首先将描述在任意Y方向（本文中简称为"Y方向"）上有位置偏移的情况下如何 处理。重要的是，即使在功率发射天线105和功率接收天线107之间存在Y方向上的相对 位置偏移的情况下，也保持稳定的传输特性。这是因为行驶中的车辆101即使在被充电和 供电时也在不断地相对于功率发射天线105而移动，还因为要停放的车辆在进入停车位时 也来回移动。为了使系统对Y方向上的位置偏移有一定的容忍度，将Y方向上测量的功率 发射天线105的尺寸L1限定为比Y方向上测量的功率接收天线107的尺寸L2大。也就是 说，需要满足以下不等式（1):
[0063] LI > L2 (1)
[0064] 在用于行驶中的车辆的电力供应系统中，优选地将Y方向上测量的功率发射天线 105的尺寸L1限定为比Y方向上测量的车辆101的尺寸大。例如，在这种情况下，L1优选 地在几米到几百米的范围内。通过以这种方式将L1设置为比L2大得多，可以通过功率发 射天线105针对沿Y方向行驶的车辆101保持稳定的充电和供电性能。
[0065] 另一方面，在用于停放的车辆的电力供应系统中，车辆101进入其停车位的同时 向前或向后移动。为了避免驾驶员过度地关注于车辆101的使功率发射天线105和功率接 收天线107互相面对的精确位置，优选的是将功率接收天线107在车辆101中所在的位置 (Y坐标）设置为沿Y方向在车辆中心附近。此外，为了更灵活地设计车辆，优选的是将Y方 向上测量的功率发射天线105的尺寸L1限定为并不明显不同于Y方向上测量的车辆101的 尺寸。本文中所谓的二者之一的尺寸"并不明显不同于"另一个的尺寸是指：Y方向上测量 的功率发射天线105的尺寸L1与Y方向上测量的车辆101的尺寸的比值在20%到300%之 内。图3示出了满足这些条件的用于车辆的电力供应系统的透视顶视图。在这种布置下， 不论功率接收天线107被布置在车辆前面部分的底部还是车辆后面部分的底部，都可以没 有任何问题地传输电功率。
[0066] 接下来将描述X方向上的位置偏移。本发明的用于车辆的电力供应系统还应当即 使在功率发射天线105和功率接收天线107之间有X方向上的相对位置偏移的情况下也保 持稳定的传输特性。原因在于，行驶中的车辆即使在被充电和供电时也会在X方向上偏移， 并且要停放的车辆通常在进入停车位时在X方向上也会偏移。
[0067]为了使系统即使在行驶中的或将要停放的车辆101与功率发射天线105之间在X方向上有相对位置偏移的情况下也具有一定的容忍度，将功率发射天线105的宽度W1限定 为比功率接收天线107的宽度W2宽。也就是说，需要满足以下不等式（2):
[0068] ffl > W2 (2)
[0069] 此外，优选地将功率接收天线107在车辆101中所在的位置（X坐标）设置为沿X 方向在车辆中心附近。
[0070] 作为示例，图4示出了在满足这些条件的用于行驶中的车辆的电力供应系统中， 行驶中的车辆101如何在X方向上偏移以实现从状态#〇到状态#1的转变。在图4中，在状 态#〇下，车辆101沿着车道的中心线行驶（g卩，当X=〇时）。另一方面，在状态#1下，车辆 101沿着车道右侧的一端行驶，整个功率接收天线107几乎没有面对功率发射天线105 (即， 当X=X0时）。在这种情况下，通过以下等式（3)来计算X0 :
[0071] X0 = (ffl-W2)/2 (3)
[0072]因此，即使车辆在由不等式（4)表示的范围内移动，整个功率接收天线107仍然会 面对功率发射天线105,从而能量仍然会以高效率被传输。
[0073] -X0彡X彡X0(4)
[0074] 然而，由于在功率发射天线105的外周边所围绕的区域中以及在功率发射天线 105外部的区域中，磁场密度的空间分布都取决于X坐标，所以很难即使在位置偏移在不等 式（4)限定的范围之内时也保持稳定的功率传输特性。也就是说，在状态#0下功率发射天 线的最佳输入阻抗ZTxO与状态#1下该功率发射天线105的最佳输入阻抗ZTxl不同。同 样，在状态#0下功率接收天线107的最佳输出阻抗ZRxO与状态#1下功率接收天线107的 最佳输出阻抗ZRx1不同。
[0075] 在这种情况下，分别由以下等式（5)和（6)来定义ZTxl至ZTxO的变化率FTx以 及ZRxO至ZRxl的变化率FRx:
[0076]FTx=ZTxl/ZTxO(5)
[0077] FRx = ZRxl/ZRxO (6)
[0078] 因此，等式（5)和（6)所表示的FTx和FRx与1的差异越大，在X方向上发生位置 偏移的情况下传输特性越不稳定。阻抗的变化会引起能量的反射、不期望的功率损耗、电路 温度的过度升高、以及在振荡部114与功率发射天线105之间和在功率接收天线107与整 流部116之间的噪声泄漏。因此，接收到的能量的电压可以不同于设计的电压。在这种情 况下，除了向电源控制部引入诸如稳压器或DC-DC转换器之类的某种电压控制功能块以便 使电压稳定之外别无选择，并且能量使用效率会降低。
[0079] 本发明的发明人面对并寻求解决这样的问题。因此，提出要满足的条件，以降低会 由于这种问题而引起的功率传输特性的不稳定程度。该条件是：将互相面对的功率发射天 线105和功率接收天线107之间的距离Η限定为满足以下不等式（7):
[0080] 0. 11XW1 ^Η^ 0. 26XW1 (7)
[0081] 通过满足该不等式（7)的条件，可以降低在车辆101沿X方向有位置偏移的情况 下功率传输特性的不稳定程度。具体地，当车辆在被充电和供电时进行如图4所示的从状 态#0向状态#1的转变时，可以将功率发射天线105的最佳输入阻抗与功率接收天线107 的最佳输出阻抗之间的差值的幅度减小到大约21%或更小。因此，可以将负载118的电压 的变化削减到10%或更小（参见稍后将描述的示例1)。
[0082] 更优选地，将各个天线设计为满足以下不等式（8):
[0083] 0. 12XW1 ^Η^ 0. 22XW1 (8)
[0084] 通过满足不等式（8)的条件，可以将功率发射天线105的最佳输入阻抗与功率接 收天线107的最佳输出阻抗之间的差值的幅度减小到大约10. 25%或更小。因此，可以将负 载118的电压的变化削减到5 %或更小。
[0085] 进一步优选地，将各个天线设计为满足以下不等式（9):
[0086] 0. 15XW1 ^Η^ 0. 19XW1 (9)
[0087] 通过满足不等式（9)的条件，可以将功率发射天线105的最佳输入阻抗与功率接 收天线107的最佳输出阻抗之间的差值的幅度减小到大约6. 05%或更小。因此，可以将负 载118的电压的变化削减到3 %或更小。
[0088] 通过满足这些不等式（7)至（9)的条件，可以在车辆沿X方向位置偏移的情况下 提高传输特性的稳定程度。
[0089] 此外，在用于停放的车辆的电力供应系统中，优选地将功率发射天线105设计为 具有与X方向上测量的车辆宽度近似相等的尺寸。另一方面，在用于行驶中的车辆的电力 供应系统中，优选地将功率发射天线105设计为具有与X方向上测量的车辆行驶区域的宽 度粗略地相等的尺寸。如果功率发射天线105的宽度大于车辆行驶区域的宽度，则功率发 射天线会独自覆盖多条车道。这不是有利的情况，因为负载会随着每单位时间经过的车辆 的数目而发生变化。
[0090] 在用于行驶中的车辆的电力供应系统中，在大多数情况下，车辆大致沿着车道中 心轴行驶。因此，优选地将功率发射天线105布置为使该功率发射天线105的中心与车道 的中心轴对齐。
[0091] 通过确定天线的尺寸和布置使得满足上述条件，该优选实施例的用于车辆的电力 供应系统即使在车辆101沿X方向和/或Υ方向偏移时也能够使传输特性稳定。
[0092] 上述优选实施例的用于车辆的电力供应系统具有仅一个功率发射天线105。然而 该系统也可以具有多个功率发射天线105。例如，可以沿车辆行驶的方向103在地面上布置 一组功率发射天线105。图5是示出了这种布置的透视顶视图的示意图。这种布置可以尤 为高效地用在用于车辆的电力供应系统中。在这种情况下，车辆101在行驶时会一个接一 个地面对这些功率发射天线105,这些功率发射天线105将连续地向车辆101中的功率接收 天线107发射能量。因此，可以连续地对行驶中的车辆101进行充电和供电。
[0093] 接下来将描述在用于行驶中的车辆的电力供应系统和用于停放的车辆的电力供 应系统之间的兼容性。
[0094] 该优选实施例的用于车辆的电力供应系统可以包括以下两者：在用于行驶中的车 辆的电力供应系统中使用的功率发射天线105,以及在用于停放的车辆的电力供应系统中 使用的功率发射天线105。此外，包括功率接收天线107和整流部116并且构成用于行驶中 车辆的电力供应系统的一部分的功率接收部124可以被设计为起到用于停放的车辆的电 力供应系统的功率接收部124的作用。换言之，可以使车辆具有由单个单元来供电和充电 的能力，而不管该车辆是行驶中的还是停放的。
[0095] 图6示出了这两种系统的各个电路模块的阻抗以及这两种系统的负载处的电流 和电压。图6中省略了图2Α所示的元件中的电源控制部和二次电池的电路模块。用于行 驶中的车辆的电力供应系统的功率发射天线105和功率接收天线107之间的耦合系数k不 同于用于停放的车辆的电力供应系统的功率发射天线105和功率接收天线107之间的耦合 系数k。因此，在用于行驶中的车辆的电力供应系统和用于停放的车辆的电力供应系统之 间，并不是每一对图6所示的参数值都是相同的。例如，用于行驶中的车辆的电力供应系统 的功率接收天线107的最佳输出阻抗ZRxO_l可以不同于用于停放的车辆的电力供应系统 的功率接收天线107的最佳输出阻抗ZRxO_2。标识符"_1"和"_2"分别表示作为用于行驶 中的车辆的电力供应系统的参数的标识和作为用于停放的车辆的电力供应系统的参数的 标识。同样，相应振荡部114的最佳输出阻抗ZTo_l和ZTo_2、相应功率发射天线105