JP2014113021A - 給電部、受電部及び給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】電磁漏洩を防止した給電システムを提供する。
【解決手段】給電部、受電部に設けられた給電側共鳴コイル２３、受電側共鳴コイルがそれぞれ、導電性の給電側シールドケース２４、受電側シールドケースに収容されている。給電側シールドケース２４は、給電側共鳴コイル２３の受電側共鳴コイルから離れた側を覆う底壁２４Ａ及び該底壁２４Ａの周縁から立設する立壁２４Ｂから構成され、底壁２４Ａ及び立壁２４Ｂ表面にフェライト２５が設けられている。受電側シールドケースも、受電側共鳴コイルの給電側共鳴コイル２３から離れた側を覆う底壁及び該底壁の周縁から立設した立壁から構成され、底壁及び立壁表面にフェライト３６が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、給電部、受電部及び給電システムに係り、特に、非接触で給電を行う給電部、非接触で受電する受電部及び上記給電部と受電部とを備えた給電システムに関するものである。

近年、ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載されたバッテリに給電する給電システムとして、電源コードや送電ケーブルを用いないワイヤレス給電が注目されている。このワイヤレス給電技術の一つとして共鳴式のものが知られている。この共鳴式の給電システムでは、互いに電磁共鳴する一対の共鳴コイルの一方を給電設備の地面に設置し、他方を車両に搭載して、給電設備の地面に設置された共鳴コイルから車両に搭載された共鳴コイルに非接触で電力を供給している。以下、給電設備に設置された共鳴コイルの一方を給電側共鳴コイル、車両に搭載された共鳴コイルの他方を受電側共鳴コイルと言う。

上述した共鳴式の給電システムは、給電側共鳴コイルと受電側共鳴コイルとの間にある程度距離があってもワイヤレスで給電することができるという利点がある。しかしながら、給電側共鳴コイルと受電側共鳴コイルとの間に距離があるため、周囲に大きな電磁漏洩が発生してしまう恐れがある。

そこで、この電磁漏洩を防ぐ方法として、図１４及び図１５に示すように、給電側共鳴コイル１０１及び受電側共鳴コイル１０２の側面を囲む金属製のシールド枠１０３、１０４を設けると共に、給電側共鳴コイル１０１及び受電側共鳴コイル１０２の互いに離れた側に磁性体１０５、１０６を配置することが考えられている（特許文献１）。しかしながら、この方法では、ハイブリッド自動車や電気自動車をターゲットとした大電力給電では、十分に電磁漏洩を防ぐことができない、という問題があった。

また、受電側共鳴コイル１０２を自動車に搭載すると、給電側共鳴コイル１０１と受電側共鳴コイル１０２とが位置ずれした状態で給電が行われることがある。そのような状態で給電すると、より一層電磁漏洩が大きくなる。しかも、大電力給電では電磁漏洩の影響でシールド枠１０３、１０４外側の表面に渦電流が発生し、そこから電磁ノイズが発生してしまう、という問題もあった。

特開２０１１−４５１８９号公報

そこで、本発明は、電磁漏洩を防止した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、電源と、車両に搭載された受電側共鳴コイルと共鳴して前記受電側共鳴コイルに非接触で前記電源から供給された電力を給電するための給電側共鳴コイルと、を備えた給電部において、前記給電側共鳴コイルの前記受電側共鳴コイルから離れた側を覆う底壁及び該底壁の周縁から立設する立壁から構成され、前記給電側共鳴コイルを収容する導電性のシールドケースをさらに備え、前記シールドケースの立壁表面に磁性体が設けられていることを特徴とする給電部に存する。

請求項２記載の発明は、車両に搭載され、給電側共鳴コイルと電磁共鳴して前記給電側共鳴コイルから非接触で電力を受電するための受電側共鳴コイルを備えた受電部において、前記受電側共鳴コイルの前記給電側共鳴コイルから離れた側を覆う底壁及び該底壁の周縁から立設する立壁から構成され、前記受電側共鳴コイルを収容する導電性のシールドケースをさらに備え、前記シールドケースの立壁表面に磁性体が設けられていることを特徴とする受電部に存する。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の給電部と、請求項２に記載の受電部と、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４記載の発明は、前記磁性体は、前記シールドケースの外側表面に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の給電システムに存する。

請求項５記載の発明は、前記磁性体は、前記シールドケースの底壁にも設けられている
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の給電システムに存する。

請求項６記載の発明は、前記磁性体には、スリットが設けられていることを特徴とする請求項３〜５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、前記磁性体には、スリットが設けられ、前記給電側共鳴コイル及び前記受電側共鳴コイルの中心軸が、給電時における前記給電側共鳴コイル及び前記受電側共鳴コイルの離隔方向に対して垂直に設けられ、前記スリットが、前記中心軸に沿って設けられていることを特徴とする請求項５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１〜３及び５記載の発明によれば、給電側共鳴コイル、受電側共鳴コイルがシールドケースの底壁及び立壁に囲まれ、しかもそのシールドケースの立壁に磁性体が設けられているので、自動車の大電力の給電システムであっても十分に電磁漏洩を防止できる。

請求項４記載の発明によれば、シールドケースの外側表面に磁性体が設けられている。このため、漏洩磁界がシールドケース外側表面に達する前に磁性体により熱エネルギーに変換されてしまうため、シールドケース外側表面に渦電流が流れ、そこから電磁ノイズが発生することがなく、より確実に磁界漏洩を防止できる。また、磁性体は、電磁波を吸収して熱エネルギーに変換して高温となるが、上述したように磁性体をシールドケース外側表面に設けることにより、磁性体の放熱効果を高め、高温になり過ぎるのを防ぐことができる。

請求項６記載の発明によれば、磁性体にはスリットが設けられているので、磁性体の放熱効果の向上を図ることができる。

請求項７記載の発明によれば、給電側共鳴コイル及び受電側共鳴コイルの中心軸が、給電時における給電側共鳴コイル及び受電側共鳴コイルの離隔方向に対して垂直に設けられ、スリットが、中心軸方向に沿って設けられているので、スリットを設けても確実に磁界漏洩を防止できる。

本発明の給電システムの一実施形態を示すブロック図である。 第１実施形態における図１に示す給電側シールドケース及び受電側シールドケースの斜視図である。 図２のＩ−Ｉ線断面図である。 第２実施形態における図１に示す給電側シールドケース及び受電側シールドケースの斜視図である。 図４のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 第１実施形態における本発明品Ａ（スリットなし）と、第２実施形態おける本発明品Ｂ（スリットあり）と、図２に示すシールドケースにフェライトを貼り付けていない比較品と、図１４に示すシールド枠と磁性体とを有する従来品とについて、共鳴コイルの中心からの距離に対する漏洩磁界をシミュレーションした結果を示すグラフである。 第３実施形態における図１に示す給電側シールドケース及び受電側シールドケースの斜視図である。 図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 第３実施形態における図１に示す給電側シールドケース及び受電側シールドケースの斜視図である。 フェライトに設けるスリットを中心軸に沿って直線状に複数設けた本発明品Ｃと、フェライトに設けるスリットを中心軸と直交する方向に沿って直線状に複数設けた本発明品Ｄと、スリットが設けられていない本発明品Ｅと、について、中心からの距離に対する漏洩磁界をシミュレーションした結果を示すグラフである。 第４実施形態における図１に示す給電側シールドケース及び受電側シールドケースの斜視図である。 図１０のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図１１に示すシールドケースにフェライトを貼り付けていない比較品と、図１１に示すシールドケースの底壁及び立壁の双方にフェライトを貼り付けた本発明品Ｅと、図１１に示すシールドケースの立壁のみにフェライトを貼り付けた本発明品Ｆとについて、中心からの距離に対する漏洩磁界をシミュレーションした結果を示すグラフである。 従来の給電システムの一例を示す斜視図である。 図１４のＶ−Ｖ線断面図である。

第１実施形態
以下、第１実施形態における本発明の給電システムを図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の給電システムの一実施形態を示すブロック図である。図２は、第１実施形態における図１に示す給電側シールドケース及び受電側シールドケースの斜視図である。図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。図１に示すように、給電システム１は、給電設備に設けられる給電部２と、車両に搭載された受電部３と、を備えている。

上記給電部２は、電源としての高周波電源２１と、高周波電源２１からの高周波電力が供給される給電側ループアンテナ２２と、給電側ループアンテナ２２に電磁結合された給電側共鳴コイル２３と、給電側共鳴コイル２３の両端に接続された給電側キャパシタＣ１と、給電側ループアンテナ２２及び給電側共鳴コイル２３を収容する給電側シールドケース２４と、を備えている。

上記高周波電源２１は、高周波電力を生成して、給電側ループアンテナ２２に供給している。この高周波電源２１により生成される高周波電力は、後述する給電側共鳴コイル２３及び受電側共鳴コイル３１の共鳴周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）と等しくなるように設けられている。

上記給電側ループアンテナ２２は、導線を円ループ状に巻いて構成されていて、その中心軸が地面から車両に向かう方向、即ち鉛直方向に沿うように配置されている。この給電側ループアンテナ２２の両端には、高周波電源２１が接続されていて、この高周波電源２１からの高周波電力が供給されている。

上記給電側共鳴コイル２３は、図２に示すように、導線を中心軸周りに円形のスパイラル状に巻いて構成される。この給電側共鳴コイル２３は、上記給電側ループアンテナ２２よりも車両側に離間して配置されると共に、給電側ループアンテナ２２と同軸上に配置される。また、この給電側共鳴コイル２３も、その中心軸が鉛直方向に沿うように配置されている。そして、給電側共鳴コイル２３の両端には、共鳴周波数調整用の給電側キャパシタＣ１が接続される。

上記給電側ループアンテナ２２と給電側共鳴コイル２３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２２に高周波電力が供給され、高周波電流が流れると給電側共鳴コイル２３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。

給電側シールドケース２４は、銅やアルミといった導電性の高い金属シールドから構成され、図２及び図３に示すように、その外側表面に磁性体であるフェライト２５が貼り付けられている。給電側シールドケース２４は、給電側ループアンテナ２２及び給電側共鳴コイル２３の後述する受電側共鳴コイル３１から離れた側を覆う底壁２４Ａと、底壁２４Ａの周縁から立設する立壁２４Ｂと、から構成されている。底壁２４Ａは、給電側ループアンテナ２２及び給電側共鳴コイル２３の径よりも若干大きめの円形に設けられている。立壁２４Ｂは、給電側ループアンテナ２２及び給電側共鳴コイル２３の側面を囲むように設けられている。フェライト２５は、上記底壁２４Ａ及び立壁２４Ｂの外側表面全体に貼り付けられている。

上記受電部３は、図１に示すように、給電側共鳴コイル２３と電磁共鳴する受電側共鳴コイル３１と、受電側共鳴コイル３１に電磁結合された受電側ループアンテナ３２と、受電側共鳴コイル３１の両端に接続された受電側キャパシタＣ２と、受電側ループアンテナ３２が受電した高周波電力を直流電力に変換する整流器３３と、整流器３３により変換された直流電力が供給される車載バッテリ３４と、受電側ループアンテナ３２及び受電側共鳴コイル３１を収容する受電側シールドケース３５と、を備えている。

上記受電側共鳴コイル３１は、上述した給電側共鳴コイル２３と同じ大きさ、同じ形状に設けられ、その中心軸が鉛直方向に沿うように配置されている。上記受電側ループアンテナ３２は、給電側ループアンテナ２２と同じ大きさ、同じ形状に設けられている。また、受電側ループアンテナ３２は、受電側共鳴コイル３１よりも地面から離れた側に離間して配置される共に受電側共鳴コイル３１と同軸上に配置されている。上記受電側共鳴コイル３１の両端には、共鳴周波数調整用の受電側キャパシタＣ２が接続されている。

また、受電側共鳴コイル３１と受電側ループアンテナ３２とは、互いに電磁結合する範囲内、即ち、受電側共鳴コイル３１に交流電流が流れると受電側ループアンテナ３２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。

受電側シールドケース３５は、図３に示すように、給電側シールドケース２４と同様に銅やアルミといった導電性の高い金属シールドから構成され、その外側表面に磁性体であるフェライト３６が貼り付けられている。受電側シールドケース３５は、受電側ループアンテナ３２及び受電側共鳴コイル３１の後述する給電側共鳴コイル２３から離れた側を覆う底壁３５Ａと、底壁３５Ａの周縁から立設する立壁３５Ｂと、から構成されている。底壁３５Ａは、受電側ループアンテナ３２及び受電側共鳴コイル３１の径よりも若干大きめの円形に設けられている。立壁３５Ｂは、受電側ループアンテナ３２及び受電側共鳴コイル３１の側面を囲むように設けられている。フェライト３６は、上記底壁３５Ａ及び立壁３５Ｂの外側表面全体に貼り付けられている。

上述した給電システム１によれば、車両の受電部３が給電設備の地面に設けた給電部２に近づいて給電側共鳴コイル２３と受電側共鳴コイル３１とが電磁共鳴すると、給電部２から受電部３に非接触で電力が供給され、車載バッテリ３４が充電される。

詳しく説明すると、上記給電側ループアンテナ２２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共鳴コイル２３に送られる。即ち、給電側共鳴コイル２３には、給電側ループアンテナ２２を介して電力が供給される。給電側共鳴コイル２３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共鳴コイル３１にワイヤレスで送られる。さらに、受電側共鳴コイル３１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３２に送られ、この受電側ループアンテナ３２に接続された車載バッテリ３４が充電される。

上述した給電システム１によれば、給電側、受電側共鳴コイル２３、３１がシールドケース２４、３５の底壁２４Ａ、３５Ａ及び立壁２４Ｂ、３５Ｂに囲まれ、しかもそのシールドケース２４、３５の底壁２４Ａ、３５Ａ及び立壁２４Ｂ、３５Ｂにフェライト２５、３６が設けられているので、自動車の大電力の給電システム１であっても十分に電磁漏洩を防止できる。

また、上述した給電システム１によれば、シールドケース２４、３５の外側表面にフェライト２５、３６が設けられている。このため、漏洩磁界がシールドケース２４、３５外側表面に達する前にフェライト２５、３６により熱エネルギーに変換されてしまうため、シールドケース２４、３５外側表面に渦電流が流れ、そこから電磁ノイズが発生することがなく、より確実に磁界漏洩を防止できる。また、フェライト２５、３６は、電磁波を吸収して熱エネルギーに変換して高温となるが、上述したようにフェライト２５、３６をシールドケース２４、３５の外側表面に設けることにより、フェライト２５、３６の放熱効果を高め、高温になり過ぎるのを防ぐことができる。

第２実施形態
次に、第２実施形態における本発明の給電システム１を図４及び図５を参照して説明する。第１実施形態と第２実施形態とで大きく異なる点は、シールドケース２４、３５に貼り付けられたフェライト２５、３６の構成である。第２実施形態では、シールドケース２４、３５の底壁２４Ａ、３５Ａに貼り付けられたフェライト２５、３６に複数のスリット２６、３７が設けられている。複数のスリット２６、３７は、互いに径の異なる円形に設けられ、同心円上に配置されている。

上述した給電システム１によれば、フェライト２５、３６にはスリット２６、３７が設けられているので、第１実施形態に比べて表面積を大きくすることができ、放熱効果の向上を図ることができる。

次に、本発明者らは、第１実施形態で説明した図２に示すシールドケース２４、３５を有する給電システム１である本発明品Ａ（スリットなし）と、第２実施形態で説明した図４に示すシールドケース２４、３５を有する給電システム１である本発明品Ｂ（スリットあり）と、フェライト２５、３６を貼り付けていない図２に示すシールドケース２４、３５を有する給電システム１である比較品と、図１４に示すシールド枠１０４と磁性体１０６とを有する従来品と、について、共鳴コイル２３、３１の中心からの距離に対する漏洩磁界をシミュレーションした。結果を図６に示す。

なお、このシミュレーションにおいては、給電側共鳴コイル２３に３ｋＷの電力を供給している。また、本発明品Ａ、Ｂ及び比較品ともに給電側、受電側共鳴コイル２３、３１として、互いに同じもの（同じ形状、同じ大きさ、同じ材質）を用いてシミュレーションしている。また、図１４に示す従来品の給電側及び受電側共鳴コイル１０１、１０２も本発明品Ａ、Ｂ及び比較品の給電側及び受電側共鳴コイル２３、３１と同じものを用いている。

また、本発明品Ａ、Ｂ及び比較品ともに給電側、受電側ループアンテナ２２、３２として、互いに同じものを用いてシミュレーションしている。また、図１４ではループアンテナは省略しているが、従来品も本発明品Ａ、Ｂ及び比較品と同じ給電側、受電側ループアンテナを有している。また、給電側ループアンテナ２２−給電側共鳴コイル２３、１０１間の距離、受電側ループアンテナ３２−受電側共鳴コイル３１、１０２間の距離も、本発明品Ａ、Ｂ、比較品及び従来品ともに同じに設定してある。

また、シールドケース２４、３５は、本発明品Ａ、Ｂ及び比較品ともに同じに設定してあり、シールドケース２４、３５と給電側、受電側ループアンテナ２２、３２、給電側、受電側共鳴コイル２３、３１との配置も互いに同じである。即ち、本発明品Ａと本発明品Ｂとの違いはスリット２６、３７があるか否かだけで、他の部分は全て同じに設定してある。また、本発明品Ａと比較品との違いは、フェライト２５、３６があるか否かだけで、他の部分は全て同じに設定してある。

また、従来品のシールド枠１０３、１０４は、図１４では四角筒状に設けられているが、シールドケース２４、３５の立壁２４Ｂ、３５Ｂとほぼ同じになるように円筒を用いてシミュレーションしてある。従来品の磁性体１０５、１０６としては、図１４では四角に設けられているが、シールドケース２４、３５の底壁２４Ａ、３５Ａ上に設けられたフェライト２５、３６とほぼ同じになるように円形状のものを用いてシミュレーションしてある。即ち、本発明品Ａのシールドケース２４、３５と従来品のシールド枠１０３、１０４の違いは、底壁２４Ａ、３５Ａがあるか否かで、他の部分は全て同じに設定してある。

同図に示すように、本発明品Ａ、Ｂは、従来品及び比較品に比べて漏洩磁界分布の広がりを抑えられていることが確認された。磁界の人体防護方針値としては、ＩＣＮＩＲＰ（国際非電離放射線防護委員会）が定める指針値があり、１０ＭＨｚから４００ＭＨｚでは磁界強度が５Ａ／ｍ以下が望ましいとされている。従来品では、中心から１ｍを越えた範囲でも５Ａ／ｍ以下にならないのに対して、本発明品Ａ、Ｂでは、０．６５ｍ付近で５Ａ／ｍ以下となることが確認された。また、スリット２６、３７を設けてもスリット２６、３７がない場合と同様に漏洩磁界分布の広がりを抑えられることが確認された。

第３実施形態
次に、第３実施形態における本発明の給電システム１を図７〜図１０を参照して説明する。第３実施形態と第２実施形態とで大きく異なる点は、給電側、受電側共鳴コイル２３、３１と、給電側、受電側ループアンテナ２２、３２と、の構成である。第３実施形態における給電側、受電側共鳴コイル２３、３１は、図７及び図８などに示すように、互いに同じ大きさ、同じ形状に設けられ、略平板状のコア２７、３８にヘリカル状に巻いて構成（ソレノイドコイル等）される。

さらに、上述した第２実施形態においては給電側、受電側共鳴コイル２３、３１の中心軸を、互いに同軸上になるように鉛直方向に沿って配置していたが、第３実施形態では、給電側、受電側共鳴コイル２３、３１の中心軸が、給電時における給電側、受電側共鳴コイル２３、３１の離隔方向（垂直方向）に対して垂直に設けられている。

また、給電側、受電側ループアンテナ２２、３２も、略平板状のコア２７、３８にそれぞれ巻いて構成される。これにより、給電側、受電側ループアンテナ２２、３２は、給電側、受電側共鳴コイル２３、３１と同軸上に設けられる。これら給電側、受電側共鳴コイル２３、３１、給電側、受電側ループアンテナ２２、３２が巻かれたコア２７、３８は、それぞれ給電側、受電側シールドケース２４、３５内に収容されている。

第３実施形態において給電側、受電側シールドケース２４、３５は、四角形の底壁２４Ａ、３５Ａと、底壁２４Ａ、３５Ａの周縁から立設する立壁２４Ｂ、３５Ｂと、から構成されている。給電側、受電側シールドケース２４、３５の底壁２４Ａ、３５Ａ及び立壁２４Ｂ、３５Ｂの外側表面全体には、第１及び第２実施形態と同様にフェライト２５、３６が貼り付けられている。このフェライト２５、３６には、シールドケース２４、３５の底壁２４Ａ、３５Ａ上に複数のスリット２６、３７が設けられている。

この複数のスリット２６、３７としては、図９に示すように、共鳴コイル２３、３１の中心軸と直交する方向に沿って直線状に設け、中心軸に沿って複数並べてもよいが、図７に示すように、共鳴コイル２３、３１の中心軸に沿って直線状に設け、中心軸と直交する方向に沿って並べている方が望ましい。

次に、本発明者らは、給電側、受電側共鳴コイル２３、３１の中心軸を、離隔方向に対して垂直に配置した給電システムにおいて、図７に示すように、スリット２６、３７を中心軸に沿って直線状に複数設けた本発明品Ｃと、図９に示すように、スリット２６、３７を中心軸と直交する方向に沿って直線状に複数設けた本発明品Ｄと、フェライト２５、３６にスリット２６、３７が設けられていない本発明品Ｅ（図示せず）とについて、中心（共鳴コイル２３、３１の中心軸方向の中央）からの距離に対する漏洩磁界をシミュレーションした。結果を図１０に示す。なお、本発明品Ｃと本発明品Ｄとの違いは、スリット２６、３７の向きだけで、スリット２６、３７の数や他の部分は全て同じに設定してある。また、本発明品Ｃと本発明品Ｅとの違いはスリット２６、３７があるか否かだけで、他の部分は全て同じに設定してある。

同図に示すように、本発明品Ｃの方が本発明品Ｄに比べて漏洩磁界分布の広がりを抑えられることが確認された。本発明品Ｃは本発明品Ｅのものとほぼ同等に漏洩磁界分布を抑えることができる。即ち、給電側、受電側共鳴コイル２３、３１の中心軸を、離隔方向に対して垂直に配置したときはスリット２６、３７としては中心軸と平行に設けるのが望ましいことが確認できた。

第４実施形態
次に、第４実施形態における本発明の給電システム１を図１１〜図１３を参照して説明する。第４実施形態と第３実施形態とで大きく異なる点は、フェライト２５、３６が設けられている部分である。第３実施形態では、フェライト２５、３６は、シールドケース２４、３５の底壁２４Ａ、３５Ａ及び立壁２４Ｂ、３５Ｂの外側表面全体に貼り付けられていた。これに対して、第４実施形態では、フェライト２５、３６では、シールドケース２４、３５の立壁２４Ｂ、３５Ｂの外側表面全体に貼り付けられていて、底壁２４Ａ、３５Ａには貼り付けられていない。

図１１及び図１２に示すように、立壁２４Ｂ、３５Ｂにのみフェライト２５、３６を設けた場合であっても、底壁２４Ａ、３５Ａ及び立壁２４Ｂ、３５Ｂの双方にフェライト２５、３６を貼り付けた場合と同程度に電磁漏洩を防止でき、底壁２４Ａ、３５Ａ上にフェライト２５、３６を設けない分、軽量化及びコストダウンを図ることができる。

次に、本発明者らは、フェライト２５、３６を貼り付けていない図１１に示すシールドケース２４、３５を有する給電システム１である比較品と、底壁２４Ａ、３５Ａ及び立壁２４Ｂ、３５Ｂの双方にフェライト２５、３６を貼り付けた本発明品Ｅ（図示せず）と、図１１及び図１２に示す立壁２４Ｂ、３５Ｂのみにフェライト２５、３６を貼り付けた本発明品Ｆと、について、中心（共鳴コイル２３、３１の中心軸方向の中央）からの距離に対する漏洩磁界をシミュレーションした。結果を図１３に示す。なお、比較品と本発明品Ｅ及びＦとの違いは、フェライト２５、３６が設けられているか否かだけであって、他の部分は全て同じに設定してある。また、本発明品Ｅと本発明品Ｆとの違いは、底壁２４Ａ、３５Ａにフェライト２５、３６が貼り付けられているか否かだけであって、他の部分は全て同じに設定してある。

同図に示すように、本発明品Ｅ、Ｆの方が、比較品に比べて漏洩磁界分布の広がりを抑えられることが確認された。また、本発明品Ｆは本発明品Ｅのものとほぼ同等に漏洩磁界分布を抑えることができることが確認された。

なお、上述した第１及び第２実施形態では、給電側、受電側共鳴コイルをスパイラル状に設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。給電側、受電側共鳴コイルの形状は上記実施形態に限定されることなく、例えばヘリカル状（ソレノイドコイル等）であってもよい。

また、上述した実施形態では、給電側、受電側共鳴コイルを同じ大きさに設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。給電側、受電側共鳴コイルの何れか一方が大きくてもよい。

また、上述した実施形態によれば、磁性体としてはフェライトを用いていたが、これに限定されるものではなく、他の磁性体でもよい。

また、上述した実施形態によれば、フェライトは給電側、受電側シールドケース２４、３５の外側表面に設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。フェライトを給電側、受電側シールドケース２４、３５の内側表面に設けても良い。

また、第４実施形態は、例えば、図２に示す第１実施形態の給電システム１にも適用することができる。つまり、図２及び図３に示すシールドケース２４、３５の立壁２４Ｂ、３５Ｂのみにフェライト２５、３６を設け、底壁２４Ａ、３５Ａにフェライト２５、３６を設けないようにしてもよい。

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
２ 給電部
３ 受電部
２１ 高周波電源（電源）
２３ 給電側共鳴コイル
３１ 受電側共鳴コイル
２４ 給電側シールドケース（シールドケース）
２４Ａ 底壁
２４Ｂ 立壁
２５ フェライト（磁性体）
２６ スリット
３５ 受電側シールドケース（シールドケース）
３５Ａ 底壁
３５Ｂ 立壁
３６ フェライト（磁性体）
３７ スリット

Claims (7)

1. 電源と、車両に搭載された受電側共鳴コイルと共鳴して前記受電側共鳴コイルに非接触で前記電源から供給された電力を給電するための給電側共鳴コイルと、を備えた給電部において、
   前記給電側共鳴コイルの前記受電側共鳴コイルから離れた側を覆う底壁及び該底壁の周縁から立設する立壁から構成され、前記給電側共鳴コイルを収容する導電性のシールドケースをさらに備え、
   前記シールドケースの立壁表面に磁性体が設けられている
   ことを特徴とする給電部。
2. 車両に搭載され、給電側共鳴コイルと電磁共鳴して前記給電側共鳴コイルから非接触で電力を受電するための受電側共鳴コイルを備えた受電部において、
   前記受電側共鳴コイルの前記給電側共鳴コイルから離れた側を覆う底壁及び該底壁の周縁から立設する立壁から構成され、前記受電側共鳴コイルを収容する導電性のシールドケースをさらに備え、
   前記シールドケースの立壁表面に磁性体が設けられている
   ことを特徴とする受電部。
3. 請求項１に記載の給電部と、
   請求項２に記載の受電部と、を備えたことを特徴とする給電システム。
4. 前記磁性体は、前記シールドケースの外側表面に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の給電システム。
5. 前記磁性体は、前記シールドケースの底壁にも設けられている
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の給電システム。
6. 前記磁性体には、スリットが設けられている
   ことを特徴とする請求項３〜５何れか１項に記載の給電システム。
7. 前記磁性体には、スリットが設けられ、
   前記給電側共鳴コイル及び前記受電側共鳴コイルの中心軸が、給電時における前記給電側共鳴コイル及び前記受電側共鳴コイルの離隔方向に対して垂直に設けられ、
   前記スリットが、前記中心軸に沿って設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。

Images