JP6135589B2 - 非接触給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、送電対象物に非接触で送電する非接触給電装置に関する。

電気自動車およびハイブリッド車などの電動車両には、走行用の電力を外部電源から充電可能とする電池が装備されている。充電用の電力を給電する方法としては、給電側の電源口と車両の充電口とをケーブルで接続するプラグイン式の給電装置、およびケーブルを用いない非接触式の給電装置が知られている。非接触給電装置は、ケーブルが必要なく利便性に優れるが、伝送効率の向上が求められている。

特許文献１に記載の非接触送電装置では、送電アンテナと受電アンテナとの相対位置関係により変動するインピーダンスを電圧定在波比の計測より推定し、推定されたインピーダンスを所定のインピーダンスに変換することにより最適な伝送効率を得ている。

特開２０１２−４６４３４号公報

非接触給電装置では、送電アンテナおよび受電アンテナと電源部とが着脱可能なものがある。たとえば送電アンテナと電源部とはケーブルで接続され、送電アンテナと電源部との位置に応じて送電アンテナと電源部との接続するケーブルの長さが変わる。ケーブルの長さが変わると、ケーブルのインピーダンスも変わる。したがってケーブルのインピーダンスを考慮して、電源部から送電アンテナに送電することが好ましい。

しかし前述の特許文献１に記載の技術では、ケーブルなどの既存の構成の変更を考慮されておらず、送電アンテナと受電アンテナの相対位置関係を考慮しているだけである。したがってケーブルが変更されると、最適な伝送効率を得ることができないという問題がある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、ケーブルの長短による伝送効率の低下を抑制することができる非接触給電装置を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

本発明は、アンテナと同調整合部とを着脱可能に電気的に接続するケーブル（２５）と、ケーブルに高周波を発振する高周波発振部（４５）と、ケーブルのケーブル長を、高周波発振部からケーブルに発振されたときの周波数特性から推定する推定部（４３）と、同調整合部からの電力をアンテナに送電するときに、推定部の推定結果に基いてケーブル長の影響を補填するために同調するケーブル整合部（４１）とを含むことを特徴とする非接触給電装置である。

このような本発明に従えば、アンテナと同調整合部とを着脱可能に電気的に接続するケーブルを備える。したがってケーブルの長さを変更することができ、アンテナと同調整合部との設置自由度が高い。ケーブルの長さが変わると、ケーブルによって生じる入力インピーダンスの変動が生じる。そこで本発明では、ケーブルのケーブル長を、高周波発振部からケーブルに発振されたときの周波数特性から推定する推定部を備える。これによってケーブル長を推定することができる。さらにケーブル整合部は、同調整合部からの電力をアンテナに送電するときに、推定部の推定結果に基いてケーブル長の影響を補填する。これによってケーブルによる影響が除かれるので、ケーブルの長短に起因する伝送効率の低下を抑制することができる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

非接触給電装置１０を簡略化して示す図である。 無線センサ１１を示す図である。 無線センサ１１が搭載される車両１２の一例を示す図である。 非接触給電装置１０と無線センサ１１とを示すブロック図である。 送電用同調整合部２３から見た電気的特性を説明するための図である。 ケーブル長と入力容量とを関係を示すグラフである。 非接触給電装置１０の電気的構成を示すブロック図である。 非接触給電装置１０の一部の構成を詳細にして示すブロック図である。 位相シフト量の設定処理を示すフローチャートである。 ケーブル２５の周波数特性を示すグラフである。 第２実施形態の位相シフト量の設定処理を示すフローチャートである。 測定例の一例を説明するためのグラフである。 測定例の他の例を説明するためのグラフである。 第３実施形態の非接触給電装置１０Ａの電気的構成を示すブロック図である。 第４実施形態の切替部４２Ｂを示す正面図である。 図１５の切断面線Ｉ−Ｉから見て示す断面図である。 ケーブル２５の端部２５ａを示す正面図である。 図１７の切断面線ＩＩ−ＩＩから見て示す断面図である。 ケーブル２５の端部２５ａが推定状態にある状態を示す図である。 ケーブル２５の端部２５ａが中間状態にある状態を示す図である。 ケーブル２５の端部２５ａが給電状態にある状態を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図１０を用いて説明する。非接触給電装置１０は、非接触受電装置へ非接触で給電する。非接触給電装置１０は、たとえばバンパーなど自動車ボディに図２および図３に示すように、ポン付けする無線センサ１１への無線電力供給に用いられる。したがって無線センサ１１が非接触受電装置としての機能も有する。非接触給電装置１０は、図４に示すように、送電用アンテナ２１、調整部２２、送電用同調整合部２３、ケーブル２５および電源部２６を含んで構成される。また無線センサ１１は、図４に示すように、受電用アンテナ３１、受電用同調整合部３２およびセンサ部３３を含んで構成される。

電源部２６は、センサ部３３へ送電する電力を有する電力源である。電源部２６は、車両１２に搭載されるメインバッテリに接続され、メインバッテリの直流電力を交流電力に変換（ＤＣ／ＡＣ変換）し、送電用同調整合部２３に供給する。

送電用同調整合部２３は、電源部２６からの電力と同調をとり、利得を向上するために整合し、調整部２２に供給する。調整部２２は、後述する電力調整を行い、調整した電力をケーブル２５を介して送電用アンテナ２１に供給する。送電用アンテナ２１は、調整部２２から与えられた電力を、外部にある受電用アンテナ３１に非接触で給電する。

受電用アンテナ３１は、送電用アンテナ２１から非接触で給電される電力を受電し、受電用同調整合部３２に与える。受電用同調整合部３２は、送電用アンテナ２１からの電力と同調をとり、利得を向上するために整合し、センサ部３３に供給する。センサ部３３は、供給される電力によって駆動し、たとえば光学センサおよび赤外線センサとして機能する。

このように送電用アンテナ２１は、電力供給面として機能し、図３に示すように、車体表面に搭載されている。そして送電用アンテナ２１は、車両１２に適したデザインおよび空気力学的特性を保持するため、可能な限り薄く柔軟に設計されている。送電用アンテナ２１は、様々な取り付け場所にも対応するよう任意の大きさが選択される。

これに対して送電用同調整合部２３は、厚みや剛性を有する部分であり、送電用アンテナ２１の設置自由度を確保するためには、送電用アンテナ２１と送電用同調整合部２３とを分離する必要がある。そして送電用同調整合部２３と送電用アンテナ２１とを分離すると、その間をケーブル２５で接続する必要が出てくる。さらに送電用同調整合部２３までのケーブル長も任意の長さを取りうることを想定する必要がある。

次に、電源部２６側から見た送電用アンテナ２１の電気的特性に関して説明する。図５に示すように、送電用同調整合部２３から見たインピーダンスをＣｉｎとすると、Ｃｉｎは、式（１）および式（２）に基づいて、式（３）によって表すことができる。

したがって入力容量Ｃｉｎとケーブル長ｌとの関係は、図６に示すグラフのようになる。図６に示すように、電源部２６側から見た送電用アンテナ２１の電気的特性がケーブル長によって大幅に変化してしまうので、このままでは電力伝送効率は大幅に低下する。したがって調整部２２にて、このケーブル長により変化する電気特性を相殺し同調を維持する必要がある。同調のための一般的な方法としては可変コンデンサを直列に接続し入力容量の増分を直接相殺するものが挙げられるが、図６に示すように、ケーブル長によっては入力容量が無限、０および負になるなど追加コンデンサで単純には同調ができない場合が存在する。このような理由などからケーブル２５に特化した整合制御を調整部２２にて行う。

次に、非接触給電装置１０の構成に関して、図７および図８を用いてさらに詳細に説明する。調整部２２は、図７に示すように、ケーブル整合部４１、切替部４２、制御部４３、計測部４４および高周波発振部４５を含んで構成される。ケーブル２５の周波数特性はケーブル長に依存した周期特性を示す。この周期を制御部４３が検知しケーブル長を推定する。調整部２２は、制御部４３によってケーブル長を高周波を用いて推定し、ケーブル整合部４１によって推定結果に基づいて同調する。

切替部４２は、制御部４３によって推定する推定状態と、電源部２６からの電力を送電用アンテナ２１から非接触給電する給電状態とにわたって切替える。切替部４２は、ケーブル整合部４１とケーブル２５の間に電気的に接続される。切替部４２は、具体的には、高周波発振部４５とケーブル２５とが電気的に接続されている推定状態と、ケーブル整合部４１と送電用アンテナ２１とが電気的に接続されている給電状態とにわったて切替える。切替えは、押下スイッチなど機械的なスイッチ、またはスイッチング素子などの電気的スイッチによって実現される。

高周波発振部４５は、ケーブル２５に高周波を発振する。このとき任意の送電用アンテナ２１（電極）が接続されていてもケーブル長を推定可能とするため、電力伝送周波数より充分高周波の周波数を用いる。したがって高周波発振部４５は、電力伝送周波数の一定倍以上の周波数帯域で高周波を発振する。これにより送電用アンテナ２１のインピーダンスはその種類に関わらず０と近似できるようになる。計測部４４は、高周波発振部４５からケーブル２５に発振されたときのケーブル２５の周波数特性を計測し、計測結果を制御部４３に与える。

制御部４３は、ケーブル長は送電用アンテナ２１から反対方向の端子、すなわち電源部２６側から見た入力インピーダンスの周波数特性から推定する。したがって制御部４３は、ケーブル長を高周波発振部４５からケーブル２５に発振されたときの周波数特性から推定する推定部として機能する。

ケーブル整合部４１は、図７に示すように、送電用同調整合部２３とケーブル２５との間に電気的に接続されている。ケーブル整合部４１は、推定されたケーブル長を補填する同調方法を実施する。同調方法としては様々なものがあるが、図８に示すように、移相器４６を用いた方法がある。ケーブル整合部４１は、同調するための位相シフト量を算出して、算出した位相シフト量の移相を行う。具体的には、ケーブル整合部４１は、電源部２６から送電される電力伝送周波数におけるケーブル２５の位相遅れとの和が１８０度の倍数となるように位相シフト量を設定する。したがって移相器４６とケーブル２５を含めたときの仮想的なケーブル長が半波長の倍数となるようしている。

次に、制御部４３による位相シフト量の設定するための制御に関して、図９および図１０を用いて説明する。図９に示す処理は、切替部４２が推定状態に切替えられており、制御部４３が予めケーブル長を設定するための設定モードに設定されている状態で開始される。

ステップＳ１では、高周波発振部４５の周波数を最小周波数に設定し、リアクタンスを測定し、ステップＳ２に移る。ステップＳ２では、高周波発振部４５の周波数に一定値を加え、リアクタンスを測定し、ステップＳ３に移る。ステップＳ３では、リアクタンスの正負が前測定時と同じか否かを判断し、同じ場合は、ステップＳ４に移り、違う場合は、ステップＳ５に移る。

ステップＳ４では、正負が同じなので、高周波発振部４５の周波数が最大周波数以上か否かを判断し、最大周波数以上の場合は、ステップＳ９に移り、以上でない場合には、ステップＳ２に戻る。このようにステップＳ１〜Ｓ４では、最大周波数以上になるか、リアクタンスの正負が変わるまで、段階的に高周波発振部４５の発振周波数を大きくして、リアクタンスを測定する。

ステップＳ５では、リアクタンスの正負が変わったので、正負が変わった発振周波数を第１周波数ｆ１に代入し、ステップＳ６に移る。ステップＳ６では、高周波発振部４５の周波数に一定値を加え、リアクタンスを測定し、ステップＳ７に移る。ステップＳ７では、リアクタンスの正負が前測定時と同じか否かを判断し、同じ場合は、ステップＳ８に移り、違う場合は、ステップＳ１０に移る。

ステップＳ８では、正負が同じなので、高周波発振部４５の周波数が最大周波数以上か否かを判断し、最大周波数以上の場合は、ステップＳ９に移り、以上でない場合には、ステップＳ６に戻る。ステップＳ９では、最大周波数以上になったので、最小周波数を第１周波数ｆ１に代入し、最大周波数を第２周波数ｆ２に代入し、ステップＳ１１に移る。

ステップＳ１０では、リアクタンスの正負が変わったので、正負が変わった発振周波数を第２周波数ｆ２に代入し、ステップＳ１１に移る。ステップＳ１１では、同調のための位相シフト量をステップＳ１１に示す式によって算出し、本フローを終了する。位相シフト量は、前述のように電力伝送周波数におけるケーブル２５の位相遅れとの和が１８０度の倍数となるように設定される。

このように本フローでは、最小周波数から最大周波数までの十分な幅を持った周波数域においてケーブル２５のリアクタンスを測定し、その値が０となる周波数を２つ測定する。０となる周波数は、正負が逆転することによって、測定により求めることができる。そしてリアクタンスが０となった第１周波数ｆ１および第２周波数ｆ２から、位相シフト量を算出する。

これによってケーブル整合部４１は、算出された位相シフト量を移相するように移相器４６を設定する。これによって非接触給電時には、ケーブル整合部４１によって移相された電力が送電用アンテナ２１に供給される。

次に、位相シフト量の算出について、図１０を用いて説明する。縦軸のθは、周波数ｆが大きくなるにつれて０に漸近する。したがってｆが例えば電力伝送周波数の１００倍程度と充分に大きいとき、送電用アンテナ２１付きケーブル２５のリアクタンス周波数特性Ｘｉｎ（ｆ）は、図１０、式（４）および式（５）に示すように、正接線となり周期性を示す。

このときの周期Ｆは、次式（６）によって算出することができる。

この式（６）の周期Ｆを用いてケーブル長ｌが、次式（７）によって推定することができる。

周期Ｆを測定によって算出する際は１／２周期で現れるリアクタンスが０となる点を連続して２つ見つけ出せば十分である。そして前述の図９に示す処理によって得られた２点を第１周波数ｆ１および第２周波数ｆ２とするとケーブル長ｌは次式（８）によって表される。

以上説明したように本実施形態の非接触給電装置１０では、送電用アンテナ２１と送電用同調整合部２３とを着脱可能に電気的に接続するケーブル２５を備える。したがってケーブル２５の長さを変更することができ、送電用アンテナ２１と送電用同調整合部２３との設置自由度が高い。ケーブル２５の長さが変わると、ケーブル２５によって生じる入力インピーダンスの変動が生じる。そこで本実施形態では、ケーブル２５のケーブル長を、高周波発振部４５からケーブル２５に発振されたときの周波数特性から推定する。そしてケーブル整合部４１は、送電用同調整合部２３からの電力を送電用アンテナ２１に送電するときに、ケーブル長の推定結果に基いてケーブル長の影響を補填する。これによってケーブル２５による影響が除かれるので、ケーブル２５の長短に起因する伝送効率の低下を抑制することができる。

また本実施形態では、高周波発振部４５は、段階的に周波数を変えてケーブル２５に周波数を発振する。そして制御部４３は、高周波発振部４５から段階的にケーブル２５に発振されることによって得られるケーブル２５の周波数特性の周期性に基づいてケーブル長を推定する。これによってケーブル長を推定し、位相シフト量を算出することができる。

さらに本実施形態では、制御部４３は、高周波発振部４５から段階的にケーブル２５に発振されることによって得られるリアクタンスの０点の周波数からケーブル長を推定する。リアクタンスの０点は、測定によって得られるリアクタンスの正負が反転する周波数である。リアクタンスが０点となる周波数がわかることによって、ケーブル長を無視することができる位相シフト量を算出することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図１１〜図１３を用いて説明する。本実施形態では、ケーブル２５の連続した周波数特性ではなく、ケーブル２５の２つの周波数（２周波）についてのみの特性を計測して、位相シフト量を算出する点に特徴を有する。

図１１を用いて本実施形態の制御部４３による位相シフト量の設定するための制御に関して説明する。図１１に示す処理は、切替部４２が推定状態に切替えられており、制御部４３が予めケーブル長を設定するための設定モードに設定されている状態で開始される。

ステップＳ１１では、高周波発振部４５の周波数を第１周波数ｆ１に設定し、リアクタンスＸｉｎ１を測定し、ステップＳ１２に移る。ステップＳ１２では、高周波発振部４５の周波数を第２周波数ｆ２に設定し、リアクタンスＸｉｎ２を測定し、ステップＳ１３に移る。

ステップＳ１３では、ｆ１のＸｉｎ１と、ｆ２のＸｉｎ２とを比較し、Ｘｉｎ２が大きい場合は、ステップＳ１４に移り、大きくない場合には、ステップＳ１５に移る。ステップＳ１４では、ステップＳ１４に示す式によって同調のための位相シフト量を算出し、本フローを終了する。ステップＳ１５では、ステップＳ１５に示す式によって同調のための位相シフト量を算出し、本フローを終了する。

次に、位相シフト量の算出について、図１２および図１３を用いて説明する。縦軸Ｘｉｎ中に含まれるθは、周波数ｆが大きくなるにつれて０に漸近する。したがってｆが例えば電力伝送周波数の１００倍程度と充分に大きいとき、送電用アンテナ２１付きケーブル２５のリアクタンス周波数特性Ｘｉｎ（ｆ）は、図１２、図１３、前述の式（４）および式（５）に示すように、正接線となり周期性を示す。周波数が図１２および図１３に示すように、十分高い場合、ケーブル長は次式（９）のように不定数ｎを含む形で表される。

式（９）に示す不定数ｎを同定することは不可能だが、同一のまたは隣接する周期内の２つの測定点間の演算によって不定数ｎを打ち消し、正しいケーブル長を求めることができる。ここで、測定点ｆ１およびｆ２が必ず同一周期内（図１２参照）または隣接する周期内（図１３参照）に位置するよう両者の差は想定される最大ケーブル長ｌｍａｘを用いて次式（１０）のよう制約される。

このように２周波の差ｆ２−ｆ１は十分小さくなければならない。またケーブル２５の特性値として、特性インピーダンスＺ０および短縮率εｒが既知である必要がある。

このように本実施形態では、高周波発振部４５は、２つの周波数をケーブル２５に発振する。そして制御部４３は、高周波発振部４５から発振された２つの周波数から得られる２つの周波数特性に基づいてケーブル長を推定する。この２周波によって、位相シフト量を算出することができる。これによってより短時間で位相シフト量を算出することができる。したがって前述の第１実施形態と同様に、位相シフト量を設定したことによる作用および効果を達成することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図１４を用いて説明する。本実施形態では、切替部４２Ａが、送電用同調整合部２３と電源部２６との間に電気的に接続されている点に特徴を有する。

切替部４２Ａを送電用同調整合部２３と電源部２６との間に配置すると、制御系統を電源部２６と同一基板上に実装することができる。ただしこのとき高周波発振部４５から発振される周波数は、送電用同調整合部２３を含んだ入力インピーダンスの周波数特性となる。したがって送電用同調整合部２３の特性を取得しそれをキャンセルする補正部５０が、計測部４４と高周波発振部４５との前に配置される。これによって計測部４４によって取得された計測値は、前述の第１実施形態と同様の周波数特性となる。したがって切替部４２Ａが本実施形態の位置にあっても、前述の第１実施形態および第２実施形態における位相シフト量の算出方法を適用することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図１５〜図２１を用いて説明する。本実施形態では、切替部４２Ｂの構成に特徴を有する。切替部４２Ｂは、ケーブル２５の接続先を高周波発振部４５と電源部２６といずれかに選択する機構を有する。切替部４２Ｂは、ケーブル２５の端部２５ａが挿入される挿入部６０を有する。

ケーブル２５の端部２５ａには、給電状態とするための給電端子７１と、推定状態とするための推定端子７２が設けられる。給電端子７１は、ケーブル２５の内部の送電用導線７３に電気的に接続され、先端に設けられる。推定端子７２は、ケーブル２５の内部の送電用導線７３に電気的に接続され、側面に設けられる。したがって送電用導線７３が先端で二股に分かれている。給電端子７１は、送電用導線７３を被覆する被覆材７４から突出している。推定端子７２は、図１７および図１８に示すように、被覆材７４に設けられ、半径方向の内側に凹となる凹部７５内にて露出している。

挿入部６０には、挿入完了位置で給電端子７１が電気的に接続される給電端子受け部６１と、挿入開始位置から挿入完了位置までの間で推定端子７２が電気的に接続される推定端子受け部６２とが設けられる。給電端子受け部６１は、ケーブル整合部４１に電気的に接続されており、図１５に示すように、挿入部６０の底部６３に設けられる。推定端子受け部６２は、高周波発振部４５と電気的に接続されており、挿入部６０の内周面６４に設けられる。そして推定端子受け部６２は、図１６に示すように、弾性を有するバネからなり、挿入部６０の開放側は導電性を有し、底部６３側は絶縁性を有する。

次に、切替部４２Ｂの動作に関して説明する。図１９に示す推定状態では、推定端子受け部６２と推定端子７２とが接触している。図２０に示す位置では、推定端子７２は推定端子受け部６２の絶縁部分６２ａと接触しており、給電端子７１はまだ給電端子受け部６１に接触していない。したがって図２０に示す中間状態では、ケーブル２５の送電用導線７３は、いずれの端子とも電気的に接続されていない。図２１に示す給電状態では、給電端子７１が給電端子受け部６１に接触しており、推定端子７２は推定端子受け部６２の絶縁部分６２ａと接触している。

図１９に示すように、挿入部６０にケーブル２５の端部２５ａを徐々に挿入していくと、まず推定端子７２が推定端子受け部６２の導電部分６２ｂと接触する。そしてそのままさらに挿入すると、推定端子７２が推定端子受け部６２を圧縮し、図２０に示す中間状態になるまで推定端子７２と推定端子受け部６２とが接触している状態となる。

そしてさらにそのまま挿入すると、給電端子７１が給電端子受け部６１を圧縮し、図２１に示す給電状態になる。この場合、推定端子７２は推定端子受け部６２の絶縁部分６２ａと接触している。したがってケーブル２５の送電用導線７３は、給電端子７１にだけ電気的に接続されている状態となる。

図１９に示すように、最小接点距離＞最大接点距離であり、さらに接点残り長さ＋接点接触長さが十分な大きさとなるように設計される。ここでの距離および長さは、端子の挿入時の動線に沿った距離および長さを意味する。ユーザがケーブル２５を挿入するとき挿入開始から中間状態になるまでの時間にのみケーブル２５と高周波発振部４５が導通し、このときにケーブル長の推定が行われる。したがってケーブル２５の端部２５ａが挿入部６０に挿入され、挿入開始位置から挿入完了位置に挿入されるまでの間の少なくとも一部の挿入位置では、推定状態となる。そしてケーブル２５の端部２５ａが挿入完了位置に配置された状態では、給電状態となる。

このように切替部４２Ｂは、挿入部６０にケーブル２５の端部２５ａが挿入される位置に応じて、推定状態と給電状態とが切り替わる。これによってスイッチング素子を使用することなく機械的に電源部２６と高周波発振部４５との接続を切替えることができる。さらにケーブル２５と切替部４２Ｂとを接続する一連の動作にて、ケーブル長が測定される。したがって接続作業を効率よく行うことができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の第１実施形態では、非接触給電装置１０は、車両１２に搭載されているが、車両１２に限るものではなく、他の装置に搭載されていてもよい。

また前述の第１実施形態では、非接触給電装置１０と無線センサ１１とが同じ装置に搭載されているが、別々の装置に搭載されていてもよい。たとえば無線センサ１１が充電方式である場合には、充電する際に非接触給電装置１０を所定の位置に配置して、充電してもよい。

前述の第１実施形態では、非接触給電の方式として、電界結合方式を用いているが、電界結合方式に限るものではない。たとえば電磁結合方式であってもよい。

１０…非接触給電装置 ２１…送電用アンテナ（アンテナ）
２３…送電用同調整合部（同調整合部） ２５…ケーブル
２５ａ…ケーブルの端部 ２６…電源部
４１…ケーブル整合部 ４２…切替部
４３…制御部（推定部） ４４…計測部
４５…高周波発振部 ４６…移相器
６０…挿入部 ６１…給電端子受け部
６２…推定端子受け部 ７１…給電端子
７２…推定端子

Claims (12)

1. 電源部（２６）に接続されて、前記電源部からの電力を非接触給電するために同調および整合する同調整合部（２３）と、
   前記同調整合部からの電力を外部へ非接触給電するアンテナ（２１）と、
   前記アンテナと前記同調整合部とを着脱可能に電気的に接続するケーブル（２５）と、
   前記ケーブルに高周波を発振する高周波発振部（４５）と、
   前記ケーブルのケーブル長を、前記高周波発振部から前記ケーブルに発振されたときの周波数特性から推定する推定部（４３）と、
   前記同調整合部からの電力を前記アンテナに送電するときに、前記推定部の推定結果に基いて前記ケーブル長の影響を補填するために同調するケーブル整合部（４１）と、
   前記推定部によって推定する推定状態と、前記電源部からの電力を前記アンテナから非接触給電する給電状態とにわたって切替える切替部（４２）と、を含むことを特徴とする非接触給電装置。
2. 前記高周波発振部は、電力伝送周波数の一定倍以上の周波数帯域で高周波を発振することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
3. 前記ケーブル整合部は、前記同調整合部と前記ケーブルとの間に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電装置。
4. 前記ケーブル整合部は、同調するための位相シフト量を算出して、算出した位相シフト量だけ移相することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の非接触給電装置。
5. 前記高周波発振部は、段階的に周波数を変えて前記ケーブルに周波数を発振し、
   前記推定部は、前記高周波発振部から段階的に前記ケーブルに発振されることによって得られる前記ケーブルの周波数特性の周期性に基づいて前記ケーブル長を推定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の非接触給電装置。
6. 前記推定部は、前記高周波発振部から段階的に前記ケーブルに発振されることによって得られるリアクタンスの０点の周波数から前記ケーブル長を推定することを特徴とする請求項５に記載の非接触給電装置。
7. 前記高周波発振部は、２つの周波数を前記ケーブルに発振し、
   前記推定部は、前記高周波発振部から発振された２つの周波数から得られる２つの周波数特性に基づいて前記ケーブル長を推定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の非接触給電装置。
8. 前記ケーブル整合部は、前記電源部からの送電される電力伝送周波数における前記ケーブルの位相遅れとの和が１８０度の倍数となるように前記位相シフト量を設定することを特徴とする請求項４に記載の非接触給電装置。
9. 前記切替部は、前記ケーブル整合部と前記ケーブルとの間に電気的に接続されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の非接触給電装置。
10. 前記切替部は、前記同調整合部と前記電源部との間に電気的に接続されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の非接触給電装置。
11. 前記切替部は、前記ケーブルの端部が挿入される挿入部（６０）を有し、
    前記挿入部に前記ケーブルの端部（２５ａ）が挿入される位置に応じて、前記推定状態と前記給電状態とが切り替わり、
    前記ケーブルの端部が前記挿入部に挿入され、挿入開始位置から挿入完了位置に挿入されるまでの間の少なくとも一部の挿入位置では、前記推定状態となり、
    前記ケーブルの端部が前記挿入完了位置に配置された状態では、前記給電状態となることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の非接触給電装置。
12. 前記ケーブルの端部には、前記給電状態とするための給電端子（７１）と、前記推定状態とするための推定端子（７２）とが設けられ、
    前記挿入部には、前記挿入完了位置で前記給電端子が電気的に接続される給電端子受け部（６１）と、前記挿入開始位置から前記挿入完了位置までの間で前記推定端子が電気的に接続される推定端子受け部（６２）とが設けられることを特徴とする請求項１１に記載の非接触給電装置。

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