JP2013121258A - Non contact power transmission apparatus - Google Patents

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剛 古池
Atsushi Yamaguchi
敦 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non contact power transmission apparatus which preferably adjusts the axial relative relation of coils.SOLUTION: A non contact power transmission apparatus includes: a power transmission device 13; and a power reception device 23. The power transmission device 13 includes a primary side coil 13a wound around a primary side ferrite core 31. The power reception device 23 includes a secondary side coil 23a wound around the secondary side ferrite core 32. The primary side ferrite core 31 rotates so that a primary side axial direction D1, which is the axial direction of the primary side coil 13a, and a secondary side axial direction D2, which is the axial direction of the secondary side coil 23a, are arranged parallel to each other.

Description

本発明は非接触電力伝送装置に関する。   The present invention relates to a non-contact power transmission apparatus.

従来から、電源コードや送電ケーブルを用いない非接触電力伝送装置として、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の非接触電力伝送装置は、交流電源と、交流電源から交流電力が入力される1次側の共鳴コイルとが設けられた給電機器を備えている。また、非接触電力伝送装置は、車両に設けられ、1次側の共鳴コイルと磁場共鳴可能な2次側の共鳴コイルを備えている。そして、1次側の共鳴コイルと2次側の共鳴コイルとが磁場共鳴することにより、給電機器から車両に交流電力が伝送される。そして、伝送された交流電力は、車両に設けられた整流器により整流されて、バッテリに入力される。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a non-contact power transmission device that does not use a power cord or a power transmission cable, for example, a device using magnetic field resonance is known. For example, the non-contact power transmission device of Patent Document 1 includes a power supply device provided with an AC power source and a primary resonance coil to which AC power is input from the AC power source. The non-contact power transmission apparatus includes a secondary resonance coil that is provided in a vehicle and capable of magnetic field resonance with the primary resonance coil. Then, AC power is transmitted from the power supply device to the vehicle by magnetic resonance between the primary side resonance coil and the secondary side resonance coil. The transmitted AC power is rectified by a rectifier provided in the vehicle and input to the battery.

特開2009−106136号公報JP 2009-106136 A

上記のような非接触電力伝送装置における伝送効率は、各共鳴コイルの軸線方向の相対関係に応じて変動する。このため、各共鳴コイルの軸線方向の相対関係によっては伝送効率が低下する。かといって、車両の位置合わせを高精度に行う行為は煩わしい。また、例えば車両又は給電機器の仕様によって、各共鳴コイルの軸線方向の向きが異なる場合には、位置合わせを行うこと自体が困難となる場合がある。   The transmission efficiency in the non-contact power transmission apparatus as described above varies depending on the relative relationship in the axial direction of each resonance coil. For this reason, transmission efficiency falls depending on the relative relationship of the axial direction of each resonance coil. However, the act of accurately aligning the vehicle is troublesome. Further, for example, when the direction of the axial direction of each resonance coil differs depending on the specifications of the vehicle or the power supply device, it may be difficult to perform alignment itself.

なお、上記の事情は、磁場共鳴によって電力伝送を行うものに限られず、電磁誘導によって電力伝送を行うものについても同様である。また、車両に限られず、他の機器への電力伝送においても同様である。   In addition, said situation is not restricted to what transmits electric power by magnetic field resonance, The same is applied also to what transmits electric power by electromagnetic induction. The same applies to power transmission to other devices, not limited to vehicles.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、1次側コイル及び2次側コイルを用いて非接触の電力伝送を行う構成において、各コイルの軸線方向の相対関係を好適に調整することができる非接触電力伝送装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and suitably adjusts the relative relationship in the axial direction of each coil in a configuration in which contactless power transmission is performed using a primary coil and a secondary coil. An object of the present invention is to provide a non-contact power transmission device that can be used.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、交流電源と、1次側コアに捲回され、前記交流電源から交流電力が入力される1次側コイルと、2次側コアに捲回され、前記1次側コイルから前記交流電力を受電可能な2次側コイルと、前記1次側コア及び前記2次側コアの少なくとも一方を回転させることにより、前記1次側コイルの軸線方向と前記2次側コイルの軸線方向との相対関係を変更させる変更手段と、を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an AC power source, a primary side coil wound around a primary side core and receiving AC power from the AC power source, and a secondary side core. And rotating at least one of the primary side core and the secondary side core by rotating the secondary side coil that can receive the AC power from the primary side coil, And changing means for changing a relative relationship between the axial direction and the axial direction of the secondary coil.

かかる発明によれば、変更手段により1次側コイル及び2次側コイルの少なくとも一方が回転されると、各コイルの軸線方向の相対関係が変更される。これにより、伝送効率が高くなるように各コイルの軸線方向の相対関係を調整することができる。よって、1次側コイルと2次側コイルとの位置ずれに対応することができるとともに、仕様による各コイルの軸線方向の違いにも対応することができる。   According to this invention, when at least one of the primary side coil and the secondary side coil is rotated by the changing means, the relative relationship in the axial direction of each coil is changed. Thereby, the relative relationship of the axial direction of each coil can be adjusted so that transmission efficiency may become high. Accordingly, it is possible to cope with the positional deviation between the primary side coil and the secondary side coil, and it is also possible to deal with the difference in the axial direction of each coil according to the specification.

請求項2に記載の発明は、前記変更手段は、前記1次側コイルの軸線方向と前記2次側コイルの軸線方向とが平行に近づくよう、前記1次側コア及び前記2次側コアの少なくとも一方を回転させるものであることを特徴とする。各コイルの軸線方向が直交している場合よりも、各コイルの軸線方向が平行となっている方が、1次側コイルのエネルギを、2次側コイルにてより吸収することができ、伝送効率が高くなる。この点、本発明によれば、より伝送効率が高い側に、各コイルの軸線方向の相対関係が変更されるため、高い伝送効率を実現することができる。   According to a second aspect of the present invention, the changing means is configured so that the axial direction of the primary side coil and the secondary side core of the primary side coil and the secondary side core are close to each other so that the axial direction of the primary side coil and the axial direction of the secondary side coil approach parallel. At least one of them is rotated. Compared to the case where the axial direction of each coil is orthogonal, the energy of the primary coil can be absorbed more by the secondary coil when the axial direction of each coil is parallel. Increases efficiency. In this regard, according to the present invention, since the relative relationship in the axial direction of each coil is changed to the side with higher transmission efficiency, high transmission efficiency can be realized.

ここで、伝送効率の点に着目すれば、同一軸線上に各コイルを並べて配置する構成も考えられる。しかしながら、同一軸線上に各コイルが並ぶようにするには、高精度の位置合わせが要求される。このため、上記位置合わせが煩雑なものとなる。かといって、高精度の位置合わせを行うガイド手段を設ける構成においては、構成の複雑化が懸念される。また、1次側コイル及び2次側コイルを設置するスペースの関係上、同一軸線上に各コイルが並ぶことができるように各コアを配置することができない場合もある。   Here, focusing on the point of transmission efficiency, a configuration in which the coils are arranged side by side on the same axis is also conceivable. However, in order to arrange the coils on the same axis, high-precision alignment is required. For this reason, the alignment is complicated. However, in the configuration in which guide means for performing highly accurate alignment is provided, there is a concern that the configuration is complicated. In addition, due to the space for installing the primary side coil and the secondary side coil, the cores may not be arranged so that the coils can be arranged on the same axis.

これに対して、各コイルの軸線方向が平行となっている構成においては、同一軸線上に並んでいる構成と比較して伝送効率が低下するものの、1次側コイルと2次側コイルとの位置ずれがある程度許容される。これにより、比較的高い伝送効率を確保しつつ、1次側コイルと2次側コイルとの位置合わせを容易なものとすることができる。また、スペースの関係上、同一軸線上に各コイルが並ぶことができない場合であっても、比較的高い伝送効率を実現することができる。   On the other hand, in the configuration in which the axial directions of the coils are parallel, the transmission efficiency is lower than in the configuration in which the coils are aligned on the same axis, but the primary coil and the secondary coil Some misalignment is allowed. Thereby, alignment with a primary side coil and a secondary side coil can be made easy, ensuring comparatively high transmission efficiency. Moreover, even if the coils cannot be arranged on the same axis because of space, a relatively high transmission efficiency can be realized.

請求項3に記載の発明は、前記1次側コア及び前記2次側コアは板状に形成されており、前記1次側コイルは、前記1次側コイルの軸線方向と前記1次側コアの板厚方向と直交する方向とが一致するように捲回され、前記2次側コイルは、前記2次側コイルの軸線方向と前記2次側コアの板厚方向と直交する方向とが一致するように捲回され、前記変更手段は、前記1次側コア及び前記2次側コアの少なくとも一方を、その板厚方向と直交する方向に沿って回転させるものであることを特徴とする。かかる発明によれば、回転対象となるコアの板厚方向に、回転するためのスペースを確保する必要がない。これにより、各コアの少なくとも一方を回転させる構成において、回転対象となるコアの板厚方向の省スペース化を図ることができる。   According to a third aspect of the present invention, the primary side core and the secondary side core are formed in a plate shape, and the primary side coil includes an axial direction of the primary side coil and the primary side core. The secondary coil is wound so that the direction perpendicular to the plate thickness direction matches the axial direction of the secondary coil and the direction perpendicular to the plate thickness direction of the secondary core. The changing means rotates at least one of the primary side core and the secondary side core along a direction orthogonal to the plate thickness direction. According to this invention, it is not necessary to secure a space for rotation in the thickness direction of the core to be rotated. Thereby, in the structure which rotates at least one of each core, space saving of the plate | board thickness direction of the core used as rotation object can be achieved.

各コイルの軸線方向の相対関係を好適に調整することができる。   The relative relationship in the axial direction of each coil can be suitably adjusted.

本発明に係る非接触電力伝送装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical constitution of the non-contact electric power transmission apparatus which concerns on this invention. (a)は車両及び駐車スペースを模式的に示した模式平面図であり、(b)は(a)のA−A線での縦断面図である。(A) is the model top view which showed the vehicle and the parking space typically, (b) is the longitudinal cross-sectional view in the AA of (a). (a),(b)は通常駐車において非接触電力伝送装置の動作を説明するための模式平面図である。(A), (b) is a schematic plan view for demonstrating operation | movement of a non-contact electric power transmission apparatus in normal parking. (a),(b)は車両が斜め駐車している場合の非接触電力伝送装置の動作を説明するための模式平面図である。(A), (b) is a schematic plan view for demonstrating operation | movement of the non-contact electric power transmission apparatus when the vehicle is parked diagonally. (a),(b)は非接触電力伝送装置の変形例を示す縦断面図である。(A), (b) is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of a non-contact electric power transmission apparatus.

以下、本発明に係る非接触電力伝送装置を、車両に適用した一実施形態について図1〜図4を用いて説明する。なお、図2〜図4において、水平面を直交するX,Y方向で規定するとともに、水平面と直交する上下方向をZ方向で規定する。また、X方向は南北方向と一致しており、Y方向は東西方向と一致しているとする。   Hereinafter, an embodiment in which a non-contact power transmission apparatus according to the present invention is applied to a vehicle will be described with reference to FIGS. 2 to 4, the horizontal plane is defined by the X and Y directions orthogonal to each other, and the vertical direction orthogonal to the horizontal plane is defined by the Z direction. Further, it is assumed that the X direction coincides with the north-south direction, and the Y direction coincides with the east-west direction.

図1に示すように、非接触電力伝送装置10は、地上の駐車スペースSに設けられた地上側機器11と車両Cに搭載された車両側機器21と、により構成されている。地上側機器11が1次側(給電側)機器に対応し、車両側機器21が2次側(受電側)機器に対応する。   As shown in FIG. 1, the non-contact power transmission device 10 includes a ground-side device 11 provided in a ground parking space S and a vehicle-side device 21 mounted on a vehicle C. The ground side device 11 corresponds to a primary side (power feeding side) device, and the vehicle side device 21 corresponds to a secondary side (power receiving side) device.

地上側機器11は、所定の周波数の高周波電力を出力可能な高周波電源12と送電器13とを備えている。送電器13は、高周波電源12と電気的に接続されており、送電器13には高周波電源12から高周波電力が入力される。車両側機器21は、車両用バッテリ22と、送電器13から高周波電力を受電可能な受電器23とを備えている。   The ground-side device 11 includes a high-frequency power source 12 and a power transmitter 13 that can output high-frequency power of a predetermined frequency. The power transmitter 13 is electrically connected to the high frequency power source 12, and high frequency power is input to the power transmitter 13 from the high frequency power source 12. The vehicle-side device 21 includes a vehicle battery 22 and a power receiver 23 that can receive high-frequency power from the power transmitter 13.

送電器13及び受電器23は磁場共鳴可能に構成されている。具体的には、送電器13は、並列に接続された1次側コイル13a及び1次側コンデンサ13bからなる共振回路で構成されている。受電器23は、並列に接続された2次側コイル23a及び2次側コンデンサ23bからなる共振回路で構成されている。両者の共振周波数は同一に設定されている。   The power transmitter 13 and the power receiver 23 are configured to be capable of magnetic field resonance. Specifically, the power transmitter 13 includes a resonance circuit including a primary coil 13a and a primary capacitor 13b connected in parallel. The power receiver 23 is composed of a resonance circuit including a secondary coil 23a and a secondary capacitor 23b connected in parallel. Both resonance frequencies are set to be the same.

車両側機器21には整流器24が設けられており、車両用バッテリ22は整流器24を介して受電器23に接続されている。整流器24は、受電器23にて受電した高周波電力を直流電力に整流する。そして、整流器24によって整流された直流電力は車両用バッテリ22に入力される。   The vehicle side device 21 is provided with a rectifier 24, and the vehicle battery 22 is connected to the power receiver 23 via the rectifier 24. The rectifier 24 rectifies the high frequency power received by the power receiver 23 into DC power. The DC power rectified by the rectifier 24 is input to the vehicle battery 22.

地上側機器11には、高周波電源12を制御する電源側コントローラ14が設けられている。車両側機器21には、電源側コントローラ14と無線通信可能に構成された車両側コントローラ25が設けられている。このため、各コントローラ14,25は、ワイヤレスで情報のやり取りが可能となっている。   The ground side device 11 is provided with a power source side controller 14 for controlling the high frequency power source 12. The vehicle-side device 21 is provided with a vehicle-side controller 25 configured to be able to perform wireless communication with the power supply-side controller 14. Therefore, the controllers 14 and 25 can exchange information wirelessly.

車両側コントローラ25は、車両Cが充電可能な位置に駐車(停車)された場合、詳細には送電器13(1次側コイル13a)及び受電器23(2次側コイル23a)が磁場共鳴可能な位置に車両Cが駐車された場合に、電源側コントローラ14に対して充電可能信号を送信する。電源側コントローラ14は、充電可能信号を受信した場合に、各コイル13a,23aの軸線方向を合わせる処理を実行した後、充電を開始させる。詳細には、電源側コントローラ14は、高周波電源12から高周波電力が出力されるよう制御する。これにより、送電器13と受電器23とで磁場共鳴が発生し、受電器23は送電器13のエネルギの一部を受け取る。すなわち、受電器23(2次側コイル23a)は、送電器13(1次側コイル13a)から高周波電力を受電する。そして、その受電された高周波電力は整流器24にて整流され、車両用バッテリ22に入力される。   When the vehicle controller 25 is parked (stopped) at a position where the vehicle C can be charged, in detail, the power transmitter 13 (primary coil 13a) and the power receiver 23 (secondary coil 23a) can perform magnetic field resonance. When the vehicle C is parked at the correct position, a chargeable signal is transmitted to the power supply controller 14. When the power supply side controller 14 receives the chargeable signal, the power supply side controller 14 starts the charging after executing the process of aligning the axial directions of the coils 13a and 23a. Specifically, the power supply side controller 14 controls the high frequency power supply 12 to output high frequency power. Thereby, magnetic field resonance occurs between the power transmitter 13 and the power receiver 23, and the power receiver 23 receives a part of the energy of the power transmitter 13. That is, the power receiver 23 (secondary coil 23a) receives high-frequency power from the power transmitter 13 (primary coil 13a). The received high-frequency power is rectified by the rectifier 24 and input to the vehicle battery 22.

次に、各コイル13a,23aの軸線方向を合わせるための構成について、各コイル13a,23aの詳細な構成とともに説明する。
図2に示すように、1次側コイル13aは、板状、詳細には正方形状に形成された1次側フェライトコア31に、1次側コイル13aの軸線方向D1(以降、単に1次側軸線方向D1と言う)と1次側フェライトコア31の板厚方向と直交する方向とが一致するように捲回されて構成されている。2次側コイル23aは、正方形状に形成された2次側フェライトコア32に、2次側コイル23aの軸線方向D2(以降、単に2次側軸線方向D2と言う)と2次側フェライトコア32の板厚方向と直交する方向とが一致するように捲回されて構成されている。各フェライトコア31,32は同一形状に形成されている。
Next, the structure for aligning the axial direction of each coil 13a, 23a is demonstrated with the detailed structure of each coil 13a, 23a.
As shown in FIG. 2, the primary coil 13 a includes a primary ferrite core 31 formed in a plate shape, specifically a square shape, and an axial direction D <b> 1 of the primary coil 13 a (hereinafter simply referred to as a primary side). (Referred to as the axial direction D1) and the direction perpendicular to the plate thickness direction of the primary ferrite core 31 is wound. The secondary coil 23a includes a secondary ferrite core 32 formed in a square shape, an axial direction D2 of the secondary coil 23a (hereinafter simply referred to as a secondary axial direction D2), and a secondary ferrite core 32. The sheet thickness direction and the direction orthogonal to each other are wound and configured. The ferrite cores 31 and 32 are formed in the same shape.

図2に示すように、地上側機器11には、1次側フェライトコア31が設置されるテーブル33が設けられている。図2(a)に示すように、テーブル33は円板状に形成されており、その上下面は平坦に形成されている。テーブル33の直径L1は、車両Cの車幅、詳細には車両Cの左右一対のタイヤC1間の間隔L2よりも小さく設定されている。   As shown in FIG. 2, the ground device 11 is provided with a table 33 on which the primary ferrite core 31 is installed. As shown in FIG. 2A, the table 33 is formed in a disc shape, and the upper and lower surfaces thereof are formed flat. The diameter L1 of the table 33 is set to be smaller than the vehicle width of the vehicle C, specifically, the interval L2 between the pair of left and right tires C1 of the vehicle C.

図2(b)に示すように、テーブル33は水平に配置されており、テーブル33の下面は地面と当接している。1次側フェライトコア31は、1次側軸線方向D1に延びる面である下面がテーブル33の上面と当接する状態で設置されている。そして、両者はその状態でビス等の固定具(図示略)を用いて固定されている。このため、1次側フェライトコア31は1次側軸線方向D1に延びる面(上面および下面(以下、表面と言う))が水平となるように配置されている。   As shown in FIG. 2B, the table 33 is arranged horizontally, and the lower surface of the table 33 is in contact with the ground. The primary ferrite core 31 is installed in a state where a lower surface, which is a surface extending in the primary axial direction D <b> 1, is in contact with the upper surface of the table 33. And both are being fixed in that state using fixing tools (illustration omitted), such as a screw. For this reason, the primary side ferrite core 31 is arranged so that surfaces (upper surface and lower surface (hereinafter referred to as surface)) extending in the primary axial direction D1 are horizontal.

また、図2(b)に示すように、受電器23の2次側フェライトコア32は、2次側軸線方向D2に延びる面(上面および下面(以下、表面と言う))が水平となるように車両Cに固定されている。このため、各フェライトコア31,32の表面同士は略平行となっている。つまり、各フェライトコア31,32は、各板厚方向が同一方向を向くように配置されている。換言すれば、図2(b)の2点鎖線に示すように、各フェライトコア31,32をZ方向に対向配置させた場合、各フェライトコア31,32の表面同士は対向する。   Further, as shown in FIG. 2B, the secondary ferrite core 32 of the power receiver 23 has a surface (upper surface and lower surface (hereinafter referred to as a surface)) extending in the secondary axial direction D2 that is horizontal. It is fixed to the vehicle C. For this reason, the surfaces of the ferrite cores 31 and 32 are substantially parallel to each other. That is, the ferrite cores 31 and 32 are arranged so that the plate thickness directions are in the same direction. In other words, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2B, when the ferrite cores 31 and 32 are arranged to face each other in the Z direction, the surfaces of the ferrite cores 31 and 32 face each other.

図2(a)に示すように、駐車スペースSには、駐車スペースSに対する車両Cの相対位置を規定する一対のガイドラインS1(白線)が形成されている。一対のガイドラインS1はY方向に延びている。また、一対のガイドラインS1は、X方向に車両Cの車幅よりも大きい間隔で離間させて形成されている。かかる構成によれば、車両Cの運転者は、この一対のガイドラインS1が延びる方向(Y方向)と車両Cの全長方向(車両Cの前後方向)とが一致するとともに、当該一対のガイドラインS1間に車両Cが収まるように駐車することが想定される。なお、以降の説明において、一対のガイドラインS1が延びる方向と車両Cの全長方向とが一致する態様での駐車を通常駐車とも言い、一対のガイドラインS1が延びる方向に対して車両Cの全長方向が傾斜している態様での駐車を斜め駐車とも言う。   As shown in FIG. 2A, the parking space S is formed with a pair of guide lines S <b> 1 (white lines) that define the relative position of the vehicle C with respect to the parking space S. The pair of guide lines S1 extends in the Y direction. In addition, the pair of guide lines S1 are formed in the X direction so as to be spaced apart at an interval larger than the vehicle width of the vehicle C. According to this configuration, the driver of the vehicle C matches the direction in which the pair of guide lines S1 extends (Y direction) and the entire length direction of the vehicle C (the front-rear direction of the vehicle C), and between the pair of guide lines S1. It is assumed that the vehicle C is parked so that the vehicle C can be accommodated. In the following description, parking in a mode in which the direction in which the pair of guide lines S1 extends and the total length direction of the vehicle C coincide with each other is also referred to as normal parking. Parking in an inclined manner is also called oblique parking.

ちなみに、本実施形態では、図2に示すように、通常駐車において1次側コイル13aと2次側コイル23aとで、その軸線方向が異なっている。詳細には、図2(a)に示すように、1次側軸線方向D1は、駐車スペースSにおいて車幅方向に対応する方向(X方向)と一致している。2次側軸線方向D2は車両Cの全長方向(Y方向)と一致している。つまり、各軸線方向D1,D2は直交している。   Incidentally, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the axial direction of the primary side coil 13a and the secondary side coil 23a is different in the normal parking. Specifically, as shown in FIG. 2A, the primary axial direction D1 coincides with the direction (X direction) corresponding to the vehicle width direction in the parking space S. The secondary axial direction D2 coincides with the full length direction (Y direction) of the vehicle C. That is, each axial direction D1, D2 is orthogonal.

なお、1次側軸線方向D1がX方向(東西方向)と一致するように配置された状態が1次側フェライトコア31の初期状態である。すなわち、送電器13における1次側フェライトコア31の初期方位(1次側軸線方向D1の初期方向)は予め定められている。   The state where the primary side axial direction D1 is arranged so as to coincide with the X direction (east-west direction) is the initial state of the primary side ferrite core 31. That is, the initial orientation of the primary ferrite core 31 in the power transmitter 13 (the initial direction of the primary axial direction D1) is determined in advance.

図2(b)に示すように、テーブル33の下面中央部には突出部33aが設けられており、当該突出部33aには回転モータ34が接続されている。回転モータ34が回転することにより、テーブル33が突出部33aを中心に回転し、それに伴って1次側フェライトコア31が、その表面、すなわち板厚方向と直交する方向に沿って回転する。この場合、1次側フェライトコア31の回転軸は1軸のみである。   As shown in FIG. 2B, a protrusion 33a is provided at the center of the lower surface of the table 33, and a rotary motor 34 is connected to the protrusion 33a. As the rotary motor 34 rotates, the table 33 rotates around the protrusion 33a, and the primary ferrite core 31 rotates along the surface, that is, along the direction orthogonal to the plate thickness direction. In this case, the primary ferrite core 31 has only one rotation axis.

回転モータ34はステッピングモータで構成されている。また、図1に示すように、電源側コントローラ14は、パルス信号数を制御することにより回転モータ34を制御する。これにより、電源側コントローラ14は、テーブル33がどれだけ回転したのかを把握することが可能となっている。   The rotation motor 34 is composed of a stepping motor. As shown in FIG. 1, the power supply side controller 14 controls the rotary motor 34 by controlling the number of pulse signals. Thereby, the power supply side controller 14 can grasp | ascertain how much the table 33 rotated.

なお、図示は省略するが、送電器13と高周波電源12とを接続する配線は十分に長く形成されており、1次側フェライトコア31の回転を阻害しないようになっている。
次に、各軸線方向D1,D2の相対関係の検知に係る構成及びその検知結果を用いた制御に係る構成について説明する。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the wiring which connects the power transmission device 13 and the high frequency power supply 12 is formed sufficiently long, and does not inhibit rotation of the primary side ferrite core 31. FIG.
Next, a configuration related to detection of the relative relationship between the axial directions D1 and D2 and a configuration related to control using the detection result will be described.

図1に示すように、車両Cの車両側機器21には、車両Cの向きを検知する向き検知センサ35が設けられている。向き検知センサ35は例えばジャイロスコープで構成されており、車両Cが向いている方角、詳細には北を基準とした場合における車両Cの進行方向の角度を検知する。そして、向き検知センサ35は、車両Cの向きが変化する度にその検知結果を車両側コントローラ25に送信する。これにより、車両側コントローラ25は、車両Cの向き、つまり車両Cがどちらの方角を向いているのかを検知することができる。   As shown in FIG. 1, the vehicle-side device 21 of the vehicle C is provided with a direction detection sensor 35 that detects the direction of the vehicle C. The direction detection sensor 35 is composed of, for example, a gyroscope, and detects the direction in which the vehicle C is facing, specifically, the angle in the traveling direction of the vehicle C with reference to the north. The direction detection sensor 35 transmits the detection result to the vehicle-side controller 25 every time the direction of the vehicle C changes. Thereby, the vehicle side controller 25 can detect the direction of the vehicle C, that is, which direction the vehicle C is facing.

ここで、図2(a)に示すように、2次側フェライトコア32は、2次側軸線方向D2と車両Cの全長方向とが一致するように車両Cに対して固定されている。すなわち、2次側軸線方向D2と車両Cの向きとの相対関係は予め定められている。図1に示すように、車両側コントローラ25は、向き検知センサ35の検知結果に基づいて2次側軸線方向D2を把握する。具体的には、車両側コントローラ25は、北方位(Y方向)に対する2次側軸線方向D2の角度を把握する。そして、車両側コントローラ25は、無線通信を介して、その把握結果(北方位に対する2次側軸線方向D2の角度情報)を充電可能信号とともに電源側コントローラ14に送信する。これにより、電源側コントローラ14にて2次側軸線方向D2を把握することが可能となっている。   Here, as shown in FIG. 2A, the secondary ferrite core 32 is fixed to the vehicle C so that the secondary axial direction D2 coincides with the full length direction of the vehicle C. That is, the relative relationship between the secondary axial direction D2 and the direction of the vehicle C is determined in advance. As shown in FIG. 1, the vehicle-side controller 25 grasps the secondary axial direction D <b> 2 based on the detection result of the direction detection sensor 35. Specifically, the vehicle-side controller 25 grasps the angle of the secondary axial direction D2 with respect to the north direction (Y direction). And the vehicle side controller 25 transmits the grasping | ascertainment result (angle information of the secondary side axial direction D2 with respect to the north direction) to the power supply side controller 14 with a chargeable signal via wireless communication. Thereby, it is possible for the power supply side controller 14 to grasp the secondary axial direction D2.

電源側コントローラ14は、車両側コントローラ25から充電可能信号とともに2次側軸線方向D2の情報、詳細には北方位に対する2次側軸線方向D2の角度情報を受信した場合、各軸線方向D1,D2の相対関係を把握する。ここで、既に説明した通り、1次側フェライトコア31の初期方位は予め定められている。電源側コントローラ14は、2次側軸線方向D2の角度情報と、1次側フェライトコア31の初期方位とに基づいて、各軸線方向D1,D2でなす角度を算出する。   When the power supply side controller 14 receives information on the secondary side axial direction D2 from the vehicle side controller 25 together with the chargeable signal, specifically, angle information on the secondary side axial direction D2 with respect to the north direction, each axial direction D1, D2 Grasp the relative relationship of Here, as already described, the initial orientation of the primary ferrite core 31 is determined in advance. The power supply side controller 14 calculates the angle formed in each axial direction D1, D2 based on the angle information in the secondary axial direction D2 and the initial orientation of the primary ferrite core 31.

そして、算出された角度が「0」、すなわち各軸線方向D1,D2が平行であるか否かを判定し、算出された角度が「0」ではない場合、両者の角度が「0」となるのに要するテーブル33(1次側フェライトコア31)の回転角度を算出する。その後、その回転角度だけテーブル33が回転するように、回転モータ34を制御する。電源側コントローラ14は、両者の角度が「0」である場合、又はテーブル33を回転させて両者の角度が「0」となった場合に、高周波電力が出力されるよう高周波電源12を制御する。   Then, it is determined whether or not the calculated angle is “0”, that is, whether each of the axial directions D1 and D2 is parallel. If the calculated angle is not “0”, both angles are “0”. The rotation angle of the table 33 (primary side ferrite core 31) required for this is calculated. Thereafter, the rotation motor 34 is controlled so that the table 33 rotates by the rotation angle. The power supply side controller 14 controls the high frequency power supply 12 so that the high frequency power is outputted when the angle between the two is “0” or when the angle between the both becomes “0” by rotating the table 33. .

ちなみに、図示は省略するが、地上側機器11には、1次側フェライトコア31の向きが初期方位となる位置にテーブル33を回転させる機構が設けられている。電源側コントローラ14は、車両Cが充電可能な範囲外に移動した場合には、1次側フェライトコア31の向きが初期方位となるように上記機構を駆動させる。これにより、非充電時における1次側フェライトコア31の向きは初期方位を維持するため、車両Cが充電可能な位置に配置される度に、各軸線方向D1,D2でなす角度を正確に把握することが可能となっている。また、充電終了後の1次側フェライトコア31の向きを把握しておく必要がない分だけ、制御の簡素化を図ることができる。   Incidentally, although not shown in the figure, the ground device 11 is provided with a mechanism for rotating the table 33 to a position where the orientation of the primary ferrite core 31 becomes the initial orientation. When the vehicle C moves out of the chargeable range, the power supply side controller 14 drives the mechanism so that the orientation of the primary ferrite core 31 is the initial orientation. Thereby, since the orientation of the primary side ferrite core 31 at the time of non-charging maintains the initial azimuth | direction, whenever the vehicle C is arrange | positioned in the position which can be charged, the angle made in each axial direction D1, D2 is grasped | ascertained correctly. It is possible to do. Further, it is possible to simplify the control as much as it is not necessary to know the orientation of the primary ferrite core 31 after the end of charging.

なお、上記のように、1次側フェライトコア31の向きが初期方位となる位置にテーブル33を回転させる機構を別途設ける構成に限られず、例えば充電の際における回転モータ34の回転量を記憶しておき、その回転量分だけ逆回転させる構成としてもよい。   Note that, as described above, the present invention is not limited to a configuration in which a mechanism for rotating the table 33 is provided at a position where the orientation of the primary ferrite core 31 is the initial orientation. For example, the rotation amount of the rotary motor 34 at the time of charging is stored. In addition, it may be configured to reversely rotate by the amount of rotation.

本実施形態の非接触電力伝送装置10における一連の動作について図3及び図4を用いて説明する。図3(a)は、車両Cが通常駐車されている状況において各軸線方向D1,D2が直交している場合を示し、図4(a)では、車両Cが斜め駐車している場合を示す。なお、図面の都合上、図3及び図4において、車両C及び車両Cに設けられている各構成を2点鎖線で示す。   A series of operations in the non-contact power transmission apparatus 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3A shows a case where the axial directions D1 and D2 are orthogonal to each other in a situation where the vehicle C is normally parked, and FIG. 4A shows a case where the vehicle C is parked obliquely. . For convenience of drawings, in FIGS. 3 and 4, the vehicle C and each component provided in the vehicle C are indicated by a two-dot chain line.

図3(a)に示すように、充電可能な位置、詳細には2次側フェライトコア32が1次側フェライトコア31と対向する位置に車両Cが配置された場合、充電可能信号が送信されるとともに2次側軸線方向D2の情報が送信される。そして、各軸線方向D1,D2でなす角度が算出され、各軸線方向D1,D2が平行であるか否か判定される。この場合、各軸線方向D1,D2は上方から見て直交しているため、各軸線方向D1,D2が平行になるようにテーブル33が回転する。このテーブル33の回転に伴って1次側フェライトコア31が回転する。これにより、図3(b)に示すように、各軸線方向D1,D2が平行となる。その後、充電が開始される。つまり、車両Cが通常駐車されている状況において2次側軸線方向D2に対して1次側軸線方向D1が所定の角度だけ傾いている場合には、当該所定の角度だけ1次側フェライトコア31が回転することにより各軸線方向D1,D2が平行となる。   As shown in FIG. 3A, when the vehicle C is arranged at a chargeable position, specifically, at a position where the secondary ferrite core 32 faces the primary ferrite core 31, a chargeable signal is transmitted. And information on the secondary axial direction D2 is transmitted. Then, an angle formed by each axial direction D1, D2 is calculated, and it is determined whether each axial direction D1, D2 is parallel. In this case, since each axial direction D1, D2 is orthogonal when viewed from above, the table 33 rotates so that each axial direction D1, D2 is parallel. As the table 33 rotates, the primary ferrite core 31 rotates. Thereby, as shown in FIG.3 (b), each axial direction D1, D2 becomes parallel. Thereafter, charging is started. That is, when the primary side axial direction D1 is inclined by a predetermined angle with respect to the secondary side axial direction D2 in a situation where the vehicle C is normally parked, the primary side ferrite core 31 is inclined by the predetermined angle. , The axial directions D1 and D2 become parallel.

なお、図3に示すように、テーブル33の直径L1は車両Cの左右一対のタイヤC1間の間隔L2よりも小さく設定されているため、各フェライトコア31,32が対向する位置に車両Cが駐車している状況において、テーブル33の上に一対のタイヤC1が乗らない。これにより、テーブル33の回転が車両Cによって阻害されないようになっている。   As shown in FIG. 3, since the diameter L1 of the table 33 is set to be smaller than the distance L2 between the pair of left and right tires C1 of the vehicle C, the vehicle C is positioned at a position where the ferrite cores 31 and 32 face each other. In a parked situation, the pair of tires C1 does not get on the table 33. Thereby, the rotation of the table 33 is not inhibited by the vehicle C.

図4(a)に示すように、車両Cが斜め駐車されている場合、各軸線方向D1,D2が平行とならず、ずれている。この場合であっても、上述したとおり、各軸線方向D1,D2でなす角度が算出され、各軸線方向D1,D2が平行となるようにテーブル33が回転する。つまり、車両Cが通常駐車される場合に各軸線方向D1,D2が平行となる構成において車両Cが斜め駐車された場合には、その斜め駐車の角度分だけ1次側フェライトコア31が回転する。   As shown to Fig.4 (a), when the vehicle C is parked diagonally, each axial direction D1, D2 is not parallel but has shifted | deviated. Even in this case, as described above, the angle formed by the axial directions D1 and D2 is calculated, and the table 33 rotates so that the axial directions D1 and D2 are parallel to each other. That is, when the vehicle C is parked normally, when the vehicle C is diagonally parked in a configuration in which the axial directions D1 and D2 are parallel, the primary ferrite core 31 rotates by the angle of the diagonal parking. .

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)1次側フェライトコア31を回転させることにより、各軸線方向D1,D2の相対関係を変更する構成とした。これにより、1次側コイル13a(駐車スペースS)に対する2次側コイル23a(車両C)の相対位置に関わらず、伝送効率が高くなるように各軸線方向D1,D2の相対関係を調整することができる。よって、1次側コイル13aに対する2次側コイル23aの位置ずれに好適に対応することができるとともに、車両Cの仕様や駐車スペースSの仕様によって、各軸線方向D1,D2が異なる場合であっても、好適に対応することができる。
According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects are obtained.
(1) By rotating the primary side ferrite core 31, it was set as the structure which changes the relative relationship of each axial direction D1, D2. Thereby, irrespective of the relative position of the secondary side coil 23a (vehicle C) with respect to the primary side coil 13a (parking space S), adjusting the relative relationship of each axial direction D1, D2 so that transmission efficiency may become high. Can do. Therefore, while being able to respond suitably to the position shift of the secondary side coil 23a with respect to the primary side coil 13a, it is a case where each axial direction D1, D2 differs with the specification of the vehicle C or the specification of the parking space S. Can also be suitably handled.

すなわち、例えば車両Cの仕様によって受電器23(2次側コイル23a)の設置向きが変更されると、それに応じて2次側軸線方向D2が変更される。この場合、車両Cを通常駐車した場合であっても、各軸線方向D1,D2が異なる場合が発生し得る。また、仮に車両Cが通常駐車している場合に各軸線方向D1,D2が所望の相対関係となるように設定しても、車両Cが斜め駐車している場合には各軸線方向D1,D2が上記所望の相対関係とならない。   That is, for example, when the installation direction of the power receiver 23 (secondary coil 23a) is changed according to the specification of the vehicle C, the secondary axial direction D2 is changed accordingly. In this case, even when the vehicle C is normally parked, the cases where the axial directions D1 and D2 are different may occur. Further, even if the axial directions D1 and D2 are set to have a desired relative relationship when the vehicle C is normally parked, the axial directions D1 and D2 are set when the vehicle C is parked obliquely. Does not satisfy the desired relative relationship.

これに対して、本実施形態によれば、現状の2次側軸線方向D2を把握し、その把握結果に基づいて、1次側フェライトコア31(テーブル33)を回転させることにより、1次側軸線方向D1を調整する構成とした。これにより、上記のような仕様の相違や車両Cの駐車態様に関わらず各軸線方向D1,D2を所望の相対関係に設定することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, the current secondary side axial direction D2 is grasped, and the primary side ferrite core 31 (table 33) is rotated based on the grasped result, whereby the primary side It was set as the structure which adjusts the axial direction D1. Thereby, it is possible to set the axial directions D1 and D2 in a desired relative relationship regardless of the difference in specifications and the parking mode of the vehicle C as described above.

(2)2次側コイル23aは、各軸線方向D1,D2が直交している場合よりも各軸線方向D1,D2が平行となっている方が、1次側コイル13aにて発生する磁界の変化に反応し易い。つまり、各軸線方向D1,D2が平行となっている方が、1次側コイル13aと2次側コイル23aとが強く結合する。この点、本実施形態によれば、各軸線方向D1,D2が平行に近づくように1次側フェライトコア31を回転させる構成とした。これにより、受電器23(2次側コイル23a)にて受電する高周波電力が大きくなり、伝送効率が高められる。よって、伝送効率の向上を図ることができる。   (2) In the secondary side coil 23a, the direction of the magnetic field generated in the primary side coil 13a is greater when the axial directions D1 and D2 are parallel than when the axial directions D1 and D2 are orthogonal to each other. Easy to react to changes. That is, the primary side coil 13a and the secondary side coil 23a are more strongly coupled when the axial directions D1 and D2 are parallel. In this regard, according to the present embodiment, the primary ferrite core 31 is rotated so that the axial directions D1 and D2 approach parallel. Thereby, the high frequency power received by the power receiver 23 (secondary coil 23a) is increased, and the transmission efficiency is improved. Therefore, transmission efficiency can be improved.

ここで、伝送効率の点に着目すれば、同一軸線上に各コイル13a,23aを並べて配置する構成も考えられる。しかしながら、同一軸線上に各コイル13a,23aが並ぶようにするには、駐車スペースSに対する車両Cの駐車位置を高精度で調整する必要がある。このため、運転者への負担が大きくなり、駐車が煩わしいものとなる。かといって、駐車スペースS及び車両Cに、高精度のGPSやイメージセンサ等といった高精度の調整を行うための構成を設けるのは、構成の複雑化やコストの観点から好ましくない。また、車両Cにおける受電器23の設置スペースや駐車スペースSにおける送電器13の設置スペースの関係上、同一軸線上に各コイル13a,23aが並ぶことができるように各フェライトコア31,32を設置することができない場合がある。   Here, focusing on the point of transmission efficiency, a configuration in which the coils 13a and 23a are arranged side by side on the same axis is also conceivable. However, in order to arrange the coils 13a and 23a on the same axis, it is necessary to adjust the parking position of the vehicle C with respect to the parking space S with high accuracy. For this reason, the burden on the driver increases, and parking becomes troublesome. However, it is not preferable to provide the parking space S and the vehicle C with a configuration for performing high-accuracy adjustment such as a high-accuracy GPS or an image sensor from the viewpoint of complication of the configuration and cost. Further, due to the installation space of the power receiver 23 in the vehicle C and the installation space of the power transmitter 13 in the parking space S, the ferrite cores 31 and 32 are installed so that the coils 13a and 23a can be arranged on the same axis. You may not be able to.

これに対して、各軸線方向D1,D2が平行となっている構成においては、各コイル13a,23aが同一軸線上に並んでいる構成と比較して、伝送効率が低下するものの、各コイル13a,23aの位置ずれ、すなわち1次側コイル13aに対する2次側コイル23aの位置ずれがある程度許容される。これにより、比較的高い伝送効率を確保しつつ、1次側コイル13aと2次側コイル23aとの位置合わせを容易なものとすることができる。また、スペースの関係上、同一軸線上に各コイル13a,23aを配置させることができない場合においても比較的高い伝送効率を実現することができる。   On the other hand, in the configuration in which the axial directions D1 and D2 are parallel to each other, although the transmission efficiency is reduced as compared with the configuration in which the coils 13a and 23a are arranged on the same axis, each coil 13a. , 23a, that is, the positional deviation of the secondary coil 23a with respect to the primary coil 13a is allowed to some extent. Thereby, alignment with the primary side coil 13a and the secondary side coil 23a can be made easy, ensuring comparatively high transmission efficiency. In addition, relatively high transmission efficiency can be realized even when the coils 13a and 23a cannot be arranged on the same axis because of space.

(3)1次側コイル13aは板状の1次側フェライトコア31に捲回されて形成されており、1次側フェライトコア31を、その板厚方向と直交する方向(表面)に沿って回転させる構成とした。これにより、1次側フェライトコア31の板厚方向(表面と直交する方向)に、1次側フェライトコア31が回転するためのスペースを確保する必要がない。これにより、1次側フェライトコア31の板厚方向の省スペース化を図ることができる。   (3) The primary side coil 13a is formed by being wound around a plate-like primary side ferrite core 31. The primary side ferrite core 31 is arranged along a direction (surface) orthogonal to the plate thickness direction. It was set as the structure rotated. Thereby, it is not necessary to ensure the space for the primary side ferrite core 31 to rotate in the plate | board thickness direction (direction orthogonal to the surface) of the primary side ferrite core 31. FIG. Thereby, space saving in the plate | board thickness direction of the primary side ferrite core 31 can be achieved.

特に、本実施形態では、車両Cのスペースや駐車スペースSの関係上、比較的邪魔になりにくいように、板状の各フェライトコア31,32を、その表面が水平となるように設置した。この場合、1次側フェライトコア31を、1次側軸線方向D1を中心軸として回転させる場合には、1次側フェライトコア31と地面との干渉を避ける必要があり、構成の複雑化が懸念される。また、上記のように回転する場合、車両Cと1次側フェライトコア31との干渉が懸念され、当該干渉を避けようとすると、車高を高くする必要がある。   In particular, in the present embodiment, the plate-like ferrite cores 31 and 32 are installed so that the surfaces thereof are horizontal so that the space of the vehicle C and the parking space S are relatively unobtrusive. In this case, when the primary side ferrite core 31 is rotated with the primary side axial direction D1 as the central axis, it is necessary to avoid interference between the primary side ferrite core 31 and the ground, and there is a concern that the configuration may be complicated. Is done. Further, when rotating as described above, there is concern about the interference between the vehicle C and the primary ferrite core 31, and it is necessary to increase the vehicle height in order to avoid the interference.

これに対して、本実施形態によれば、各フェライトコア31,32を水平に配置して、1次側フェライトコア31の板厚方向と直交する方向に沿って回転する構成を採用したことにより、上下方向における地面や車両Cとの干渉を考慮する必要がない。これにより、上記のような不都合を回避することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, by adopting a configuration in which the ferrite cores 31 and 32 are arranged horizontally and rotated along a direction orthogonal to the plate thickness direction of the primary ferrite core 31. There is no need to consider interference with the ground or the vehicle C in the vertical direction. Thereby, the above inconveniences can be avoided.

(4)各フェライトコア31,32を、その表面同士が平行となるように配置した。換言すれば、各フェライトコア31,32を、各板厚方向が同一方向を向くように配置した。これにより、各軸線方向D1,D2が各フェライトコア31,32の表面と交差する方向を向くことがない。よって、1次側フェライトコア31を1次側フェライトコア31の板厚方向と直交する方向に沿って回転させることで、各軸線方向D1,D2を平行とすることができる。つまり、各軸線方向D1,D2を平行とするための回転軸は1軸のみでよい。したがって、構成の簡素化を図ることができる。   (4) The ferrite cores 31 and 32 are arranged so that their surfaces are parallel to each other. In other words, the ferrite cores 31 and 32 are arranged so that the plate thickness directions are in the same direction. Thereby, each axial direction D1, D2 does not face the direction which intersects the surface of each ferrite core 31 and 32. Therefore, by rotating the primary side ferrite core 31 along the direction orthogonal to the plate thickness direction of the primary side ferrite core 31, the axial directions D1 and D2 can be made parallel. That is, only one rotation axis is required for making the axial directions D1 and D2 parallel. Therefore, the configuration can be simplified.

(5)本非接触電力伝送装置10は車両用バッテリ22を充電するためのものである。詳細には、車両Cに搭載された車両側機器21には、車両用バッテリ22が設けられており、受電器23にて受電された高周波電力は整流器24にて直流電力に整流され、その整流された直流電力が車両用バッテリ22に入力される構成とした。ここで、車両用バッテリ22は、携帯電話等のバッテリと比較して、大きい蓄電容量が求められる。このため、非接触電力伝送装置10が扱う電力は、上記携帯電話等のバッテリを充電させるものと比較して、非常に大きい。このため、各軸線方向D1,D2の相対関係の変化に対する伝送効率の変化量は、磁場共鳴による電力伝送の方が電磁誘導による電力伝送と比較して小さいとは言え、各軸線方向D1,D2の相対関係の変化に伴う伝送効率の変化に起因する電力損失が無視できない。   (5) The non-contact power transmission device 10 is for charging the vehicle battery 22. Specifically, the vehicle-side device 21 mounted on the vehicle C is provided with a vehicle battery 22, and the high-frequency power received by the power receiver 23 is rectified to DC power by the rectifier 24, and the rectification is performed. The configured direct current power is input to the vehicle battery 22. Here, the vehicle battery 22 is required to have a larger storage capacity than a battery such as a mobile phone. For this reason, the electric power which the non-contact electric power transmission apparatus 10 handles is very large compared with what charges batteries, such as the said mobile phone. For this reason, although the amount of change in the transmission efficiency with respect to the change in the relative relationship between the axial directions D1 and D2 is smaller in the power transmission by the magnetic field resonance than the power transmission by the electromagnetic induction, the axial directions D1 and D2 The power loss caused by the change in transmission efficiency accompanying the change in the relative relationship between the two cannot be ignored.

これに対して、本実施形態によれば、各軸線方向D1,D2の相対関係を変更することにより、比較的大電力を扱う非接触電力伝送装置10において無視できない電力損失を抑制することができる。これにより、大電力を好適に扱うことができる車両Cに適した非接触電力伝送装置10を提供することができる。   On the other hand, according to the present embodiment, by changing the relative relationship between the axial directions D1 and D2, power loss that cannot be ignored in the non-contact power transmission apparatus 10 that handles relatively large power can be suppressed. . Thereby, the non-contact electric power transmission apparatus 10 suitable for the vehicle C which can handle large electric power suitably can be provided.

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、送電器13等は地面に設けられていたが、これに限られず、例えば図5に示すように、駐車スペースSに壁部41が設けられている場合には、当該壁部41に送電器13等を設ける構成としてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In embodiment, although the power transmission device 13 grade | etc., Was provided in the ground, it is not restricted to this, For example, as shown in FIG. 5, when the wall part 41 is provided in the parking space S, the said wall part 41 may be provided with the power transmitter 13 or the like.

○ さらに、実施形態では、各フェライトコア31,32の表面同士は平行となっていたが、これに限られない。例えば、図5に示すように、各フェライトコア31,32の表面が直交するように各フェライトコア31,32を配置してもよい。かかる構成であっても、図5(a)に示すように、各軸線方向D1,D2が平行ではない場合には、回転モータ34を用いてテーブル33を回転させて、図5(b)に示すように、各軸線方向D1,D2が一致するようにするとよい。但し、伝送効率の向上という観点に着目すれば、各フェライトコア31,32の表面同士が平行となっている構成の方が好ましい。   In the embodiment, the surfaces of the ferrite cores 31 and 32 are parallel to each other. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, the ferrite cores 31 and 32 may be arranged so that the surfaces of the ferrite cores 31 and 32 are orthogonal to each other. Even in such a configuration, as shown in FIG. 5A, when the axial directions D1 and D2 are not parallel, the table 33 is rotated using the rotary motor 34, and the configuration shown in FIG. As shown, the axial directions D1 and D2 are preferably matched. However, from the viewpoint of improving transmission efficiency, a configuration in which the surfaces of the ferrite cores 31 and 32 are parallel to each other is preferable.

なお、図5において、1次側フェライトコア31の表面と2次側フェライトコア32の表面とが平行となるように2次側フェライトコア32を配置してもよい。
○ また、1次側フェライトコア31及びテーブル33を、地中又は壁部41内に埋め込む構成としてもよい。この場合、車両Cによってテーブル33の回転が阻害されることがない。また、1次側フェライトコア31及びテーブル33を収容するものであって、車両Cが乗ることが可能な筐体を設けてもよい。
In FIG. 5, the secondary ferrite core 32 may be arranged so that the surface of the primary ferrite core 31 and the surface of the secondary ferrite core 32 are parallel to each other.
Further, the primary ferrite core 31 and the table 33 may be embedded in the ground or the wall portion 41. In this case, the rotation of the table 33 is not hindered by the vehicle C. Moreover, you may provide the housing | casing which accommodates the primary side ferrite core 31 and the table 33, and the vehicle C can ride on.

○ 実施形態では、1次側フェライトコア31のみを回転させる構成であったが、これに限られず、2次側フェライトコア32を回転させるとしてもよく、また双方を回転させる構成としてもよい。但し、2次側フェライトコア32を回転させる場合には、車両Cに回転させるための構成を設置するためのスペース及び回転するためのスペースを確保する必要がある。このため、駐車スペースSの方が車両Cと比較してスペースに余裕がある点に鑑みれば、1次側フェライトコア31のみを回転させる構成の方がよい。   In the embodiment, the configuration is such that only the primary ferrite core 31 is rotated. However, the present invention is not limited to this, and the secondary ferrite core 32 may be rotated, or both may be rotated. However, when the secondary ferrite core 32 is rotated, it is necessary to secure a space for installing a configuration for rotating the vehicle C and a space for rotating. For this reason, in view of the fact that the parking space S has more space than the vehicle C, a configuration in which only the primary ferrite core 31 is rotated is better.

○ 実施形態では、1次側フェライトコア31を回転させる構成としてテーブル33を採用したが、これに限られない。例えば、1次側フェライトコア31における1次側軸線方向D1の両端を把持する一対のアームを設け、当該一対のアームを駆動させることにより1次側フェライトコア31を回転させる構成としてもよい。但し、構成の簡素化及び回転するためのスペースの確保の観点に着目すれば、テーブル33を用いて平面上を回転させる構成の方が好ましい。   In embodiment, although the table 33 was employ | adopted as a structure which rotates the primary side ferrite core 31, it is not restricted to this. For example, it is good also as a structure which provides a pair of arm holding both ends of the primary side axial direction D1 in the primary side ferrite core 31, and rotates the primary side ferrite core 31 by driving the pair of arms. However, from the viewpoint of simplifying the configuration and securing a space for rotation, the configuration in which the table 33 is rotated on the plane is preferable.

○ 実施形態では、車両Cが駐車している場合に充電を行う構成となっていたが、これに限られず、例えば車両Cが駐車のための移動を行なっている場合等、車両Cの移動中に充電を行う構成としてもよい。この場合、車両側コントローラ25は、車両Cの向きが変化する度に2次側軸線方向D2の情報を電源側コントローラ14に送信し、電源側コントローラ14は、その情報に基づいて回転モータ34を制御する構成とするとよい。これにより、車両Cの移動に追従することができる。   In the embodiment, charging is performed when the vehicle C is parked. However, the present invention is not limited to this. For example, when the vehicle C is moving for parking, the vehicle C is moving. Alternatively, the battery may be charged. In this case, every time the direction of the vehicle C changes, the vehicle-side controller 25 transmits information on the secondary-side axial direction D2 to the power-side controller 14, and the power-side controller 14 turns the rotary motor 34 on the basis of the information. It may be configured to control. Thereby, it is possible to follow the movement of the vehicle C.

○ 実施形態では、各フェライトコア31,32の表面同士が平行となっていたが、これに限られず、傾斜していてもよい。つまり、各フェライトコア31,32が対向配置された場合に、1次側軸線方向D1に延びる面と2次側軸線方向D2に延びる面とが対向している構成であればよい。   In the embodiment, the surfaces of the ferrite cores 31 and 32 are parallel to each other. However, the present invention is not limited to this and may be inclined. In other words, when the ferrite cores 31 and 32 are arranged to face each other, the surface extending in the primary-side axial direction D1 and the surface extending in the secondary-side axial direction D2 may be configured to face each other.

この場合、各軸線方向D1,D2が平行に近づくように、1次側フェライトコア31を回転させる。詳細には、各軸線方向D1,D2が同じ側を向くように1次側フェライトコア31を1次側フェライトコア31の板厚方向と直交する方向に沿って回転させる。要は、向き検知センサ35によって検知された現状の状態から、各軸線方向D1,D2が平行となる状態に向けて回転する構成であればよく、各軸線方向D1,D2が完全に平行とならなくてもよい。   In this case, the primary ferrite core 31 is rotated so that the axial directions D1 and D2 approach parallel. Specifically, the primary ferrite core 31 is rotated along a direction orthogonal to the plate thickness direction of the primary ferrite core 31 so that the axial directions D1 and D2 face the same side. In short, any configuration that rotates from the current state detected by the orientation detection sensor 35 toward a state in which the axial directions D1 and D2 are parallel to each other is sufficient, and if the axial directions D1 and D2 are completely parallel to each other. It does not have to be.

○ 実施形態では、回転軸は1軸であったが、これに限られず、回転軸を複数設けて3次元的な回転を実現してもよい。この場合、各フェライトコア31,32の表面同士が平行でなくても、各軸線方向D1,D2を平行にすることができる。なお、3次元的な回転を実現するための構成としては、例えば上述したアームを用いたものが考えられる。   In the embodiment, the number of rotation axes is one, but the present invention is not limited to this, and a plurality of rotation axes may be provided to realize three-dimensional rotation. In this case, even if the surfaces of the ferrite cores 31 and 32 are not parallel to each other, the axial directions D1 and D2 can be made parallel. In addition, as a structure for implement | achieving three-dimensional rotation, what uses the arm mentioned above, for example can be considered.

○ 実施形態では、各コイル13a,23aのコアとして各フェライトコア31,32を採用したが、これに限られず、例えばNdFeB、サマリウムコバルト又はAlNiCoといった他の材料を用いてもよい。   In the embodiment, the ferrite cores 31 and 32 are employed as the cores of the coils 13a and 23a. However, the present invention is not limited to this, and other materials such as NdFeB, samarium cobalt, or AlNiCo may be used.

○ 実施形態では、各フェライトコア31,32は同一形状に形成されていたが、これに限られず、両者で形状が異なっていてもよい。また、各フェライトコア31,32の形状は、正方形状に限られず、矩形板状であってもよい。さらに、各フェライトコア31,32の形状は、板状に限られず、例えば円柱状であってもよい。   In the embodiment, the ferrite cores 31 and 32 are formed in the same shape. However, the shape is not limited to this, and the shapes may be different from each other. Moreover, the shape of each ferrite core 31 and 32 is not restricted to square shape, A rectangular plate shape may be sufficient. Furthermore, the shape of each of the ferrite cores 31 and 32 is not limited to a plate shape, and may be a columnar shape, for example.

○ 実施形態では、向き検知センサ35としてジャイロスコープを用いたが、向きを検知することができれば他のセンサを用いてもよい。要は、各軸線方向D1,D2の相対関係を検知することができればよく、例えば地上側機器11に、2次側軸線方向D2を検知することが可能なイメージセンサ等の各種検知センサを設ける構成としてもよい。この場合、地上側機器11と車両側機器21との間で通信を行う必要がない。   In the embodiment, a gyroscope is used as the direction detection sensor 35, but other sensors may be used as long as the direction can be detected. In short, it is only necessary to be able to detect the relative relationship between the axial directions D1 and D2. For example, the ground-side device 11 is provided with various detection sensors such as an image sensor capable of detecting the secondary axial direction D2. It is good. In this case, it is not necessary to perform communication between the ground side device 11 and the vehicle side device 21.

○ 実施形態では、車両Cの全長方向と2次側軸線方向D2とが一致していたが、これに限られず、異なる構成としてもよい。この場合、2次側軸線方向D2と車両Cの向きとの相対関係を予め把握しておき、当該相対関係と、向き検知センサ35の検知結果とに基づいて1次側軸線方向D1に対する2次側軸線方向D2を導出する構成とするとよい。   In embodiment, although the full length direction of the vehicle C and the secondary side axial direction D2 corresponded, it is not restricted to this, It is good also as a different structure. In this case, the relative relationship between the secondary axial direction D2 and the direction of the vehicle C is grasped in advance, and the secondary relative to the primary axial direction D1 is based on the relative relationship and the detection result of the direction detection sensor 35. The side axis direction D2 may be derived.

○ 送電器13に、1次側コイル13a及び1次側コンデンサ13bからなる共振回路と電磁誘導で結合する1次側結合コイルを別途設けてもよい。この場合、1次側結合コイルと高周波電源12とを接続し、上記共振回路は、1次側結合コイルから電磁誘導によって高周波電力を受ける構成とする。同様に、受電器23に、2次側コイル23a及び2次側コンデンサ23bからなる共振回路と電磁誘導で結合する2次側結合コイルを設け、2次側結合コイルを用いて受電器23の共振回路から電力を取り出す構成としてもよい。   The power transmitter 13 may be separately provided with a primary coupling coil that is coupled with a resonance circuit including the primary coil 13a and the primary capacitor 13b by electromagnetic induction. In this case, the primary side coupling coil and the high frequency power source 12 are connected, and the resonance circuit is configured to receive high frequency power from the primary side coupling coil by electromagnetic induction. Similarly, the power receiver 23 is provided with a secondary side coupling coil that is coupled by electromagnetic induction to a resonance circuit including the secondary side coil 23a and the secondary side capacitor 23b, and the resonance of the power receiver 23 is performed using the secondary side coupling coil. It is good also as a structure which takes out electric power from a circuit.

○ 高周波電源12から出力される交流電圧の波形としては、例えばパルス波形、正弦波等任意である。
○ 高周波電力を出力する高周波電源12を設けたが、これに限られない。要は、所定の周波数(例えば10kHz〜10MHz)の交流電力を出力する交流電源であればよく、出力される交流電力の周波数は共振周波数等との関係で適宜設定すればよい。
O The waveform of the AC voltage output from the high-frequency power source 12 is arbitrary, such as a pulse waveform or a sine wave.
O Although the high frequency power supply 12 which outputs high frequency electric power was provided, it is not restricted to this. In short, any AC power source that outputs AC power of a predetermined frequency (for example, 10 kHz to 10 MHz) may be used, and the frequency of the output AC power may be appropriately set in relation to the resonance frequency or the like.

○ 実施形態では、各コンデンサ13b,23bを設けたが、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構成とするとよい。   In the embodiment, the capacitors 13b and 23b are provided, but these may be omitted. In this case, it is preferable to employ a configuration in which magnetic field resonance is performed using the parasitic capacitances of the coils 13a and 23a.

○ 実施形態では、非接触充電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、受電器23にて受電した高周波電力を、車両Cに設けられた車両用バッテリ22を充電するのに用いたが、これに限られず、例えば車両用バッテリ22に代えて、別の電気部品を駆動させるのに用いてもよい。
In the embodiment, magnetic field resonance is used to realize non-contact charging. However, the present invention is not limited to this, and electromagnetic induction may be used.
In the embodiment, the high-frequency power received by the power receiver 23 is used to charge the vehicle battery 22 provided in the vehicle C. However, the embodiment is not limited to this. It may be used to drive the electrical components.

○ 実施形態では、車両Cに適用した例について示したが、これに限られず、携帯電話等の他の機器に対して適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術思想について以下に記載する。
In the embodiment, an example in which the present invention is applied to the vehicle C has been described.
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.

(イ)前記1次側コア及び前記2次側コアは、前記1次側コアの板厚方向と前記2次側コアの板厚方向とが同一方向を向くように配置されていることを特徴とする請求項3に記載の非接触電力伝送装置。   (A) The primary side core and the secondary side core are arranged such that the plate thickness direction of the primary side core and the plate thickness direction of the secondary side core are oriented in the same direction. The contactless power transmission device according to claim 3.

(ロ)前記1次側コイルの軸線方向に延びる第1平面と、前記2次側コイルの軸線方向に延びる第2平面とは、前記各コアを対向配置させた場合に対向するように構成されており、
前記変更手段は、前記1次側コアを前記第1平面上にて回転させる第1回転手段、及び前記2次側コアを前記第2平面上にて回転させる第2回転手段の少なくとも一方を備えていることを特徴とする請求項1に記載の非接触電力伝送装置。
(B) The first plane extending in the axial direction of the primary coil and the second plane extending in the axial direction of the secondary coil are configured to face each other when the cores are arranged to face each other. And
The changing means includes at least one of first rotating means for rotating the primary core on the first plane and second rotating means for rotating the secondary core on the second plane. The contactless power transmission device according to claim 1, wherein

(ハ)前記1次側コイルは、車両が駐車される駐車スペースに設けられており、
前記2次側コイルは前記車両に設けられており、
前記車両には、
前記2次側コイルにて受電された交流電力を直流電力に整流する整流部と、
前記整流部により整流された前記直流電力が入力されることにより充電される車両用バッテリと、
が搭載されていることを特徴とする請求項1〜3及び技術思想(イ)及び(ロ)のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
(C) The primary side coil is provided in a parking space where the vehicle is parked,
The secondary coil is provided in the vehicle,
In the vehicle,
A rectifier that rectifies AC power received by the secondary coil into DC power;
A vehicle battery that is charged when the DC power rectified by the rectifier is input;
The non-contact power transmission device according to any one of claims 1 to 3 and technical ideas (a) and (b).

10…非接触電力伝送装置、13…送電器、13a…1次側コイル、14…電源側コントローラ、22…車両用バッテリ、23…受電器、23a…2次側コイル、24…整流器、31…1次側フェライトコア、32…2次側フェライトコア、33…テーブル、34…回転モータ、35…向き検知センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Non-contact electric power transmission apparatus, 13 ... Power transmitter, 13a ... Primary side coil, 14 ... Power source side controller, 22 ... Vehicle battery, 23 ... Power receiver, 23a ... Secondary side coil, 24 ... Rectifier, 31 ... Primary side ferrite core, 32 ... secondary side ferrite core, 33 ... table, 34 ... rotary motor, 35 ... direction detection sensor.

Claims (3)

交流電源と、
1次側コアに捲回され、前記交流電源から交流電力が入力される1次側コイルと、
2次側コアに捲回され、前記1次側コイルから前記交流電力を受電可能な2次側コイルと、
前記1次側コア及び前記2次側コアの少なくとも一方を回転させることにより、前記1次側コイルの軸線方向と前記2次側コイルの軸線方向との相対関係を変更させる変更手段と、
を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
AC power supply,
A primary coil wound around a primary core and receiving AC power from the AC power source;
A secondary side coil wound around a secondary side core and capable of receiving the AC power from the primary side coil;
Changing means for changing the relative relationship between the axial direction of the primary coil and the axial direction of the secondary coil by rotating at least one of the primary core and the secondary core;
A non-contact power transmission device comprising:
前記変更手段は、前記1次側コイルの軸線方向と前記2次側コイルの軸線方向とが平行に近づくよう、前記1次側コア及び前記2次側コアの少なくとも一方を回転させるものであることを特徴とする請求項1に記載の非接触電力伝送装置。   The changing means rotates at least one of the primary side core and the secondary side core so that the axial direction of the primary side coil and the axial direction of the secondary side coil approach parallel to each other. The non-contact power transmission apparatus according to claim 1. 前記1次側コア及び前記2次側コアは板状に形成されており、
前記1次側コイルは、前記1次側コイルの軸線方向と前記1次側コアの板厚方向と直交する方向とが一致するように捲回され、
前記2次側コイルは、前記2次側コイルの軸線方向と前記2次側コアの板厚方向と直交する方向とが一致するように捲回され、
前記変更手段は、前記1次側コア及び前記2次側コアの少なくとも一方を、その板厚方向と直交する方向に沿って回転させるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非接触電力伝送装置。
The primary core and the secondary core are formed in a plate shape,
The primary side coil is wound so that an axial direction of the primary side coil and a direction orthogonal to a plate thickness direction of the primary side core coincide with each other,
The secondary coil is wound so that an axial direction of the secondary coil and a direction orthogonal to a plate thickness direction of the secondary core coincide with each other,
The said changing means rotates at least one of the said primary side core and the said secondary side core along the direction orthogonal to the plate | board thickness direction, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The contactless power transmission device described.
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