JP2017038471A - 非接触給電装置および非接触電力伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体の給電エリアへの進入角度の精度が悪くても確実に異物除去が可能な非接触給電装置および非接触電力伝送装置を提供すること。【解決手段】非接触給電装置Ａ１は、給電エリアに配設される給電部３０と、給電部３０の上から異物を除去する異物除去部４０と、を備え、異物除去部４０は、押圧力を受けて移動する一対の受け部４１と、一対の受け部４１を連結支持する連結部４２と、連結部４２に固定され、給電部３０の上面を拭う掃出し部４３と、連結部４２を支持する連結支持部４４と、連結支持部４４を直動案内させるガイドレール部４５と、ガイドレール部４５に連結され、当該ガイドレール部４５を介して一対の受け部４１を面内方向に回転可能に支持する回転支柱部４６と、を有し、掃出し部４３は、一対受け部４１の移動に連動して、給電部３０上を移動する。【選択図】図２

Description

本発明は、非接触給電装置および非接触電力伝送装置に関するものである。

近年、外部電源から電磁誘導方式や磁界共鳴方式を利用して非接触にて電力を伝送する非接触電力伝送技術によって、移動体に搭載された蓄電池を充電する充電システムが提案されている。例えば、駐車場の駐車領域に設置された給電コイルに外部電源から電気エネルギを供給することにより、電気自動車などの車両に設置された受電コイルに電磁誘導や磁界共鳴による電気エネルギを発生させ、受電コイルからの電気エネルギを蓄電池に蓄積して充電する充電システムがある。また、産業機器分野においても、給電エリアに設置された給電コイルに外部電源から電気エネルギを供給することにより、工場用の搬送装置などの移動体に設置された受電コイルに電磁誘導や磁界共鳴による電気エネルギを発生させ、受電コイルからの電気エネルギを蓄電池に蓄積して充電する充電システムがある。

このような充電システムでは、給電コイルと受電コイルとの間に金属などの異物が存在すると、金属などの異物の影響により、電力伝送効率が低下してしまう恐れがあり、異物を除去するための開発要求が高まっている。

このような要求に対して、特許文献１では、駐車された移動車両に下方から非接触給電を行う給電コイル上の異物を除去する異物除去機構であって、移動車両に押されて水平移動する可動部と、可動部に連結され、可動部の移動と連動して、給電コイルの上面に沿って移動する可動清掃部を具備する装置が提案されている。

特開２０１４−２７８１３号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、ガイドレール上を可動清掃部が水平移動する構成のため、地面に設置されたガイドレールと可動清掃部は、直進性を要することとなる。そのため、非接触受電装置を搭載する移動体の給電エリアへの進入におけるガイドレールとの平行度が必要となるといった課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、移動体の給電エリアへの進入角度の精度が悪くても確実に異物除去が可能な非接触給電装置および非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。

本発明に係る非接触給電装置は、給電エリアに配設される給電部と、給電部の上から異物を除去する異物除去部と、を備え、異物除去部は、押圧力を受けて移動する一対の受け部と、一対の受け部を連結支持する連結部と、連結部に固定され、給電部の上面を拭う掃出し部と、連結部を支持する連結支持部と、連結支持部を直動案内させるガイドレール部と、ガイドレール部に連結され、当該ガイドレール部を介して一対の受け部を面内方向に回転可能に支持する回転支柱部と、を有し、掃出し部は、一対の受け部の移動に連動して、給電部上を移動することを特徴とする。

本発明によれば、異物除去部は、押圧力を受けて移動する一対の受け部と、一対の受け部を連結支持する連結部と、連結部に固定され、給電部の上面を拭う掃出し部と、連結部を支持する連結支持部と、連結支持部を直動案内させるガイドレール部と、ガイドレール部に連結され、当該ガイドレール部を介して一対の受け部を面内方向に回転可能に支持する回転支柱部と、を有し、掃出し部は、一対の受け部の移動に連動して、給電部上を移動している。そのため、回転支柱部を支点に一対の受け部が押圧力により動くことから、一対の受け部に対する移動体の進入角度が多少ばらついても一対の受け部を移動させることができるため、一対の受け部の移動に連動して給電部上を移動する掃出し部により確実に異物除去が可能となる。その結果、移動体の給電エリアへの進入角度の精度が悪くても確実に異物除去が可能となる。つまり、移動体が給電エリアに進入する際に、異物除去部のガイドレール部に対して平行に進入できなくても、異物除去が可能となる。

好ましくは、異物除去部は、ガイドレール部に配設され、連結支持部に連結される伸縮可能なバネ部をさらに備えるとよい。この場合、移動体の給電エリアからの退出時、一対の受け部が移動体の移動駆動力を受けなくなると、一対の可動部受け部を連結支持する連結支持部に連結されたバネ部の伸縮力により、ガイドレール部に沿って連結支持部と一対の受け部が自動的に初期状態に戻るように設定されている。つまり、移動体への給電動作が終了し、移動体が給電エリアから退出すると、異物除去部が初期状態に戻るため、再度移動体が給電エリアに進入して給電動作を行う際に、掃出し部が給電部上面を清掃する異物除去動作が開始できる状態とすることができる。また、バネ部の復元力により、異物除去部が自動的に初期状態に戻るため、異物除去部を初期状態に戻すためのアクチュエータなどの駆動装置を削減することができる。

好ましくは、連結部に支持され、給電部の上面を覆う遮熱断熱シート部と、受け部の移動に連動して、遮熱断熱シート部を巻取るロール部と、をさらに備えるとよい。この場合、移動体が給電エリアに進入する前は、給電部上面は遮熱断熱シート部によって覆われることとなる。非接触給電装置が外部環境にさらされる状態で配設された場合、太陽光による給電部の筐体内の温度上昇に伴う部品の性能低下を防止することができる。また、遮熱断熱シート部は、受け部の移動に連動して動くことから、遮熱断熱シート部の巻取りおよび巻出しを行うためのアクチュエータなどの駆動装置を削減することができる。

本発明に係る非接触電力伝送装置は、上記非接触給電装置と、非接触受電装置と、を備えることを特徴とする。本発明によれば、移動体の給電エリアへの進入角度の精度が悪くても確実に異物除去が可能な非接触電力伝送装置を提供することができる。

本発明によれば、移動体の給電エリアへの進入角度の精度が悪くても確実に異物除去が可能な非接触給電装置および非接触電力伝送装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置を負荷とともに示す模式構成図である。 本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の異物除去部と給電部の構成を模式的に示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置の非接触給電装置において、移動体進入開始時の異物除去部の機構動作を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置の非接触給電装置において、移動体進入中の異物除去部の機構動作を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置の非接触給電装置において、異物除去動作時の異物除去部の機構動作を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の異物除去部と給電部の構成を模式的に示した上面図である。 本発明の第３実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の遮熱断熱シート部を模式的に示した上面図である。 本発明の第３実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の遮熱断熱シート部とロール部を模式的に示した側面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置Ａの全体構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置を負荷とともに示す模式構成図である。

非接触電力伝送装置Ａは、図１に示されるように、非接触給電装置Ａ１と、非接触受電装置Ａ２と、を有する。本実施形態に係る非接触電力伝送装置Ａは、移動体への充電設備に適用される。ここで、非接触電力伝送装置Ａが適用される移動体としては、二次電池の電力を利用する電気自動車（ＢＥＶ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ−ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの車両、工場用の搬送装置や土木又は建築用の移送装置等が挙げられる。

非接触給電装置Ａ１は、図１に示されるように、電源１０と、インバータ２０と、給電部３０と、異物除去部４０と、を有する。非接触受電装置Ａ２は、図１に示されるように、受電部５０と、整流部６０と、を有する。なお、非接触給電装置Ａ１は給電エリアに設置される給電設備に搭載され、非接触受電装置Ａ２は移動体に搭載される。

電源１０は、直流電力を後述するインバータ２０に供給する。電源１０としては、直流電力を出力するものであれば特に制限されず、商用交流電源を整流・平滑した直流電源、二次電池、太陽光発電した直流電源、あるいは、スイッチングコンバータなどのスイッチング電源装置などが挙げられる。

インバータ２０は、電源１０から供給される入力直流電力を交流電力に変換する機能を有している。本実施形態では、インバータ２０は、電源１０から供給される入力直流電力を交流電力に変換し、後述する給電部３０に供給する。インバータ２０としては、複数のスイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路から構成される。このスイッチング回路を構成するスイッチング素子としては、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの素子が挙げられる。

給電部３０は、インバータ２０から供給された交流電力を後述する受電部５０に送電する機能を有する。給電部３０としては、銅やアルミニウム等のリッツ線を巻回した給電コイル（図示しない）から構成される。給電コイルとしては、リッツ線を平面状に巻回したスパイラル構造のコイルであってもよく、リッツ線を棒状あるいは板状の磁性体に螺旋状に巻回したソレノイド構造のコイルであってもよい。この給電コイルの巻数は、後述する受電部５０との間の離間距離や所望の電力伝送効率等に基づいて適宜設定される。なお、給電部３０は、給電コイルのみから構成されていてもよく、給電コイルに直列あるいは並列に接続されるキャパシタ（図示しない）を備えていてもよい。

異物除去部４０は、給電部３０の上から異物を除去する機能を有している。なお、給電部３０、異物除去部４０の具体的な構成については後述する。

受電部５０は、給電部３０から送電された交流電力を受電する機能を有する。受電部５０としては、銅やアルミニウム等のリッツ線を巻回した受電コイル（図示しない）から構成される。受電コイルとしては、リッツ線を平面状に巻回したスパイラル構造のコイルであってもよく、リッツ線を棒状あるいは板状の磁性体に螺旋状に巻回したソレノイド構造のコイルであってもよい。この受電コイルの巻数は、給電部３０との間の離間距離や所望の電力伝送効率等に基づいて適宜設定される。なお、受電部５０は、受電コイルのみから構成されていてもよく、受電コイルに直列あるいは並列に接続されるキャパシタ（図示しない）を備えていてもよい。このように構成される受電部５０は、移動体の一部に搭載されることとなり、本実施形態では、移動体下部に搭載されている。

整流部６０は、受電部５０が受電した交流電力を直流電力に整流する機能を有する。整流部６０としては、ダイオードブリッジを用いた全波整流機能と、コンデンサおよび三端子レギュレータを用いた電力平滑化機能を備えた変換回路などが挙げられる。この整流部６０により整流された直流電力は、負荷Ｂに出力される。ここで、負荷Ｂとしては、移動体が備える二次電池や回転機が挙げられる。なお、負荷Ｂが交流回転機の場合、非接触受電装置Ａ２の整流部６０と負荷Ｂとの間にインバータ（図示しない）を付加して交流回転機に交流電力を供給するように構成する必要がある。

このような構成を備えることにより、非接触給電装置Ａ１の給電部３０と非接触受電装置Ａ２の受電部５０が対向することで、非接触にて電力が伝送される非接触電力伝送装置Ａが実現される。

次に、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置Ａにおける非接触給電装置Ａ１の給電部３０および異物除去部４０の構成について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の異物除去部と給電部の構成を模式的に示した斜視図である。なお、図２中において、説明の便宜上、電源１０とインバータ２０は省略している。

給電部３０は、移動体が進入し、給電動作が行われる給電エリア内に設置されている。例えば、受電部５０が移動体の略中央下部に搭載される場合、給電部３０は、給電エリアの略中央に配置され、受電部５０が移動体の前方下部あるいは後方下部に搭載される場合、給電部３０は、給電エリア内の移動体の進入開始側とは反対側寄りに設置されることとなる。この給電部３０は、絶縁性を有する筐体にパッケージングされており、その外観形状は直方体形状、立方体形状、円柱形状などといった様々な形状が挙げられる。なお、給電部３０が直方体形状あるいは立方体形状で構成される場合、各角部に丸みを付与するように構成するとよい。各角部に丸みがあると、給電部３０と後述する掃出し部４３との接触抵抗を小さくできるため、掃出し部４３の磨耗を抑制することができる。ここで、給電エリアは、非接触受電装置Ａ２が搭載される移動体に対して給電動作が行われる領域を区画したものであって、長方形状を呈している。

異物除去部４０は、図２に示されるように、一対の受け部４１と、連結部４２と、掃出し部４３と、連結支持部４４と、ガイドレール部４５と、回転支柱部４６と、を有する。以下、図２を参照して、各部の構成を説明する。

一対の受け部４１は、移動体が給電エリア内に進入した際に移動体の一部に接触するように配置されている。この一対の受け部４１は、押圧力を受けて移動するように構成されている。例えば、移動体が電気自動車やハイブリッド自動車などの車両の場合、一対の受け部４１は、車両のタイヤに接触するように配置され、タイヤから受ける押圧力により移動することとなる。一方、移動体が工場用の搬送装置の場合、一対の受け部４１は、搬送装置の装置本体の一部に接触するように配置され、装置本体の一部から受ける押圧力により移動することとなる。具体的には、一対の受け部４１は、給電エリア内において、移動体の進入方向と略直交する方向（給電エリアの長辺同士の対向方向）に給電部３０の両外側に配置される２つの受け部から構成されている。この一対の受け部４１は、給電エリア内に移動体が進入していないときは、給電エリア内において、給電部３０よりも移動体が進入を開始する側に配置されている。そして、移動体が給電エリア内に進入し、移動体の一部を一対の受け部４１に接触させた状態で給電エリアへの進入動作を行うと、一対の受け部４１は、移動体の進入と連動して移動することとなる。このとき、一対の受け部４１は、給電部３０の一方の側縁（移動体の進入開始側）から他方の側縁（移動体の進入開始側とは反対側）に向かう方向に沿って移動する。本実施形態では、一対の受け部４１の各受け部は、２つの円柱状の部材から構成されているがこれに限られず、移動体の一部を広い面積で接触させることができるという観点から、Ｕ字状の部材から構成されていると好ましい。さらに、一対の受け部４１の設置高さは、一対の受け部４１に接触することとなる移動体の一部の高さに一致するように構成されているとよい。この場合、一対の受け部４１によって移動体の一部から押圧力が受け易くなる。このように構成される一対の受け部４１は、後述する連結部４２に連結されている。

連結部４２は、一対の受け部４１を連結支持している。具体的には、連結部４２は、移動体の進入方向と略直交する方向に伸びる棒状の部材から構成されている。この連結部４２は、一方の端部付近の移動体の進入開始側の表面に、一対の受け部４１の一方の受け部が連結され、他方の端部付近の移動体の進入開始側の表面に、一対の受け部４１の他方の受け部が連結されている。

掃出し部４３は、給電部３０の上面を拭う機能を有する。具体的には、掃出し部４３は、連結部４２の中央部付近の鉛直下部に設置され、鉛直下方の先端が給電部３０の上面に接触する高さとなるように配置されている。本実施形態では、掃出し部４３の移動体の進入方向と直交する方向の幅（水平方向の長さ）は、給電部３０の移動体の進入方向と直交する方向の幅と同一となっているがこれに限られることなく、給電部３０の移動体の進入方向と直交する方向の幅よりも大きく構成されていてもよい。例えば、掃出し部４３の水平方向の長さが、給電部３０の移動体の進入方向と直交する方向の幅よりも大きく構成されている場合、給電部３０の外側に位置することとなる掃出し部４３の鉛直下方の先端は、給電エリアに接触する高さとなるように構成されていてもよい。この場合、掃出し部４３により給電部３０の上面を拭うとともに、給電部３０の周囲の給電エリア上を拭うことが可能となるため、給電部３０上の異物だけでなく、給電部３０の周囲の異物も除去することができる。また、掃出し部４３の形状としては、繊維などを束ねたブラシ状であってもよく、ゴムなどのワイパー状であってもよい。このように構成される掃出し部４３は、連結部４２の移動に連動して、給電部３０の一方の側縁（移動体の進入開始側）から他方の側縁（移動体の進入開始側とは反対側）に向かう方向に沿って移動する。つまり、掃出し部４３は、一対の受け部４１の移動に連動して、給電部３０上を移動することとなる。これにより、給電部３０上の異物除去が行われる。

連結支持部４４は、連結部４２を支持している。具体的には、連結支持部４４は、連結部４２の掃出し部４３が設置されている両側の鉛直下部に接続される一対の連結支持部から構成され、連結部４２と、連結部４２を介して一対の受け部４１および掃出し部４３を鉛直上方に支持している。

ガイドレール部４５は、連結支持部４４を直動案内させる機能を有する。本実施形態では、ガイドレール部４５は、連結部４２の延在方向と直交する方向に伸びる凹状の溝を備えた一対のガイドレールから構成されている。つまり、ガイドレール部４５の溝に連結支持部４４の鉛直下方の端部が嵌め込まれることにより、連結支持部４４がガイドレール部４５のガイドレールの延在方向に沿って直動可能となる。したがって、一対の受け部４１が移動体の一部から押圧力を受けて移動すると、連結部４２、掃出し部４３、連結支持部４４がそれぞれガイドレール部４５のガイドレールの延在方向に沿って移動することとなる。また、本実施形態では、ガイドレール部４５は、一対のガイドレールを連結するガイドレール連結軸４５１を備えており、全体として枠状を呈している。さらに、本実施形態では、ガイドレール部４５を支える車輪部４５２を備えており、ガイドレール部４５は面内方向に回転移動できるように構成されている。

回転支柱部４６は、給電エリアの表面から鉛直上方に伸びる略円柱形状の支柱である。本実施形態では、回転支柱部４６は、ガイドレール部４５の移動体の進入開始側のガイドレール連結軸４５１の軸受に嵌め込まれ、連結されている。この回転支柱部４６は、面内方向（地面と水平方向）に回転可能に構成されている。したがって、回転支柱部４６は、連結されているガイドレール部４５を面内方向に回転可能に支持しているとともに、ガイドレール部４５を介して一対の受け部４１を面内方向に回転可能に支持している。また、回転支柱部４６は、ガイドレール部４５の設置高さを調整できるように構成されていてもよい。この場合、ガイドレール部４５、連結支持部４４、連結部４２を介して掃出し部４３の鉛直下方の先端高さを給電部３０の上面が清掃できる高さに保持することができる。

続いて、図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置Ａにおける非接触給電装置Ａ１における異物除去部４０の機構動作について説明する。図３ａは、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置の非接触給電装置において、移動体進入開始時の異物除去部の機構動作を示す模式図である。図３ｂは、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置の非接触給電装置において、移動体進入中の異物除去部の機構動作を示す模式図である。図３ｃは、本発明の第１実施形態に係る非接触電力伝送装置の非接触給電装置において、異物除去動作時の異物除去部の機構動作を示す模式図である。なお、本例においては、給電エリアの短辺同士の対向方向に対して、車両が斜めに進入する例を用いて説明する。車両が給電エリアに進入していないとき、一対の受け部４１が車両進入開始側を向くように連結部４２が給電エリアの長辺同士の対向方向と平行な状態を保っている（初期配置）。続いて、車両が給電エリアに斜めに進入してくると、図３ａに示すように、車両の後輪タイヤ（もしくは前輪タイヤ）の片方のタイヤ（図示右側）が一対の受け部４１一方の受け部に接触する。続いて、車両の給電エリアへの進入動作が進むと、一方の受け部が車両の片方のタイヤから押圧力を受ける。そして、一方の受け部が押圧力を受けると、図３ｂに示すように、一対の受け部４１が回転支柱部４６を中心に回転（本例では時計回り）し、他方の受け部が車両のもう片方のタイヤ（図示左側）に接触する。したがって、一対の受け部４１の２つの受け部がそれぞれ車両のタイヤに接触した状態となる。このとき、連結部４２、掃出し部４３、連結支持部４４、ガイドレール部４５も回転支柱部４６を中心に回転する。つまり、異物除去部４０は、車両の進入角度のズレを校正するように機能する。続いて、さらに車両の給電エリアへの進入動作が進むと、一対の受け部４１が車両のタイヤから押圧力を受けて、車両の進入方向に移動する。この一対の受け部４１の移動に連動して、一対の受け部４１を連結する連結部４２を介して連結支持部４４がガイドレール部４５の延在方向に沿って直動する。このとき、掃出し部４３が、連結部４２の移動に連動して、図３ｃに示すように、給電部３０の車両進入開始側から車両進入開始側とは反対側に向かう方向に沿って移動し、掃出し部４３により給電部３０の上面全面が拭われ、異物除去が完了するとともに、車両の給電エリアへの進入動作が完了する。

以上のように、本実施形態に係る非接触電力伝送装置Ａは、非接触給電装置Ａ１が、給電エリアに配設される給電部３０と、給電部３０の上から異物を除去する異物除去部４０と、を備え、異物除去部４０が、押圧力を受けて移動する一対の受け部４１と、一対の受け部４１を連結支持する連結部４２と、連結部４２に固定され、給電部３０の上面を拭う掃出し部４３と、連結部４２を支持する連結支持部４４と、連結支持部４４を直動案内させるガイドレール部４５と、ガイドレール部４５に連結され、当該ガイドレール部４５を介して一対の受け部４１を面内方向に回転可能に支持する回転支柱部４６と、を有し、掃出し部４３は、一対の受け部４１の移動に連動して、給電部３０上を移動している。そのため、回転支柱部４６を支点に一対の受け部４１が押圧力により動くことから、一対の受け部４１に対する移動体の進入角度が多少ばらついても一対の受け部４１を移動させることができるため、一対の受け部４１の移動に連動して給電部３０上を移動する掃出し部４３により確実に異物除去が可能となる。その結果、給電エリアへの進入角度の精度が悪くても確実に異物除去が可能となる。

（第２実施形態）
続いて、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の異物除去部１４０の構成について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の異物除去部と給電部の構成を模式的に示した上面図である。第２実施形態に係る非接触電力伝送装置は、非接触給電装置Ａ１と、非接触受電装置Ａ２と、を有する。非接触給電装置Ａ１の電源１０、インバータ２０、給電部３０の構成と非接触受電装置Ａ２の構成は、第１実施形態に係る非接触電力伝送装置Ａと同様である。第２実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置Ａ１は、異物除去部４０に代えて異物除去部１４０を備えている点において、第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

異物除去部１４０は、図４に示されるように、一対の受け部４１と、連結部４２と、掃出し部４３と、連結支持部４４と、ガイドレール部４５と、回転支柱部４６と、バネ部１４７と、を有する。なお、一対の受け部４１、連結部４２、掃出し部４３、連結支持部４４、ガイドレール部４５、回転支柱部４６の構成は、第１実施形態に係る異物除去部４０と同様である。

バネ部１４７は、ガイドレール部４５に配設されている。具体的には、バネ部１４７は、ガイドレール部４５のガイドレールの溝内に設けられ、一端が連結支持部４４に連結され、他端がガイドレールに連結されている。このバネ部１４７は、ガイドレール部４５のガイドレールの延在方向に沿って伸縮可能なバネから構成されている。これにより、バネ部１４７は、連結支持部４４の移動に連動して伸縮することとなる。つまり、バネ部１４７は、一対の受け部４１が押圧力を受けて移動すると、連動して移動する連結支持部４４によりバネが圧縮するように構成されている。ここで、バネ部１４７の伸縮力は、移動体による押圧力よりも弱く設定される。ここで、ガイドレール部４５のガイドレールの溝内にガイドレール部４５の延在方向に沿って伸びる軸を配置し、バネ部１４７をこの軸周りに配設すると好ましい。この場合、バネ部１４７がガイドレール部４５のガイドレールから飛び出すことを防止できる。

以上のように、本実施形態に係る非接触電力伝送装置は、非接触給電装置Ａ１の異物除去部１４０が、ガイドレール部４５に配設され、連結支持部４４に連結される伸縮可能なバネ部１４７をさらに備えている。そのため、移動体の給電エリアからの退出時、一対の受け部４１が移動体の移動駆動力を受けなくなると、一対の受け部４１を連結支持する連結支持部４４に連結されたバネ部１４７の伸縮力により、ガイドレール部４５に沿って連結支持部４４と一対の受け部４１が自動的に初期状態に戻るように設定されている。つまり、移動体への給電動作が終了し、移動体が給電エリアから退出すると、異物除去部１４０が初期状態に戻るため、再度移動体が給電エリアに進入して給電動作を行う際に、掃出し部４３が給電部上面を清掃する異物除去動作が開始できる状態とすることができる。また、バネ部１４７の復元力により、異物除去部１４０が自動的に初期状態に戻るため、異物除去部１４０を初期状態に戻すためのアクチュエータなどの駆動装置を削減することができる。

（第３実施形態）
続いて、図５および図６を参照して、本発明の第３実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の構成について説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の遮熱断熱シート部を模式的に示した上面図である。図６は、本発明の第３実施形態に係る非接触電力伝送装置における非接触給電装置の遮熱断熱シート部とロール部を模式的に示した側面図である。

第３実施形態に係る非接触電力伝送装置は、非接触給電装置Ａ１と、非接触受電装置Ａ２と、を有する。非接触給電装置Ａ１の電源１０、インバータ２０、給電部３０の構成と非接触受電装置Ａ２の構成は、第１実施形態に係る非接触電力伝送装置Ａと同様である。また、非接触給電装置Ａ１の異物除去部１４０の構成は、第２実施形態に係る非接触電力伝送装置と同様である。第３実施形態に係る非接触電力伝送装置の非接触給電装置Ａ１は、遮熱断熱シート部２７０と、ロール部２７１と、をさらに備えている点において、第２実施形態と相違する。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

遮熱断熱シート部２７０は、給電部３０の上面を覆うことが可能なシート状の部材から構成される。遮熱断熱シート部２７０は、太陽光などの熱エネルギを遮熱あるいは断熱し、給電部３０への熱の影響を抑制する機能を果たす。この遮熱断熱シート部２７０は、移動体が給電エリアに進入する前は、給電部３０の上面を覆うように構成されている。本実施形態では、遮熱断熱シート部２７０は、一方の端部が連結部４２に支持され、他方の端部が後述するロール部２７１に格納されている。また、本実施形態では、遮熱断熱シート部２７０の移動体の進入方向と直交する方向の幅は、給電部３０の移動体の進入方向と直交する方向の幅と同一となっているがこれに限られることなく、給電部３０の移動体の進入方向と直交する方向の幅よりも大きく構成されていてもよい。この場合、給電部３０の鉛直上方だけでなく、給電部３０の鉛直上方斜めからの熱エネルギを遮熱あるいは断熱することが可能となる。

ロール部２７１は、遮熱断熱シート部２７０を巻取る機能を有する。具体的には、移動体が給電エリアに進入し、移動体の一部が一対の受け部４１に接触させた状態で給電エリアへの進入動作を行うと、連結部４２は、連結支持部４４を介してガイドレール部４５のガイドレールの延在方向に沿って、移動体の進行と連動して移動することとなる。このとき、遮熱断熱シート部２７０は、連結部４２から押圧力を受ける。これにより、遮熱断熱シート部２７０がロール部２７１に巻取られ格納される。つまり、ロール部２７１は、一対の受け部４１の移動に連動して、遮熱断熱シート部２７０を巻取るように作用する。ここで、ロール部２７１の遮熱断熱シート部２７０の巻取り力は、ガイドレール部４５のバネ部１４７の伸縮力よりも小さく設定される。なお、遮熱断熱シート部２７０は、一方の端部が連結部４２に支持されているため、移動体が給電エリアから退出するとき、バネ部１４７の作用により初期状態に戻ろうとする動作に合わせて、遮熱断熱シート部２７０がロール部２７１から給電部３０の上面を覆うように巻出しされる。これにより、移動体が給電エリアに進入していないときは、給電部３０の上面は遮熱断熱シート部２７０に覆われた状態となる。

以上のように、本実施形態に係る非接触電力伝送装置は、非接触給電装置Ａ１が、連結部４２に支持され、給電部３０の上面を覆う遮熱断熱シート部２７０と、受け部４１の移動に連動して、遮熱断熱シート部２７０を巻取るロール部２７１と、をさらに備えている。そのため、移動体が給電エリアに進入する前は、給電部３０上面は遮熱断熱シート部２７０によって覆われることとなる。そのため、太陽光による給電部３０の筐体内の温度上昇に伴う部品の性能低下を防止することができる。また、遮熱断熱シート部２７０は、受け部４１の移動に連動して動くことから、遮熱断熱シート部２７０の巻取りおよび巻出しを行うためのアクチュエータなどの駆動装置を削減することができる。

Ａ…非接触電力伝送装置、Ｂ…負荷、Ａ１…非接触給電装置、Ａ２…非接触受電装置、１０…電源、２０…インバータ、３０…給電部、４０，１４０…異物除去部、４１…一対の受け部、４２…連結部、４３…掃出し部、４４…連結支持部、４５…ガイドレール部、４５１…ガイドレール連結軸、４５２…車輪部、４６…回転支柱部、５０…受電部、６０…整流部、１４７…バネ部、２７０…遮熱断熱シート部、２７１…ロール部。

Claims (4)

1. 給電エリアに配設される給電部と、
   前記給電部の上から異物を除去する異物除去部と、を備え、
   前記異物除去部は、押圧力を受けて移動する一対の受け部と、
   前記一対の受け部を連結支持する連結部と、
   前記連結部に固定され、前記給電部の上面を拭う掃出し部と、
   前記連結部を支持する連結支持部と、
   前記連結支持部を直動案内させるガイドレール部と、
   前記ガイドレール部に連結され、当該ガイドレール部を介して前記一対の受け部を面内方向に回転可能に支持する回転支柱部と、を有し、
   前記掃出し部は、前記一対の受け部の移動に連動して、前記給電部上を移動することを特徴とする非接触給電装置。
2. 前記異物除去部は、前記ガイドレール部に配設され、前記連結支持部に連結される伸縮可能なバネ部をさらに備え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. 前記連結部に支持され、前記給電部の上面を覆う遮熱断熱シート部と、
   前記受け部の移動に連動して、遮熱断熱シート部を巻取るロール部と、をさらに備え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. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触給電装置と、
   非接触受電装置と、を備えることを特徴とする非接触電力伝送装置。

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