ち、給電側ループアンテナ６に交流電力が供給され、交流電流が流れると給電側ヘリカルコイル７に電磁誘導が発生するような範囲内で、互いに離間して設けられている。
　上記受電部５は、給電側ヘリカルコイル７に対してその中心軸方向に対向するように離間して配置されると電磁共鳴する２つの受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂと、この受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂそれぞれに対してその中心軸方向に対向するように配置され当該受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂに電磁結合された２つの受電側ループアンテナ９ａ、９ｂと、が設けられている。
　上記受電側ループアンテナ９ａ、９ｂには、図示しない車載バッテリなどの負荷が接続されている。この負荷には、各受電側ループアンテナ９ａ、９ｂに供給される電力の総和が供給される。また、受電側ループアンテナ９ａ、９ｂは、円形のループ状に設けられていて、その中心軸Ｃ21、Ｃ22が自動車４の腹部分から道路２に向かう方向、即ち鉛直方向に沿うように配置されている。また、上記受電側ループアンテナ９ａ、９ｂは、互いに同一に設けられていて、上述した給電側ループアンテナ６の径よりも小さな径に設けられている。
　上記受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂは、互いに同一に設けられていて、巻線を上記給電側ヘリカルコイル７の径よりも小さく、上記受電側ループアンテナ９ａ、９ｂの径よりも大きな径の円形のヘリカル状に巻いて構成されている。即ち、給電側ヘリカルコイル７の径は、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂの径よりも大きくなるように設けられている。上記受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂは各々、上述した受電側ループアンテナ９ａ、９ｂの道路２側に、受電側ループアンテナ９ａ、９ｂと同軸上に配置されている。本実施形態では、受電側ループアンテナ９ａ、９ｂは、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂの最も道路２から離れた側の巻線と同一平面上に配置されている。
　これにより、受電側ループアンテナ９ａと受電側ヘリカルコイル８ａ、受電側ループアンテナ９ｂと受電側ヘリカルコイル８ｂは、互いに電磁結合する範囲内、即ち、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂに交流電流が流れると受電側ループアンテナ９ａ、９ｂに誘導電流が発生する範囲内に、互いに離間して設けられている。また、上述した受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂは、同一平面上に互いに離間して設けられている。
　上述した給電システム１によれば、自動車４が給電部３に近づいて給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂとが中心軸方向に互いに間隔を空けて対向したときに、給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂとが電磁共鳴して給電部３から受電部５に非接触で電力を供給できる。
　詳しく説明すると、上記給電側ループアンテナ６に交流電流が供給されると、その電力が電磁誘導により給電側ヘリカルコイル７に送られる。即ち、給電側ヘリカルコイル７には、給電側ループアンテナ６を介して電力が供給される。給電側ヘリカルコイル７に電力が送られると、その電力が磁界の共鳴によって受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂにワイヤレスで送られる。さらに、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂに電力が送られると、その電力が電磁誘導によって受電側ループアンテナ９ａ、９ｂに送られ、この受電側ループアンテナ９ａ、９ｂに接続された負荷に供給される。
　上述した給電システム１によれば、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂ及び受電側ループアンテナ９ａ、９ｂを複数設けることにより、給電側ヘリカルコイル７の中心軸Ｃ1と受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂとの中心軸Ｃ21及びＣ22のずれに起因する伝送効率の低下を抑制し、給電部３から受電部５へ高効率で電力を供給することができる。
　次に、本発明者らは、図２５に示す給電システム１である従来品Ｂにおいて、上述した中心軸Ｃ1、Ｃ2のずれｄを０ｍｍ～３Ｄｍｍの範囲で変化させたときの給電側ヘリカルコイル７から受電側ヘリカルコイル８への伝送効率Ｓ２１をシミュレーションすると共に、図１５～図１７に示す給電システム１である本発明品において、上述した中心軸Ｃ1と中心軸Ｃ21及びＣ22とのずれｄを０ｍｍ～３Ｄｍｍの範囲で変化させたときの給電側ヘリカルコイル７から受電側ヘリカルコイル８ａへの伝送効率Ｓ２１、給電側ヘリカルコイル７から受電側ヘリカルコイル８ｂへの伝送効率Ｓ３１、給電側ヘリカルコイル７から受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂへの伝送効率の総和Ｓ２１＋Ｓ３１をシミュレーションして、本実施形態の効果を確認した。結果を図１８に示す。
　なお、上記本発明品においてずれｄとは、図１９に示すように、２つの中心軸Ｃ21及びＣ22の中心と中心軸Ｃ1とのずれを示す。また、給電側ヘリカルコイル７は、従来品Ｂも本発明品も同一であり、径Ｒ21＝４Ｄｍｍとしている。受電側ヘリカルコイル８、８ａ、８ｂは、互いに同一であり、径Ｒ22＝Ｄｍｍとしている。また、本発明品においては、中心軸Ｃ21及びＣ22間の距離Ａを２Ｄｍｍに固定している。
　図１８に示すように、図中の点線で示す従来品Ｂの伝送効率Ｓ２１に比べて実線で示す本発明品の伝送効率（Ｓ２１＋Ｓ３１）は、ずれｄに起因する伝送効率の低下が抑制されていることが分かった。詳しく説明すると、従来品Ｂはずれｄが１．３３Ｄｍｍ以内では高い伝送効率Ｓ２１を保つことができるが、ずれｄが１．３３Ｄｍｍ以上になると伝送効率Ｓ２１が急激に低下する。これに対して、本発明品は高い伝送効率（Ｓ２１＋Ｓ３１）を保てるずれｄの範囲を上記１．３３Ｄｍｍ内から２．３３Ｄｍｍ内に拡大することができる。
　また、図１８から明らかなように、ずれｄが０ｍｍの場合は、給電側ヘリカルコイル７から放射されるエネルギーは、２つの受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂに均等に伝送されるが、ずれｄの増加に伴い受電側ヘリカルコイル８ａへの伝送量が増えて、受電側ヘリカルコイル８ｂへの伝送量が減ることが見て取れる。
　なお、受電ヘリカルコイル８ａの伝送効率Ｓ２１と受電ヘリカルコイル８ｂの伝送効率Ｓ３１との合成方法に関しては、電力を直流として取り出したい場合には、これら受電側ループアンテナ９ａ、９ｂに伝送された交流電力を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換器をさらに設け、このＡＣ／ＤＣ変換器により変換した直流同士を合成するのが簡易で現実的な方法となる。
　一方、受電側ループアンテナ９ａ、９ｂに伝送された交流電力同士を合成すると、２つの交流電力の位相差によって互いに電力を弱め合いロスが生じる恐れがある。しかしながら、交流電力の波長がずれｄに比べて極めて大きく、位相差によるロスが問題とならない範囲であれば、受電側ループアンテナ９ａ、９ｂに伝送された交流電力同士を合成してもよい。本実施形態では、交流電力の周波数をｆ０ＭＨｚに固定している。ｆ０はおよそ１０ＭＨｚなので、波長は約３０ｍｍとなり、Ｄｍｍのずれｄによる位相差は殆んど問題にならない程度のロスとなる。
　また、本発明者は、図１５～図１７に示す本発明品の給電システム１において、ずれｄ＝０ｍｍに固定し、２つの受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂ間の距離Ａを３．３３Ｄｍｍとしたときの給電側ループアンテナ６に供給する交流の周波数に対する伝送効率Ｓ２１、Ｓ３１、給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８との間の伝送効率Ｓ３２をシミュレーションした。結果を図２０（Ａ）に示す。また、本発明者は、ずれｄ＝０ｍｍに固定し、２つの受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂ間の距離Ａを２Ｄｍｍとしたときの給電側ループアンテナ６に供給する交流の周波数に対する伝送効率Ｓ２１、Ｓ３１、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂ間の伝送効率Ｓ３２をシミュレーションした。結果を、図２０（Ｂ）に示す。同図に示すように、２つの受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂ間の距離Ａが短くなると、２つの受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂ同士の相互干渉、即ち伝送効率Ｓ３２が大きくなり、伝送効率Ｓ３２が最大となる周波数が上昇する。このため、２つの受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂ間の距離Ａは固定しておく必要がある。
　上述した実施形態によれば、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂを複数設け、同一平面上に互いに離間して配置することにより、給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂとの中心軸Ｃ1及びＣ21、Ｃ22のずれに起因する伝送効率の低下を抑制し、給電部３から受電部５へ高効率で電力を供給することができる。
　また、上述した実施形態によれば、給電ヘリカルコイル７の径Ｒ21を、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂの径Ｒ22よりも大きく設けることにより、より一層、給電側ヘリカルコイル７と受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂとの中心軸Ｃ1及びＣ21、Ｃ22のずれに起因する伝送効率の低下を抑制し、給電部３から受電部５へ高効率で電力を供給することができる。
　なお、上述した実施形態では、受電側ループアンテナ９ａ、９ｂ、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂをそれぞれ２つ設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。受電側ループアンテナ、受電側ヘリカルコイルとしては、複数あればよく、例えば３つ以上あってもよい。
　また、上述した実施形態によれば、給電ヘリカルコイル７の径Ｒ21を、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂの径Ｒ22よりも大きく設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。本発明は、ずれｄにより受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂの一方に伝送される電力が減っても他方に伝送される電力が増えればよく、例えば、給電ヘリカルコイル７の径Ｒ21を、受電側ヘリカルコイル８ａ、８ｂの径Ｒ22と同じに設けても良い。
　また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
　１　　　給電システム
　７ａ　　給電側ヘリカルコイル（給電側コイル）
　７ｂ　　給電側ヘリカルコイル（給電側コイル）
　８　　　受電側ヘリカルコイル（受電側コイル）
　８ａ　受電側ヘリカルコイル（受電側コイル）
　８ｂ　受電側ヘリカルコイル（受電側コイル）
　１１　　ＣＰＵ（位置検出手段、第１電力供給手段、第２電力供給手段）
　１２　　送信器
　１３ａ　受信器
　１３ｂ　受信器
　１４　　送信回路（送信手段）
　１５ａ　受信回路（受信手段）
　１５ｂ　受信回路（受信手段）
　１６ａ　反射波検出器（反射波検出手段）
　１６ｂ　反射波検出器（反射波検出手段）
　１７ａ　給電側スパイラルコイル（給電側コイル）
　１７ｂ　給電側スパイラルコイル（給電側コイル）
　１８　　受電側スパイラルコイル（受電側コイル）
　Ｃ1 　中心軸
　Ｃ21　中心軸
　Ｃ22　中心軸

Claims (8)

  1. 　電力が供給される複数の給電側コイルと、
    　前記複数の給電側コイルに対してその中心軸方向に対向するように離間して配置されると当該給電側コイルと電磁共鳴して前記給電側コイルからの電力が伝送される受電側コイルと、
    　前記複数の給電側コイルのうち前記受電側コイルに最も近い位置に配置されている１つを近接コイルとして検出する位置検出手段と、
    　前記複数の給電側コイルのうち前記位置検出手段により検出された前記近接コイルのみ電力を供給する第１電力供給手段と、
    　を備えたことを特徴とする給電システム。
  2. 　前記受電側コイルに近接配置された、光信号又は無線信号を出力する送信器と、
    　前記複数の給電側コイル毎に近接配置された、前記送信器からの光信号を受光又は無線信号を受信する複数の受信器と、を備え、
    　前記位置検出手段が、前記複数の受信器により受信された信号に基づいて前記近接コイルを検出する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
  3. 　前記受電側コイルから定期的に無線信号を送信させる送信手段と、
    　前記複数の給電側コイルが受信した前記受電側コイルからの無線信号を検波する受信手段と、を備え、
    　前記位置検出手段が、前記複数の給電側コイルのうち前記受電側コイルからの信号の受信レベルが最も高いものを前記近接コイルとして検出する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
  4. 　前記複数の給電側コイルに順次電力を供給する第２電力供給手段と、
    　前記各給電側コイルでの前記電力の反射波を検出する反射波検出手段と、をさらに備え、
    　前記位置検出手段が、前記複数の給電側コイルのうち、前記第２電力供給手段による電力供給中に前記反射波検出手段により検出された反射波が最も小さいものを前記近接コイルとして検出する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
  5. 　前記給電側コイル及び前記受電側コイルが、円形のヘリカル状に形成され、
    　前記複数の給電側コイルは、互いに一部が重ねられるように配置されている
    　ことを特徴とする請求項１～４何れか１項に記載の給電システム。
  6. 　前記給電側コイル及び前記受電側コイルが、四角形のスパイラル状に形成され、
    　前記複数の給電側コイルが、同一平面上に互いに離間して配置されている
    　ことを特徴とする請求項１～４何れか１項に記載の給電システム。
  7. 　電力が給電される給電側コイルと、
    　前記給電側コイルに対して中心軸方向に対向するように離間して配置されると当該給電側コイルと電磁共鳴して前記給電側コイルからの電力が伝送される複数の受電側コイルと、を備え、
    　前記複数の受電側コイルが、同一平面上に互いに離間して配置されている
    　ことを特徴とする給電システム。
  8. 　前記給電側コイルの径が、前記受電側コイルの径よりも大きく設けられている
    　ことを特徴とする請求項７に記載の給電システム。
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