JP2014193026A - 送電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】比較的簡素な構成で、送電ユニットの位置変更を好適に行うことができる送電システムを提供すること。
【解決手段】送電システム11は、高周波電力が供給される1次側コイル13aを有する送電ユニット13を備えている。送電ユニット13は、車両Cが設置される設置面P1に設けられた凹部41により区画された収容スペースS1に収容されている。ここで、送電システム11は、収容スペースS1のうち送電ユニット13以外のスペースに、送電ユニット13と並んで配置された複数のスペーサ60を備え、送電ユニット13及びスペーサ60の位置変更が可能となっている。
【選択図】図1
【解決手段】送電システム11は、高周波電力が供給される1次側コイル13aを有する送電ユニット13を備えている。送電ユニット13は、車両Cが設置される設置面P1に設けられた凹部41により区画された収容スペースS1に収容されている。ここで、送電システム11は、収容スペースS1のうち送電ユニット13以外のスペースに、送電ユニット13と並んで配置された複数のスペーサ60を備え、送電ユニット13及びスペーサ60の位置変更が可能となっている。
【選択図】図1
Description
本発明は送電システムに関する。
従来から、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で電力を送電可能な送電システムとして、例えば磁場共鳴を用いたものが知られている。例えば特許文献1の送電システムは、交流電力が供給される1次側コイルを備え、当該1次側コイルと2次側コイルとが磁場共鳴することにより、受電機器に非接触で交流電力を送電する。また、受電機器は車両に搭載されており、受電機器にて受電された交流電力は、車両のバッテリの充電に用いられる。
ここで、2次側コイルを有する受電ユニットの車両への搭載態様は、車種等の仕様に応じて変動し得る。すると、受電ユニットの位置が変動し得る。この場合、受電ユニットに対して、1次側コイルを有する送電ユニットの位置がずれてしまい、伝送効率が低下し得る。この伝送効率の低下を抑制すべく、例えば送電ユニットを移動させる移動機構を設けることが考えられる。しかしながら、このような移動機構を設ける場合、製造コスト及び設置コストの増加が懸念される。
特に、送電ユニットが邪魔になることを抑制すべく、車両が設置される設置面に凹部を設け、当該凹部によって区画された収容スペース内に送電ユニットを配置する構成において送電ユニットを移動させようとすると、送電ユニットの移動スペースを確保すべく収容スペースを大きくする必要が生じる。このため、収容スペース内に空きスペースが生じる。この場合、車両が凹部に嵌まるおそれがある。これに対して、凹部の開口部を塞ぐ蓋を設ける構成も考えられるが、空きスペースがある状態で車両等が蓋に乗ると蓋が陥没する等の不都合が生じ得る。
なお、上述した事情は、受電ユニットに対する送電ユニットの位置ずれが発生し得る送電システムにおいて共通する事情であり、電力伝送方式及び受電機器が搭載される対象等に限定されないものである。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、比較的簡素な構成で、送電ユニットの位置変更を好適に行うことができる送電システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成する送電システムは、交流電力が供給される1次側コイルを有する送電ユニットを備え、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電可能であり、前記送電ユニットは、前記受電機器を搭載した装置が設置される設置面に設けられた凹部によって区画された収容スペースに収容されており、前記設置面に沿う少なくとも一方向において前記収容スペースの長さは前記送電ユニットの長さよりも長く、前記収容スペースのうち前記送電ユニット以外のスペースに配置され、少なくとも前記一方向に前記送電ユニットと並んで配置されたスペーサを備えていることを特徴とする。
かかる構成によれば、凹部によって区画された収容スペース内にスペーサ及び送電ユニットが配置されているため、受電機器を搭載した装置はスペーサによって支持される。これにより、装置が凹部に嵌まる等といった不都合を抑制しつつ、スペーサの位置変更を通じて、送電ユニットの位置変更を行うことができる。よって、移動機構等の複雑な構成を設けることなく、送電ユニットの位置変更を容易に行うことができる。
上記送電システムについて、前記設置面に沿い且つ互いに直交する第1方向及び第2方向において、前記収容スペースの長さは前記送電ユニットの長さよりも長く、前記第1方向に前記送電ユニットと並んで配置された第1スペーサと、前記第2方向に前記送電ユニットと並んで配置された第2スペーサと、を備えているとよい。かかる構成によれば、第1スペーサの位置変更を行うことにより、第1方向に送電ユニットの位置を変更することができるとともに、第2スペーサの位置変更を行うことにより、第2方向に送電ユニットの位置を変更することができる。これにより、設置面に沿う2方向の位置ずれに対応することができる。
上記送電システムについて、前記凹部の底面には、前記スペーサ又は前記送電ユニットが取り付けられる取付部が、少なくとも前記一方向に並んで複数設けられており、前記スペーサ及び前記送電ユニットは、着脱可能な状態で前記取付部に取り付けられているとよい。かかる構成によれば、スペーサ又は送電ユニットが取り付けられる取付部は、少なくとも一方向に並んで複数設けられている。これにより、収容スペース内におけるスペーサ及び送電ユニットの位置決めを好適に行うことができるとともに、スペーサ及び送電ユニットが取り付けられる取付部を変更することにより、スペーサ及び送電ユニットの位置変更を精度よく行うことができる。
なお、上記のように第1スペーサ及び第2スペーサを備える構成にあっては、取付部はマトリックス状にあるとよい。これにより、第1方向及び第2方向の双方において、スペーサ及び送電ユニットの位置変更が可能となる。
上記送電システムについて、前記スペーサ及び前記送電ユニットは、前記取付部に取り付けられている状況において前記凹部の底面に対して間隔を空けて設けられているとよい。かかる構成によれば、スペーサ及び送電ユニットは凹部の底面に対して間隔を空けて設けられているため、これらスペーサ及び送電ユニットが、凹部に溜まった水に晒されにくい。これにより、雨等によって凹部に溜まった水による送電ユニット等への悪影響を回避することができる。
上記送電システムについて、前記取付部は、前記凹部の底面から突出した凸部であり、前記スペーサ及び前記送電ユニットには、前記凸部が嵌合可能な取付穴が設けられており、前記スペーサ及び前記送電ユニットは、前記凸部と前記取付穴とが嵌合することにより取り付けられるとよい。かかる構成によれば、比較的簡素な構成でスペーサ及び送電ユニットを取り付けることができる。また、凹部の底面に取付穴を設ける構成と比較して、取付穴に水が溜まることを回避することができるため、排水性の向上を図ることができる。
上記送電システムについて、前記スペーサは複数設けられており、前記スペーサ同士の間には隙間があるとよい。かかる構成によれば、スペーサを複数設けることにより、送電ユニットの位置の自由度を高めることができる。また、凹部に溜まった水は隙間を通って流下する。これにより、排水性の向上を図ることができる。
上記送電システムについて、前記交流電力を供給可能な交流電源と前記送電ユニットとを接続するケーブルと、前記設置面に形成されるものであって、前記ケーブルが収容されるとともに前記凹部と連通するケーブル溝と、を備えているとよい。かかる構成によれば、ケーブル溝にケーブルが収容されているため、ケーブルが設置面に露出していない。これにより、ケーブルが邪魔になることを回避しつつ、送電ユニットに電力供給を行うことができる。
上記送電システムについて、前記スペーサのうち前記ケーブル溝と前記送電ユニットとの間に設けられたスペーサには、前記ケーブルが通過可能な通過スペースが形成されているとよい。かかる構成によれば、ケーブルは通過スペースを介して送電ユニットに接続されている。これにより、送電ユニットの位置を変更する際に、ケーブルとスペーサとが干渉してケーブルの移動が阻害されることを回避することができる。
この発明によれば、比較的簡素な構成で、送電ユニットの位置変更を好適に行うことができる。
以下、送電システムの一実施形態について、非接触電力伝送システムの概要を説明しつつ説明する。なお、図1については、設置面P1及び水平面P2を一部破断して示す。
図1及び図2に示すように、非接触電力伝送システム10は、地上、詳細には車両Cが設置(駐車)される設置面P1に設けられた送電システム11(地上側設備)と、車両Cに搭載された車両側機器21とを備えている。車両側機器21が受電機器に対応する。
図1及び図2に示すように、非接触電力伝送システム10は、地上、詳細には車両Cが設置(駐車)される設置面P1に設けられた送電システム11(地上側設備)と、車両Cに搭載された車両側機器21とを備えている。車両側機器21が受電機器に対応する。
送電システム11は、所定の周波数の高周波電力(交流電力)を供給可能な高周波電源12(交流電源)を備えている。高周波電源12は、設置面P1に設置されており、インフラとしての系統電源から供給される系統電力を高周波電力に変換し、その変換された高周波電力を供給可能に構成されている。
図2に示すように、高周波電源12から供給された高周波電力は、非接触で車両側機器21に伝送され、車両側機器21に設けられた蓄電部としての車両用バッテリ22に供給されるようになっている。具体的には、送電システム11は、1次側コイル13aを有する送電ユニット13(送電器)と、送電ユニット13及び高周波電源12を接続するケーブル14とを備えている。送電ユニット13は、全体として略直方体形状である。高周波電源12から供給される高周波電力は、ケーブル14を介して、送電ユニット13(1次側コイル13a)に供給される。また、車両側機器21は、1次側コイル13aから非接触で高周波電力を受電可能な2次側コイル23aを有する受電ユニット23(受電器)を備えている。受電ユニット23は、車両Cの底部、詳細には車両Cにおける設置面P1と対向する部位に配置されている。
送電ユニット13及び受電ユニット23は磁場共鳴可能に構成されている。例えば、送電ユニット13は、1次側コイル13aと、その1次側コイル13aに並列に接続された1次側コンデンサ(図示略)とからなる共振回路を有している。車両側機器21は、2次側コイル23aと、その2次側コイル23aに並列に接続された2次側コンデンサ(図示略)とからなる共振回路を有している。両者の共振周波数は同一に設定されている。
かかる構成によれば、送電ユニット13及び受電ユニット23が磁場共鳴可能な位置に配置されている状況において高周波電力が送電ユニット13に供給された場合、送電ユニット13の共振回路と受電ユニット23の共振回路とが磁場共鳴する。これにより、受電ユニット23は、送電ユニット13から高周波電力を受電する。
図2に示すように、受電ユニット23にて受電された高周波電力は、車両側機器21に設けられた整流器24によって整流されて、車両用バッテリ22に供給される。これにより、車両用バッテリ22が充電される。
図1及び図2に示すように、設置面P1には、一対の車輪止め31が設けられている。この場合、車両Cは、そのタイヤが車輪止め31と当接する状態で設置面P1に設置(駐車)されることが想定される。このため、車輪止め31によって、設置面P1における車両Cの位置は規定される。つまり、車輪止め31は、設置面P1に対する車両Cの位置を規定する規定部である。そして、車輪止め31によって車両Cの位置が規定された状態において、送電ユニット13は、受電ユニット23と対向する位置に配置されるようになっている。
ここで、車種によっては、車両Cにおける受電ユニット23の位置が異なる場合がある。この場合、仮に車両Cが同一の駐車態様で駐車された場合であっても、受電ユニット23に対する送電ユニット13の位置ずれが発生し得る。
これに対して、送電システム11は、上記位置ずれに対応可能な構成を備えている。この構成について、排水に係る構成とともに以下詳細に説明する。
図2及び図3に示すように、設置面P1には、送電ユニット13を収容可能な収容スペースS1を区画する凹部41が設けられている。図3に示すように、凹部41は、矩形状の底面41aと、底面41aの周縁から起立した側面41bとからなり、上方に開口した開口部41cを有している。収容スペースS1は、全体として直方体形状であり、鉛直方向上方に開口している。
図2及び図3に示すように、設置面P1には、送電ユニット13を収容可能な収容スペースS1を区画する凹部41が設けられている。図3に示すように、凹部41は、矩形状の底面41aと、底面41aの周縁から起立した側面41bとからなり、上方に開口した開口部41cを有している。収容スペースS1は、全体として直方体形状であり、鉛直方向上方に開口している。
ここで、図2に示すように、設置面P1は、水平面P2(水平方向)に対して傾斜している。かかる構成において、凹部41は、設置面P1に対して当該設置面P1に直交する方向に凹んでおり、その底面41aは設置面P1と平行となっている。つまり、凹部41の底面41aは水平面P2に対して設置面P1と同一角度で傾斜している。この場合、凹部41に溜まった水は、水平面P2に対する高さが相対的に高い側(上流側)から水平面P2に対する高さが相対的に低い側(下流側)に向けて流れる。
なお、念のため説明すると、水平面P2とは重力方向に対して直交する面であり、水平方向とは重力方向に対して直交する方向である。
また、説明の便宜上、以降の説明において、設置面P1に沿い、且つ、互いに直交する方向を第1方向X及び第2方向Yという。矩形状の底面41aの周縁における一辺は、第1方向Xに沿っており、底面41aの周縁における上記一辺と隣り合う他辺は、第2方向Yに沿っている。車両Cの駐車態様との関係に着目すれば、第1方向Xは車両Cの左右方向であり、第2方向Yは車両Cの前後方向である。また、第2方向Yと設置面P1の傾斜方向とは一致している。
また、説明の便宜上、以降の説明において、設置面P1に沿い、且つ、互いに直交する方向を第1方向X及び第2方向Yという。矩形状の底面41aの周縁における一辺は、第1方向Xに沿っており、底面41aの周縁における上記一辺と隣り合う他辺は、第2方向Yに沿っている。車両Cの駐車態様との関係に着目すれば、第1方向Xは車両Cの左右方向であり、第2方向Yは車両Cの前後方向である。また、第2方向Yと設置面P1の傾斜方向とは一致している。
図1及び図2に示すように、設置面P1には、凹部41に溜まった水を排出する排水溝51が設けられている。排水溝51は、凹部41に対して下流側、詳細には凹部41よりも高さが低い側に設けられており、凹部41と連通している。凹部41の底面41aは、排水溝51に向けて下り傾斜となっている。排水溝51は、第2方向Yに沿って水平面P2まで延びている。凹部41に溜まった水は、排水溝51を介して、水平面P2に排出されるようになっている。
ちなみに、図2に示すように、排水溝51の底面51aは、水平面P2に対して設置面P1よりも緩やかに傾斜している。詳細には、水平面P2に対する排水溝51の底面51aの傾斜角度θ1は、水平面P2に対する設置面P1の傾斜角度θ2よりも小さい。このため、排水溝51の深さは、水平面P2(水の流下方向の下流側)に向かうに従って浅くなっており、設置面P1と水平面P2との境界において段差が生じないようになっている。なお、図2においては、図示の関係上各傾斜角度θ1,θ2を実際よりも大きく示す。
また、図1及び図2に示すように、設置面P1には、ケーブル14が収容されるケーブル溝52が設けられている。ケーブル溝52は、凹部41に対して上流側、詳細には凹部41よりも高さが高い側に設けられており、凹部41と連通している。図2に示すように、ケーブル溝52は、第2方向Yに沿って、高周波電源12の下方まで延びている。ケーブル14は、高周波電源12の底面から引き出されており、ケーブル溝52内に収容されている。なお、ケーブル溝52の底面は、設置面P1と平行であり、凹部41に向けて下り傾斜している。
図3に示すように、収容スペースS1における設置面P1に沿う方向の面積は、送電ユニット13における設置面P1に沿う方向の面積よりも広くなっている。詳細には、図5に示すように、収容スペースS1の第1方向Xの長さLx1は、送電ユニット13の第1方向Xの長さLx2よりも長く、収容スペースS1の第2方向Yの長さLy1は、送電ユニット13の第2方向Yの長さLy2よりも長い。また、収容スペースS1の高さ(底面41aと直交する方向の長さ)は、送電ユニット13の高さよりも高くなっている。
送電ユニット13は収容スペースS1に収容されている。この場合、収容スペースS1内における送電ユニット13の周囲には所定のスペースが形成されている。かかる構成において、送電システム11は、収容スペースS1のうち送電ユニット13以外のスペースに、送電ユニット13と並んで配置された複数のスペーサ60を備えている。
図3及び図4に示すように、複数のスペーサ60は、第1方向Xに送電ユニット13と並んで配置された複数の第1スペーサ61を備えている。第1スペーサ61は直方体形状である。図5に示すように、第1スペーサ61の第2方向Yの長さLy3は、送電ユニット13の第2方向Yの長さLy2と同一である。また、第1スペーサ61の第1方向Xの長さLx3は、(Lx1−Lx2)/m(m:第1スペーサ61の数)よりも若干短い。
さらに、図3及び図4に示すように、複数のスペーサ60は、第2方向Yに送電ユニット13と並んで配置された複数の第2スペーサ62を備えている。第2スペーサ62は、矩形板状の本体部62aと、当該本体部62aの長手方向の両端部から鉛直方向下方に起立した側壁部62bとを有し、第2方向Yから見て鉛直方向下向きのU字状である。第2スペーサ62には、本体部62a及び側壁部62bによって区画され、且つ、ケーブル14が通過可能な通過スペースS2が形成されている。通過スペースS2は第1方向Xに延びている。
なお、図5に示すように、第2スペーサ62の第1方向Xの長さLx4は、収容スペースS1の第1方向Xの長さLx1よりも若干短く設定されている。また、第2スペーサ62の第2方向Yの長さLy4は、(Ly1−Ly2)/n(n:第2スペーサ62の数)よりも若干短く設定されている。
上記のように構成された各スペーサ60及び送電ユニット13が収容スペースS1内に配置されることにより、凹部41の開口部41cのほぼ全体が塞がれている。
図3に示すように、送電システム11は、取付部として、凹部41の底面41aに設けられ、底面41aから突出した複数の凸部71を備えている。凸部71は例えば円柱状であり、底面41aに所定の間隔Dを隔ててマトリックス状に設けられている。
図3に示すように、送電システム11は、取付部として、凹部41の底面41aに設けられ、底面41aから突出した複数の凸部71を備えている。凸部71は例えば円柱状であり、底面41aに所定の間隔Dを隔ててマトリックス状に設けられている。
かかる構成において、各スペーサ60及び送電ユニット13は、着脱可能な状態で凸部71に取り付けられている。詳細には、図4に示すように、第1スペーサ61、第2スペーサ62及び送電ユニット13の底面にはそれぞれ、上記凸部71と嵌合可能な取付穴72が設けられている。取付穴72は、凸部71の配置間隔Dに対応させて複数設けられている。例えば送電ユニット13には、凸部71の配置間隔Dと同一間隔でマトリックス状に取付穴72が設けられている。また、第1スペーサ61には、第1スペーサ61の長手方向に沿って凸部71の配置間隔Dと同一間隔で複数(2つ)の取付穴72が設けられている。さらに、第2スペーサ62には、各側壁部62bの鉛直方向下方の面(底面)に1つずつ取付穴72が設けられている。この場合、第2スペーサ62に設けられた取付穴72間の距離は凸部71の配置間隔Dの整数倍(本実施形態では5倍)に設定されている。
図5及び図6に示すように、各スペーサ61,62及び送電ユニット13は、各取付穴72に凸部71が嵌合することにより取り付けられている。この場合、各スペーサ61,62及び送電ユニット13は、鉛直方向上方に引き上げられることにより、凸部71と取付穴72との嵌合が解除されて、取り外し可能となっている。なお、凸部71の配置間隔Dとは、凸部71の中心間距離である。
ここで、図6に示すように、凸部71の突出寸法Z1は、取付穴72の深さ寸法Z2よりも長く設定されている。このため、各スペーサ60及び送電ユニット13は、凹部41の底面41aから浮いた状態で取り付けられている。つまり、各スペーサ60及び送電ユニット13は、凸部71に取り付けられている状況において底面41aに対して間隔を空けて設けられている。換言すれば、凸部71は、各スペーサ60及び送電ユニット13を、底面41aから浮いた状態で支持する支持部であるとも言える。
なお、凸部71と第2スペーサ62の取付穴72とが嵌合している状況において、通過スペースS2内にある凸部71と第2スペーサ62の本体部62aとが干渉しないように、側壁部62bの本体部62aからの高さ寸法が設定されている。
また、凸部71の配置間隔Dは、第1スペーサ61の第1方向Xの長さLx3、及び、第2スペーサ62の第2方向Yの長さLy4の双方よりも長く設定されている。このため、凸部71と取付穴72とが嵌合している状態においてスペーサ60同士が干渉しない。
上記のように送電ユニット13及び複数のスペーサ60が取り付けられた状態において、送電ユニット13及びスペーサ60の上面は面一となっており、さらに設置面P1と面一となっている。このため、設置面P1は、凸部がない平坦面となっている。
また、スペーサ60同士の間、送電ユニット13とスペーサ60との間、凹部41の側面41bとスペーサ60又は送電ユニット13との間には、水が流下可能な隙間S3が形成されている。なお、隙間S3は、車両CのタイヤTが嵌まらないように、タイヤTの幅よりも十分小さく設定されている。
ちなみに、ケーブル溝52と排水溝51とは第2方向Yに沿って形成されている。そして、送電ユニット13よりも上流側、詳細には送電ユニット13とケーブル溝52との間にある第2スペーサ62の通過スペースS2とケーブル溝52とは連通しているとともに、送電ユニット13よりも下流側、詳細には排水溝51側にある第2スペーサ62の通過スペースS2と排水溝51とは連通している。
次に本実施形態の作用として、送電ユニット13の位置変更に係る一連の動作について説明する。
まず、図7(a)に示すように、送電ユニット13、及び、当該送電ユニット13の移動に伴い配置変更対象となる各スペーサ60(図7中2点鎖線で示す)を取り外す。
まず、図7(a)に示すように、送電ユニット13、及び、当該送電ユニット13の移動に伴い配置変更対象となる各スペーサ60(図7中2点鎖線で示す)を取り外す。
その後、図7(b)に示すように、送電ユニット13を所望の位置に配置し、その位置にて、凸部71を取付穴72に嵌め込むことにより取り付ける。そして、それに合わせて、各スペーサ60を取り付ける。具体的には、各第1スペーサ61を、第2方向Yに1つの凸部71分だけずれ、且つ、送電ユニット13の第1方向Xの一方側に3つ配置され、他方側に1つ配置されるよう取り付ける。そして、送電ユニット13に対して下流側にあった第2スペーサ62を、送電ユニット13の上流側に取り付ける。これにより、送電ユニット13の位置が変更されるとともに、その周囲のスペースにスペーサ60が配置されることによって凹部41の開口部41cがほぼ塞がれる。
以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
(1)車両Cが設置される設置面P1に凹部41を設け、当該凹部41によって区画された収容スペースS1に送電ユニット13が収容されている。設置面P1に沿う第1方向X及び第2方向Yの双方において、収容スペースS1の長さLx1,Ly1は送電ユニット13の長さLx2,Ly2よりも長い。このため、送電ユニット13が収容された状態において、送電ユニット13の周囲には所定のスペースが形成されている。
(1)車両Cが設置される設置面P1に凹部41を設け、当該凹部41によって区画された収容スペースS1に送電ユニット13が収容されている。設置面P1に沿う第1方向X及び第2方向Yの双方において、収容スペースS1の長さLx1,Ly1は送電ユニット13の長さLx2,Ly2よりも長い。このため、送電ユニット13が収容された状態において、送電ユニット13の周囲には所定のスペースが形成されている。
かかる構成において、送電システム11は、上記所定のスペース、詳細には収容スペースS1のうち送電ユニット13以外のスペースに、送電ユニット13と並んで配置された複数のスペーサ60を備えている。そして、複数のスペーサ60は、第1方向Xに送電ユニット13と並んで配置された複数の第1スペーサ61と、第2方向Yに送電ユニット13と並んで配置された複数の第2スペーサ62とを備えている。これにより、収容スペースS1を送電ユニット13よりも大きくしたことに起因する不都合を回避しつつ、送電ユニット13の位置変更を行うことができる。
詳述すると、送電ユニット13を第1方向X及び第2方向Yに位置変更可能とすべく、第1方向X及び第2方向Yの双方において、収容スペースS1が送電ユニット13よりも大きく形成されている場合、収容スペースS1内に空きスペースが形成される。この状態にて、車両Cが駐車しようとすると、車両CのタイヤTが凹部41に嵌まる等といった不都合が生じ得る。また、凹部41の開口部41cを塞ぐ蓋部材を設ける構成も考えられるが、空きスペースがある状態で車両Cが蓋部材の上に乗ると、蓋部材が湾曲又は折れてしまい、その結果、蓋部材が陥没してしまうおそれがある。
これに対して、本実施形態では、第1方向Xに沿って複数の第1スペーサ61を配置するとともに、第2方向Yに沿って複数の第2スペーサ62を配置した。これにより、各第1スペーサ61の配置態様を変更することにより、凹部41の開口部41cを塞ぎつつ、送電ユニット13の第1方向Xの位置を変更することができる。そして、第2スペーサ62の配置態様を変更することにより、凹部41の開口部41cを塞ぎつつ、送電ユニット13の第2方向Yの位置を変更することができる。
(2)特に、例えば家庭用の送電システム11においては、様々な種類の車両Cが駐車されるという事象は生じにくく、車種はある程度決まっている。また、運転者もある程度決まっているため、駐車態様のばらつきも少ない。このため、送電ユニット13の位置変更が求められる頻度は低い。一方、家庭用の送電システム11においては、コストの低減と、送電ユニット13の位置変更の容易性が求められる。
この点、本実施形態では、位置検知を行うセンサや送電ユニット13を移動させるアクチュエータ等を設けて送電ユニット13の位置合わせを随時行う構成ではなく、複数のスペーサ60の位置変更によって送電ユニット13の位置変更を行う構成を採用した。これにより、比較的簡素な構成で送電ユニット13の位置変更を好適に行うことができ、コストの大幅な低減を図ることができる。
(3)凹部41内に、スペーサ60又は送電ユニット13が取り付けられる凸部71を、所定の間隔Dを隔てて複数設けた。そして、スペーサ60及び送電ユニット13は、着脱可能な状態で凸部71に取り付けられている。これにより、スペーサ60及び送電ユニット13の位置決めを好適に行うことができるとともに、収容スペースS1内におけるスペーサ60及び送電ユニット13が取り付けられる凸部71を変更することを通じて、スペーサ60及び送電ユニット13の位置変更を精度よく行うことができる。
(4)特に、凹部41の底面41aに凸部71を設け、送電ユニット13及びスペーサ60に、凸部71と嵌合可能な取付穴72を設けた。そして、送電ユニット13及びスペーサ60は、凸部71と取付穴72とが嵌合することにより取り付けられる。これにより、排水性の向上を図ることができる。
詳述すると、仮に凹部41の底面41aに取付穴72を設けた場合、雨などの水が取付穴72に溜まってしまい、排水性が低下する。これに対して、本実施形態では、底面41aに凸部71を設けることにより、水が溜まる箇所が形成されることを回避することができる。
(5)送電ユニット13及びスペーサ60は、凸部71に取り付けられている状態において、凹部41の底面41aに対して間隔を空けて設けられている(浮いている)。これにより、スペーサ60及び送電ユニット13が、凹部41に溜まった水に晒されることを回避することができるとともに、排水経路を確保することができる。
(6)スペーサ60及び送電ユニット13が凸部71に取り付けられている状況において、スペーサ60及び送電ユニット13の上面は、設置面P1と面一となっている。これにより、スペーサ60及び送電ユニット13が障害物となることを抑制できる。
(7)スペーサ60同士の間には隙間S3がある。これにより、雨水等は、隙間S3を通って排水される。よって、排水性の更なる向上を図ることができる。
特に、凸部71の配置間隔Dは、第1スペーサ61の第1方向Xの長さLx3、及び、第2スペーサ62の第2方向Yの長さLy4の双方よりも長く設定されている。これにより、各スペーサ61,62を凸部71に取り付けることにより、自ずと隙間S3が形成される。これにより、容易に隙間S3を形成することができる。
特に、凸部71の配置間隔Dは、第1スペーサ61の第1方向Xの長さLx3、及び、第2スペーサ62の第2方向Yの長さLy4の双方よりも長く設定されている。これにより、各スペーサ61,62を凸部71に取り付けることにより、自ずと隙間S3が形成される。これにより、容易に隙間S3を形成することができる。
(8)設置面P1に、高周波電源12と送電ユニット13とを接続するケーブル14を収容するとともに凹部41と連通するケーブル溝52を設けた。これにより、ケーブル14が邪魔になることを回避しつつ、送電ユニット13に電力供給を行うことができる。
(9)複数のスペーサ60のうちケーブル溝52と送電ユニット13との間に設けられた第2スペーサ62には、ケーブル14が通過可能な通過スペースS2が形成されている。これにより、ケーブル14は、通過スペースS2を介して送電ユニット13に接続されている。よって、送電ユニット13の位置を変更する際に、ケーブル14と第2スペーサ62とが干渉してケーブル14の移動が阻害されることを回避することができる。また、通過スペースS2は排水経路としても機能するため、排水性の向上を図ることができる。特に、ケーブル溝52と通過スペースS2とは連通している。これにより、ケーブル14を無理に湾曲させることなく、高周波電源12と送電ユニット13との接続を実現できる。なお、「ケーブル溝52と送電ユニット13との間に設けられた第2スペーサ62」とは、ケーブル溝52に沿う方向(ケーブル溝52の延設方向)である第2方向Yに並んだ第2スペーサ62とも言える。
(10)設置面P1における凹部41よりも水平面P2に対する高さが低い側に、凹部41と連通する排水溝51を設けた。これにより、凹部41に溜まった水を排出することができる。かかる構成において、排水溝51は、第2スペーサ62の通過スペースS2と連通する位置に設けられている。これにより、通過スペースS2を介して流下した水は、曲がることなく、排水溝51に流れるため、排水性の更なる向上を図ることができる。
(11)凹部41の底面41aは、水平方向に対して傾斜している。よって、凹部41内に溜まった水を流下させることができ、凹部41の排水性の向上を図ることができる。
この場合、設置面P1を水平方向に対して傾斜させて、底面41aと設置面P1とを平行にした。これにより、底面41a及び設置面P1間の高さが、場所によらず一定となっている。よって、スペーサ60の位置を変更することに起因して段差が生じ得ることを回避することができる。
この場合、設置面P1を水平方向に対して傾斜させて、底面41aと設置面P1とを平行にした。これにより、底面41a及び設置面P1間の高さが、場所によらず一定となっている。よって、スペーサ60の位置を変更することに起因して段差が生じ得ることを回避することができる。
詳述すると、例えば底面41a及び設置面P1が平行でない場合、場所に応じて底面41a及び設置面P1間の高さが変動する。この場合、初期状態において、設置面P1と、スペーサ60及び送電ユニット13の上面とが面一となるよう、スペーサ60及び送電ユニット13の上面を傾斜させると、スペーサ60等の位置変更によって段差が生じる。
これに対して、本実施形態では、底面41a及び設置面P1間の高さが一定となっているため、スペーサ60及び送電ユニット13の上面を傾斜させることなく、設置面P1と、スペーサ60及び送電ユニット13の上面とを面一にすることができる。これにより、スペーサ60等の位置変更が行われた場合であっても、段差が生じないようにすることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、第1方向X及び第2方向Yにおいて、収容スペースS1の長さLx1,Ly1が送電ユニット13の長さLx2,Ly2よりも長く設定されていたが、これに限られず、設置面P1に沿う少なくとも一方向において収容スペースS1の長さが送電ユニット13の長さよりも長ければよい。例えば、図8に示す収容スペースS11は、第1方向Xの長さLx5が送電ユニット13の第1方向Xの長さLx2よりも長い一方、第2方向Yの長さLy5が送電ユニット13の第2方向Yの長さLy2よりも若干長い。この場合、凸部71を、第1方向Xに沿って二列だけ設ける。そして、第1スペーサ61のみを設け、第2スペーサ62を省略する。
○ 実施形態では、第1方向X及び第2方向Yにおいて、収容スペースS1の長さLx1,Ly1が送電ユニット13の長さLx2,Ly2よりも長く設定されていたが、これに限られず、設置面P1に沿う少なくとも一方向において収容スペースS1の長さが送電ユニット13の長さよりも長ければよい。例えば、図8に示す収容スペースS11は、第1方向Xの長さLx5が送電ユニット13の第1方向Xの長さLx2よりも長い一方、第2方向Yの長さLy5が送電ユニット13の第2方向Yの長さLy2よりも若干長い。この場合、凸部71を、第1方向Xに沿って二列だけ設ける。そして、第1スペーサ61のみを設け、第2スペーサ62を省略する。
○ 実施形態では、種類(形状)が異なる第1スペーサ61及び第2スペーサ62を備えていたが、これに限られず、上記別例のように1種類のスペーサを備えている構成であってもよい。
○ 実施形態では、第1スペーサ61及び第2スペーサ62の数は4つであったが、これに限られず、例えば2つや3つであってもよいし、5つ以上であってもよい。また、第1スペーサ61の数と、第2スペーサ62の数とが異なっていてもよい。
○ また、例えば第1スペーサ61が1つのみ設けられていてもよいし、第2スペーサ62が1つのみ設けられていてもよい。さらに、第1スペーサ61及び第2スペーサ62のいずれか一方が1つのみ設けられていてもよい。要は、送電ユニット13と並んで配置されるスペーサの数は1つであってもよい。この場合であっても、スペーサと送電ユニット13との位置関係を逆にすることにより、送電ユニット13の位置を変更できる。但し、送電ユニット13の位置の自由度の高さに着目すれば、スペーサの数は複数ある方が好ましい。
○ 図9に示すように、第1スペーサ61及び送電ユニット13を連結する構成としてもよい。例えば、第1スペーサ61の第1方向Xの側面にはネジ孔が形成された連結部81が設けられている。同様に、送電ユニット13の第1方向Xの側面には、ネジ孔が形成された連結部82が設けられている。各連結部81,82のネジ孔は、スペーサ60及び送電ユニット13が取り付けられた状態において連通する。そして、その連通したネジ孔にネジ83が螺着される。これにより、両者が連結されるため、設置面P1に沿う方向の位置ずれ等を抑制できる。一方、ネジ83を外すことにより、容易に連結を解除することができる。第1スペーサ61同士、第2スペーサ62同士、第1スペーサ61及び第2スペーサ62の連結についても同様である。
○ 凸部71と第2スペーサ62の取付穴72とが嵌合している状況において、通過スペースS2内にある凸部71と本体部62aの鉛直下方の面(下面)とが当接するように、側壁部62bの本体部62aからの高さ寸法及び本体部62aの厚さ等を設定してもよい。この場合、通過スペースS2内にある凸部71が、第2スペーサ62を支持するものとして機能する。
○ 凹部41の底面41aに取付穴72を設け、スペーサ60及び送電ユニット13に凸部71を設ける構成であってもよい。
○ 凸部71及び取付穴72は、嵌合可能な形状であれば任意であり、例えば多角柱状や多角錐状となっていてもよい。
○ 凸部71及び取付穴72は、嵌合可能な形状であれば任意であり、例えば多角柱状や多角錐状となっていてもよい。
○ 実施形態では、送電ユニット13及びスペーサ60は、凸部71に取り付けられている状況において凹部41の底面41aから浮いていたが、これに限られず、底面41aに載置されている構成であってもよい。
○ 実施形態では、各スペーサ60及び送電ユニット13は、凸部71と取付穴72とが嵌合することにより取り付けられる構成であったが、取付態様については任意である。例えば、凹部41の底面41aに係止部を設け、各スペーサ60及び送電ユニット13に上記係止部と係止する受部を設ける構成であってもよいし、ネジ等の締結具により取り付けられる構成であってもよい。
○ 実施形態では、スペーサ60同士の間には隙間S3があったが、これに限られず、当該隙間S3がなくてもよい。同様に、スペーサ60と送電ユニット13との間の隙間S3がなくてもよいし、凹部41の側面41bと、スペーサ60又は送電ユニット13との間の隙間S3がなくてもよい。但し、排水性の観点に着目すれば、これらの隙間S3がある方が好ましい。
○ ケーブル溝52を省略してもよい。また、ケーブル溝52の底面は、凹部41に向けて下り傾斜していれば、設置面P1に対して傾斜していてもよい。また、ケーブル溝52の底面は、水平方向に沿っていてもよいし、高周波電源12に向けて下り傾斜となっていてもよい。
○ ケーブル溝52は、凹部41に対して水平面P2からの高さが高い側に設けられていたが、設置位置は任意である。また、第1方向Xに沿うケーブル溝を設ける構成であってもよい。この場合、第1スペーサ61に、ケーブル14が通過可能な通過スペースがあるとよい。
また、ケーブル溝52は、凹部41に対して下流側(低い位置)に設けられていてもよい。この場合、排水溝51とケーブル溝52とを第1方向Xに並べて設けてもよい。また、凹部41と連通し且つ水平面P2まで延びた溝を1つ設け、当該溝にケーブルを収容してもよい。この場合、ケーブル溝と排水溝とが兼用される。
○ 送電システム11が、車両側機器21から非接触で高周波電力を受電する構成であってもよい。つまり、非接触電力伝送システム10は、送電システム11と車両側機器21との間で双方向の電力伝送を行う構成であってもよい。
○ 高周波電源12は設置面P1に設置されていたが、高周波電源12の設置位置については任意である。例えば高周波電源12は、設置面P1に立設された壁部に取り付けられている構成であってもよい。
○ 実施形態では、設置面P1及び凹部41の底面41aの双方が水平方向に対して傾斜していたが、これに限られず、いずれか一方又は双方が水平方向に沿っていてもよい。
○ 排水溝51に代えて、下水等に繋がった排水口を設けてもよい。また、排水溝51を省略してもよい。
○ 排水溝51に代えて、下水等に繋がった排水口を設けてもよい。また、排水溝51を省略してもよい。
○ 送電ユニット13及びスペーサ60は、協働して凹部41の開口部41cを塞ぐことができ、且つ、位置変更可能であれば、その具体的な形状は任意である。例えば、スペーサ60及び送電ユニット13が円板状であって、これらがマトリックス状に配置される構成であってもよい。
○ 収容スペースS1に送電ユニット13及びスペーサ60が収容された状態で、凹部41の開口部41cを塞ぐ蓋を設けてもよい。この場合、スペーサ60が蓋を支持するため、陥没等を回避することができる。
○ 第2スペーサ62は、下向きのU字状となっていたが、これに限られず、直方体形状であってもよい。この場合、第2方向Yに貫通する貫通孔を設けるとよい。当該貫通孔が通過スペースとして機能する。
○ ケーブル14をカバーするカバー部材が設けられていてもよい。
○ 高周波電源12は、電圧源、電流源及び電力源のいずれであってもよい。
○ 高周波電源12を省略し、系統電源と送電ユニット13とを接続してもよい。
○ 高周波電源12は、電圧源、電流源及び電力源のいずれであってもよい。
○ 高周波電源12を省略し、系統電源と送電ユニット13とを接続してもよい。
○ 高周波電源12から供給される高周波電力の波形は任意であり、例えば正弦波であってもよいし、矩形波であってもよい。
○ 実施形態では、送電ユニット13の共振周波数と受電ユニット23の共振周波数とは同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
○ 実施形態では、送電ユニット13の共振周波数と受電ユニット23の共振周波数とは同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
○ 実施形態では、送電ユニット13と受電ユニット23とは同一の構成であったが、これに限られず、異なる構成であってもよい。
○ 実施形態では、各コンデンサが設けられていたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル13a,23aの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。
○ 実施形態では、各コンデンサが設けられていたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル13a,23aの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。
○ 実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。
○ 実施形態では、車両側機器21の搭載対象は車両Cであったが、これに限られず、任意である。例えば、車両側機器21をロボットに搭載してもよい。この場合、ロボットの仕様によって車両側機器21の搭載位置が変動した場合であっても、好適にロボットの車両側機器21に電力を送電することができる。
○ 実施形態では、車両側機器21の搭載対象は車両Cであったが、これに限られず、任意である。例えば、車両側機器21をロボットに搭載してもよい。この場合、ロボットの仕様によって車両側機器21の搭載位置が変動した場合であっても、好適にロボットの車両側機器21に電力を送電することができる。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に記載する。
(イ)前記凸部の突出寸法は前記取付穴の深さ寸法よりも長く設定されている請求項5に記載の送電システム。
(イ)前記凸部の突出寸法は前記取付穴の深さ寸法よりも長く設定されている請求項5に記載の送電システム。
(ロ)前記設置面には、前記凹部と連通する排水溝が形成されている請求項1〜8及び(イ)のうちいずれか一項に記載の送電システム。
(ハ)前記スペーサ及び前記送電ユニットの上面は、前記設置面と面一となっている請求項1〜8,(イ),(ロ)のうちいずれか一項に記載の送電システム。
(ハ)前記スペーサ及び前記送電ユニットの上面は、前記設置面と面一となっている請求項1〜8,(イ),(ロ)のうちいずれか一項に記載の送電システム。
11…送電システム、12…高周波電源、13…送電ユニット、13a…1次側コイル、14…ケーブル、21…車両側機器(受電機器)、23…受電ユニット、23a…2次側コイル、41…凹部、41a…凹部の底面、51…排水溝、52…ケーブル溝、60…スペーサ、61…第1スペーサ、62…第2スペーサ、71…凸部、72…取付穴、P1…設置面、S1…収容スペース、S2…通過スペース、S3…隙間。
Claims (8)
- 交流電力が供給される1次側コイルを有する送電ユニットを備え、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電可能な送電システムにおいて、
前記送電ユニットは、前記受電機器を搭載した装置が設置される設置面に設けられた凹部によって区画された収容スペースに収容されており、
前記設置面に沿う少なくとも一方向において前記収容スペースの長さは前記送電ユニットの長さよりも長く、
前記収容スペースのうち前記送電ユニット以外のスペースに配置され、少なくとも前記一方向に前記送電ユニットと並んで配置されたスペーサを備えていることを特徴とする送電システム。 - 前記設置面に沿い且つ互いに直交する第1方向及び第2方向において、前記収容スペースの長さは前記送電ユニットの長さよりも長く、
前記第1方向に前記送電ユニットと並んで配置された第1スペーサと、
前記第2方向に前記送電ユニットと並んで配置された第2スペーサと、
を備えている請求項1に記載の送電システム。 - 前記凹部の底面には、前記スペーサ又は前記送電ユニットが取り付けられる取付部が、少なくとも前記一方向に並んで複数設けられており、
前記スペーサ及び前記送電ユニットは、着脱可能な状態で前記取付部に取り付けられている請求項1又は請求項2に記載の送電システム。 - 前記スペーサ及び前記送電ユニットは、前記取付部に取り付けられている状況において前記凹部の底面に対して間隔を空けて設けられている請求項3に記載の送電システム。
- 前記取付部は、前記凹部の底面から突出した凸部であり、
前記スペーサ及び前記送電ユニットには、前記凸部が嵌合可能な取付穴が設けられており、
前記スペーサ及び前記送電ユニットは、前記凸部と前記取付穴とが嵌合することにより取り付けられる請求項3又は請求項4に記載の送電システム。 - 前記スペーサは複数設けられており、
前記スペーサ同士の間には隙間がある請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の送電システム。 - 前記交流電力を供給可能な交流電源と前記送電ユニットとを接続するケーブルと、
前記設置面に形成されるものであって、前記ケーブルが収容されるとともに前記凹部と連通するケーブル溝と、
を備えている請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の送電システム。 - 前記スペーサのうち前記ケーブル溝と前記送電ユニットとの間に設けられたスペーサには、前記ケーブルが通過可能な通過スペースが形成されている請求項7に記載の送電システム。
Priority Applications (1)
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JP2013066642A JP2014193026A (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 送電システム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019009241A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 株式会社Ihi | コイル装置 |
US11325483B2 (en) | 2017-10-10 | 2022-05-10 | Ihi Corporation | Plate and plate system |
-
2013
- 2013-03-27 JP JP2013066642A patent/JP2014193026A/ja active Pending
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WO2019009241A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 株式会社Ihi | コイル装置 |
US11322984B2 (en) | 2017-07-05 | 2022-05-03 | Ihi Corporation | Coil device |
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