开波源的距离的立方成反比例的分量，并且被称为静电磁场。当电磁场的波长为λ时，辐射电磁场、感应电磁场和静电磁场的强度互相基本相等时的距离可被表示为λ/2π。
[0079]静电磁场是电磁场的强度随着离开波源的距离而大幅减小的区域，并且在根据本实施例的电力传输系统中，其中的静电磁场占主导的近场(隐失场)被用于传输能量(电力)。即，通过使在其中的静电磁场占主导的近场中具有近似固有频率的电力发送单元200和电力接收单元110 (例如，一对LC共振线圈)共振，能量(电力)从电力发送单元220传输到另一电力接收单元110。静电磁场不会在长距离上传播能量，从而与通过在长距离上传播能量的辐射电磁场来发送能量(电力)相比，共振方法能够以较少的能耗来发送电力。
[0080]接下来，将详细描述非接触电力传输的配置。图7是图1所示的电力传输系统10的详细配置的电路图。如图7所示，除了电力接收单元110和通信单元160，车辆100还包括整流器180、充电中继(CHR) 170、电存储装置190、系统主中继(SMR) 115、电力控制单元(PCU) 120、电动发动机130、功率传输齿轮140、驱动轮150、用作控制单元的车辆电子控制单元(Ε⑶)300、电流传感器171和电压传感器172。电力接收单元110包括线圈111 (以下被称为次级自振线圈111，并且在合适时可以被称为“共振线圈”等)、电容器112和次级线圈 113。
[0081]在本实施例中，电动车辆例如被描述为车辆100 ;但是，车辆100的配置不限于电动车辆，只要车辆能够通过使用电存储装置中存储的电力来行驶。车辆100的另一实例包括装备有引擎的混合动力车辆、装备有燃料电池的燃料电池车辆等。
[0082]次级自振线圈111使用电磁场通过电磁共振来接收电力，该电磁场来自电力发送装置200中所包含的初级自振线圈221。
[0083]基于离开初级自振线圈221的距离、初级自振线圈221和次级自振线圈111的共振频率等，来恰当地设定次级自振线圈111的匝数以及从次级自振线圈111到电力发送装置200的初级自振线圈221的距离，以使得表示初级自振线圈221和次级自振线圈111之间的共振强度的Q值增加(例如Q>100)，并且表示初级自振线圈221和次级自振线圈111之间的耦合度的耦合系数K降低。
[0084]电容器112连接到次级自振线圈111的两端，并和次级自振线圈111 一起形成LC共振电路。基于次级自振线圈111的电感来适当地设定电容器112的电容，以使得得到预定的共振频率。基于次级自振线圈111的电感来适当地设定电容器112的电容，以使得得到预定的共振频率。
[0085]次级线圈113与次级自振线圈111被共轴地设置，并且通过电磁感应而磁耦合到次级自振线圈111。次级线圈113通过电磁感应来提取从次级自振线圈111接收的电力，并将电力输出到整流器180。
[0086]整流器180对从次级线圈113接收的交流电力进行整流，并通过CHR170将整流过的直流电力输出到电存储装置190。整流器180例如可被构造为包含二极管电桥和平滑电容器(两者都未示出)。整流器180可以是所谓的开关式调节器，其使用开关控制来对交流电整流；但是，整流器180可被包含在电力接收单元110中，并且为了避免由于产生的电磁场而引起的开关元件的错误操作等，整流器180需要是静止整流器，例如二极管电桥。
[0087]在本实施例中，通过整流器180来整流的直流电力被直接输出到电存储装置190 ；但是，当被整流的直流电压与电存储装置190所允许的充电电压不同时，可以在整流器180和电存储装置190之间设置用于电压转换的DC/DC转换器(未示出)。
[0088]为了位置检测而串联连接的负载电阻173和中继174被连接到整流器180的输出部。在开始完全充电前，将少量的电力从电力发送装置200发送到车辆作为测试信号。此时，通过来自车辆ECU 300的控制信号SE3来控制中继174，并将它设定为导电状态。
[0089]在将整流器180连接到电存储装置190的一对电源线之间的设置电压传感器172。电压传感器172检测整流器180的次级侧直流电压，即从电力发送装置200接收的电压，然后将检测到的值VC输出到车辆ECU 300。车辆ECU 300基于电压VC来判定电力接收效率，并将与电力接收效率相关的信息通过通信单元160发送到电力发送装置200。
[0090]在将整流器180连接到电存储装置190的电源线的一条中提供电流传感器171。电流传感器171检测对电存储装置190进行充电的充电电流，并将检测到的值IC输出到车辆 ECU 300。
[0091]CHR 170电连接到整流器180和电存储装置190。CHR 170受到来自车辆E⑶300的控制信号SE 2的控制，并且在从整流器180向电存储装置190的电力提供或中断之间切换。
[0092]电存储装置190是被配置为可充电和放电的电力存储元件。电存储装置190例如由二次电池例如锂离子电池、镍-金属混合电池和铅酸电池或者电存储元件例如双电层电容器构成。
[0093]电存储装置190通过CHR 170连接到整流器180。电存储装置190存储由电力接收单元I1接收并被整流器180整流的电力。此外，电存储装置190还通过SMR 115连接到PCU 120。电存储装置190提供电力来产生对PCU 120的车辆驱动力。此外，电存储装置190存储由电动发动机130产生的电力。电存储装置190的输出例如大约为200V。
[0094]电压传感器和电流传感器(两者都未示出)被提供给电存储装置190。电压传感器被用于检测电存储装置190的电压VB。电流传感器被用于检测到或来自电存储装置190的电流IB输入或输出。这些检测的值被输出到车辆E⑶300。车辆E⑶300基于电压VB和电流IB来计算电存储装置190的充电状态(也被称为“SOC”)。
[0095]SMR 115被插入到将电存储装置190连接到P⑶120的电源线中。于是，SMR115受到来自车辆ECU 300的控制信号SEl的控制，并且在电存储装置190和PCU 120之间的电力的供应和中断之间切换。
[0096]P⑶120包括转换器和逆变器(两者都未示出)。转换器受到来自车辆E⑶300的控制信号PWC的控制，并转换来自电存储装置190的电压。逆变器受到来自车辆ECU 300的控制信号PWI的控制，并使用由转换器转换的电力来驱动电动发电机130。
[0097]电动发电机130是交流电旋转电机，并且例如是包含转子的永磁体同步电动机，永磁体被嵌入在该转子中。
[0098]电动发电机130的输出扭矩通过电力传输齿轮140发送到驱动轮150，以驱动车辆100。电动发电机130能够在车辆100的再生制动操作期间使用驱动轮150的旋转力来产生电力。然后，产生的电力被PCU 120转换为充电电力以对电存储装置190进行充电。
[0099]此外，在电动发电机130以外还装备引擎(未示出)的混合动力车辆中，引擎和电动发电机130协作来产生所需的车辆驱动力。在该情形下，可以用通过引擎旋转而产生的电力来对电存储装置190进行充电。
[0100]如上所述，通信单元160是用于实现车辆100和电力发送装置200之间的无线通信的通信接口。通信单元160将来自车辆EC 300的关于电存储装置190的电池信息INFO(包括SOC)输出到电力发送装置200。此外，通信单元160将指示电力发送装置200开始或停止电力发送的信号STRT或信号STP输出到电力发送装置200。
[0101]车辆E⑶300包括中央处理器(CPU)、存储单元和输入/输出缓冲器，其在图7中未示出。车辆ECU 300输入来自传感器的信号等，向装置输出控制信号，并控制车辆100和装置。这些控制不限于通过软件来处理，还可以通过专属硬件(电子电路)来处理。
[0102]在车辆ECU 300通过用户操作等来接收充电开始信号TRG时，基于满足预定条件的事实，通过通信单元160，车辆ECU 300输出信号STRT用于指示以开始向电力发送装置200的电力发送。此外，基于电存储装置190被完全充电、用户操作等事实，通过通信单元160，车辆E⑶300输出信号STP用于指示以停止向电力发送装置200的电力发送。
[0103]电力发送装置200包括充电站210和电力发送单元220。在通信单元230之外，充电站210还包括用作控制单元的电力发送E⑶240、电源单元250、显示单元242和费用接收单元246。此外，电力发送单元220包括线圈221 (以下被称为初级自振线圈221，并且在合适时可以被称为“共振线圈”等)、电容器222和初级线圈223。
[0104]电源单元250受到来自电力发送E⑶240的控制信号MOD的控制，并且将从交流电源例如商业电源接收的电力转换为高频电力。然后，电源单元250将转换的高频电力提供给初级线圈223。
[0105]尽管图7中未示出用于阻抗变换的匹配变压器；但是，可以在电源单元250和电力发送单元220之间或者在电力接收单元110和整流器180之间设置匹配变压器260。
[0106]初级自振线圈221通过电磁共振将电电力传输到车辆100的电力接收单元110中包含的次级自振线圈111。
[0107]可以基于离开次级自振线圈111的距离、初级自振线圈221和次级自振线圈111之间的共振频率等，来适当地设定初级自振线圈221的匝数以及从初级自振线圈221到车辆100的次级自振线圈111的距离，以使得表示初级自振线圈221和次级自振线圈111之间的共振强度的Q值增加(例如Q>100)，并且表示初级自振线圈221和次级自振线圈111之间的耦合度的耦合系数K降低。耦合系数K不限于这样的值；它可以是使电力传输变好的不同值。
[0108]电容器222被连接到初级自振线圈221的两端，并与初级自振线圈221 —起形成共振电路。电容器222的电容被适当地设定，以基于初级自振线圈221的电感来得到预定的共振频率。当通过初级自振线圈221自身的杂散电容来获得想要的共振频率时，电容器222可被忽略。
[0109]初级线圈223被与初级自振线圈221共轴地设置，并且其能够通过电磁感应磁耦合到初级自振线圈221。当提供匹配变压器260时，初级线圈223通过电磁感应将通过匹配变压器提供的高频电电力发送到初级自振线圈221。
[0110]如上所述，通信单元230是用于实现电力发送装置200和车辆100之间的无线通信的通信接口。通信单元230接收从车辆100的通信单元160发送的电池信息INFO以及信号STRT或信号STP用于指令以开始或停止电力发送，并且将这些信息输出到电力发送ECU240。
[0111]在充电之前，现金、预付费卡、信用卡等被插入到费用接收单元246中。电力发送ECU 24使得电源单元250通过使用较小的电力来发送测试信号。这里，“较小的电力”为小于在授权后对电池进行充电的充电电力或者在位置对齐时发送的电力的电力，并且可以包括间歇发送的电力。
[0112]车辆E⑶300发送控制信号SE2和控制信号SE3，以使得中继174被开启而CHR170被关闭，以接收测试信号。然后，车辆ECU 30