WO2013001810A1 - 非接触電力伝送に用いられる給電装置及び受電装置 - Google Patents

非接触電力伝送に用いられる給電装置及び受電装置 Download PDF

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大森　義治
別荘　大介
芳弘 阪本
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional non-contact power transmission system 6.
  • the non-contact power feeding device (primary side) F connected to the power panel of the ground-side power source 9 is supplied with power to the power receiving device (secondary side) G mounted on the electric propulsion vehicle. It arrange
  • an alternating current is applied to the primary coil 7 provided in the power feeding device F to form a magnetic flux, an induced electromotive force is generated in the secondary coil 8 provided in the power receiving device G. Electric power is transmitted from the coil 7 to the secondary coil 8 without contact.
  • the power feeding device F includes a primary coil 7, a primary magnetic core 13, a back plate 15, a cover 16, and the like.
  • the power receiving device G has a symmetrical structure with the power feeding device F, and includes a secondary coil 8, a secondary magnetic core 14, a back plate 15, a cover 16, and the like.
  • the surface of the primary magnetic core 13 and the surfaces of the secondary coil 8 and the secondary magnetic core 14 are fixedly covered with a mold resin 17 in which a foam material 18 is mixed.
  • Block diagram of a non-contact charging device provided with a power control device External view of the non-contact charging device of FIG. External view of the non-contact charging device of FIG. 1 is a top view of the appearance of the non-contact charging device of FIG. Example (top view) of sensor arrangement of the non-contact charging device of FIG. Example (cross-sectional view) of sensor arrangement of the non-contact charging device of FIG.
  • Flow chart showing foreign object detection and transmission power control Foreign matter processing flowchart Schematic diagram showing the configuration of a conventional non-contact power transmission system The schematic diagram which shows the internal structure of the power receiving apparatus (power feeding apparatus) arrange
  • Another embodiment of the present invention is a power receiving device that receives power supply contactlessly from the power feeding device side, and the power receiving device generates an electromotive force according to the magnetic flux generated in the primary coil on the power feeding device side.
  • the sheet-like temperature sensor can be more accurately detected from the temperature of the object (foreign material) that has entered the cover by being installed between the outer surface of the cover and the primary coil.
  • the power supply device 2 includes a power supply box 8 connected to a commercial power source 6, an inverter unit 10, a ground side coil unit 12, a foreign object detection unit 14, and a control unit (for example, a microcomputer) 16, and includes a foreign object detection unit. 14 and the control unit 16 constitute a power control device 17.
  • the power receiving device 4 includes a vehicle side coil unit 18, a rectifying unit 20, a load (battery) 22, and a control unit (for example, a microcomputer) 24.
  • the commercial power source 6 is a 200 V commercial power source that is a low-frequency AC power source, and is connected to the input end of the power source box 8, and the output end of the power source box 8 is connected to the input end of the inverter unit 10.
  • the output end of the unit 10 is connected to the ground side coil unit 12.
  • the output end of the vehicle side coil unit 18 is connected to the input end of the rectifying unit 20, and the output end of the rectifying unit 20 is connected to the load 22.
  • the ground side coil unit 12 is laid on the ground, and the power supply box 8 is erected at a position separated from the ground side coil unit 12 by a predetermined distance, for example.
  • the vehicle side coil unit 18 is attached to, for example, a vehicle body bottom (for example, a chassis).
  • the power feeding device side control unit 16 performs wireless communication with the power receiving device side control unit 24, and the power receiving device side control unit 24 determines a power command value according to the detected residual voltage of the load 22, and determines the determined power command value. It transmits to the electric power feeder side control part 16.
  • the power feeding device side control unit 16 compares the power feeding power detected by the ground side coil unit 12 with the received power command value, and drives the inverter unit 10 so as to obtain the power command value.
  • the power receiving device side control unit 24 detects the received power and changes the power command value to the power feeding device side control unit 16 so that the load 22 is not overcurrent or overvoltage.
  • the vehicle side coil unit 18 is disposed to face the ground side coil unit 12 by appropriately moving the vehicle, and the power supply device side control is performed.
  • the unit 16 drives and controls the inverter unit 10
  • a high-frequency electromagnetic field is formed between the ground side coil unit 12 and the vehicle side coil unit 18.
  • the power receiving device 4 takes out electric power from the high frequency electromagnetic field and charges the load 22 with the taken out electric power.
  • the foreign object detection means 14 is for detecting whether or not there is a foreign object in the high frequency electromagnetic field region and the vicinity thereof, and is provided, for example, in the ground side coil unit 12 of the power feeding device 2 as shown in FIG. Details of the foreign matter detection means 14 will be described later.
  • the foreign matter detection means 14 includes a temperature sensor 28, and a sheet-like temperature sensor 28 (region inside the square frame) is adopted as the temperature sensor 28.
  • the sheet-like temperature sensor 28 can be stretched over the detection area 27, and the temperature can be detected in a wide area of the entire detection area 27.
  • a sensor such as a PTC sensor or an NTC sensor is used, and the temperature of the sensor itself is increased by increasing the resistance value of the temperature sensor 28 to a value at which no eddy current flows. Can be prevented.
  • FIGS. 5A and 5B are external top views of the ground side coil unit 12 showing another arrangement example of the sheet-like temperature sensor 28.
  • FIG. The sheet-like temperature sensor 28 of FIG. 5A has a form in which a plurality of belt-like sheets are arranged radially.
  • the sheet-like temperature sensor 28 in FIG. 5B has a form in which a plurality of belt-like sheets are arranged in parallel and spaced apart from each other.
  • FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views of the ground side coil unit showing an arrangement example of the sheet-like temperature sensor 28.
  • FIG. As shown in FIGS. 6A to 6C, the coil 26 is disposed on a support base 32 made of an insulating material that transmits an electromagnetic field, and a cover 29 serving as a housing is attached to the support base 32. It is attached and is arranged so as to cover the coil 26.
  • FIG. 6A shows an example in which a sheet-like temperature sensor 28 is disposed on the inner surface of a cover 29 that covers the coil 26.
  • a sheet-like temperature sensor 28 is disposed on the outer surface of the cover 29.
  • FIG. 6C the space between the outer surface and the inner surface of the cover 29 (that is, the inner surface).
  • the sheet-like temperature sensor 28 is disposed inside the cover 29.
  • the sheet-like temperature sensor 28 only needs to be disposed between the outer surface of the cover 29 and the coil 26.
  • the conduction heat 31 due to the temperature rise of the foreign matter 30 can be accurately detected by the sheet-like temperature sensor 28.
  • step S1 of the flowchart of FIG. 7A the vehicle on which the power receiving device 4 is mounted stops so that the coil unit 18 faces the ground side coil unit 12, and the power feeding device side control unit 16 starts from the power receiving device side control unit 24.
  • Receive power command value When the power command value is received, in step S2, the power supply device side control unit 16 starts the temperature measurement operation of the foreign object detection unit 14, and the measured temperature of the foreign material detection unit 14 is input to the power supply device side control unit 16.
  • a sheet-like temperature sensor 28 is used in the temperature measurement portion of the foreign matter detection means 14 and measures the temperature using the electromagnetic field region on the cover 29 covering the coil unit 12 as a detection region.
  • step S3 the power feeding device side control unit 16 instructs the inverter unit 10 to start power transmission, and starts power supply from the ground side coil unit 12 to the vehicle side coil unit 18.
  • step S22 when it is determined that the temperature rise of the invading foreign object causes expansion damage (that is, when the detected temperature exceeds the set value), the process proceeds to step S23, and the power supply apparatus side control unit 16 Then, control is performed to suppress the transmission power, such as dropping the transmission power from the ground side coil unit 12 to the vehicle side coil unit 18 by a predetermined amount (for example, 1/2) or stopping the power transmission. Furthermore, in step S24, the notification means that the transmission power is controlled by the entry of foreign matter is notified by a notification means such as a display or sound, and the foreign matter processing is terminated.
  • a notification means such as a display or sound
  • step S7 in the flowchart of FIG. 7A when there is an instruction to interrupt power transmission due to the exclusion of foreign matter by a person or the use of a vehicle, the process proceeds to step S9, and the power supply device side control unit 16 transmits power to the inverter unit 10. The end is instructed, the power supply from the ground side coil unit 12 to the vehicle side coil unit 18 is stopped, and the foreign matter detection means 14 ends the temperature measurement operation.
  • step S7 when there is no instruction to interrupt power transmission, the process proceeds to step S8, where it is determined whether charging is completed. If charging is not completed, the process returns to step S4, and charging is completed. Ends the power supply and the foreign object detection operation in step S9.
  • the present invention is not limited only to such a case.
  • a case where a sheet-like temperature sensor is installed in the vehicle-side coil unit 18 of the power receiving device 4 may be used.
  • a case where a sheet-like temperature sensor is installed in the ground side coil unit 12 of the power feeding device 2 and the vehicle side coil unit 18 of the power receiving device 4 may be used.
  • the power feeding device and the power receiving device used for the non-contact power transmission As described above, in the power feeding device and the power receiving device used for the non-contact power transmission according to the present invention, it is ensured when the temperature rises due to the foreign matter that enters near the electromagnetic field region during power feeding from the power feeding device to the power receiving device. Since power feeding control is performed, it is useful for power feeding to a power receiving device of an electric propulsion vehicle in which a person or an object may approach carelessly or accidentally.

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Abstract

　給電装置２が、入力された交流電流により磁束を発生する一次コイル１２と、一次コイル１２を覆うカバー２９と、カバー２９上の物体３０の温度を検出するシート状感温センサ２８とを備える。これにより、電力伝送中にシート状感温センサ２８を用いて給電装置２のカバー２９上における昇温を検出して、カバー２９上に物体３０が存在することを確実に検出できる。また、シート状感温センサ２８を使用することで、異物が昇温に至る可能性のあるカバー２９上の広い領域を容易かつ確実に検知できる。

Description

非接触電力伝送に用いられる給電装置及び受電装置
　本発明は、例えば電気自動車やプラグインハイブリッド車のような電気推進車両等の充電に用いられる非接触電力伝送の給電装置及び受電装置に関する。
　図８は、従来の非接触電力伝送システム６の構成を示す模式図である。図８において、地上側の電源９の電源盤に接続された非接触給電装置（１次側）Ｆが、電気推進車両に搭載された受電装置（２次側）Ｇに対し、給電時において、物理的接続なしに空隙空間であるエアギャップを介して対峙するよう配置される。このような配置状態で、給電装置Ｆに備わる１次コイル７に交流電流が与えられ磁束が形成されると、受電装置Ｇに備わる２次コイル８に誘導起電力が生じ、これによって、１次コイル７から２次コイル８へと電力が非接触で伝達される。
　受電装置Ｇは、例えば車載バッテリー１０に接続され、上述したようにして伝達された電力が車載バッテリー１０に充電される。このバッテリー１０に蓄積された電力により車載のモータ１１が駆動される。なお、非接触給電処理の間、給電装置Ｆと受電装置Ｇとの間では、例えば無線通信装置１２により必要な情報交換が行われる。
　図９は、給電装置Ｆ及び受電装置Ｇの内部構造を示す模式図である。特に、図９（ａ）は、給電装置Ｆを上方から、また、受電装置Ｇを下方から見たときの内部構造を示す模式図である。図９（ｂ）は、給電装置Ｆ及び受電装置Ｇを側方から見たときの内部構造を示す模式図である。
　図９において、給電装置Ｆは、１次コイル７、１次磁心コア１３、背板１５、及びカバー１６等を備える。受電装置Ｇは、簡単に述べると、給電装置Ｆと対称的な構造を有しており、２次コイル８、２次磁心コア１４、背板１５、カバー１６等を備え、１次コイル７と１次磁心コア１３の表面、および２次コイル８と２次磁心コア１４の表面は、それぞれ、発泡材１８が混入されたモールド樹脂１７にて被覆固定されている。
　すなわち、給電装置Ｆ，受電装置Ｇ共に、背板１５とカバー１６間にモールド樹脂１７が充填され、内部の１次コイル７、２次コイル８、更には１次磁心コア１３、２次磁心コア１４の表面が、被覆固定されている。モールド樹脂１７は、例えばシリコン樹脂製よりなり、このように内部を固めることにより、１次，２次コイル７，８を位置決め固定し、その機械的強度を確保すると共に、放熱機能も発揮する。すなわち、１次，２次コイル７，８は、励磁電流が流れジュール熱により発熱するが、モールド樹脂１７の熱伝導により放熱され、冷却される。
特開２００８－８７７３３号公報
　給電装置Ｆや受電装置Ｇは基本的に屋外に設置されるため、カバー１６上に異物が載ってしまうことも考えられる。特に、異物の一例である金属物が電力伝送の最中にカバー１６に載り、そのまま放置しておくと、この金属物が過熱されてしまう。また、特に、１次コイル７と２次コイル８の間に、磁束が鎖交可能なループ状の導電体であるような異物が挿入されると、導電体両端に起電力が発生してしまう。以上のことから、電力伝送の最中には１次コイル７，２次コイル８の間には異物が侵入しても、異物の侵入を確実に検出することが求められる。
　それゆえに、本発明は、異物の侵入を確実に検出することが可能な非接触電力伝送に用いられる給電装置及び受電装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は、受電装置へと非接触で電力を供給する給電装置であって、入力された交流電流により磁束を発生する一次コイルと、前記一次コイルを覆うカバーと、前記カバー上の物体の温度を検出するシート状感温センサとを備えている。
　また、本発明の別の態様は、給電装置側から非接触で電力供給を受ける受電装置であって、前記給電装置側の一次コイルで発生した磁束に応じて起電力を発生する二次コイルと、前記二次コイルを覆うカバーと、前記カバー上の物体の温度を検出するシート状感温センサと、を備えている。
　本発明によれば、給電装置や受電装置は、カバー上の物体の温度を検出可能なシート状感温センサを備えているので、異物の存在を確実に検出することが可能となる。
本発明に係る電力制御装置を備えた非接触充電装置のブロック図 図１の非接触充電装置の外観図 図１の非接触充電装置の外観図 図１の非接触充電装置の外観上面図 図１の非接触充電装置のセンサ配置の実施例（上面図） 図１の非接触充電装置のセンサ配置の実施例（断面図） 異物検知と伝送電力制御を示すフローチャート 異物処理のフローチャート 従来の非接触電力伝送システムの構成を示す模式図 図８の給電装置（受電装置）に対峙して配置される受電装置（給電装置）の内部構造を示す模式図
　本発明の一態様は、受電装置へと非接触で電力を供給する給電装置であって、給電装置が、入力された交流電流により磁束を発生する一次コイルと、前記一次コイルを覆うカバーと、前記カバー上の物体の温度を検出するシート状感温センサと、を備える。
　また、本発明の別の一態様は、給電装置側から非接触で電力供給を受ける受電装置であって、受電装置が、前記給電装置側の一次コイルで発生した磁束に応じて起電力を発生する二次コイルと、前記二次コイルを覆うカバーと、前記カバー上の物体の温度を検出するシート状感温センサと、を備える。
　このような構成によれば、電力伝送中にシート状感温センサを用いて給電装置または受電装置のカバー上の昇温を検出することでカバー上に物体が存在することを確実に検出できる。また、シート状感温センサを使用することで、物体（異物）が昇温に至る可能性のあるカバー上の広い領域を容易かつ確実に検知することができる。よって、侵入した異物の過剰な昇温を防止でき、機器の故障など拡大被害を未然に防止でき安全性が向上する。
　シート状感温センサは、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）センサ又はＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）センサであり、前記磁束による渦電流が流れない抵抗値を有するようにすることで、センサ自体の昇温を防止することができる。
　シート状感温センサは、前記カバー外郭面から前記一次コイルの間に設置されるようにすることで、侵入したカバー上の物体（異物）の昇温をより的確に検知できる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　図１は、本発明に係る給電装置を備えた非接触充電装置のブロック図である。また、図２及び図３は車両が駐車スペースに設置された状態の外観図である。図１、図２及び図３に示されるように、非接触充電装置は、例えば駐車スペースに設置される給電装置２と、例えば電気推進車両に搭載される受電装置４とで構成される。
　給電装置２は、商用電源６に接続される電源箱８と、インバータ部１０と、地上側コイルユニット１２と、異物検知手段１４と、制御部（例えば、マイコン）１６とを備え、異物検知手段１４と制御部１６とで電力制御装置１７を構成している。一方、受電装置４は、車両側コイルユニット１８と、整流部２０と、負荷（バッテリー）２２と、制御部（例えば、マイコン）２４とを備えている。
　給電装置２において、商用電源６は、低周波交流電源である２００Ｖ商用電源であり、電源箱８の入力端に接続され、電源箱８の出力端はインバータ部１０の入力端に接続され、インバータ部１０の出力端は地上側コイルユニット１２に接続されている。一方、受電装置４においては、車両側コイルユニット１８の出力端は整流部２０の入力端に接続され、整流部２０の出力端は負荷２２に接続されている。
　また、地上側コイルユニット１２は地上に敷設され、電源箱８は、例えば地上側コイルユニット１２から所定距離だけ離隔した位置に立設される。一方、車両側コイルユニット１８は、例えば車体底部（例えば、シャーシ）に取り付けられる。
　給電装置側制御部１６は受電装置側制御部２４と無線通信を行い、受電装置側制御部２４は、検知した負荷２２の残電圧に応じて電力指令値を決定し、決定した電力指令値を給電装置側制御部１６に送信する。給電装置側制御部１６は、地上側コイルユニット１２で検知した給電電力と、受信した電力指令値とを比較し、電力指令値が得られるようにインバータ部１０を駆動する。
　給電中、受電装置側制御部２４は受電電力を検知し、負荷２２に過電流や過電圧がかからないように、給電装置側制御部１６への電力指令値を変更する。
　図２に示されるように、給電装置２から受電装置４に給電するに際し、車両側コイルユニット１８は、車両を適宜移動させることで地上側コイルユニット１２に対向して配置され、給電装置側制御部１６がインバータ部１０を駆動制御することで、地上側コイルユニット１２と車両側コイルユニット１８との間に高周波の電磁場が形成される。受電装置４は、高周波の電磁場より電力を取り出し、取り出した電力で負荷２２を充電する。
　異物検知手段１４は、高周波の電磁場領域及びその近傍に異物があるかどうかを検知するためのもので、図２に示されるように、例えば給電装置２の地上側コイルユニット１２に設けられる。なお、異物検知手段１４の詳細については後述する。
　なお、本発明における「異物」とは、高周波の電磁場領域に侵入してくる可能性のある人や物などの物体で、特に電磁界により昇温して拡大被害をもたらす可能性のある金属片などのことである。
　図４は、本発明に係る非接触充電装置の地上側コイルユニット１２の外観上面図である。
　図４に示されるように、コイル２６により形成される高周波の電磁場領域を検知領域２７とする。異物検知手段１４は感温センサ２８を備えており、感温センサ２８としてシート状の感温センサ２８（四角枠の内側の領域）が採用されている。これにより、シート状感温センサ２８を検知領域２７に張り巡らすことができ、検知領域２７全体の広範囲な領域において温度を検知することが可能となる。また、シート状の感温センサ２８として、例えばＰＴＣセンサ又はＮＴＣセンサなどのセンサを用いて、感温センサ２８の抵抗値を渦電流が流れない値にまで高めることで、センサ自体の昇温を防止できる。
　図５（ａ），（ｂ）は、シート状の感温センサ２８の別の配置例を示す地上側コイルユニット１２の外観上面図である。図５（ａ）のシート状の感温センサ２８は、複数の帯状のシートが放射状に配置された形態を有している。図５（ｂ）のシート状の感温センサ２８は、複数の帯状のシートが、互いに離間して平行に配列された形態を有している。このようにシート状の感温センサ２８を帯状に配置することにより、電磁界による渦電流ループが形成されることを抑制でき、センサ自体の昇温を防止しつつ広範囲を検知することが可能となる。
　図６（ａ）～（ｃ）は、シート状の感温センサ２８の配置例を示す地上側コイルユニットの断面図である。図６（ａ）～（ｃ）に示すように、コイル２６は電磁界を透過する絶縁材料で作られた支持台３２上に配置されており、筐体であるカバー２９は、支持台３２に取り付けられるとともに、コイル２６を覆うように配置されている。
　図６（ａ）は、コイル２６を覆うカバー２９の内郭面上にシート状の感温センサ２８が配置された例である。また、図６（ｂ）では、カバー２９の外郭面上にシート状の感温センサ２８が配置されており、図６（ｃ）では、カバー２９の外郭面と内郭面との間（すなわち、カバー２９の内部）にシート状の感温センサ２８が配置されている。図６（ａ）～（ｃ）に示されるように、シート状の感温センサ２８はカバー２９の外郭面からコイル２６の間に配置されていれば良く、このように配置されることで侵入した異物３０の昇温による伝導熱３１をシート状の感温センサ２８により的確に検知できる。
　次に、図７Ａおよび図７Ｂのフローチャートを参照しながら、異物検知と伝送電力制御について説明する。
　図７Ａ のフローチャートのステップＳ１において、受電装置４を搭載した車両が、そのコイルユニット１８が地上側コイルユニット１２に対向するように停止し、給電装置側制御部１６が受電装置側制御部２４から電力指令値を受信する。電力指令値が受信されると給電装置側制御部１６は、ステップＳ２において、異物検知手段１４が温度測定動作を開始し、異物検知手段１４の測定温度は給電装置側制御部１６に入力され、初期温度値として記憶される。なお、異物検知手段１４の温度測定部分には、シート状の感温センサ２８が用いられており、コイルユニット１２を覆うカバー２９上における電磁場領域を検知領域として温度測定する。
　その後、ステップＳ３において、給電装置側制御部１６は、インバータ部１０に電力伝送開始を指示し、地上側コイルユニット１２から車両側コイルユニット１８への電力供給を開始する。
　ステップＳ４においては、給電装置側制御部１６が異物検知手段１４の検知結果（シート状の感温センサ２８による検知温度）と初期値を比較し、侵入した異物による昇温があるかを判定する。ステップＳ４において、検知温度が初期値を超えている場合には侵入異物による昇温があると判定され、異物の過熱による拡大被害を防止するため、ステップＳ５に移行し、伝送電力を制御するための異物処理を行う。ステップＳ４において、検知温度が初期値以下である場合には侵入異物による昇温がないと判定され、ステップＳ６において、給電装置側制御部１６はインバータ部１０に電力伝送を継続させる。
　図７Ｂのフローチャートは、図７ＡのフローチャートにおけるステップＳ５の異物処理の詳細を示している。異物処理では、まずステップＳ２１において、異物侵入を表示や音などの告知手段により告知する。次にステップＳ２２において、侵入異物の昇温が、機器の故障などの拡大被害に至る可能性があるかを測定された検知温度と設定値の比較により判定する。
　ステップＳ２２において、侵入異物の昇温が拡大被害に至ると判定された場合（すなわち、検知温度が設定値を超過している場合）には、ステップＳ２３に移行し、給電装置側制御部１６が、地上側コイルユニット１２から車両側コイルユニット１８への伝送電力を所定量（例えば、１／２）落とす、あるいは電力伝送を停止するなどの伝送電力を抑制する制御を行う。さらに、ステップＳ２４において、異物侵入により伝送電力を制御していることを表示や音などの告知手段により告知して、異物処理を終了する。
　一方、ステップＳ２２において、侵入異物の昇温が拡大被害に至らないと判定された場合（すなわち、検知温度が設定値以下である場合）には、ステップＳ２３、ステップＳ２４を迂回して異物処理を終了する。
　図７Ａ のフローチャートのステップＳ７では、人による異物排除や車の使用などの理由により、電力伝送を中断する指示がある場合、ステップＳ９に移り、給電装置側制御部１６はインバータ部１０に電力伝送終了を指示し、地上側コイルユニット１２から車両側コイルユニット１８への電力供給を停止し、異物検知手段１４は温度測定動作を終了する。
　ステップＳ７において、電力伝送の中断指示がない場合、ステップＳ８に移り、充電が完了したかどうかを判定し、充電が完了していない場合にはステップＳ４に戻り、充電が完了している場合にはステップＳ９において電力供給を終了するとともに、異物検知動作を終了する。
　上述の説明では、給電装置２の地上側コイルユニット１２にシート状の感温センサ２８が設置されている場合について一例として説明したが、本発明はこのような場合についてのみ限定されない。このような場合に代えて、例えば、受電装置４の車両側コイルユニット１８にシート状の感温センサが設置されているような場合であっても良い。さらに給電装置２の地上側コイルユニット１２および受電装置４の車両側コイルユニット１８にシート状の感温センサがそれぞれ設置されているような場合であっても良い。
　また、図７Ａおよび図７Ｂのフローチャートに示す処理では、初期値と設定値との２つの温度基準を設けて、段階的に異物検出等の処理を行う場合について説明したが、例えば設定値を初期値として、１つの温度基準により異物検出等の処理を行っても良い。
　なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
　以上のように、本発明に係る非接触電力伝送に用いられる給電装置及び受電装置では、給電装置から受電装置への給電中に電磁場領域近辺で侵入した異物による昇温が生じた場合に確実に給電制御を行うようにしたので、例えば人や物が不注意にあるいは誤って近づく可能性がある電気推進車両の受電装置への給電等に有用である。
　本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　２０１１年６月３０日に出願された日本国特許出願Ｎｏ．２０１１－１４６２５５号の明細書、図面、および特許請求の範囲の開示内容は、全体として参照されて本明細書の中に取り入れられるものである。

Claims (4)

  1. 　受電装置へと非接触で電力を供給する給電装置であって、
    　入力された交流電流により磁束を発生する一次コイルと、
    　前記一次コイルを覆うカバーと、
    　前記カバー上の物体の温度を検出するシート状感温センサと、
    を備える、給電装置。
  2. 　前記シート状感温センサは、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）センサ又はＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）センサであり、前記磁束による渦電流が流れない抵抗値を有する、請求項１に記載の給電装置。
  3. 　前記シート状感温センサは、前記カバー外郭面から前記一次コイルの間に設置される、請求項１に記載の給電装置。
  4. 　給電装置側から非接触で電力供給を受ける受電装置であって、
    　前記給電装置側の一次コイルで発生した磁束に応じて起電力を発生する二次コイルと、
    　前記二次コイルを覆うカバーと、
    　前記カバー上の物体の温度を検出するシート状感温センサと、
    を備える、受電装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014135796A (ja) * 2013-01-08 2014-07-24 Ihi Corp 異物検知装置
EP2963763A1 (de) * 2014-07-02 2016-01-06 Robert Bosch Gmbh Induktive ladeeinrichtung und vorrichtung zur erkennung eines fremdobjektes an einer oberfläche einer induktiven einrichtung zur energieübertragung
CN105264742A (zh) * 2013-05-14 2016-01-20 株式会社村田制作所 用于非接触电力传输的供电装置及受电装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6085988B2 (ja) * 2013-02-14 2017-03-01 トヨタ自動車株式会社 受電装置および送電装置
JP6148501B2 (ja) * 2013-03-01 2017-06-14 株式会社東芝 送電システム
US20140253026A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-11 O2 Micro Inc. Apparatus, Method, and System for Wirelessly Charging an Electronic Device
CN105264347B (zh) * 2013-05-14 2018-01-09 株式会社村田制作所 用于非接触电力传输的供电装置及受电装置
WO2014185094A1 (ja) * 2013-05-14 2014-11-20 株式会社村田製作所 非接触電力伝送用の給電装置および受電装置
JP2015104161A (ja) 2013-11-21 2015-06-04 トヨタ自動車株式会社 非接触送電装置および非接触電力伝送システム
JP6228499B2 (ja) 2014-03-28 2017-11-08 株式会社Ｓｏｋｅｎ 直動ロボットの無線給電装置
JP2015204707A (ja) * 2014-04-15 2015-11-16 トヨタ自動車株式会社 非接触送電装置
JP6872715B2 (ja) * 2016-01-27 2021-05-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非接触給電システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172874A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 非接触充電装置
JP2009264803A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Murata Mfg Co Ltd 面状温度検出センサ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172874A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 非接触充電装置
JP2009264803A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Murata Mfg Co Ltd 面状温度検出センサ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014135796A (ja) * 2013-01-08 2014-07-24 Ihi Corp 異物検知装置
CN104798287A (zh) * 2013-01-08 2015-07-22 株式会社Ihi 异物检知装置
US10018516B2 (en) 2013-01-08 2018-07-10 Ihi Corporation Foreign matter detection device
CN105264742A (zh) * 2013-05-14 2016-01-20 株式会社村田制作所 用于非接触电力传输的供电装置及受电装置
CN105264742B (zh) * 2013-05-14 2018-04-10 株式会社村田制作所 用于非接触电力传输的供电装置及受电装置
EP2963763A1 (de) * 2014-07-02 2016-01-06 Robert Bosch Gmbh Induktive ladeeinrichtung und vorrichtung zur erkennung eines fremdobjektes an einer oberfläche einer induktiven einrichtung zur energieübertragung

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