[发明专利]非接触供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及非接触供电装置。本发明涉及例如从地面侧的输电侧向车辆侧的受电侧以非接触状态供给电力的非接触供电装置。

背景技术

根据需要开发了不借助电缆等机械接触对例如电动汽车等车辆从外部供给电力的非接触供电装置并将其实际应用。

该非接触供电装置基于电磁感应的互感作用，从固定在地上侧的输电侧电路的输电线圈向搭载于车辆等移动体侧的受电侧电路的受电线圈在存在例如数十毫米以上～数百毫米以下程度气隙(air gap)的状态下供给电力(参照后述图4、图5等)。

图3用于对该种现有实例的非接触供电装置1进行说明。并且(1)为其受电线圈3(输电线圈2)的俯视图，(2)为表示电磁场辐射等状态的主视图，(3)为表示电磁场辐射等状态的俯视图。

该种非接触供电装置1中，以往以来，使用卷绕为螺旋状且扁平的扁平结构的线圈作为输电侧电路4的输电线圈2以及受电侧电路5的受电线圈3。与此同时，该种现有实例中，输电线圈2与受电线圈3分别由一个单位线圈构成(也就是说，由N极和S极所构成的极数为2的两极线圈构成)，由此构成为两极结构。

图3中的6是在输电线圈2的外侧以及受电线圈3的外侧分别配置的铁氧体芯(ferrite core)等磁芯。G表示气隙，H表示形成的交变磁场，h表示磁场的H方向的一个例子，N表示其N极，S表示其S极，I表示电流方向。D表示电磁场辐射，r表示电磁场强度。

作为上述该种现有实例的非接触供电装置1，可列举例如下述专利文献1、2中公开的装置。

专利文献1：(日本国专利公开公报)特开2008-087733号公报

专利文献2：(日本国专利公开公报)特开2010-035300号公报

但是，这样的现有非接触供电装置1被指出了如下课题。

如图3(2)所示，在进行供电时，输电线圈2和受电线圈3利用感应出的磁场H电磁耦合。由此，形成磁通的磁路，从而实施非接触供电(在代表性实例中，如图3(2)所示，受电线圈3和输电线圈2位于上下位置，因此，以下基于该位置关系进行说明)。

此时，气隙G中感应出大密度的强高频磁场H(交变磁场H)。但是，在上下方向(Z方向)上，由于外侧分别配置有磁芯6，因此几乎不存在电磁场辐射D。

与此不同，在左右方向(X方向)以及前后方向(Y方向)，由于没有遮挡物，因此电磁场辐射D扩散开来。对外扩散并且大致在平面上传播并蔓延的电磁场辐射D以及电磁场强度r如图3(3)所示，体现出无指向性，亦即体现出各向同性。

该种左右方向以及前后方向上的电磁场辐射D以及电磁场强度r被指出了有可能在近邻周边引起电磁波导致的损伤。即，感应出强高频磁场H(交变磁场H)，由此高频电磁波强力辐射，因此容易达到近邻周边的相隔区域，由此担心其对环境的不良影响。被指出了可能在例如相距数十米以上～数百米以下程度的区域中产生电波妨碍，对人体造成机能损伤。

另一方面，非接触供电装置1中，鉴于供电的便利性，扩大气隙G的需求很大。

但是，如果扩大气隙G，则输电线圈2的励磁无功功率(exciting reactive power)成比例地增加，由此需要增大励磁视在功率(exciting apparent power)。结果，招致对外部的电磁场辐射D扩大以及电磁场强度r增大，增加上述对近邻周边带来由电磁波导致损伤的危险。

发明内容

本发明的非接触供电装置是鉴于该种现有技术的实际情况，为解决上述现有技术的课题而完成的装置。

而且，本发明的目的在于提供一种非接触供电装置，第一，防止电磁波导致的损伤，第二，还能够扩大气隙。

本发明的技术方案如下。

第一方案的非接触供电装置基于电磁感应的互感作用，从输电侧电路的输电线圈向受电侧电路的受电线圈在存在气隙的非接触状态下近邻着进行位置对应的同时供给电力。

而且，该输电线圈以及受电线圈分别由多个单位线圈在平面内的集合体构成。各个该单位线圈形成为卷绕成螺旋状且扁平的扁平结构、并相邻配置，并且在并排成直线且相邻配置的相互之间，电流方向设定为相逆(相反)。

第二方案如下。

在第一方案的非接触供电装置中，能够通过停止供电方式供给电力，该停止供电方式为进行供电时该受电线圈相对于固定的该输电线圈近邻着进行位置对应后停止。而且，该输电线圈和受电线圈由在上下等能够成对的对称结构构成。

第三方案如下。