JP5928307B2 - Power receiving device and power transmitting device - Google Patents

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Description

本発明は、受電装置および送電装置に関する。   The present invention relates to a power reception device and a power transmission device.

従来から非接触で電力を送電する送電装置や電力を受電する受電装置が知られている。たとえば、特開2010−252498号公報に記載された無線電力伝送装置は、各種センサから取得された所定のパラメータ、または時間による所定のパラメータの変化の内容を、プロファイル情報と比較し、所定のパラメータまたは変化の内容とプロファイル情報との比較結果に応じて、侵入が発生したと判定する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power transmission device that transmits power without contact and a power reception device that receives power are known. For example, a wireless power transmission device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-252498 compares a predetermined parameter acquired from various sensors or a content of a predetermined parameter change with time with profile information, Alternatively, it is determined that an intrusion has occurred according to the comparison result between the content of the change and the profile information.

特開2010−252498号公報JP 2010-252498 A

しかし、上記の無線電力伝送装置は、電力伝送前には、異物の検知がなされていない。このため、異物がある状態で電力伝送が開始される場合が考えられる。さらに、センサには各種の特性を有しており、採用するセンサによっては異物を正確に検知することができない。   However, the wireless power transmission device described above does not detect foreign matter before power transmission. For this reason, the case where electric power transmission is started in the state with a foreign material is considered. Furthermore, the sensor has various characteristics, and foreign matter cannot be accurately detected depending on the sensor employed.

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高精度に異物を検知することができると共に、異物がある状態で電力伝送がされることを抑制することができる受電装置および送電装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and an object of the present invention is to detect foreign matter with high accuracy and to suppress power transmission in the presence of foreign matter. It is providing the power receiving apparatus and power transmission apparatus which can do.

本発明に係る受電装置は、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部と、送電部と、送電部に対向する受電部との間に位置する異物を検知する第1検知部と、送電部と受電部との間に侵入する異物を検知する第2検知部と、第1検知部と第2検知部とを制御する制御部とを備える。上記第1検知部は、第1検知部が検知する検知領域内における物理量を検知するセンサであり、第2検知部は、第2検知部が検知する検知領域内における物理量の変化を検知するセンサである。上記制御部は、送電部から受電部への電力送電が開始される前に、送電部と受電部との間に位置する異物を第1検知部に検知させる。上記送電部から受電部への電力送電中に送電部と受電部との間に侵入する異物を第2検知部に検知させる。充電開始後前において、第1センサで静止物を検知するので、静止する異物がないことを確認した状態で電力送電を開始することができる。また、電力送電開始後は、第2センサで侵入物を検知するので、第1センサを停止することができる。   A power receiving device according to the present invention detects a foreign object positioned between a power receiving unit that receives power in a non-contact manner from a power transmitting unit provided outside, a power transmitting unit, and a power receiving unit facing the power transmitting unit. A detection unit; a second detection unit that detects a foreign object that enters between the power transmission unit and the power reception unit; and a control unit that controls the first detection unit and the second detection unit. The first detection unit is a sensor that detects a physical quantity in a detection region detected by the first detection unit, and the second detection unit is a sensor that detects a change in physical quantity in the detection region detected by the second detection unit. It is. The control unit causes the first detection unit to detect a foreign object positioned between the power transmission unit and the power reception unit before power transmission from the power transmission unit to the power reception unit is started. During the power transmission from the power transmission unit to the power reception unit, the second detection unit is caused to detect foreign matter that enters between the power transmission unit and the power reception unit. Since the first sensor detects a stationary object before the start of charging, power transmission can be started in a state in which it is confirmed that there is no foreign object to be stationary. Moreover, since an intruding object is detected by the second sensor after the start of power transmission, the first sensor can be stopped.

好ましくは、上記第2検知部は、送電部と受電部との間に位置する領域の周囲に位置する領域を通る異物を検知可能に構成される。   Preferably, the second detection unit is configured to be able to detect a foreign substance passing through a region located around a region located between the power transmission unit and the power reception unit.

好ましくは、受電装置は、報知部をさらに備える。上記制御部は、第1検知部が異物を検知した場合には、報知部を用いて、異物が検知された旨を使用者に報知する。   Preferably, the power receiving device further includes a notification unit. When the first detection unit detects a foreign object, the control unit uses a notification unit to notify the user that a foreign object has been detected.

好ましくは、上記制御部は、第2検知部が異物を検知した場合には、送電部による電力送電を停止させる。   Preferably, the control unit stops power transmission by the power transmission unit when the second detection unit detects a foreign object.

好ましくは、上記受電部は、車両に搭載される。上記制御部は、受電部と送電部とが対向するように位置する際に、第1検知部に送電部上の異物を検知させる。   Preferably, the power reception unit is mounted on a vehicle. The control unit causes the first detection unit to detect a foreign object on the power transmission unit when the power reception unit and the power transmission unit are positioned to face each other.

好ましくは、上記第1検知部は、複数設けられる。上記制御部には、送電部が高温であるときにおける複数の第1検知部による検知結果を示す温度分布データが格納される。上記制御部は、複数の第1検知部によって検知された検知結果と、温度分布データとを比較した結果に基づいて、複数の第1検知部が異物を検知したか否かを判断する。   Preferably, a plurality of the first detection units are provided. The control unit stores temperature distribution data indicating detection results by the plurality of first detection units when the power transmission unit is at a high temperature. The said control part judges whether the some 1st detection part detected the foreign material based on the result of having compared the detection result detected by the some 1st detection part, and temperature distribution data.

好ましくは、上記制御部は、電力送電中において、第1検知部を停止させる。好ましくは、上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の10%以下である。好ましくは、上記受電部と送電部との結合係数は、0.3以下である。   Preferably, the control unit stops the first detection unit during power transmission. Preferably, the difference between the natural frequency of the power transmission unit and the natural frequency of the power reception unit is 10% or less of the natural frequency of the power reception unit. Preferably, the coupling coefficient between the power reception unit and the power transmission unit is 0.3 or less.

好ましくは、上記受電部は、送電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。   Preferably, the power reception unit is formed between the power reception unit and the power transmission unit, and is formed between the power reception unit and the power transmission unit, and is vibrated at a specific frequency. The power is received from the power transmission unit through at least one of the electric field to be transmitted.

本発明に係る送電装置は、車両に搭載された受電部に非接触で電力を送電する送電部と、送電部と、送電部と対向する受電部との間に位置する異物を検知する第3検知部と、送電部と受電部との間に侵入する異物を検知する第4検知部と、第3検知部と第4検知部とを制御する制御部とを備える。上記第3検知部は、第3検知部が検知する検知領域内における物理量を検知するセンサである。第4検知部は、第4検知部が検知する検知領域内における物理量の変化を検知するセンサである。上記制御部は、送電部から受電部への電力送電が開始される前に、送電部と受電部との間に位置する異物を第3検知部に検知させる。上記送電部から受電部への電力伝送中に送電部と受電部との間に侵入する異物を第4検知部に検知させる。   A power transmission device according to the present invention detects a foreign object positioned between a power transmission unit that transmits power in a non-contact manner to a power reception unit mounted on a vehicle, a power transmission unit, and a power reception unit facing the power transmission unit. A detection unit; a fourth detection unit that detects a foreign object that enters between the power transmission unit and the power reception unit; and a control unit that controls the third detection unit and the fourth detection unit. The third detection unit is a sensor that detects a physical quantity in a detection region detected by the third detection unit. A 4th detection part is a sensor which detects the change of the physical quantity in the detection area | region which a 4th detection part detects. The control unit causes the third detection unit to detect a foreign object positioned between the power transmission unit and the power reception unit before power transmission from the power transmission unit to the power reception unit is started. During the power transmission from the power transmission unit to the power reception unit, the fourth detection unit detects foreign matter that enters between the power transmission unit and the power reception unit.

好ましくは、上記第4検知部は、送電部と受電部との間に位置する領域の周囲に位置する領域を通る異物を検知可能に構成される。   Preferably, the fourth detection unit is configured to be able to detect a foreign object passing through a region located around a region located between the power transmission unit and the power reception unit.

好ましくは、上記車両は報知部をさらに備える。上記制御部は、第3検知部が異物を検知した場合には、報知部を用いて、異物が検知された旨を使用者に報知する。   Preferably, the vehicle further includes a notification unit. When the third detection unit detects a foreign object, the control unit uses a notification unit to notify the user that a foreign object has been detected.

好ましくは、上記制御部は、第4検知部が異物を検知した場合には、送電部による送電を停止させる。   Preferably, the control unit stops power transmission by the power transmission unit when the fourth detection unit detects a foreign object.

好ましくは、上記第3検知部は、複数設けられる。上記制御部には、送電部が高温であるときの複数の第3検知部による検知結果を示す温度分布データが格納される。上記制御部は、複数の第3検知部によって検知された検知結果と、温度分布データとを比較した結果に基づいて、複数の第3検知部が異物を検知したか否かを判断する。   Preferably, a plurality of the third detection units are provided. The control unit stores temperature distribution data indicating detection results by the plurality of third detection units when the power transmission unit is at a high temperature. The said control part judges whether the some 3rd detection part detected the foreign material based on the result of having compared the detection result detected by the some 3rd detection part, and temperature distribution data.

好ましくは、上記制御部は、送電部から受電部への電力送電中において、第3検知部を停止させる。好ましくは、上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の10%以下である。好ましくは、上記受電部と送電部との結合係数は、0.3以下である。   Preferably, the control unit stops the third detection unit during power transmission from the power transmission unit to the power reception unit. Preferably, the difference between the natural frequency of the power transmission unit and the natural frequency of the power reception unit is 10% or less of the natural frequency of the power reception unit. Preferably, the coupling coefficient between the power reception unit and the power transmission unit is 0.3 or less.

好ましくは、上記送電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。   Preferably, the power transmission unit includes a magnetic field that is formed between the power reception unit and the power transmission unit and vibrates at a specific frequency, and an electric field that is formed between the power reception unit and the power transmission unit and vibrates at a specific frequency. Power is received from the power transmission unit through at least one of them.

本発明に係る受電装置および送電装置によれば、高精度に異物を検知することができると共に、異物がある状態で電力伝送がされることを抑制することができる。   According to the power reception device and the power transmission device according to the present invention, it is possible to detect foreign matter with high accuracy and to suppress power transmission in the presence of foreign matter.

実施の形態1に係る電力伝送システム、車両および送電装置などを模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the electric power transmission system, vehicle, power transmission apparatus, etc. which concern on Embodiment 1. FIG. 図1に示した電力伝送システムにおいて非接触電力伝送を実現する電気回路図である。It is an electric circuit diagram which implement | achieves non-contact electric power transmission in the electric power transmission system shown in FIG. 車両10の底面25を示す底面図である。2 is a bottom view showing a bottom surface 25 of the vehicle 10. FIG. 受電装置11を示す分解斜視図である。2 is an exploded perspective view showing a power receiving device 11. FIG. 二次コイル22を模式的に示す斜視図である。2 is a perspective view schematically showing a secondary coil 22. FIG. 検知部80などを模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detection part 80 etc. typically. 受電部20および受電装置11を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a power reception unit 20 and a power reception device 11. FIG. 送電部56と受電部20とが対向するように車両10が停車した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the vehicle 10 stopped so that the power transmission part 56 and the power receiving part 20 might oppose. 送電部56と受電部20とが対向した状態における車両10の一部を示す側面図である。2 is a side view showing a part of the vehicle 10 in a state where a power transmission unit 56 and a power reception unit 20 face each other. 受電部20と送電部56とが対向した状態で停車した後における車両ECU12の制御フローを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control flow of vehicle ECU12 after stopping with the power receiving part 20 and the power transmission part 56 facing. 第1検知ユニット71が異物検知を行うときの様子を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically a mode when the 1st detection unit 71 detects a foreign material. 第2検知ユニット72,73,74が異物検知を行っている状態を模式的に示す平面図である。It is a top view showing typically the state where the 2nd detection units 72, 73, and 74 are performing foreign substance detection. 電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。It is a figure which shows the simulation model of an electric power transmission system. 送電部193および受電部196の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the shift | offset | difference of the natural frequency of the power transmission part 193 and the power receiving part 196, and electric power transmission efficiency. 固有周波数f0を固定した状態で、エアギャップAGを変化させたときの電力伝送効率と、一次コイルに供給される電流の周波数f3との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the power transmission efficiency when changing the air gap AG in the state which fixed the natural frequency f0, and the frequency f3 of the electric current supplied to a primary coil. 電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the distance from an electric current source or a magnetic current source, and the intensity | strength of an electromagnetic field. 実施の形態2に係る外部給電装置51などを示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an external power supply device 51 and the like according to Embodiment 2. 送電部56およびその周囲に位置する各種検知ユニットを示す平面図である。It is a top view which shows the power transmission part 56 and the various detection units located in the circumference | surroundings. 第4検知ユニット91,92,93が駆動した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which 4th detection unit 91,92,93 driven. 外部給電装置51の制御フローを示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing a control flow of an external power feeding device 51.

図1から図20を用いて、実施の形態に係る電力伝送システム、車両、受電装置、受電用コイルユニット、送電装置および送電用コイルユニットについて説明する。なお、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。   The power transmission system, the vehicle, the power receiving device, the power receiving coil unit, the power transmitting device, and the power transmitting coil unit according to the embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, about the same or substantially the same structure, the same code | symbol may be attached | subjected and the description may be abbreviate | omitted.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る電力伝送システム、車両および送電装置などを模式的に示す模式図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the power transmission system, the vehicle, the power transmission device, and the like according to the first embodiment.

本実施の形態1に係る電力伝送システムは、受電装置11を含む電動車両10と、送電装置50を含む外部給電装置51とを有する。電動車両10の受電装置11は、主に、送電装置50から電力を受電する。   The power transmission system according to the first embodiment includes an electric vehicle 10 including a power receiving device 11 and an external power feeding device 51 including a power transmission device 50. The power receiving device 11 of the electric vehicle 10 mainly receives power from the power transmitting device 50.

駐車スペース52には、電動車両10を所定の位置に停車させるように、輪止や駐車位置および駐車範囲を示すラインが設けられている。   The parking space 52 is provided with a line indicating a wheel stop, a parking position, and a parking range so that the electric vehicle 10 stops at a predetermined position.

外部給電装置51は、交流電源53に接続された高周波電力ドライバ54と、高周波電力ドライバ54などの駆動を制御する制御部55と、この高周波電力ドライバ54に接続された送電装置50と、車両10と情報の授受を行うアンテナ61とを含む。   The external power feeding device 51 includes a high frequency power driver 54 connected to the AC power source 53, a control unit 55 that controls driving of the high frequency power driver 54, the power transmission device 50 connected to the high frequency power driver 54, and the vehicle 10. And an antenna 61 for exchanging information.

送電装置50は、送電部56を含み、送電部56は、コイルユニット60と、このコイルユニット60に接続されたキャパシタ59とを含む。コイルユニット60は、フェライトコア57と、このフェライトコア57に巻回された一次コイル(第1コイル)58とを含む。一次コイル58は、高周波電力ドライバ54に接続されている。なお、一次コイルとは、本実施の形態1においては、一次コイル58である。   The power transmission device 50 includes a power transmission unit 56, and the power transmission unit 56 includes a coil unit 60 and a capacitor 59 connected to the coil unit 60. The coil unit 60 includes a ferrite core 57 and a primary coil (first coil) 58 wound around the ferrite core 57. The primary coil 58 is connected to the high frequency power driver 54. The primary coil is the primary coil 58 in the first embodiment.

図1において、電動車両10は、車両本体10Aと、車両本体10Aに設けられた受電装置11と、受電装置11に接続された整流器13と、この整流器13に接続されたDC/DCコンバータ14とを備える。車両10は、DC/DCコンバータ14に接続されたバッテリ15と、パワーコントロールユニット(PCU(Power Control Unit))16と、このパワーコントロールユニット16に接続されたモータユニット17と、DC/DCコンバータ14やパワーコントロールユニット16などの駆動を制御する車両ECU(Electronic Control Unit)12とを備える。車両10は、異物検知装置18と、使用者に異物の検知を報知する報知部48と、外部給電装置51との間で情報の授受を行うアンテナ49とを備える。車両本体10Aは、エンジンコンパートメントや乗員収容室が内部に形成されたボディと、このボディに設けられたフェンダなどの外装部品とを備える。車両10は、前輪19Fと、後輪19Bと備える。   In FIG. 1, an electric vehicle 10 includes a vehicle main body 10A, a power receiving device 11 provided in the vehicle main body 10A, a rectifier 13 connected to the power receiving device 11, and a DC / DC converter 14 connected to the rectifier 13. Is provided. The vehicle 10 includes a battery 15 connected to a DC / DC converter 14, a power control unit (PCU (Power Control Unit)) 16, a motor unit 17 connected to the power control unit 16, and a DC / DC converter 14. And a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 12 that controls driving of the power control unit 16 and the like. The vehicle 10 includes a foreign object detection device 18, a notification unit 48 that notifies the user of the detection of the foreign material, and an antenna 49 that exchanges information with the external power supply device 51. The vehicle main body 10A includes a body in which an engine compartment and an occupant accommodation chamber are formed, and an exterior part such as a fender provided in the body. The vehicle 10 includes a front wheel 19F and a rear wheel 19B.

なお、本実施の形態1においては、エンジン47を備えたハイブリッド車両について説明するが、当該車両に限られない。たとえば、エンジンを備えていない電気自動車やエンジンに替えて燃料電池を備えた燃料電池車両などにも適用することができる。   In addition, in this Embodiment 1, although the hybrid vehicle provided with the engine 47 is demonstrated, it is not restricted to the said vehicle. For example, the present invention can be applied to an electric vehicle that does not include an engine, a fuel cell vehicle that includes a fuel cell instead of the engine, and the like.

整流器13は、受電装置11に接続されており、受電装置11から供給される交流電流を直流電流に変換して、DC/DCコンバータ14に供給する。   The rectifier 13 is connected to the power receiving device 11, converts an alternating current supplied from the power receiving device 11 into a direct current, and supplies the direct current to the DC / DC converter 14.

DC/DCコンバータ14は、整流器13から供給された直流電流の電圧を調整して、バッテリ15に供給する。なお、DC/DCコンバータ14は必須の構成ではなく省略してもよい。この場合には、外部給電装置51にインピーダンスを整合するための整合器を送電装置50と高周波電力ドライバ54との間に設けることで、DC/DCコンバータ14の代用をすることができる。   The DC / DC converter 14 adjusts the voltage of the direct current supplied from the rectifier 13 and supplies it to the battery 15. The DC / DC converter 14 is not an essential component and may be omitted. In this case, the DC / DC converter 14 can be substituted by providing a matching unit for matching impedance with the external power feeding device 51 between the power transmission device 50 and the high frequency power driver 54.

パワーコントロールユニット16は、バッテリ15に接続されたコンバータと、このコンバータに接続されたインバータとを含み、コンバータは、バッテリ15から供給される直流電流を調整(昇圧)して、インバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して、モータユニット17に供給する。   The power control unit 16 includes a converter connected to the battery 15 and an inverter connected to the converter, and the converter adjusts (boosts) a direct current supplied from the battery 15 and supplies it to the inverter. The inverter converts the direct current supplied from the converter into an alternating current and supplies it to the motor unit 17.

モータユニット17は、たとえば、三相交流モータなどが採用されており、パワーコントロールユニット16のインバータから供給される交流電流によって駆動する。   The motor unit 17 employs, for example, a three-phase AC motor and is driven by an AC current supplied from an inverter of the power control unit 16.

受電装置11は、受電部20を含む。受電部20は、コイルユニット24と、このコイルユニット24に接続されたキャパシタ23とを含む。コイルユニット24は、フェライトコア21と、フェライトコア21に巻回された二次コイル(第2コイル)22とを含む。なお、受電部20においても、キャパシタ23は、必須の構成ではない。二次コイル22は、整流器13に接続されている。なお、二次コイルとは、本実施の形態においては、二次コイル22である。   The power receiving device 11 includes a power receiving unit 20. The power receiving unit 20 includes a coil unit 24 and a capacitor 23 connected to the coil unit 24. The coil unit 24 includes a ferrite core 21 and a secondary coil (second coil) 22 wound around the ferrite core 21. In the power receiving unit 20 as well, the capacitor 23 is not an essential component. The secondary coil 22 is connected to the rectifier 13. The secondary coil is the secondary coil 22 in the present embodiment.

図2は、図1に示した電力伝送システムにおいて非接触電力伝送を実現する電気回路図である。なお、この図2に示される回路構成は一例であって、非接触電力伝送を実現するための構成が図2の構成に限定されるものではない。   FIG. 2 is an electric circuit diagram for realizing contactless power transmission in the power transmission system shown in FIG. The circuit configuration shown in FIG. 2 is an example, and the configuration for realizing non-contact power transmission is not limited to the configuration in FIG.

二次コイル22は、キャパシタ23とともに共振回路を形成し、外部給電装置51の送電部56から送出される電力を非接触で受電する。なお、特に図示しないが、二次コイル22およびキャパシタ23によって閉ループを形成し、二次コイル22により受電された交流電力を電磁誘導により二次コイル22から取出して整流器13へ出力するコイルを別途設けてもよい。   The secondary coil 22 forms a resonance circuit together with the capacitor 23 and receives the electric power sent from the power transmission unit 56 of the external power feeding device 51 in a non-contact manner. Although not shown in particular, a closed loop is formed by the secondary coil 22 and the capacitor 23, and a coil for taking out AC power received by the secondary coil 22 from the secondary coil 22 by electromagnetic induction and outputting it to the rectifier 13 is separately provided. May be.

一方、1次コイル58は、キャパシタ59とともに共振回路を形成し、交流電源53から供給される交流電力を受電部20へ非接触で送電する。なお、特に図示しないが、1次コイル58およびキャパシタ59によって閉ループを形成し、交流電源53から出力される交流電力を電磁誘導により1次コイル58へ供給するコイルを別途設けてもよい。   On the other hand, the primary coil 58 forms a resonance circuit together with the capacitor 59, and transmits AC power supplied from the AC power supply 53 to the power receiving unit 20 in a contactless manner. Although not particularly illustrated, a closed loop may be formed by the primary coil 58 and the capacitor 59, and a coil for supplying the AC power output from the AC power supply 53 to the primary coil 58 by electromagnetic induction may be separately provided.

なお、キャパシタ23,59は、共振回路の固有周波数を調整するために設けられるものであり、1次コイル58および二次コイル22の浮遊容量を利用して所望の固有周波数が得られる場合には、キャパシタ23,59を設けない構成としてもよい。   The capacitors 23 and 59 are provided to adjust the natural frequency of the resonance circuit. When a desired natural frequency can be obtained by using the stray capacitances of the primary coil 58 and the secondary coil 22. The capacitors 23 and 59 may be omitted.

図3は、車両10の底面25を示す底面図である。この図3において、「D」は、鉛直方向下方Dを示す。「L」は、車両左方向Lを示す。「R」は、車両右方向Rを示す。「F」は、車両前方向Fを示す。「B」は、車両後方向Bを示す。車両10(車両本体10A)の底面25とは、車両10のタイヤが地面と接地された状態において、車両10に対して鉛直方向下方に離れた位置から車両10を見たときに見える面である。受電装置11、受電部20、および二次コイル22は、底面25に設けられている。   FIG. 3 is a bottom view showing the bottom surface 25 of the vehicle 10. In FIG. 3, “D” indicates a downward direction D in the vertical direction. “L” indicates the left direction L of the vehicle. “R” indicates the vehicle right direction R. “F” indicates the vehicle front direction F. “B” indicates the vehicle rear direction B. The bottom surface 25 of the vehicle 10 (vehicle main body 10A) is a surface that can be seen when the vehicle 10 is viewed from a position vertically downward with respect to the vehicle 10 in a state where the tire of the vehicle 10 is in contact with the ground. . The power receiving device 11, the power receiving unit 20, and the secondary coil 22 are provided on the bottom surface 25.

ここで、底面25の中央部を中央部P1とする。中央部P1は、車両10の前後方向の中央に位置すると共に、車両10の幅方向の中央に位置する。   Here, the central portion of the bottom surface 25 is defined as a central portion P1. The central portion P <b> 1 is located at the center in the front-rear direction of the vehicle 10 and at the center in the width direction of the vehicle 10.

車両本体10Aは、車両10の底面に設けられたフロアパネル26を含む。フロアパネル26は、車両の内部と車両の外部とを区画する板状の部材である。   The vehicle main body 10 </ b> A includes a floor panel 26 provided on the bottom surface of the vehicle 10. The floor panel 26 is a plate-like member that partitions the interior of the vehicle from the exterior of the vehicle.

なお、受電装置11が底面25に設けられているとは、フロアパネル26に直付けされている場合や、フロアパネル26やサイドメンバやクロスメンバーなどから懸架されている場合などを含む。   Note that the power receiving device 11 is provided on the bottom surface 25 includes a case where the power receiving device 11 is directly attached to the floor panel 26, a case where the power receiving device 11 is suspended from the floor panel 26, a side member, a cross member, or the like.

受電部20や二次コイル22が、底面25に設けられているとは、受電装置11が底面25に設けられている状態において、後述する受電装置11の筐体内に収容されていることを意味する。   That the power receiving unit 20 and the secondary coil 22 are provided on the bottom surface 25 means that the power receiving device 11 is accommodated in a casing of the power receiving device 11 described later in a state where the power receiving device 11 is provided on the bottom surface 25. To do.

前輪19Fは、中央部P1よりも車両前方向F側に設けられている。前輪19Fは、車両10の幅方向に配列する右前輪19FRと左前輪19FLとを含む。後輪19Bは、幅方向に配列する右後輪19BRと左後輪19BLとを含む。   The front wheel 19F is provided on the vehicle front direction F side with respect to the center portion P1. Front wheel 19F includes a right front wheel 19FR and a left front wheel 19FL arranged in the width direction of vehicle 10. The rear wheel 19B includes a right rear wheel 19BR and a left rear wheel 19BL arranged in the width direction.

底面25の周縁部は、前縁部30と、後縁部31と、右側縁部32と、左側縁部33とを含む。前縁部30は、底面25の周縁部のうち、右前輪19FRおよび左前輪19FLよりも車両前方向F側に位置する部分である。   The peripheral edge portion of the bottom surface 25 includes a front edge portion 30, a rear edge portion 31, a right edge portion 32, and a left edge portion 33. The front edge portion 30 is a portion of the peripheral portion of the bottom surface 25 that is located on the vehicle front direction F side with respect to the right front wheel 19FR and the left front wheel 19FL.

後縁部31は、底面25の外周縁部のうち、右後輪19BRおよび左後輪19BLよりも車両後方向B側に位置する部分である。   The rear edge portion 31 is a portion of the outer peripheral edge portion of the bottom surface 25 that is located on the vehicle rear direction B side with respect to the right rear wheel 19BR and the left rear wheel 19BL.

後縁部31は、車両10の幅方向に延びる後辺部65と、後辺部65の一方の端部に接続された後側辺部66Rと、後辺部65の他方の端部に接続された後側辺部66Lとを含む。後側辺部66Rは、後辺部65の一方の端部から右後輪19BRに向けて延び、後側辺部66Lは後辺部65の他方の端部から左後輪19BLに向けて延びる。   The rear edge portion 31 is connected to the rear side portion 65 extending in the width direction of the vehicle 10, the rear side portion 66 </ b> R connected to one end portion of the rear side portion 65, and the other end portion of the rear side portion 65. The rear side portion 66L. The rear side portion 66R extends from one end portion of the rear side portion 65 toward the right rear wheel 19BR, and the rear side portion 66L extends from the other end portion of the rear side portion 65 toward the left rear wheel 19BL. .

右側縁部32および左側縁部33は、車両10の幅方向に配列する。右側縁部32および左側縁部33は、底面25の外周縁部のうち、前縁部30および後縁部31の間に位置する。   The right edge 32 and the left edge 33 are arranged in the width direction of the vehicle 10. The right edge 32 and the left edge 33 are located between the front edge 30 and the rear edge 31 in the outer peripheral edge of the bottom surface 25.

図4は、受電装置11を示す分解斜視図である。受電装置11は、受電部20と、受電部20を内部に収容する筐体27とを備える。筐体27は、開口部を有する有底状のシールド28と、シールド28の開口部を閉塞するように配置された蓋部29とを備える。シールド28は、フロアパネル26と対向する天板部と、天板部から鉛直方向下方Dに垂れ下がる環状の周壁部とを含む。シールド28は、たとえば、銅などの金属材料から形成されている。   FIG. 4 is an exploded perspective view showing the power receiving device 11. The power receiving device 11 includes a power receiving unit 20 and a housing 27 that houses the power receiving unit 20 therein. The casing 27 includes a bottomed shield 28 having an opening, and a lid 29 arranged so as to close the opening of the shield 28. The shield 28 includes a top plate portion that faces the floor panel 26 and an annular peripheral wall portion that hangs downward in the vertical direction D from the top plate portion. The shield 28 is made of a metal material such as copper, for example.

蓋部29は、シールド28の開口部を閉塞するように形成されており、たとえば、樹脂材料などから形成されている。フェライトコア21は、板状に形成されている。このフェライトコア21の周面に二次コイル22が巻回されている。なお、フェライトコア21を樹脂性の固定部材内に収容し、二次コイル22をこの固定部材の周面に巻きつけることで、二次コイル22をフェライトコア21に装着するようにしてもよい。   The lid portion 29 is formed so as to close the opening portion of the shield 28, and is formed of, for example, a resin material. The ferrite core 21 is formed in a plate shape. A secondary coil 22 is wound around the peripheral surface of the ferrite core 21. The ferrite core 21 may be accommodated in the resinous fixing member, and the secondary coil 22 may be attached to the ferrite core 21 by winding the secondary coil 22 around the peripheral surface of the fixing member.

図5は、二次コイル22を模式的に示す斜視図である。この図5に示すように、二次コイル22は、第1端部34と第2端部35とを含む。二次コイル22は、第1端部34から第2端部35に向かうにつれて、巻回軸線O1の周囲を取り囲むと共に、巻回軸線O1の延びる方向に変位するようにコイル線を巻回して形成されている。   FIG. 5 is a perspective view schematically showing the secondary coil 22. As shown in FIG. 5, the secondary coil 22 includes a first end portion 34 and a second end portion 35. The secondary coil 22 is formed by winding a coil wire so as to surround the winding axis O1 and move in the direction in which the winding axis O1 extends as it goes from the first end 34 to the second end 35. Has been.

巻回軸線O1とは、コイル線を微小区間に区分した時に、各微小区間における曲率中心点またはその近傍を通るように近似された仮想線である。   The winding axis O1 is a virtual line approximated so as to pass through or near the center of curvature in each minute section when the coil wire is divided into minute sections.

本実施の形態1において、二次コイル22の中心部P2とは、巻回軸線O1上に位置する仮想点であり、巻回軸線O1が延びる方向において二次コイル22の中央部に位置する。   In the first embodiment, the central portion P2 of the secondary coil 22 is a virtual point located on the winding axis O1, and is located at the center of the secondary coil 22 in the direction in which the winding axis O1 extends.

このように構成された受電部20(受電装置11)は、図3に示すように、巻回軸線O1が車両10の前後方向に延びるように配置されており、巻回軸線O1は、前縁部30と後縁部31とを通る。   As shown in FIG. 3, the power receiving unit 20 (the power receiving device 11) configured as described above is disposed such that the winding axis O <b> 1 extends in the front-rear direction of the vehicle 10, and the winding axis O <b> 1 has a leading edge. It passes through the part 30 and the rear edge part 31.

受電部20(受電装置11)は、中央部P1よりも車両後方向B側に配置されている。具体的には、中央部P1よりも後縁部31に近い位置に設けられている。そして、中央部P2は、前縁部30と後縁部31と右側縁部32と左側縁部33とのうち、後縁部31に最も近接するように配置されている。   The power reception unit 20 (power reception device 11) is disposed on the vehicle rear direction B side with respect to the center portion P1. Specifically, it is provided at a position closer to the rear edge portion 31 than the central portion P1. The central portion P <b> 2 is disposed so as to be closest to the rear edge portion 31 among the front edge portion 30, the rear edge portion 31, the right edge portion 32, and the left edge portion 33.

異物検知装置18は第1検知ユニット71と、第2検知ユニット72,73,74とを含む。   The foreign object detection device 18 includes a first detection unit 71 and second detection units 72, 73 and 74.

第1検知ユニット71は、複数の検知部75,76,77を含み、各検知部75,76,77としては、たとえば、温度センサやソナーセンサなどを採用することができる。   The first detection unit 71 includes a plurality of detection units 75, 76, and 77. As each of the detection units 75, 76, and 77, for example, a temperature sensor or a sonar sensor can be employed.

検知部75,76,77は、検知部75,76,77の各検知領域における物理量を測定するセンサである。   The detection units 75, 76, and 77 are sensors that measure physical quantities in the detection areas of the detection units 75, 76, and 77.

たとえば、赤外線センサなどの温度センサは、検知領域における赤外線という物理量を検知する。また、検知部75,76,77としてソナーセンサを採用した場合には、音の反射時間という物理量を検知する。そして、各検知部75,76,77は、検知した結果を図1に示す車両ECU12(制御部)に送る。   For example, a temperature sensor such as an infrared sensor detects a physical quantity called infrared in the detection region. Further, when a sonar sensor is employed as the detection units 75, 76, 77, a physical quantity called sound reflection time is detected. And each detection part 75,76,77 sends the detected result to vehicle ECU12 (control part) shown in FIG.

車両ECU12は、各検知部75,76,77からの入力に基づいて、各検知部75,76,77が検知した検知領域における温度を算出する。   The vehicle ECU 12 calculates the temperature in the detection region detected by each detection unit 75, 76, 77 based on the input from each detection unit 75, 76, 77.

検知部75,76,77は、後辺部65の近傍に設けられると共に、後辺部65の延びる方向に間隔をあけて設けられており、各検知部75,76,77は、互いに車両10の幅方向に間隔をあけて配置されている。このように、検知部75,76,77は、受電装置11に対して、車両後方向B側に配置されている。   The detection units 75, 76, and 77 are provided in the vicinity of the rear side portion 65 and at intervals in the extending direction of the rear side portion 65, and the detection units 75, 76, and 77 are mutually connected to the vehicle 10. Are arranged at intervals in the width direction. As described above, the detection units 75, 76, and 77 are arranged on the vehicle rear direction B side with respect to the power receiving device 11.

なお、この図3に示す例においては、検知部75が車両10の幅方向の中央部に配置されており、検知部76は、検知部75に対して車両右方向R側に配置されている。検知部77は、検知部75に対して車両左方向L側に配置されている。   In the example shown in FIG. 3, the detection unit 75 is disposed at the center in the width direction of the vehicle 10, and the detection unit 76 is disposed on the vehicle right direction R side with respect to the detection unit 75. . The detection unit 77 is arranged on the vehicle left direction L side with respect to the detection unit 75.

第2検知ユニット72は、第1検知ユニット71よりも、後側辺部66R側に配置されている。第2検知ユニット72は、検知部80と、検知部81とを含む。   The second detection unit 72 is disposed closer to the rear side portion 66R than the first detection unit 71 is. The second detection unit 72 includes a detection unit 80 and a detection unit 81.

第2検知ユニット73は、第1検知ユニット71よりも後側辺部66L側に配置されている。第2検知ユニット73は、検知部82と、検知部83とを含む。   The second detection unit 73 is disposed closer to the rear side portion 66 </ b> L than the first detection unit 71. The second detection unit 73 includes a detection unit 82 and a detection unit 83.

第2検知ユニット74は、受電部20よりも車両前方向F側に配置されている。第2検知ユニット74は、検知部84と検知部85とを含む。検知部80,81,82,83,84,85は、各検知部80,81,82,83,84,85が検知する検知領域の物理量の変化を検知する。たとえば、検知部80,81,82,83,84,85としては、焦電センサを採用する。焦電センサは、検知領域内における熱変化を高精度に検知することができ、これにより、検知部80,81,82,83,84,85は、熱を有する物体の移動を高精度に検知することができる。検知部80,81,82,83,84,85は、検知結果を車両ECU12に送る。車両ECU12は、各検知部80,81,82,83,84,85からの入力に基づいて、各検知部80,81,82,83,84,85の検知領域内に異物が侵入したかを判断する。   The second detection unit 74 is disposed on the vehicle front direction F side with respect to the power reception unit 20. The second detection unit 74 includes a detection unit 84 and a detection unit 85. The detection units 80, 81, 82, 83, 84, 85 detect a change in the physical quantity of the detection area detected by each detection unit 80, 81, 82, 83, 84, 85. For example, as the detection units 80, 81, 82, 83, 84, 85, pyroelectric sensors are employed. The pyroelectric sensor can detect the heat change in the detection region with high accuracy, and thus the detection units 80, 81, 82, 83, 84, and 85 detect the movement of the object having heat with high accuracy. can do. Detection units 80, 81, 82, 83, 84, 85 send detection results to vehicle ECU 12. The vehicle ECU 12 determines whether foreign matter has entered the detection areas of the detection units 80, 81, 82, 83, 84, 85 based on inputs from the detection units 80, 81, 82, 83, 84, 85. to decide.

図6は、検知部80などを模式的に示す模式図である。この図6に示すように、検知部80は、焦電素子86と、抵抗87と、電圧センサ88とを含む。焦電素子86は、侵入物(図示せず)から放出される赤外線を検知することによって侵入物の有無を検出するためのセンサである。なお、侵入物とは、焦電センサの検出範囲に本来存在しないものであり、たとえば、所定間隔を空けて非接触で電力伝送を行なう電力伝送システムの送電部と受電部との間に存在し、小動物(猫やネズミ)などが想定される。   FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing the detection unit 80 and the like. As shown in FIG. 6, the detection unit 80 includes a pyroelectric element 86, a resistor 87, and a voltage sensor 88. The pyroelectric element 86 is a sensor for detecting the presence or absence of an intruder by detecting infrared rays emitted from the intruder (not shown). The intruder is not originally present in the detection range of the pyroelectric sensor, and exists, for example, between a power transmission unit and a power reception unit of a power transmission system that performs non-contact power transmission at a predetermined interval. Small animals (cats and mice) are assumed.

焦電素子86は、赤外線が照射されていない状態、すなわち温度が変化していない状態でも自発分極により表面電荷を有する。焦電素子86は、通常は表面に周囲の浮遊電荷を引き寄せて中性状態となっている。赤外線が照射されることによる温度変化に伴い自発分極の状態が変化すると、表面電荷を生じる。この表面電荷の変化を表面電極および背面電極から取り出し、出力信号としている。   The pyroelectric element 86 has a surface charge due to spontaneous polarization even in a state where infrared rays are not irradiated, that is, a state where the temperature does not change. The pyroelectric element 86 is normally in a neutral state by attracting surrounding floating charges to the surface. When the state of spontaneous polarization changes with temperature change caused by irradiation with infrared rays, surface charge is generated. This change in surface charge is taken out from the surface electrode and the back electrode and used as an output signal.

また、焦電素子86に照射されていた赤外線が遮断されるときも、分極電荷の状態が元の状態に戻ろうとして変化し、それに応じて焦電素子86の出力が変化する。このような焦電素子86の出力変化を検出することによって、侵入物の有無を検出することができる。   Also, when the infrared ray irradiated to the pyroelectric element 86 is cut off, the state of polarization charge changes to return to the original state, and the output of the pyroelectric element 86 changes accordingly. By detecting such an output change of the pyroelectric element 86, the presence or absence of an intruder can be detected.

そして、検知領域に侵入物が侵入すると、検知領域内における温度変化に基づく分極電化の状態変化が大きいので、侵入物の侵入などを高精度に検知することができる。   When an intruder enters the detection area, the change in state of polarization electrification based on the temperature change in the detection area is large, so that the intrusion of the intruder can be detected with high accuracy.

なお、焦電素子86には、赤外線集光レンズが設けられており、この赤外線集光レンズの形状などを変更することで、焦電素子86の検知領域を適宜変更することができる。   The pyroelectric element 86 is provided with an infrared condensing lens, and the detection area of the pyroelectric element 86 can be changed as appropriate by changing the shape of the infrared condensing lens.

図1において、報知部48は、たとえば、警告音を発する音源部と、異物が検知されたことを表示する表示部と、使用者によって操作され、音源部の駆動と表示部の警告表示を解除する操作部とを含む。   In FIG. 1, for example, a notification unit 48 releases a sound source unit that emits a warning sound, a display unit that displays that a foreign object has been detected, and a user's operation to release the driving of the sound source unit and the warning display on the display unit. And an operation unit.

図7は、受電部20および受電装置11を示す斜視図である。図7に示すように、受電装置11は、送電部56と、この送電部56を内部に収容する筐体62とを備える。筐体62は、鉛直方向上方Uに向けて開口する開口部が形成されたシールド63と、このシールド63の開口部を閉塞するように配置された図示しない蓋部とを含む。   FIG. 7 is a perspective view showing the power receiving unit 20 and the power receiving device 11. As illustrated in FIG. 7, the power receiving device 11 includes a power transmission unit 56 and a housing 62 that accommodates the power transmission unit 56 therein. The housing 62 includes a shield 63 in which an opening that opens upward in the vertical direction U is formed, and a lid (not shown) that is disposed so as to close the opening of the shield 63.

そして、送電部56は、コイルユニット60と、このコイルユニット60に接続されたキャパシタ59とを含み、コイルユニット60は、板状のフェライトコア57と、フェライトコア57の周面に巻回された一次コイル58とを含む。   The power transmission unit 56 includes a coil unit 60 and a capacitor 59 connected to the coil unit 60, and the coil unit 60 is wound around the plate-shaped ferrite core 57 and the peripheral surface of the ferrite core 57. Primary coil 58.

一次コイル58は、一端部から他端部に向かうにつれて、巻回軸線O10の周囲を取り囲むと共に巻回軸線O10の延びる方向に変位するようにコイル線を巻回して形成されている。   The primary coil 58 is formed by winding a coil wire so as to surround the winding axis O10 and to be displaced in the extending direction of the winding axis O10 as it goes from one end to the other end.

そして、受電部20と送電部56との間で電力伝送する際には、受電部20と送電部56とが鉛直方向に対向する。なお、本実施の形態において、受電部20との大きさと送電部56の大きさとは、実質的に同じ大きさとされているが、送電部56を受電部20よりも大きく形成してもよい。   When power is transmitted between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56, the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 face each other in the vertical direction. In the present embodiment, the size of the power reception unit 20 and the size of the power transmission unit 56 are substantially the same, but the power transmission unit 56 may be formed larger than the power reception unit 20.

図8は、送電部56と受電部20とが対向するように車両10が停車した状態を示す斜視図であり、図9は、送電部56と受電部20とが対向した状態における車両10の一部を示す側面図である。   FIG. 8 is a perspective view showing a state where the vehicle 10 is stopped so that the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 face each other, and FIG. 9 shows the vehicle 10 in a state where the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 face each other. It is a side view which shows a part.

この図9に示すように、受電部20は、送電部56の上方に配置され、受電部20と56とは対向する。   As shown in FIG. 9, the power reception unit 20 is disposed above the power transmission unit 56, and the power reception units 20 and 56 face each other.

なお、本実施の形態においては、受電部20が送電部56の上方に位置するように、車両10が進む進入方向D1は、車両後方向Bである。   In the present embodiment, the approach direction D1 in which the vehicle 10 travels is the vehicle rearward direction B so that the power reception unit 20 is positioned above the power transmission unit 56.

図10は、受電部20と送電部56とが対向した状態で停車した後における車両ECU12の制御フローを示すフロー図である。   FIG. 10 is a flowchart showing a control flow of the vehicle ECU 12 after the vehicle is stopped with the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 facing each other.

送電部56から受電部20が受電可能な位置で車両10が停車すると、車両ECU12は、第1検知ユニット71を起動する。そして、車両ECU12は、第1検知ユニット71が異物を検知したか否かを判断する(STEP1)。   When the vehicle 10 stops at a position where the power reception unit 20 can receive power from the power transmission unit 56, the vehicle ECU 12 activates the first detection unit 71. And vehicle ECU12 judges whether the 1st detection unit 71 detected the foreign material (STEP1).

なお、当該STEP1は、第1検知ユニット71が、受電部20と送電部56との間に位置する検知領域内の物理量を検知するステップと、第1検知ユニット71が検知した物理量を異物検知装置18に出力するステップと、異物検知装置18が第1検知ユニット71からの入力に基づいて、異物の有無を判断するステップとを含む。このように、STEP1においては、異物検知装置18が第1検知ユニット71を用いて、受電部20と送電部56との間に異物があるか否かを判断する。   In STEP 1, the first detection unit 71 detects a physical quantity in a detection area located between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56, and the physical quantity detected by the first detection unit 71 is a foreign object detection device. 18 and a step in which the foreign matter detection device 18 determines the presence or absence of foreign matter based on the input from the first detection unit 71. Thus, in STEP 1, the foreign object detection device 18 uses the first detection unit 71 to determine whether there is a foreign object between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56.

図11は、第1検知ユニット71が異物検知を行うときの様子を模式的に示す平面図である。この図11において、検知部75,76,77として、赤外線センサが採用された場合には、検知部75,76,77は、検知領域R1,R2,R3から放射される赤外線量を検知する。検知部75,76,77の検知領域R1,R2,R3は、検知部75,76,77から下方に離れるにつれて広がるように分布しており、各検知領域R1,R2,R3は、略円錐形状である。そして、検知領域R1と検知領域R2と検知領域R3とが、送電部56の上面の全体を覆うように、検知部75,76,77が配置されている。   FIG. 11 is a plan view schematically showing a state when the first detection unit 71 performs foreign object detection. In FIG. 11, when an infrared sensor is employed as the detection unit 75, 76, 77, the detection unit 75, 76, 77 detects the amount of infrared radiation emitted from the detection regions R 1, R 2, R 3. The detection regions R1, R2, and R3 of the detection units 75, 76, and 77 are distributed so as to spread downward from the detection units 75, 76, and 77, and each detection region R1, R2, and R3 has a substantially conical shape. It is. And detection part 75,76,77 is arrange | positioned so that detection area | region R1, detection area | region R2, and detection area | region R3 may cover the whole upper surface of the power transmission part 56. FIG.

このため、検知部75,76,77は、受電部20と送電部56との間の赤外線などの物理量を検知することができる。検知部75,76,77は、検知した物理量を異物検知装置18に入力する。   For this reason, the detection units 75, 76, and 77 can detect a physical quantity such as infrared rays between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. The detection units 75, 76, 77 input the detected physical quantity to the foreign object detection device 18.

そして、車両ECU12は、各検知部75,76,77からの出力に基づいて、各検知領域R1,R2,R3における温度や温度分布を算出する。   And vehicle ECU12 calculates the temperature and temperature distribution in each detection area | region R1, R2, R3 based on the output from each detection part 75,76,77.

このように、送電部56から受電部20への電力送電の開始前において、検知領域の物理量を検知する検知部75,76,77を用いて、受電部20と送電部56との間に位置する異物を検知することで、たとえば、小動物が初めから送電部56上におり、当該書動物が動かない場合でも、当該小動物を検知することができる。   Thus, before the start of power transmission from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20, the detection unit 75, 76, 77 that detects the physical quantity in the detection region is used to be positioned between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. By detecting the foreign object to be detected, for example, even when the small animal is on the power transmission unit 56 from the beginning and the calligraphy animal does not move, the small animal can be detected.

その一方で、焦電センサなどのように、検知領域の物理量の変動を検知するセンサでは、当初から受電部20と送電部56との間に小動物などの異物があり、当該異物が動かない場合には、当該小動物を検知することが困難である。   On the other hand, in a sensor that detects a change in a physical quantity in a detection area, such as a pyroelectric sensor, there is a foreign object such as a small animal between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56 from the beginning, and the foreign object does not move. It is difficult to detect such small animals.

車両ECU12が第1検知ユニット71から入力された入力値に基づいて、各検知領域R1,R2,R3内に異物があるか否かを判断するステップについて説明する。   A step in which the vehicle ECU 12 determines whether or not there is a foreign substance in each of the detection areas R1, R2, and R3 based on the input value input from the first detection unit 71 will be described.

車両ECU12の記憶部には、予め、送電部56が高温であるときに第1検知ユニット71が検知したときの温度分布データが格納されている。   The storage unit of the vehicle ECU 12 stores in advance temperature distribution data when the first detection unit 71 detects when the power transmission unit 56 is at a high temperature.

そして、車両ECU12は、格納された温度分布データと、第1検知ユニット71が検知した検知結果とを比較した結果に基づいて、受電部20と送電部56との間に異物があるか否かを判断する。   Then, the vehicle ECU 12 determines whether or not there is a foreign object between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56 based on the result of comparing the stored temperature distribution data and the detection result detected by the first detection unit 71. Judging.

たとえば、温度分布データの温度分布の偏差と、第1検知ユニット71が検知した温度分布の偏差とが、予め定められた閾値を超える場合には、車両ECU12は、異物が受電部20と送電部56との間にあると判断する。   For example, when the deviation of the temperature distribution of the temperature distribution data and the deviation of the temperature distribution detected by the first detection unit 71 exceed a predetermined threshold, the vehicle ECU 12 determines that the foreign object is the power receiving unit 20 and the power transmitting unit. 56.

これにより、他の車両が充電を行った直後である場合には、送電部56自体の温度が常温おりも高温である場合が想定されるが、このような場合であっても、受電部20と送電部56と間に異物が存在するか否かを判断することができる。なお、「常温」とは、送電部56が、たとえば、数時間使用されたいない状態のときの温度である。さらに、第1検知ユニット71の各検知部として、ソナーセンサが採用された場合には、異物検知装置18には、予め、異物がない状態での検知結果が格納されている。そして、異物検知装置18は、実際に、電力送電前に第1検知ユニット71を駆動した結果と、格納された検知結果とを比較することで、受電部20と送電部56との間の異物の有無を判断する。   As a result, when the other vehicle has just been charged, it is assumed that the temperature of the power transmission unit 56 itself is normal and high, but even in such a case, the power receiving unit 20 It can be determined whether there is a foreign object between the power transmission unit 56 and the power transmission unit 56. The “normal temperature” is a temperature when the power transmission unit 56 is not used for several hours, for example. Further, when a sonar sensor is employed as each detection unit of the first detection unit 71, the foreign object detection device 18 stores a detection result in a state where there is no foreign object in advance. And the foreign material detection apparatus 18 actually compares the result of having driven the 1st detection unit 71 before electric power transmission with the stored detection result, and the foreign material between the power receiving part 20 and the power transmission part 56 is compared. Determine the presence or absence.

車両ECU12は、第1検知ユニット71からの出力に基づいて、第1検知ユニット71が異物を検知したと判断すると(STEP1にて「YES」)、車両ECU12は、報知部48を駆動する(STEP9)。これにより、使用者に受電部20と送電部56との間に異物があることを報知することができる。   When the vehicle ECU 12 determines that the first detection unit 71 has detected a foreign object based on the output from the first detection unit 71 (“YES” in STEP 1), the vehicle ECU 12 drives the notification unit 48 (STEP 9). ). Accordingly, it is possible to notify the user that there is a foreign object between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56.

次に、車両ECU12は、使用者によって警告解除されたかを判断する(STEP3)。使用者が受電部20と送電部56との間を確認した結果、小動物などの異物が確認できない場合や、受電部20と送電部56との間に位置する異物を排除したには、使用者は報知部48に設けられた操作部を操作することで報知部48の警告を解除することができる。   Next, the vehicle ECU 12 determines whether the warning has been canceled by the user (STEP 3). As a result of the user confirming between the power receiving unit 20 and the power transmitting unit 56, when a foreign object such as a small animal cannot be confirmed, or to eliminate a foreign object located between the power receiving unit 20 and the power transmitting unit 56, the user Can release the warning of the notification unit 48 by operating the operation unit provided in the notification unit 48.

車両ECU12は、報知部48の警告が解除されていないと判断すると(STEP3において「NO」)、車両ECU12は、再度、第1検知ユニット71が受電部20と送電部56との間に異物を検知したか否かを判断する(STEP1)。   If the vehicle ECU 12 determines that the warning of the notification unit 48 has not been released (“NO” in STEP 3), the vehicle ECU 12 again causes the first detection unit 71 to remove foreign matter between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. It is determined whether or not it has been detected (STEP 1).

車両ECU12は、異物が受電部20と送電部56との間にないと判断すると、(STEP1において「NO」)、車両ECU12は、報知部48の警告を停止させる(STEP4)。   When vehicle ECU 12 determines that there is no foreign object between power reception unit 20 and power transmission unit 56 (“NO” in STEP 1), vehicle ECU 12 stops warning of notification unit 48 (STEP 4).

次に、異物検知装置18は、第2検知ユニット72,73,74を起動する(STEP5)。なお、上記「STEP3」において、使用者によって、報知部48の警告が解除された場合(STEP3において「YES」)にも、車両ECU12は、第2検知ユニット72,73,74を起動させる(STEP5)。   Next, the foreign object detection device 18 activates the second detection units 72, 73, 74 (STEP 5). In the above “STEP 3”, the vehicle ECU 12 also activates the second detection units 72, 73, 74 when the warning of the notification unit 48 is canceled by the user (“YES” in STEP 3) (STEP 5). ).

次に、車両ECU12は、第1検知ユニット71を停止させる(STEP6)。第1検知ユニット71の駆動を停止することで、消費電力を抑制することができる。なお、この図11に示すフローにおいては、第2検知ユニット72,73,74を起動した後、第1検知ユニット71を停止させているが、第1検知ユニット71を駆動し続けるようにしてもよい。   Next, the vehicle ECU 12 stops the first detection unit 71 (STEP 6). Power consumption can be suppressed by stopping the driving of the first detection unit 71. In the flow shown in FIG. 11, the first detection unit 71 is stopped after starting the second detection units 72, 73, 74. However, the first detection unit 71 may be continuously driven. Good.

次に、受電部20と送電部56と間で電力伝送を開始する(STEP7)。なお、受電部20と送電部56との間で電力伝送を行うときの伝送原理などについては後述する。   Next, power transmission is started between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 (STEP 7). The transmission principle and the like when performing power transmission between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 will be described later.

次に、異物検知装置18は、第2検知ユニット72,73,74が異物を検知したか否かを判断する(STEP8)。すなわち、当該STEP8は、異物検知装置18が第2検知ユニット72,73,74を用いて、受電部20と送電部56との間に異物が外部から侵入したか否かを判断するステップである。具体的には、第2検知ユニット72,73,74が各検知領域の物理量の変動を検知するステップと、第2検知ユニット72,73,74が検知した物理量の変動を異物検知装置18に入力するステップと、異物検知装置18が入力された入力値に基づいて、検知領域を異物が通ったか否かを判断するステップとを含む。   Next, the foreign object detection device 18 determines whether or not the second detection units 72, 73, and 74 have detected the foreign object (STEP 8). That is, STEP 8 is a step in which the foreign object detection device 18 uses the second detection units 72, 73, and 74 to determine whether or not a foreign object has entered between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56. . Specifically, the step in which the second detection units 72, 73, and 74 detect the change in the physical quantity of each detection region and the change in the physical quantity detected by the second detection unit 72, 73 and 74 are input to the foreign object detection device 18. And a step of determining whether or not a foreign substance has passed through the detection area based on an input value input by the foreign substance detection device 18.

図12は、第2検知ユニット72,73,74が異物検知を行っている状態を模式的に示す平面図である。この図12に示すように、検知部81と、検知部82とが協働して、検知領域R4内の物理量の変化を検知する。車両ECU12は、検知部81,82が検知した物理量の変動に基づいて、検知領域R4内に小動物などの異物が入り込んだか否かを判断する。   FIG. 12 is a plan view schematically showing a state in which the second detection units 72, 73, 74 are performing foreign object detection. As shown in FIG. 12, the detection unit 81 and the detection unit 82 cooperate to detect a change in the physical quantity in the detection region R4. The vehicle ECU 12 determines whether or not a foreign object such as a small animal has entered the detection region R4 based on the change in the physical quantity detected by the detection units 81 and 82.

検知部80と検知部84とが協働して、検知領域R5内の物理量の変化を検知する。車両ECU12は、検知部80,84が検知した物理量の変動に基づいて、検知領域R5内に小動物などの異物が入り込んだか否かを判断する。   The detection unit 80 and the detection unit 84 cooperate to detect a change in the physical quantity in the detection region R5. The vehicle ECU 12 determines whether or not a foreign object such as a small animal has entered the detection region R5 based on the change in the physical quantity detected by the detection units 80 and 84.

たとえば、小動物が検知領域R5内を通過すると、検知部80,84の少なくとも一方は、小動物の侵入による温度変化を検知して、検知結果を車両ECU12に送信する。車両ECU12は、検知部80,84から入力された検知結果に基づいて、検知領域R5内に小動物などの異物が侵入したか否かを判断する。   For example, when the small animal passes through the detection region R5, at least one of the detection units 80 and 84 detects a temperature change due to the entry of the small animal, and transmits the detection result to the vehicle ECU 12. The vehicle ECU 12 determines whether or not a foreign object such as a small animal has entered the detection region R5 based on the detection results input from the detection units 80 and 84.

検知部83と検知部85とが協働して、検知領域R6内の物理量の変化を検知する。車両ECU12は、検知部83,85が検知した物理量の変動に基づいて、検知領域R6内に小動物などの異物が入り込んだか否かを判断する。   The detection unit 83 and the detection unit 85 cooperate to detect a change in the physical quantity in the detection region R6. The vehicle ECU 12 determines whether or not a foreign object such as a small animal has entered the detection region R6 based on the change in the physical quantity detected by the detection units 83 and 85.

ここで、検知領域R4と、検知領域R5と、検知領域R6との物理量の変動を検知する
検知部80〜85は、検知部75〜77よりも、物理量の変動を精度よく検知することができる。
Here, the detection units 80 to 85 that detect changes in the physical quantities of the detection region R4, the detection region R5, and the detection region R6 can detect changes in the physical amount more accurately than the detection units 75 to 77. .

検知領域R4と、検知領域R5と、検知領域R6とは、受電部20と送電部56との間に位置する領域の周囲を取り囲むように配置されている。なお、この図12に示す例においては、検知領域R4,R5,R6は、送電部56および受電部20の間に位置する領域の一部を含むと共に、受電部20と送電部56との間に位置する領域の周囲を取り囲むように配置されている。   The detection region R4, the detection region R5, and the detection region R6 are arranged so as to surround the periphery of the region located between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. In the example illustrated in FIG. 12, the detection regions R4, R5, and R6 include a part of the region located between the power transmission unit 56 and the power reception unit 20, and between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. It is arrange | positioned so that the circumference | surroundings of the area | region located in may be surrounded.

当然のことながら、検知領域R4,R5,R6は、受電部20と送電部56との間に位置する領域全体を含むようにしてもよい。   As a matter of course, the detection regions R4, R5, and R6 may include the entire region located between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.

ここで、検知領域R5,R6,R7内に小動物などが入り込んだ場合には、当該異物が検知領域R5,R6,R7を通過して、受電部20と送電部56との間に入り込む場合と、検知領域R5,R6,R7内であって、送電部56上から離れた領域に入り込む場合とが考えられる。   Here, when a small animal or the like enters the detection regions R5, R6, and R7, the foreign matter passes through the detection regions R5, R6, and R7 and enters between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56. It is conceivable that the detection area R5, R6, R7 is in the area away from the power transmission unit 56.

仮に、小動物が検知領域R5,R6,R7内であって、送電部56上から離れた位置に入り込んだとしても、当該異物が受電部20と送電部56との間に入り込む可能性が高い。   Even if the small animal enters the detection region R5, R6, R7 and is located away from the power transmission unit 56, the foreign object is likely to enter between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.

そこで、異物検知装置18は、送電部56から受電部20への電力伝送中に、検知領域R5,R6,R7内に小動物などが入り込んだ場合には、「異物が送電部から受電部への電力伝送中に送電部と受電部との間に侵入した」と判断する。   Therefore, when a small animal or the like enters the detection areas R5, R6, and R7 during power transmission from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20, the foreign object detection device 18 indicates that “foreign matter is transmitted from the power transmission unit to the power reception unit. It is determined that it has entered between the power transmitting unit and the power receiving unit during power transmission.

そこで、車両ECU12は、第2検知ユニット72,73,74が異物を検知したと判断すると(STEP7において「YES」)、送電部56の電力送電を停止させる(STEP9)。   Therefore, when the vehicle ECU 12 determines that the second detection units 72, 73, and 74 have detected a foreign object (“YES” in STEP 7), the vehicle ECU 12 stops the power transmission of the power transmission unit 56 (STEP 9).

具体的には、車両ECU12は、図1に示す通信部として機能するアンテナ49から通信部として機能するアンテナ61に、高周波電力ドライバ54の駆動を停止させる信号を送信する。   Specifically, the vehicle ECU 12 transmits a signal for stopping the driving of the high-frequency power driver 54 from the antenna 49 functioning as the communication unit illustrated in FIG. 1 to the antenna 61 functioning as the communication unit.

高周波電力ドライバ54の駆動が停止することで、送電部56からの送電が停止する。これにより、受電部20と送電部56との間に小動物などの異物がある状態で、送電部56から受電部20に電力が送電されることを抑制することができる。次に、車両ECU12は、第2検知ユニット72,73,74の駆動を停止させる(STEP10)。   When the driving of the high-frequency power driver 54 is stopped, the power transmission from the power transmission unit 56 is stopped. Thereby, it is possible to suppress power transmission from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20 in a state where there is a foreign object such as a small animal between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. Next, the vehicle ECU 12 stops the driving of the second detection units 72, 73, 74 (STEP 10).

上記STEP8において、異物を検知できなかった場合には、バッテリ15の充電が完了したか否かを判断する(STEP11)。車両ECU12は、バッテリ15が満充電状態ではないと判断すると(STEP11において「NO」)、第2検知ユニット72,73,74が異物を検知したか否かを判断する(STEP8)。   If no foreign object is detected in STEP 8, it is determined whether charging of the battery 15 is completed (STEP 11). When vehicle ECU 12 determines that battery 15 is not fully charged (“NO” in STEP 11), vehicle ECU 12 determines whether second detection units 72, 73, and 74 have detected a foreign object (STEP 8).

そして、車両ECU12は、上記のSTEP8およびSTEP11の制御を繰り返し、バッテリ15が満充電となったことを検知すると(STEP11において「YES」)、送電部56からの電力送電を停止させる(STEP9)。次に、第2検知ユニット72,73,74の駆動を停止させる(STEP10)。   And vehicle ECU12 repeats control of said STEP8 and STEP11, and if it detects that the battery 15 was fully charged (in STEP11, "YES"), it will stop the electric power transmission from the power transmission part 56 (STEP9). Next, the driving of the second detection units 72, 73, 74 is stopped (STEP 10).

上記のように、車両ECU12は、送電部56から受電部20への電力送電がなされる前に、検知領域R1,R2,R3の物理量を検知する複数の検知部75,76,77を用いて、受電部20と送電部56との間に位置する小動物などの異物を検知する。そして、送電部56から受電部20への電力送電中においては、車両ECU12は、検知領域R4,R5,R6の物理量の変化を検知する検知部80〜85を用いて、受電部20と送電部56との間に侵入する小動物などの異物を検知する。   As described above, the vehicle ECU 12 uses the detection units 75, 76, and 77 that detect the physical quantities of the detection regions R1, R2, and R3 before power transmission from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20 is performed. In addition, a foreign object such as a small animal located between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 is detected. During power transmission from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20, the vehicle ECU 12 uses the detection units 80 to 85 that detect changes in physical quantities in the detection regions R4, R5, and R6, and the power reception unit 20 and the power transmission unit. 56, foreign objects such as small animals entering the space are detected.

このように車両ECU12が各検知部を制御することで、受電部20と送電部56との間に入り込んだ状態で、送電部56から受電部20に電力が送電されることを抑制することができる。   As described above, the vehicle ECU 12 controls each detection unit to suppress power transmission from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20 in a state of being interposed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. it can.

なお、本実施の形態1においては、受電部20と送電部56とが対向して、車両10が停車した状態で、図11に示す第1検知ユニット71による検知が開始されているが、第1検知ユニット71が駆動するタイミングとしては、上記のタイミングに限られない。   In the first embodiment, detection by the first detection unit 71 shown in FIG. 11 is started in a state where the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 face each other and the vehicle 10 stops. The timing at which one detection unit 71 is driven is not limited to the above timing.

図8において、受電部20と送電部56とが上下方向に対向するように車両10が車両後方向Bに進む過程において、第1検知ユニット71は、送電部56の上方を通過する。このように、第1検知ユニット71が送電部56の上方を通過する際に、送電部56上に異物があるか否かを検知するようにしてもよい。   In FIG. 8, the first detection unit 71 passes above the power transmission unit 56 in the process in which the vehicle 10 moves in the vehicle rearward direction B so that the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 face each other in the vertical direction. As described above, when the first detection unit 71 passes above the power transmission unit 56, it may be detected whether or not there is a foreign object on the power transmission unit 56.

このように、第1検知ユニット71が送電部56の上方を通過する際に、送電部56上の異物を検知することで、車両10が停車すると、直ぐに、第2検知ユニット72,73,74による異物検知を開始することができる。   As described above, when the first detection unit 71 passes above the power transmission unit 56, the second detection units 72, 73, 74 are detected as soon as the vehicle 10 stops by detecting the foreign matter on the power transmission unit 56. The foreign object detection by can be started.

図13から図16を用いて、受電部20と送電部56との間の電力伝送の原理について説明する。   The principle of power transmission between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 will be described with reference to FIGS. 13 to 16.

本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部56の固有周波数と、受電部20の固有周波数との差は、受電部20または送電部56の固有周波数の10%以下である。このような範囲に各送電部56および受電部20の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部20または送電部56の固有周波数の10%よりも大きくなると、電力伝送効率が10%より小さくなり、バッテリ15の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。   In the power transmission system according to the present embodiment, the difference between the natural frequency of power transmission unit 56 and the natural frequency of power reception unit 20 is 10% or less of the natural frequency of power reception unit 20 or power transmission unit 56. By setting the natural frequency of each power transmission unit 56 and power reception unit 20 in such a range, the power transmission efficiency can be increased. On the other hand, when the difference between the natural frequencies becomes larger than 10% of the natural frequency of the power receiving unit 20 or the power transmitting unit 56, the power transmission efficiency becomes smaller than 10%, and the adverse effects such as the charging time of the battery 15 become longer. .

ここで、送電部56の固有周波数とは、キャパシタ59が設けられていない場合には、一次コイル58のインダクタンスと、一次コイル58のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ59が設けられた場合には、送電部56の固有周波数とは、一次コイル58およびキャパシタ59のキャパシタンスと、一次コイル58のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部56の共振周波数とも呼ばれる。   Here, the natural frequency of the power transmission unit 56 is the vibration frequency when the electric circuit formed by the inductance of the primary coil 58 and the capacitance of the primary coil 58 freely vibrates when the capacitor 59 is not provided. Means. When the capacitor 59 is provided, the natural frequency of the power transmission unit 56 is the vibration frequency when the electric circuit formed by the capacitance of the primary coil 58 and the capacitor 59 and the inductance of the primary coil 58 freely vibrates. means. In the above electric circuit, the natural frequency when the braking force and the electric resistance are zero or substantially zero is also referred to as a resonance frequency of the power transmission unit 56.

同様に、受電部20の固有周波数とは、キャパシタ23が設けられていない場合には、二次コイル22のインダクタンスと、二次コイル22のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ23が設けられた場合には、受電部20の固有周波数とは、二次コイル22およびキャパシタ23のキャパシタンスと、二次コイル22のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部20の共振周波数とも呼ばれる。   Similarly, the natural frequency of the power receiving unit 20 is that when the capacitor 23 is not provided, the electric circuit formed by the inductance of the secondary coil 22 and the capacitance of the secondary coil 22 freely vibrates. Means vibration frequency. In the case where the capacitor 23 is provided, the natural frequency of the power reception unit 20 is vibration when the electric circuit formed by the capacitance of the secondary coil 22 and the capacitor 23 and the inductance of the secondary coil 22 freely vibrates. Means frequency. In the electric circuit, the natural frequency when the braking force and the electric resistance are zero or substantially zero is also referred to as a resonance frequency of the power receiving unit 20.

図13および図14を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図13は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。電力伝送システムは、送電装置190と、受電装置191とを備え、送電装置190は、コイル192(電磁誘導コイル)と、送電部193とを含む。送電部193は、コイル194(1次コイル)と、コイル194に設けられたキャパシタ195とを含む。   A simulation result obtained by analyzing the relationship between the natural frequency difference and the power transmission efficiency will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a diagram illustrating a simulation model of the power transmission system. The power transmission system includes a power transmission device 190 and a power reception device 191, and the power transmission device 190 includes a coil 192 (electromagnetic induction coil) and a power transmission unit 193. The power transmission unit 193 includes a coil 194 (primary coil) and a capacitor 195 provided in the coil 194.

受電装置191は、受電部196と、コイル197(電磁誘導コイル)とを備える。受電部196は、コイル199とこのコイル199(2次コイル)に接続されたキャパシタ198とを含む。   The power receiving device 191 includes a power receiving unit 196 and a coil 197 (electromagnetic induction coil). Power receiving unit 196 includes a coil 199 and a capacitor 198 connected to this coil 199 (secondary coil).

コイル194のインダクタンスをインダクタンスLtとし、キャパシタ195のキャパシタンスをキャパシタンスC1とする。コイル199のインダクタンスをインダクタンスLrとし、キャパシタ198のキャパシタンスをキャパシタンスC2とする。このように各パラメータを設定すると、送電部193の固有周波数f1は、下記の式(1)によって示され、受電部196の固有周波数f2は、下記の式(2)によって示される。   The inductance of the coil 194 is defined as an inductance Lt, and the capacitance of the capacitor 195 is defined as a capacitance C1. The inductance of the coil 199 is defined as an inductance Lr, and the capacitance of the capacitor 198 is defined as a capacitance C2. When each parameter is set in this way, the natural frequency f1 of the power transmission unit 193 is represented by the following equation (1), and the natural frequency f2 of the power reception unit 196 is represented by the following equation (2).

f1=1/{2π(Lt×C1)1/2}・・・(1)
f2=1/{2π(Lr×C2)1/2}・・・(2)
ここで、インダクタンスLrおよびキャパシタンスC1,C2を固定して、インダクタンスLtのみを変化させた場合において、送電部193および受電部196の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図14に示す。なお、このシミュレーションにおいては、コイル194およびコイル199の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部193に供給される電流の周波数は一定である。
f1 = 1 / {2π (Lt × C1) 1/2 } (1)
f2 = 1 / {2π (Lr × C2) 1/2 } (2)
Here, when the inductance Lr and the capacitances C1 and C2 are fixed and only the inductance Lt is changed, the relationship between the deviation of the natural frequency of the power transmission unit 193 and the power reception unit 196 and the power transmission efficiency is shown in FIG. . In this simulation, the relative positional relationship between the coil 194 and the coil 199 is fixed, and the frequency of the current supplied to the power transmission unit 193 is constant.

図14に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ(%)を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率(%)を示す。固有周波数のズレ(%)は、下記式(3)によって示される。   In the graph shown in FIG. 14, the horizontal axis indicates the deviation (%) of the natural frequency, and the vertical axis indicates the transmission efficiency (%) at a constant frequency. The deviation (%) in the natural frequency is expressed by the following equation (3).

(固有周波数のズレ)={(f1−f2)/f2}×100(%)・・・(3)
図14からも明らかなように、固有周波数のズレ(%)が±0%の場合には、電力伝送効率は、100%近くとなる。固有周波数のズレ(%)が±5%の場合には、電力伝送効率は、40%となる。固有周波数のズレ(%)が±10%の場合には、電力伝送効率は、10%となる。固有周波数のズレ(%)が±15%の場合には、電力伝送効率は、5%となる。すなわち、固有周波数のズレ(%)の絶対値(固有周波数の差)が、受電部196の固有周波数の10%以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ(%)の絶対値が受電部196の固有周波数の5%以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア(JMAG(登録商標):株式会社JSOL製)を採用している。
(Deviation of natural frequency) = {(f1-f2) / f2} × 100 (%) (3)
As is clear from FIG. 14, when the deviation (%) in natural frequency is ± 0%, the power transmission efficiency is close to 100%. When the deviation (%) in natural frequency is ± 5%, the power transmission efficiency is 40%. When the deviation (%) of the natural frequency is ± 10%, the power transmission efficiency is 10%. When the deviation (%) in natural frequency is ± 15%, the power transmission efficiency is 5%. That is, by setting the natural frequency of each power transmission unit and the power reception unit so that the absolute value (difference in natural frequency) of the deviation (%) of the natural frequency is within a range of 10% or less of the natural frequency of the power reception unit 196. It can be seen that the power transmission efficiency can be increased. Furthermore, the power transmission efficiency can be further improved by setting the natural frequency of each power transmitting unit and the power receiving unit so that the absolute value of the deviation (%) of the natural frequency is 5% or less of the natural frequency of the power receiving unit 196. I understand that I can do it. As simulation software, electromagnetic field analysis software (JMAG (registered trademark): manufactured by JSOL Corporation) is employed.

次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。
図1において、一次コイル58には、高周波電力ドライバ54から交流電力が供給される。この際、一次コイル58を流れる交流電流の周波数が特定の周波数となるように電力が供給されている。
Next, the operation of the power transmission system according to the present embodiment will be described.
In FIG. 1, AC power is supplied to the primary coil 58 from the high frequency power driver 54. At this time, electric power is supplied so that the frequency of the alternating current flowing through the primary coil 58 becomes a specific frequency.

一次コイル58に特定の周波数の電流が流れると、一次コイル58の周囲には特定の周波数で振動する電磁界が形成される。   When a current having a specific frequency flows through the primary coil 58, an electromagnetic field that vibrates at a specific frequency is formed around the primary coil 58.

二次コイル22は、一次コイル58から所定範囲内に配置されており、二次コイル22は一次コイル58の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。   The secondary coil 22 is disposed within a predetermined range from the primary coil 58, and the secondary coil 22 receives electric power from an electromagnetic field formed around the primary coil 58.

本実施の形態においては、二次コイル22および一次コイル58は、所謂、ヘリカルコイルが採用されている。このため、一次コイル58の周囲には、特定の周波数で振動する磁界および電界が形成され、二次コイル22は主に当該磁界から電力を受け取る。   In the present embodiment, so-called helical coils are employed for the secondary coil 22 and the primary coil 58. For this reason, a magnetic field and an electric field that vibrate at a specific frequency are formed around the primary coil 58, and the secondary coil 22 mainly receives electric power from the magnetic field.

ここで、一次コイル58の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と一次コイル58に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、一次コイル58に供給される電流の周波数との関係について説明する。一次コイル58から二次コイル22に電力を伝送するときの電力伝送効率は、一次コイル58および二次コイル22の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部56および受電部20の固有周波数(共振周波数)を固有周波数f0とし、一次コイル58に供給される電流の周波数を周波数f3とし、二次コイル22および一次コイル58の間のエアギャップをエアギャップAGとする。   Here, a magnetic field having a specific frequency formed around the primary coil 58 will be described. The “specific frequency magnetic field” typically has a relationship with the power transfer efficiency and the frequency of the current supplied to the primary coil 58. First, the relationship between the power transmission efficiency and the frequency of the current supplied to the primary coil 58 will be described. The power transmission efficiency when power is transmitted from the primary coil 58 to the secondary coil 22 varies depending on various factors such as the distance between the primary coil 58 and the secondary coil 22. For example, the natural frequency (resonance frequency) of the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 is the natural frequency f0, the frequency of the current supplied to the primary coil 58 is the frequency f3, and the air gap between the secondary coil 22 and the primary coil 58 Is an air gap AG.

図15は、固有周波数f0を固定した状態で、エアギャップAGを変化させたときの電力伝送効率と、一次コイル58に供給される電流の周波数f3との関係を示すグラフである。   FIG. 15 is a graph showing the relationship between the power transmission efficiency and the frequency f3 of the current supplied to the primary coil 58 when the air gap AG is changed with the natural frequency f0 fixed.

図15に示すグラフにおいて、横軸は、一次コイル58に供給する電流の周波数f3を示し、縦軸は、電力伝送効率(%)を示す。効率曲線L1は、エアギャップAGが小さいときの電力伝送効率と、一次コイル58に供給する電流の周波数f3との関係を模式的に示す。この効率曲線L1に示すように、エアギャップAGが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数f4,f5(f4<f5)において生じる。エアギャップAGを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの2つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線L2に示すように、エアギャップAGを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは1つとなり、一次コイル58に供給する電流の周波数が周波数f6のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップAGを効率曲線L2の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線L3に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。   In the graph shown in FIG. 15, the horizontal axis indicates the frequency f3 of the current supplied to the primary coil 58, and the vertical axis indicates the power transmission efficiency (%). The efficiency curve L1 schematically shows the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is small and the frequency f3 of the current supplied to the primary coil 58. As shown in the efficiency curve L1, when the air gap AG is small, the peak of power transmission efficiency occurs at frequencies f4 and f5 (f4 <f5). When the air gap AG is increased, the two peaks when the power transmission efficiency is increased change so as to approach each other. As shown in the efficiency curve L2, when the air gap AG is made larger than a predetermined distance, the peak of the power transmission efficiency is one, and the power transmission efficiency is increased when the frequency of the current supplied to the primary coil 58 is the frequency f6. It becomes a peak. When the air gap AG is further increased from the state of the efficiency curve L2, the peak of power transmission efficiency is reduced as shown by the efficiency curve L3.

たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第1の手法が考えられる。第1の手法としては、図1に示す一次コイル58に供給する電流の周波数を一定として、エアギャップAGにあわせて、キャパシタ59やキャパシタ23のキャパシタンスを変化させることで、送電部56と受電部20との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が挙げられる。具体的には、一次コイル58に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ59およびキャパシタ23のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップAGの大きさに関係なく、一次コイル58および二次コイル22に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置50と高周波電力ドライバ54との間に設けられた整合器を利用する手法や、コンバータ14を利用する手法などを採用することもできる。   For example, the following first method can be considered as a method for improving the power transmission efficiency. As a first technique, the frequency of the current supplied to the primary coil 58 shown in FIG. 1 is constant, and the capacitances of the capacitor 59 and the capacitor 23 are changed according to the air gap AG. The method of changing the characteristic of the power transmission efficiency with 20 is mentioned. Specifically, the capacitances of the capacitor 59 and the capacitor 23 are adjusted so that the power transmission efficiency reaches a peak in a state where the frequency of the current supplied to the primary coil 58 is constant. In this method, the frequency of the current flowing through the primary coil 58 and the secondary coil 22 is constant regardless of the size of the air gap AG. As a method for changing the characteristics of the power transmission efficiency, a method using a matching device provided between the power transmission device 50 and the high-frequency power driver 54, a method using the converter 14, or the like can be adopted. .

また、第2の手法としては、エアギャップAGの大きさに基づいて、一次コイル58に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図15において、電力伝送特性が効率曲線L1となる場合には、一次コイル58には周波数が周波数f4または周波数f5の電流を一次コイル58に供給する。そして、周波数特性が効率曲線L2,L3となる場合には、周波数が周波数f6の電流を一次コイル58に供給する。この場合では、エアギャップAGの大きさに合わせて一次コイル58および二次コイル22に流れる電流の周波数を変化させることになる。   The second method is a method of adjusting the frequency of the current supplied to the primary coil 58 based on the size of the air gap AG. For example, in FIG. 15, when the power transmission characteristic is the efficiency curve L <b> 1, the primary coil 58 is supplied with a current having a frequency of f4 or f5 to the primary coil 58. When the frequency characteristic becomes the efficiency curves L2 and L3, a current having a frequency f6 is supplied to the primary coil 58. In this case, the frequency of the current flowing through the primary coil 58 and the secondary coil 22 is changed in accordance with the size of the air gap AG.

第1の手法では、一次コイル58を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第2の手法では、一次コイル58を流れる周波数は、エアギャップAGによって適宜変化する周波数となる。第1の手法や第2の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が一次コイル58に供給される。一次コイル58に特定の周波数の電流が流れることで、一次コイル58の周囲には、特定の周波数で振動する磁界(電磁界)が形成される。受電部20は、受電部20と送電部56の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部56から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップAGに着目して、一次コイル58に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、一次コイル58および二次コイル22の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、一次コイル58に供給する電流の周波数を調整する場合がある。   In the first method, the frequency of the current flowing through the primary coil 58 is a fixed constant frequency, and in the second method, the frequency flowing through the primary coil 58 is a frequency that changes as appropriate depending on the air gap AG. A current having a specific frequency set so as to increase the power transmission efficiency is supplied to the primary coil 58 by the first method, the second method, or the like. When a current having a specific frequency flows through the primary coil 58, a magnetic field (electromagnetic field) that vibrates at a specific frequency is formed around the primary coil 58. The power reception unit 20 receives power from the power transmission unit 56 through a magnetic field that is formed between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 and vibrates at a specific frequency. Therefore, the “magnetic field oscillating at a specific frequency” is not necessarily a magnetic field having a fixed frequency. In the above example, focusing on the air gap AG, the frequency of the current supplied to the primary coil 58 is set. However, the power transmission efficiency depends on the horizontal direction of the primary coil 58 and the secondary coil 22. The frequency varies depending on other factors such as a deviation, and the frequency of the current supplied to the primary coil 58 may be adjusted based on the other factors.

なお共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、一次コイル58に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が一次コイル58の周囲に形成される。そして、この電界をとおして、送電部56と受電部20との間で電力伝送が行われる。   In addition, although the example which employ | adopted the helical coil as a resonance coil was demonstrated, when antennas, such as a meander line, are employ | adopted as a resonance coil, the electric current of a specific frequency flows into the primary coil 58, A specific frequency is flowed. An electric field is formed around the primary coil 58. And electric power transmission is performed between the power transmission part 56 and the power receiving part 20 through this electric field.

本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場(エバネッセント場)を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図16は、電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図16を参照して、電磁界は3つの成分から成る。曲線k1は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線k2は、波源からの距離の2乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線k3は、波源からの距離の3乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ/2πとあらわすことができる。   In the power transmission system according to the present embodiment, the efficiency of power transmission and power reception is improved by using a near field (evanescent field) in which the “electrostatic magnetic field” of the electromagnetic field is dominant. FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the distance from the current source or the magnetic current source and the strength of the electromagnetic field. Referring to FIG. 16, the electromagnetic field is composed of three components. The curve k1 is a component that is inversely proportional to the distance from the wave source, and is referred to as a “radiated electromagnetic field”. A curve k2 is a component inversely proportional to the square of the distance from the wave source, and is referred to as an “induction electromagnetic field”. The curve k3 is a component inversely proportional to the cube of the distance from the wave source, and is referred to as an “electrostatic magnetic field”. When the wavelength of the electromagnetic field is “λ”, the distance at which the strengths of the “radiant electromagnetic field”, the “induction electromagnetic field”, and the “electrostatic magnetic field” are approximately equal can be expressed as λ / 2π.

「静電磁界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電磁界」が支配的な近接場(エバネッセント場)を利用してエネルギー(電力)の伝送が行なわれる。すなわち、「静電磁界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部56および受電部20(たとえば一対のLC共振コイル)を共鳴させることにより、送電部56から他方の受電部20へエネルギー(電力)を伝送する。この「静電磁界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギー(電力)を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。   The “electrostatic magnetic field” is a region where the intensity of electromagnetic waves suddenly decreases with the distance from the wave source. In the power transmission system according to the present embodiment, this “electrostatic magnetic field” is a dominant near field (evanescent field). ) Is used to transmit energy (electric power). That is, in the near field where the “electrostatic magnetic field” is dominant, by resonating the power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 (for example, a pair of LC resonance coils) having adjacent natural frequencies, the power receiving unit 56 and the other power receiving unit are resonated. Energy (electric power) is transmitted to 20. Since this "electrostatic magnetic field" does not propagate energy far away, the resonance method transmits power with less energy loss than electromagnetic waves that transmit energy (electric power) by "radiant electromagnetic field" that propagates energy far away. be able to.

このように、この電力伝送システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共振(共鳴)させることで送電部と受電部との間で非接触で電力が送電される。このような受電部と送電部との間に形成される電磁場は、たとえば、近接場共振(共鳴)結合場という場合がある。   Thus, in this power transmission system, power is transmitted in a non-contact manner between the power transmission unit and the power reception unit by causing the power transmission unit and the power reception unit to resonate (resonate) with each other by an electromagnetic field. Such an electromagnetic field formed between the power reception unit and the power transmission unit may be referred to as a near-field resonance (resonance) coupling field, for example.

本実施の形態の電力伝送における送電部56と受電部20との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「磁場共振(共鳴)結合」、「近接場共振(共鳴)結合」、「電磁界(電磁場)共振結合」または「電界(電場)共振結合」という。   For example, “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, “magnetic field resonance (resonance) coupling”, “near-field resonance” may be used as the coupling between the power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 in the power transmission of the present embodiment. (Resonant) coupling "," Electromagnetic field (electromagnetic field) resonant coupling "or" Electric field (electric field) resonant coupling ".

「電磁界(電磁場)共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「電界(電場)共振結合」のいずれも含む結合を意味する。   The “electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling” means a coupling including any of “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, and “electric field (electric field) resonance coupling”.

本明細書中で説明した送電部56の一次コイル58と受電部20の二次コイル22とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部56と受電部20とは主に、磁界によって結合しており、送電部56と受電部20とは、「磁気共鳴結合」または「磁界(磁場)共鳴結合」している。   Since the coil-shaped antenna is adopted for the primary coil 58 of the power transmission unit 56 and the secondary coil 22 of the power reception unit 20 described in this specification, the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are mainly magnetic fields. The power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 are “magnetic resonance coupled” or “magnetic field (magnetic field) resonant coupled”.

なお、一次コイル58および二次コイル22として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部56と受電部20とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部56と受電部20とは、「電界(電場)共振結合」している。このように、本実施の形態においては、受電部20と送電部56との間で非接触で電力伝送をしている。このように、非接触で電力伝送する際には、受電部20と送電部56との間には、主に、磁界が形成される。   For example, an antenna such as a meander line can be used as the primary coil 58 and the secondary coil 22, and in this case, the power transmitting unit 56 and the power receiving unit 20 are mainly coupled by an electric field. Yes. At this time, the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are “electric field (electric field) resonance coupled”. As described above, in the present embodiment, power is transmitted in a non-contact manner between the power receiving unit 20 and the power transmitting unit 56. As described above, when power is transmitted in a non-contact manner, a magnetic field is mainly formed between the power receiving unit 20 and the power transmitting unit 56.

(実施の形態2)
図17から図19を用いて、本実施の形態に係る外部給電装置51などについて説明する。
(Embodiment 2)
The external power supply apparatus 51 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施の形態2に係る外部給電装置51は、送電部56と受電部20とが対向配置された状態において、受電部20と送電部56との間に位置する異物を検知する第3検知ユニット90と、受電部20と送電部56との間に侵入する異物を検知する第4検知ユニット93などを含む。   The external power supply apparatus 51 according to the second embodiment includes a third detection unit that detects a foreign object positioned between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 in a state where the power transmission unit 56 and the power reception unit 20 are opposed to each other. 90, and a fourth detection unit 93 that detects foreign matter entering between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.

図18は、送電部56およびその周囲に位置する各種検知ユニットを示す平面図である。この図18に示すように、外部給電装置51は、第3検知ユニット90と、第4検知ユニット91,92,93とを含む。   FIG. 18 is a plan view showing the power transmission unit 56 and various detection units located around the power transmission unit 56. As shown in FIG. 18, the external power feeding device 51 includes a third detection unit 90 and fourth detection units 91, 92, 93.

第3検知ユニット90は、送電部56に対して進入方向D1前方側に配置されている。第3検知ユニット90は、検知部94,95,96を含む。   The third detection unit 90 is disposed on the front side in the approach direction D1 with respect to the power transmission unit 56. The third detection unit 90 includes detection units 94, 95, and 96.

検知部94は、検知領域R10の物理量を検知する。検知部95は、検知領域R11の物理量を検知する。検知部96は、検知領域R12の物理量を検知する。なお、検知領域R10,R11,R12は、送電部56の上面を覆う。   The detection unit 94 detects a physical quantity in the detection region R10. The detection unit 95 detects a physical quantity in the detection region R11. The detection unit 96 detects a physical quantity in the detection region R12. The detection areas R10, R11, and R12 cover the upper surface of the power transmission unit 56.

このため、第3検知ユニット90によって、受電部20と送電部56とが対向した状態において、受電部20と送電部56との間に位置する異物を検知することができる。   For this reason, the third detection unit 90 can detect a foreign object positioned between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 in a state where the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 face each other.

第4検知ユニット91は、第3検知ユニット90に対して停車する車両10の幅方向に間隔をあけて配置されている。また、第4検知ユニット92は、第3検知ユニット90に対して第4検知ユニット91と反対方向に配置されている。第4検知ユニット93は、送電部56に対して、進入方向D1後方側に配置されている。   The fourth detection unit 91 is disposed with an interval in the width direction of the vehicle 10 that stops with respect to the third detection unit 90. Further, the fourth detection unit 92 is disposed in the opposite direction to the fourth detection unit 91 with respect to the third detection unit 90. The fourth detection unit 93 is disposed on the rear side in the approach direction D1 with respect to the power transmission unit 56.

第4検知ユニット91は、検知部100,101を含む。第4検知ユニット92は、検知部103,104を含み、第4検知ユニット93は、検知部104,105を含む。   The fourth detection unit 91 includes detection units 100 and 101. The fourth detection unit 92 includes detection units 103 and 104, and the fourth detection unit 93 includes detection units 104 and 105.

検知部100〜105は、検知領域の物理量の変化を検知する。検知部100〜105としては、たとえば、焦電センサなどを採用する。   The detection units 100 to 105 detect a change in the physical quantity of the detection area. As the detection units 100 to 105, for example, a pyroelectric sensor or the like is employed.

図19に示すように、第4検知ユニット91,92,93が駆動すると、送電部56と受電部20との間に位置する領域の周囲に位置すると共に、送電部56と受電部20との間に位置する領域を取り囲むように配置された検知領域R13,R14,R15内の物理量の変動を検知する。   As shown in FIG. 19, when the fourth detection units 91, 92, and 93 are driven, the fourth detection units 91, 92, and 93 are positioned around a region located between the power transmission unit 56 and the power reception unit 20. Changes in physical quantities in the detection regions R13, R14, and R15 arranged so as to surround the region located therebetween are detected.

具体的には、検知部101と、検知部102とが協働して、検知領域R13内の物理量の変動を検知する。検知領域R13は、送電部56に対して進入方向D1前方側に位置する。   Specifically, the detection unit 101 and the detection unit 102 cooperate to detect a change in the physical quantity in the detection region R13. The detection region R13 is located on the front side in the approach direction D1 with respect to the power transmission unit 56.

検知部100と検知部104とが協働して、検知領域R14内の物理量の変動を検知する。検知領域R14は、送電部56に対して、停車する車両10の幅方向側にずれている。検知部103と検知部105とが協働して、検知領域R15内の物理量の変動を検知する。検知領域R14は、送電部56に対して、検知領域R14と反対側に位置している。   The detection unit 100 and the detection unit 104 cooperate to detect a change in the physical quantity in the detection region R14. The detection region R14 is shifted with respect to the power transmission unit 56 toward the width direction of the vehicle 10 to be stopped. The detection unit 103 and the detection unit 105 cooperate to detect a change in the physical quantity in the detection region R15. The detection region R14 is located on the opposite side of the detection region R14 with respect to the power transmission unit 56.

上記のように構成された外部給電装置51を用いて、受電部20に電力伝送するときの外部給電装置51の駆動について説明する。   The driving of the external power supply device 51 when power is transmitted to the power receiving unit 20 using the external power supply device 51 configured as described above will be described.

図20は、外部給電装置51の制御フローを示すフロー図である。まず、車両10は、受電部20と送電部56とが対向した状態で停車すると、アンテナ49からアンテナ61に車両10が停車した旨を送信する。   FIG. 20 is a flowchart showing a control flow of the external power supply apparatus 51. First, when the vehicle 10 stops in a state where the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56 face each other, the vehicle 10 transmits information indicating that the vehicle 10 has stopped to the antenna 61.

外部給電装置51は、車両10から車両10が停車したことを受信すると、外部給電装置51の制御を開始する。   When the external power supply device 51 receives from the vehicle 10 that the vehicle 10 has stopped, the external power supply device 51 starts control of the external power supply device 51.

まず、制御部55は、第3検知ユニット90が異物を検知したか否かを判断する(STEP1)。ここで、制御部55の記憶部には、送電部56が高温であるときに第3検知ユニット90が検知したとき検知結果を示す温度分布データが予め格納されている。   First, the control unit 55 determines whether or not the third detection unit 90 has detected a foreign object (STEP 1). Here, the storage unit of the control unit 55 stores in advance temperature distribution data indicating a detection result when the third detection unit 90 detects when the power transmission unit 56 is hot.

そして、制御部55は、第3検知ユニット90が検知した検知結果と、格納された温度分布データとを比較した結果に基づいて、受電部20と送電部56との間に異物があるか否かを判断する。   Then, the control unit 55 determines whether or not there is a foreign object between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 based on the result of comparison between the detection result detected by the third detection unit 90 and the stored temperature distribution data. Determine whether.

なお、上記のような判断手法は、一例であって、他の手法を採用して、異物の有無を判断するようにしてもよい。   Note that the above-described determination method is an example, and other methods may be adopted to determine the presence or absence of a foreign object.

たとえば、第3検知ユニット90の各検知部として、ソナーセンサを採用した場合には、予め、異物がない状態で第3検知ユニット90が検知した検知結果を異物検知装置18の記憶部に格納する。そして、実際に、第3検知ユニット90を駆動した結果と、格納された検知結果とを比較して、異物検知装置18が異物の有無を判断するようにしてもよい。   For example, when a sonar sensor is employed as each detection unit of the third detection unit 90, the detection result detected by the third detection unit 90 in a state where there is no foreign object is stored in the storage unit of the foreign object detection device 18 in advance. Then, the result of driving the third detection unit 90 and the stored detection result may be compared, and the foreign object detection device 18 may determine the presence or absence of the foreign object.

このように、制御部55は、第3検知ユニット90を用いて、受電部20と送電部56との間に小動物などの異物があるか検知する。制御部55は、第3検知ユニット90が異物を検知したと判断すると(STEP21において「YES」)、アンテナ61から車両10に異物を検知した旨の信号を送信する(STEP22)。   As described above, the control unit 55 uses the third detection unit 90 to detect whether there is a foreign object such as a small animal between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56. When determining that the third detection unit 90 has detected a foreign object (“YES” in STEP 21), the control unit 55 transmits a signal indicating that the foreign object has been detected from the antenna 61 to the vehicle 10 (STEP 22).

図17において、車両ECU12は、異物を検知した旨の信号を受信すると、報知部48を駆動する。報知部48が駆動された後、使用者によって報知部48の操作部が操作され、報知部48の警告状態が解除されると、車両ECU12は、アンテナ49からアンテナ61に警告状態が解除された旨の信号を送信する。   In FIG. 17, when the vehicle ECU 12 receives a signal indicating that a foreign object has been detected, the vehicle ECU 12 drives the notification unit 48. After the notification unit 48 is driven, when the user operates the operation unit of the notification unit 48 and the warning state of the notification unit 48 is released, the vehicle ECU 12 releases the warning state from the antenna 49 to the antenna 61. Send a signal to that effect.

その一方で、制御部55は、車両10から警告解除された旨の信号を受信していない場合には、使用者によって警告が解除されていないと判断して(STEP23)、上記のSTEP21に戻る。   On the other hand, if the control unit 55 has not received a signal indicating that the warning has been canceled from the vehicle 10, it determines that the warning has not been canceled by the user (STEP 23), and returns to the above STEP 21. .

そして、制御部55は、車両10から警告解除された旨の信号を受信した場合には、使用者によって警告が解除されたとして(STEP23において「YES」)、第4検知ユニット91,92,93を起動する(STEP24)。   Then, when the control unit 55 receives a signal indicating that the warning is released from the vehicle 10, the fourth detection units 91, 92, and 93 assume that the warning is released by the user ("YES" in STEP 23). Is activated (STEP 24).

次に、第3検知ユニット90を停止する(STEP25)。第3検知ユニット90の駆動を停止することで、消費電力の低減を図ることができる。   Next, the third detection unit 90 is stopped (STEP 25). By stopping the driving of the third detection unit 90, power consumption can be reduced.

次に、電力送電を開始する(STEP26)。具体的には、制御部55は高周波電力ドライバ54を駆動して、送電部56から電力を受電部20に送電する。   Next, power transmission is started (STEP 26). Specifically, the control unit 55 drives the high frequency power driver 54 to transmit power from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20.

次に、制御部55は、第4検知ユニット91,92,93が異物を検知したか否かを判断する(STEP27)。ここで、制御部55は、第4検知ユニット91,92,93の少なくとも1つが異物の侵入を検知したと判断すると(STEP27において「YES」)、電力送電を停止させる(STEP28)。具体的には、制御部55は、高周波電力ドライバ54の駆動を停止させる。   Next, the control unit 55 determines whether or not the fourth detection units 91, 92, and 93 have detected a foreign object (STEP 27). Here, when it is determined that at least one of the fourth detection units 91, 92, and 93 has detected the entry of a foreign object (“YES” in STEP 27), the control unit 55 stops power transmission (STEP 28). Specifically, the control unit 55 stops driving the high frequency power driver 54.

これにより、受電部20と送電部56との間に異物が入り込んだ状態で送電部56から受電部20に電力が送電されることを抑制することができる。   Thereby, it is possible to prevent power from being transmitted from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20 in a state where a foreign object has entered between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56.

次に、制御部55は、第4検知ユニット91,92,93の駆動を停止させる(STEP29)。その一方で、上記STEP27において、制御部55は、異物が侵入していないと判断すると(STEP27において「NO」)、制御部55は、車両10からバッテリ15の充電が完了した旨の信号を受信したか否かを判断する(STEP30)。   Next, the control unit 55 stops driving the fourth detection units 91, 92, 93 (STEP 29). On the other hand, when the control unit 55 determines in STEP 27 that no foreign object has entered (NO in STEP 27), the control unit 55 receives a signal from the vehicle 10 that the charging of the battery 15 is completed. It is determined whether or not (STEP 30).

具体的には、車両10の車両ECU12は、送電部56から受電部20への電力送電が開始されると、バッテリ15の充電状態をセンシングする。   Specifically, the vehicle ECU 12 of the vehicle 10 senses the state of charge of the battery 15 when power transmission from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20 is started.

車両ECU12は、バッテリ15の充電が完了したと判断すると、アンテナ49からアンテナ61にバッテリ15の充電が完了した旨の信号を送信する。   When the vehicle ECU 12 determines that the charging of the battery 15 is completed, the vehicle ECU 12 transmits a signal indicating that the charging of the battery 15 is completed from the antenna 49 to the antenna 61.

そして、上記のSTEP30において、制御部55は、車両10から、バッテリ15の充電が完了した旨の信号を受信した、または、既に、受信していると判断すると(STEP30において「YES」)、受電部20への電力送電を停止する(STEP28)。   When the control unit 55 determines that the signal indicating that the charging of the battery 15 has been completed is received from the vehicle 10 or has already been received from the vehicle 10 in STEP 30 described above ("YES" in STEP 30), The power transmission to the unit 20 is stopped (STEP 28).

そして、制御部55は、第4検知ユニット91,92,93を停止させる(STEP29)。   And the control part 55 stops the 4th detection unit 91,92,93 (STEP29).

このように、本実施の形態2に係る外部給電装置51においても、受電部20への電力送電前に、制御部55は、第3検知ユニット90を用いて、検知領域R10,R11,R12内の異物を検知する。第3検知ユニット90は、検知領域内の物理量を検知するため、受電部20と送電部56とが対向した際に、既に、小動物などの異物が受電部20と
送電部56との間にある場合には、当該異物を検知することができる。
As described above, also in the external power feeding device 51 according to the second embodiment, the control unit 55 uses the third detection unit 90 in the detection regions R10, R11, and R12 before power transmission to the power reception unit 20. Detect foreign matter. Since the third detection unit 90 detects a physical quantity in the detection area, when the power reception unit 20 and the power transmission unit 56 face each other, a foreign object such as a small animal is already between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. In this case, the foreign object can be detected.

そして、受電部20への電力送電中においては、制御部55は、第4検知ユニット91,92,93を用いて、受電部20と送電部56との間に異物が侵入したか否かを判断する。第4検知ユニット91,92,93は、検知領域の物理量の変動を高精度に検知することができるため、検知領域を通過する小動物を精度よく検知することができる。   During power transmission to the power receiving unit 20, the control unit 55 uses the fourth detection units 91, 92, and 93 to determine whether or not a foreign object has entered between the power receiving unit 20 and the power transmission unit 56. to decide. Since the fourth detection units 91, 92, and 93 can detect the fluctuation of the physical quantity in the detection area with high accuracy, the fourth detection units 91, 92, and 93 can accurately detect small animals that pass through the detection area.

このため、本実施の形態2に係る外部給電装置51によれば、受電部20と送電部56との間に小動物などの異物がある状態で、送電部56から受電部20に電力送電されることを抑制することができる。   For this reason, according to the external power supply device 51 according to the second embodiment, power is transmitted from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20 in a state where there is a foreign object such as a small animal between the power reception unit 20 and the power transmission unit 56. This can be suppressed.

なお、上記実施の形態1,2においては、送電部56から受電部20に電力を送電する場合について説明したが、受電部20から送電部56に電力を送電する場合においても、同様に、受電部20と送電部56との間に異物がある状態で電力送電されることを抑制することができる。   In the first and second embodiments, the case where power is transmitted from the power transmission unit 56 to the power reception unit 20 has been described. However, similarly, when power is transmitted from the power reception unit 20 to the power transmission unit 56, the power reception is performed similarly. It is possible to suppress power transmission in a state where there is a foreign object between the unit 20 and the power transmission unit 56.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Furthermore, the above numerical values are examples, and are not limited to the above numerical values and ranges.

10 車両、10A 車両本体、11,191 受電装置、13 整流器、14 コンバータ、15 バッテリ、16 パワーコントロールユニット、17 モータユニット、18 異物検知装置、20,196 受電部、21,57 フェライトコア、22 二次コイル、23,59,195,198 キャパシタ、24,60 コイルユニット、25 底面、26 フロアパネル、27,62 筐体、28,63 シールド、29 蓋部、30 前縁部、31 後縁部、32 右側縁部、33 左側縁部、34 第1端部、35 第2端部、47 エンジン、48 報知部、49,61 アンテナ、50,190 送電装置、51 外部給電装置、52 駐車スペース、53 交流電源、54 高周波電力ドライバ、55 制御部、56,193 送電部、58 一次コイル、65 後辺部、66L 後側辺部、71 第1検知ユニット、72,73,74 第2検知ユニット、75〜77,80〜85,94〜96,100〜105 検知部、86 焦電素子、87 抵抗、88 電圧センサ、90 第3検知ユニット、91,92,93 第4検知ユニット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle, 10A Vehicle main body, 11,191 Power receiving device, 13 Rectifier, 14 Converter, 15 Battery, 16 Power control unit, 17 Motor unit, 18 Foreign object detection device, 20,196 Power receiving unit, 21,57 Ferrite core, 22 2 Next coil, 23, 59, 195, 198 Capacitor, 24, 60 Coil unit, 25 Bottom, 26 Floor panel, 27, 62 Housing, 28, 63 Shield, 29 Lid, 30 Front edge, 31 Rear edge, 32 Right edge portion, 33 Left edge portion, 34 First end portion, 35 Second end portion, 47 Engine, 48 Notification portion, 49, 61 Antenna, 50, 190 Power transmission device, 51 External power supply device, 52 Parking space, 53 AC power source, 54 high frequency power driver, 55 control unit, 56, 193 power transmission unit, 58 Next coil, 65 rear side, 66L rear side, 71 first detection unit, 72, 73, 74 second detection unit, 75-77, 80-85, 94-96, 100-105 detection unit, 86 focus Electrical element, 87 resistance, 88 voltage sensor, 90 third detection unit, 91, 92, 93 fourth detection unit.

Claims (17)

外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部と、
前記送電部と、前記送電部に対向する前記受電部との間に位置する異物を検知する複数の第1検知部と、
前記送電部と前記受電部との間に侵入する異物を検知する第2検知部と、
前記第1検知部と前記第2検知部とを制御する制御部と
を備え、
前記第1検知部は、前記第1検知部が検知する検知領域内における物理量を検知するセンサであり、前記第2検知部は、前記第2検知部が検知する検知領域内における物理量の変化を検知するセンサであり、
前記制御部は、前記送電部から前記受電部への電力送電が開始される前に、前記送電部と前記受電部との間に位置する異物を前記第1検知部に検知させ、前記送電部から前記受電部への電力送電中に前記送電部と前記受電部との間に侵入する異物を前記第2検知部に検知させ
前記制御部には、前記送電部が高温であるときにおける前記複数の第1検知部による検知結果を示す温度分布データが格納され、
前記制御部は、前記複数の第1検知部によって検知された検知結果と、前記温度分布データとを比較した結果に基づいて、前記複数の第1検知部が異物を検知したか否かを判断する、受電装置。
A power receiving unit that receives power in a non-contact manner from a power transmitting unit provided outside;
A plurality of first detection units for detecting foreign matter positioned between the power transmission unit and the power reception unit facing the power transmission unit;
A second detection unit for detecting a foreign substance entering between the power transmission unit and the power reception unit;
A control unit for controlling the first detection unit and the second detection unit;
The first detection unit is a sensor that detects a physical quantity in a detection region detected by the first detection unit, and the second detection unit detects a change in the physical quantity in a detection region detected by the second detection unit. A sensor to detect,
The control unit causes the first detection unit to detect a foreign object positioned between the power transmission unit and the power reception unit before power transmission from the power transmission unit to the power reception unit is started. During the power transmission from the power receiving unit to the power receiving unit, let the second detection unit detect foreign matter that enters between the power transmission unit and the power receiving unit ,
The control unit stores temperature distribution data indicating detection results by the plurality of first detection units when the power transmission unit is at a high temperature,
The control unit determines whether or not the plurality of first detection units have detected a foreign object based on a result of comparing the detection results detected by the plurality of first detection units and the temperature distribution data. The power receiving device.
前記第2検知部は、前記送電部と前記受電部との間に位置する領域の周囲に位置する領域を通る異物を検知可能に構成される、請求項1に記載の受電装置。   2. The power receiving device according to claim 1, wherein the second detection unit is configured to be able to detect a foreign object passing through a region located around a region located between the power transmission unit and the power reception unit. 報知部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1検知部が異物を検知した場合には、前記報知部を用いて、異物が検知された旨を使用者に報知する、請求項1または請求項2に記載の受電装置。
Further comprising a notification unit,
3. The power receiving according to claim 1, wherein when the first detection unit detects a foreign object, the control unit notifies the user that the foreign object has been detected using the notification unit. apparatus.
前記制御部は、前記第2検知部が異物を検知した場合には、前記送電部による電力送電を停止させる、請求項1から請求項3のいずれかに記載の受電装置。   The power receiving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit stops power transmission by the power transmission unit when the second detection unit detects a foreign object. 前記受電部は、車両に搭載され、
前記制御部は、前記受電部と前記送電部とが対向するように位置する際に、前記第1検知部に前記送電部上の異物を検知させる、請求項1から請求項4のいずれかに記載の受電装置。
The power receiving unit is mounted on a vehicle,
The control unit causes the first detection unit to detect a foreign object on the power transmission unit when the power reception unit and the power transmission unit are positioned to face each other. The power receiving apparatus described.
前記制御部は、前記電力送電中において、前記第1検知部を停止させる、請求項1から請求項のいずれかに記載の受電装置。 The power reception device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the control unit stops the first detection unit during the power transmission. 前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記受電部の固有周波数の10%以下である、請求項1から請求項のいずれかに記載の受電装置。 The power receiving device according to any one of claims 1 to 6 , wherein a difference between the natural frequency of the power transmission unit and the natural frequency of the power reception unit is 10% or less of the natural frequency of the power reception unit. 前記受電部と前記送電部との結合係数は、0.3以下である、請求項1から請求項のいずれかに記載の受電装置。 The power reception device according to any one of claims 1 to 6 , wherein a coupling coefficient between the power reception unit and the power transmission unit is 0.3 or less. 前記受電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電部から電力を受電する、請求項1から請求項のいずれかに記載の受電装置。 The power receiving portion is formed between the power transmitting portion and the front Symbol power receiving unit, and a magnetic field that oscillates at a specific frequency, it is formed between the power transmission unit and the power receiving unit, and an electric field which oscillates at a particular frequency At least one through receiving power from the power transmission unit, the power receiving device according to any one of claims 1 to 8 with. 車両に搭載された受電部に非接触で電力を送電する送電部と、
前記送電部と、前記送電部と対向する前記受電部との間に位置する異物を検知する複数の第3検知部と、
前記送電部と前記受電部との間に侵入する異物を検知する第4検知部と、
前記第3検知部と前記第4検知部とを制御する制御部と
を備え、
前記第3検知部は、前記第3検知部が検知する検知領域内における物理量を検知するセンサであり、前記第4検知部は、前記第4検知部が検知する検知領域内における物理量の変化を検知するセンサであり、
前記制御部は、前記送電部から前記受電部への電力送電が開始される前に、前記送電部と前記受電部との間に位置する異物を前記第3検知部に検知させ、
前記送電部から前記受電部への電力伝送中に前記送電部と前記受電部との間に侵入する異物を前記第4検知部に検知させ
前記制御部には、前記送電部が高温であるときの前記複数の第3検知部による検知結果を示す温度分布データが格納され、
前記制御部は、前記複数の第3検知部によって検知された検知結果と、前記温度分布データとを比較した結果に基づいて、前記複数の第3検知部が異物を検知したか否かを判断する、送電装置。
A power transmission unit that transmits power in a contactless manner to a power reception unit mounted on the vehicle;
A plurality of third detection units for detecting foreign matter positioned between the power transmission unit and the power reception unit facing the power transmission unit;
A fourth detection unit for detecting a foreign substance entering between the power transmission unit and the power reception unit;
A control unit for controlling the third detection unit and the fourth detection unit;
The third detection unit is a sensor that detects a physical quantity in a detection region detected by the third detection unit, and the fourth detection unit detects a change in the physical quantity in a detection region detected by the fourth detection unit. A sensor to detect,
The control unit causes the third detection unit to detect a foreign object positioned between the power transmission unit and the power reception unit before power transmission from the power transmission unit to the power reception unit is started.
During the power transmission from the power transmission unit to the power reception unit, let the fourth detection unit detect foreign matter that enters between the power transmission unit and the power reception unit ,
The control unit stores temperature distribution data indicating detection results by the plurality of third detection units when the power transmission unit is at a high temperature,
The control unit determines whether the plurality of third detection units have detected a foreign object based on a result of comparison between the detection results detected by the plurality of third detection units and the temperature distribution data. A power transmission device.
前記第4検知部は、前記送電部と前記受電部との間に位置する領域の周囲に位置する領域を通る異物を検知可能に構成される、請求項10に記載の送電装置。 The power transmission device according to claim 10 , wherein the fourth detection unit is configured to be able to detect a foreign object passing through a region located around a region located between the power transmission unit and the power reception unit. 前記車両は報知部をさらに備え、
前記制御部は、前記第3検知部が異物を検知した場合には、前記報知部を用いて、異物が検知された旨を使用者に報知する、請求項10または請求項11に記載の送電装置。
The vehicle further includes a notification unit,
The power transmission according to claim 10 or 11 , wherein when the third detection unit detects a foreign object, the control unit notifies the user that the foreign object has been detected using the notification unit. apparatus.
前記制御部は、前記第4検知部が異物を検知した場合には、前記送電部による送電を停止させる、請求項10から請求項12のいずかに記載の送電装置。 Wherein the control unit, the fourth when the detection unit detects the foreign matter, the power transmission unit by stopping the power transmission, the power transmission device of claim 12 Noise Re crab according to claims 10. 前記制御部は、前記送電部から前記受電部への電力送電中において、前記第3検知部を停止させる、請求項10から請求項13のいずれかに記載の送電装置。 The power transmission device according to any one of claims 10 to 13 , wherein the control unit stops the third detection unit during power transmission from the power transmission unit to the power reception unit. 前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記受電部の固有周波数の10%以下である、請求項10から請求項14のいずれかに記載の送電装置。 The power transmission device according to any one of claims 10 to 14 , wherein a difference between a natural frequency of the power transmission unit and a natural frequency of the power reception unit is 10% or less of a natural frequency of the power reception unit. 前記受電部と前記送電部との結合係数は、0.3以下である、請求項10から請求項15のいずれかに記載の送電装置。 The power transmission device according to any one of claims 10 to 15 , wherein a coupling coefficient between the power reception unit and the power transmission unit is 0.3 or less. 前記送電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記受電部へ電力を送電する、請求項10から請求項16のいずれかに記載の送電装置。 The power transmission unit is formed between the power reception unit and the power transmission unit and vibrates at a specific frequency, and an electric field is formed between the power reception unit and the power transmission unit and vibrates at a specific frequency. The power transmission device according to any one of claims 10 to 16 , wherein power is transmitted to the power reception unit through at least one of the following.
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