WO2013153772A1 - 非接触電力伝送装置、並びにこれに用いる給電装置及び受電装置 - Google Patents

Abstract

　非接触電力伝送装置の給電装置は、磁束を発生する一次コイル（１６）と、一次コイル（１６）を収容する一次コイルケース（２２）と、一次コイルケース（２２）を受電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース上下動部（２４）とを備えている。ケース上下動部（２４）は、一次コイルケース（２２）に載った異物が除去されるように、一次コイルケース（２２）を傾斜させる構成を有する。

Description

非接触電力伝送装置、並びにこれに用い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装置に関する。

　図５は、従来の非接触電力伝送システム１の構成を示す模式図である。図５において、地上には電源に接続された送電のための給電装置２が配置され、電気推進車両には受電装置３が搭載されている。給電装置２は給電のための一次コイル４を備えており、受電装置３は受電のための二次コイル５を備えている。

　給電装置２には可動手段６が取り付けられており、給電時において、可動手段６は、その電力伝送効率を向上させることを目的として、給電装置２（一次コイル４）を二次コイル５に接近させる。一次コイル４と二次コイル５とが接近した後、給電装置２は一次コイル４に交流電流を供給する。この供給された交流電流によって磁束が形成されると、受電装置３の二次コイル５には、誘導起電力が生じ、これにより、一次コイル４から二次コイル５へと非接触に電力が伝達される。

　受電装置３は、例えば車載バッテリー（図示せず）に接続されており、上述の給電装置２から伝達された電力を車載バッテリーに充電する。この車載バッテリーに蓄積された電力によって車載のモータ（図示せず）が駆動される。

　なお、給電装置２と受電装置３との間では、非接触給電を行っている間、例えば無線通信装置（図示せず）によって必要な情報交換が行われる。

特開２０１０－１８３８０４号公報

　給電装置２は、例えば車庫内の地面等に設置される。そして、使用者が、給電装置２に異物が載っていることに気づかずに、例えば給電のために、給電装置２上方に受電装置３が来るように車両を停車することが想定される。上述のように、給電時に給電装置２は、可動手段６によって受電装置３に近づけられる。しかしながら、異物が載った状態では給電装置２と受電装置３とに異物が挟まれ、給電装置２を受電装置３に十分に近づけることができない。また異物が挟まった状態において、給電装置２を受電装置３にさらに近づけようとすると、給電装置２及び受電装置３が破損する虞がある。

　また、特に、異物として金属物が給電装置２上に存在した状態において、電力伝送を行った場合、金属物が過熱される。侵入した異物が過剰に昇温すると、給電装置２や受電装置３に故障などの被害をもたらす可能性がある。さらに、上記の金属製の異物として、磁束が鎖交可能なループ状の導電体等が一次コイル４と二次コイル５との間に挿入されると、導電体両端に起電力が発生する可能性がある。

　以上のことから、電力伝送を行う際には一次コイル４と二次コイル５との間に異物が存在しないことが求められる。

　本発明は、上記問題を解決するものであり、例えば電力伝送の開始前に、一次コイルと二次コイルとの間に入った異物を除去することができる非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。

　本開示の第１態様では、給電装置と受電装置との間で非接触に電力伝送を行う非接触電力伝送装置において、給電装置は、磁束を発生する一次コイルと、一次コイルを収容するコイルケースと、コイルケースを受電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えている。ケース位置調整部は、コイルケースに載った異物が除去されるように、コイルケースを傾斜させる構成を有するものである。

　この態様によると、ケース位置調整部は、給電装置のコイルケースを傾斜させることができる。これにより、仮に給電装置のコイルケースに異物が載っていたとしても、そのコイルケースが傾斜することによって異物は落下し、除去される。すなわち、例えば給電のために、給電装置のコイルケースを受電装置に接近させる前に、そのコイルケースに載った異物を除去することができる。これにより、本態様に係る非接触電力伝送装置は、安全でかつ高効率な電力供給を実現することができる。さらに、異物除去のための新たな装置を設ける必要がない。

　本開示の第２態様では、対向して配置された受電装置に対して、非接触に給電を行う給電装置は、磁束を発生する一次コイルと、一次コイルを収容するコイルケースと、そのコイルケースを受電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えている。ケース位置調整部は、コイルケースに載った異物が除去されるように、コイルケースを傾斜させる構成を有するものである。

　本開示の第３態様では、非接触電力伝送装置の給電装置から伝送された電力を受電する受電装置は、給電装置から受けた磁束に応じて起電力を発生する二次コイルと、二次コイルを収容するコイルケースと、そのコイルケースを給電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えている。ケース位置調整部は、コイルケースに載った異物が除去されるように、コイルケースを傾斜させる構成を有するものである。

　本発明によれば、ケース位置調整部がコイルケースを傾斜させることによって、コイルケース上に載った異物の除去動作を行うため、異物除去のための新たな装置を設けることなく、コイルケースに載った異物を除去できる。これにより、本開示に係る非接触電力伝送装置は、新たな装置を設けることなく、安全でかつ高効率な電力供給を実現することができる。

実施形態に係る非接触充電装置のブロック図である。 電力供給時（給電時）における非接触電力伝送装置の状態を示す模式図である。 異物除去動作時における給電装置の状態を示す模式図である。 ケース上下動部の動作及び伝送電力制御を示すフローチャートである。 従来の非接触電力伝送システムの構成を示す模式図である。

　本開示の第１形態では、給電装置と受電装置との間で非接触に電力伝送を行う非接触電力伝送装置において、給電装置は、磁束を発生する一次コイルと、一次コイルを収容するコイルケースと、コイルケースを受電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えている。ケース位置調整部は、コイルケースに載った異物が除去されるように、コイルケースを傾斜させる構成を有するものである。

　この形態によると、ケース位置調整部は、コイルケースを傾斜させることによって異物を落下させ、除去する。これにより、例えば給電のために、給電装置のコイルケースを受電装置に接近させる前に、そのコイルケースに載った異物を除去することができる。したがって、本態様に係る非接触電力伝送装置は、安全でかつ高効率な電力供給を実現することができる。さらに、異物除去のための新たな装置を設ける必要がない。

　本開示の第２形態では、第１形態において、ケース位置調整部は、コイルケースを支持し、かつ独立して伸縮動作する複数の支持アームを有しており、各支持アームの伸長速度または収縮速度を異ならせることによってコイルケースを傾斜させるものである。

　この形態によると、各支持アームの伸長速度（収縮速度）を異ならせることによって給電装置のコイルケースを傾斜させるため、例えば給電のために、給電装置のコイルケースを受電装置に接近させる途中の過程において、そのコイルケースを傾斜させることが可能となる。したがって、異物除去のための時間を別途設ける必要がない。また、支持アームの伸長速度（収縮速度）の違いによってコイルケースを傾斜させるため、そのコイルケースを傾斜させるための新たな機構（例えばコイルケース及び支持アームへの追加機構）等を設ける必要がない。

　本開示の第３形態では、第２形態において、一次コイルを含むコイルケースは、重心が、平面的に見て、コイルケースの中央部から偏心している。

　この形態によると、一次コイルが内部に収容された状態におけるコイルケースは、重心が、平面的に見て、コイルケースの中央部から偏心している。例えば、ケース位置調整部が同じ駆動力で各支持アームを駆動した場合において、例えば、給電のために給電装置のコイルケースを受電装置に接近させるとき、各支持アームに加わる荷重が異なるため、各支持アームの伸長速度が異なる。したがって、コイルケースを大きく傾斜させることができる。また、各支持アームの伸長速度を異ならせる等の制御等を必要としない。なお、給電終了後の支持アームの収縮動作についても上記の伸長動作と同様であり、収縮速度を異ならせる等の特別な制御なしにコイルケースを大きく傾斜させることができる。

　本開示の第４形態では、第２形態において、一次コイルは、平面的に見て、コイルケースの周縁部に配置されている。

　この形態によると、一次コイルは、平面的に見て、コイルケースの周縁部に配置されているため、第３形態と同様に、各支持アームに加わる荷重が異なり、結果として各支持アームの伸長速度（収縮速度）が異なる。したがって、給電装置のコイルケースを大きく傾斜させることができる。また、各支持アームの伸長速度（収縮速度）を異ならせる等の制御等を必要としない。

　本開示の第５形態では、第１形態において、ケース位置調整部は、コイルケースを傾斜させた状態において、コイルケースに振動を与えるよう動作する構成を有するものである。

　この形態によると、コイルケースを傾斜させた状態において、そのコイルケースに振動を与えることができるため、コイルケースが傾斜しただけでは落下しなかった異物等をコイルケースから確実に落下させる（除去する）ことができる。

　本開示の第６形態では、対向して配置された受電装置に対して、非接触に給電を行う給電装置は、磁束を発生する一次コイルと、一次コイルを収容するコイルケースと、コイルケースを受電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えている。ケース位置調整部は、コイルケースに載った異物が除去されるように、コイルケースを傾斜させる構成を有するものである。

　本開示の第７形態では、非接触電力伝送装置の給電装置から伝送された電力を受電する受電装置は、給電装置から受けた磁束に応じて起電力を発生する二次コイルと、二次コイルを収容するコイルケースと、コイルケースを給電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えている。ケース位置調整部は、コイルケースに載った異物が除去されるように、コイルケースを傾斜させる構成を有するものである。

　第６（第７）の形態によると、給電装置（受電装置）は、コイルケースを傾斜させることによってコイルケースに載った異物を落下させ、除去する。これにより、例えば、給電（受電）のために給電装置（受電装置）のコイルケースを受電装置（給電装置）に接近させる前に、そのコイルケースに載った異物を除去することができる。したがって、本態様に係る給電装置（受電装置）を備えた非接触電力伝送装置は、安全でかつ高効率な電力供給を実現することができる。さらに、異物除去のための新たな装置を設ける必要がない。

　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。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態に係る非接触電力伝送装置のブロック図である。図１に示すように、非接触電力伝送装置１０は、例えば駐車スペースの地上に設置される給電装置１１と、例えば電気推進車両に搭載される受電装置１２とを備えている。

　給電装置１１は、商用電源１３に接続された電源部１４と、電源部１４の出力を受けるインバータ部１５と、インバータ部１５からの出力を受けて磁束を発生する一次コイル１６（図１ではコイルユニットと表記）と、給電装置１１を制御する給電制御部（例えば、マイコン。図１では制御部と表記）１７とを備えている。商用電源１３は、例えば低周波交流電源である２００Ｖ商用電源である。

　受電装置１２は、一次コイル１６から受けた磁束に応じて起電力を発生する二次コイル１８（図１ではコイルユニットと表記）と、二次コイル１８の出力を受ける整流部１９と、整流部１９からの出力を受ける負荷（バッテリー）２０と、受電装置１２を制御する受電制御部（例えば、マイコン。図１では制御部と表記）２１とを備えている。すなわち、一次コイル１６と二次コイル１８は非接触の状態で磁界によって接続され、一次コイル１６から二次コイル１８に対し電力供給が行われる。

　受電制御部２１は、バッテリー２０の残電圧を検知し、検知した電圧値に応じて電力指令値を決定する。給電制御部１７は、無線通信を介して、受電制御部２１によって決定された電力指令値を受信する。給電制御部１７は、一次コイル１６から検知した給電電力と、受電制御部２１から受信した電力指令値とを比較し、給電電力の値が電力指令値となるようにインバータ部１５を駆動する。受電制御部２１は、給電中における受電電力を検知し、バッテリー２０に過電流や過電圧がかからないように、給電制御部１７に送信する電力指令値を変更する。

　図２は給電時（電力供給時）における非接触電力伝送装置の状態を示す模式図である。

　図２に示すように、受電装置１２は、二次コイル１８を収容するコイルケースとしての二次コイルケース２６をさらに備えており、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１１は、一次コイル１６を収容するコイルケースとしての一次コイルケース２２と、一次コイルケース２２を受電装置１２に接近する方向（図２において上方向）および離反する方向（図２において下方向）に移動させる複数の支持アームを有するケース位置調整部としてのケース上下動部２４とをさらに備えており、例えば地上に設置される。

　ケース上下動部２４は、独立した伸縮動作が可能に構成された２つの一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを備えている。一方の一対の支持アーム２３ａは、それらの一端が地面に固定され、他端が一次コイルケース２２の図面左側方における下端寄りの部分（以下、左側方下端部と称する）に固定されている。また、他方の一対の支持アーム２３ｂは、その一端が地面に固定され、他端が一次コイルケース２２の図面右側方における下端寄りの部分（以下、右側方下端部と称する）に固定されている。

　一対の支持アーム２３ａは、対峙して立設された２つの支持アーム２３ａ１，２３ａ２を備えており、各支持アーム２３ａ１，２３ａ２は、アームの長手方向の中央部分において互いに離反する方向に屈折可能に構成されている。同様に、一対の支持アーム２３ｂは、対峙して立設され、互いに離間する方向に屈折可能な２つの支持アーム２３ｂ１，２３ｂ２を備えている。そして、支持アーム２３ａ１と支持アーム２３ａ２および支持アーム２３ｂ１と支持アーム２３ｂ２が互いに連動して伸長／収縮することにより、上下方向の伸縮動作を実現している。これにより、ケース上下動部２４は、複数の支持アーム２３ａ１，２３ａ２，２３ｂ１，２３ｂ２を介して、一次コイルケース２２を支持するとともに、例えば、一次コイルケース２２が二次コイルケース２６に接触状態（給電状態）となる給電位置（図２参照）と、一次コイルケース２２が下降して、二次コイルケース２６から離反し、地面に接近した待機状態となる待機位置（図示せず）との間で一次コイルケース２２を上下方向に移動させる。

　給電装置１１の電源部１４、インバータ部１５、及び給電制御部１７は、電源筺体２５に収納される。なお、インバータ部１５及び給電制御部１７は必ずしも電源筺体２５に収納される必要はない。

　＜給電動作＞
　給電装置１１から受電装置１２に電力を伝送するのに際し、使用者は車両を適宜移動させて、受電装置１２が給電装置１１の上方に位置するように車両を停車させる。このとき、一次コイルケース２２は、待機位置で待機している。

　車両の停車後、ケース上下動部２４は、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを介して一次コイルケース２２を待機位置から給電位置に向かって移動（上昇）させる。ここで、車両はタイヤ下の状態や積載荷物の重量に応じて車高が変化したり、車体底部が傾斜したりする場合があり、受電装置１２も車両の車高変化や傾斜に応じてその位置が変動する。これに対して、ケース上下動部２４は、それぞれ独立して伸縮する一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを介して一次コイルケース２２を上昇させるため、車両の車高が変化したり、車体底部が傾斜したりした場合であっても、一次コイルケース２２の上面と二次コイルケース２６の下面とを密着させることが可能であり、結果として一次コイル１６と二次コイル１８とを最も近接させることができる。

　この状態において、給電制御部１７がインバータ部１５を駆動制御することによって、一次コイル１６と二次コイル１８との間に高周波の電磁場が形成される。受電装置１２は、高周波の電磁場から電力を取り出し、取り出した電力によってバッテリー２０を充電する。充電が終了した後、ケース上下動部２４は、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを介して一次コイルケース２２を給電位置から待機位置に向かって移動（下降）させる。

　ここで、各支持アーム２３ａ１，２３ａ２，２３ｂ１，２３ｂ２が、一次コイルケース２２を上方に付勢する付勢手段（例えばバネ）を備えていてもよい。これにより、一次コイルケース２２が二次コイルケース２６と接触した給電位置にある場合において、例えば車両に人が乗るなどにより車高が低下したときにも、一次コイルケース２２は各支持アーム２３ａ１，２３ａ２，２３ｂ１，２３ｂ２によって上方に付勢されているため、一次コイルケース２２と二次コイルケース２６とが軽い接触状態を維持することできる。

　＜異物除去動作＞
　図３は異物除去動作時における給電装置の状態を示す模式図であり、図３を用いて、異物除去動作について詳細に説明する。

　なお、以下の説明において、一次コイル１６は、一次コイルケース２２の周縁部（図３で右寄りの周縁部）に配置されているものとする。また、一次コイルケース２２（単体）の重心は、平面的に見て、一次コイルケース２２の中央であるものとする。したがって、一次コイル１６の重心は一次コイルケース２２の重心と異なっているものとする。換言すると、一次コイル１６を含む一次コイルケース２２（以下、単に一次コイルケース２２と称する）の重心が、平面的に見て、一次コイルケース２２の中央から偏心している。

　また、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂは、それぞれ同じ駆動力によって一次コイルケース２２を上昇または下降させるものとする。

　ケース上下動部２４は、例えば一次コイルケース２２を待機位置から給電位置に移動させるとき、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを介して、一次コイルケース２２を上昇させる。ここで、一次コイルケース２２の重心は、一次コイルケース２２の中央から偏心しているため、一次コイルケース２２からそれぞれの一対の支持アーム２３ａ，２３ｂに加わる荷重が異なる。一対の支持アーム２３ａ，２３ｂは、それぞれ同じ駆動力で一次コイルケース２２を上昇させるが、一次コイルケース２２の重心のずれによって、一対の支持アーム２３ａと比較して一対の支持アーム２３ｂの伸長速度が遅くなり、結果として一次コイルケース２２が大きく傾斜する。すると、一次コイルケース２２に異物２７が載っていた場合には、異物２７が落下し、除去される。

　一次コイルケース２２が傾斜した状態で、さらに一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを伸長させると、一次コイルケース２２の図面左側方における上端角部（以下、左側方上端角部と称する）が二次コイルケース２６に当接する。その後、一対の支持アーム２３ａは、一次コイルケース２２と二次コイルケース２６との接触圧力が所定圧力以上に強まらないように伸長を停止する一方、一対の支持アーム２３ｂはその伸長を継続する。

　ケース上下動部２４が上記に示すように一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを駆動することによって、一次コイルケース２２が二次コイルケース２６に当接するとともに、それぞれの一対の支持アーム２３ａ，２３ｂの伸長速度が変化する。その結果として、一次コイルケース２２に激しい揺れが発生する。この一次コイルケース２２が傾斜した状態での急激な揺れによって、一次コイルケース２２が傾斜しただけでは落下しなかった異物２７を一次コイルケース２２から確実に落下させることができる。

　一対の支持アーム２３ｂは、一次コイルケース２２の上面が二次コイルケース２６の下面に全体的に接触した状態で伸長を停止する（図２参照）。

　なお、図３では、一対の支持アーム２３ａの伸長速度が、一対の支持アーム２３ｂの伸長速度よりも速い例について示しているが、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂの伸長速度の関係が反対になっていてもかまわない。

　図４はケース上下動部の動作及び伝送電力制御を示すフローチャートであり、図４のフローチャートを参照しながら、ケース上下動部２４の動作並びに非接触電力伝送装置１０の制御について詳細に説明する。

　まず、ステップＳ１において、使用者は、受電装置１２を搭載した車両を移動させて、受電装置１２の二次コイルケース２６が一次コイルケース２２に対向するように車両を停止する。使用者が、例えば車両内からバッテリー２０への充電を指示すると、受電制御部２１は給電制御部１７に電力指令値を送信する。

　次に、ステップＳ２において、給電制御部１７（図４では給電装置側制御部と表記）は、受電制御部２１からの電力指令値を受信すると、ケース上下動部２４を起動させる。起動されたケース上下動部２４は、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを伸長させて、一次コイルケース２２を上昇させる。ここで、ケース上下動部２４は同じ駆動力によって一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを伸長させるが、一次コイルケース２２の重心が偏っているため、一対の支持アーム２３ｂの伸長速度が、一対の支持アーム２３ａの伸長速度より遅くなり、一次コイルケース２２は徐々に傾斜角度を拡大させつつ上昇する。この一次コイルケース２２の傾斜によって、仮に一次コイルケース２２に異物２７が載っていたとしても、異物２７は落下し、除去される。

　一次コイルケース２２が傾斜した状態で、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂは伸長を継続し、一次コイルケース２２の左側方上端角部が二次コイルケース２６に当接する。このとき、一次コイルケース２２は、最大傾斜状態となる。その後、一対の支持アーム２３ａは、一次コイルケース２２と二次コイルケース２６との接触圧力が所定圧力以上に強まらないように伸長を停止する一方、一対の支持アーム２３ｂは伸長を継続する（ステップＳ３）。このとき、給電制御部１７による制御なしにケース上下動部２４等が上記の接触圧力の所定圧力未満への調整動作をしてもよい。

　上記に示すように一次コイルケース２２が二次コイルケース２６に当接するとともに、それぞれの一対の支持アーム２３ａ，２３ｂの伸長速度が変化する。その結果として、一次コイルケース２２に激しい揺れが発生する（ステップＳ３）。

　ステップＳ４において、一次コイルケース２２の上面が二次コイルケース２６の下面に全体的に接触（例えば密着）した状態になると、給電制御部１７はケース上下動部２４による一対の支持アーム２３ａ，２３ｂの駆動を停止させる。

　ステップＳ５において、給電制御部１７は、インバータ部１５に電力伝送開始を指示し、上記指示に基づいて、ステップＳ６において、一次コイル１６から二次コイル１８への電力の供給が開始される。

　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Ｓ７で“ＮＯ”）、フローはステップＳ８に移行し、受電制御部２１は充電が完了したかどうかを判定する。ステップＳ８において、充電が完了していない場合には（ステップＳ８で“ＮＯ”）、ステップＳ６に戻って充電を継続する一方、充電が完了している場合には（ステップＳ８で“ＹＥＳ”）、フローはステップＳ９に移行し、受電制御部２１が給電制御部１７に電力伝送を終了する信号を送信して電力供給を終了する。

　一方で、ステップＳ７において、電力伝送の中断指示があった場合（ステップＳ７で“ＹＥＳ”）、フローはステップＳ９に移行し、受電制御部２１が給電制御部１７に電力伝送を終了する信号を送信して電力供給を終了する。

　ステップＳ１０において、給電制御部１７は受電制御部２１からの電力伝送終了信号を受けて、ケース上下動部２４を起動する。起動されたケース上下動部２４は、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを収縮させて、一次コイルケース２２を下降させる。ここで、一対の支持アーム２３ａ，２３ｂが収縮する際には、一対の支持アーム２３ｂの収縮速度が、一対の支持アーム２３ａの収縮速度より速くなるため、一次コイルケース２２は傾斜した状態で下降する。給電時の一次コイルケース２２と二次コイルケース２６との密着によって、二次コイルケース２６に付着した汚れ（異物）や水滴等が一次コイルケース２２に付着する場合があるが、上記の一次コイルケース２２の傾斜によってそれらの異物や水滴等を落下させることができる。

　その後、一次コイルケース２２は、右側方下端部から接地面（例えば地面）に接地し、一対の支持アーム２３ｂが収縮動作を停止する一方、一対の支持アーム２３ａは収縮動作を継続する。ケース上下動部２４が上記のように一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを駆動することによって、一次コイルケース２２が接地面に当接するとともに、それぞれの一対の支持アーム２３ａ，２３ｂの収縮速度が変化する。その結果として、一次コイルケース２２に激しい揺れが発生する。これにより、一次コイルケース２２が傾斜した状態で激しく揺れるため、一次コイルケース２２が傾斜しただけでは落下しなかった異物や水滴等を一次コイルケース２２から確実に落下させることができる。

　一次コイルケース２２の左側方下端部が接地面（例えば地面）に接地すると、ケース上下動部２４は一対の支持アーム２３ａの収縮動作を停止させ、一次コイルケース２２の下降が完了する。ケース上下動部２４の動作が停止すると、非接触電力伝送装置１０の動作は完了し、非接触電力伝送装置１０は停止する（ステップＳ１１）。

　以上のように、本態様によると、ケース上下動部２４は一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを駆動して、待機位置と給電位置との間で一次コイルケース２２を移動させる際に、それぞれの一対の支持アーム２３ａ，２３ｂの伸長速度を異ならせることによってコイルケースを傾斜させる。これにより、一次コイルケース２２が二次コイルケース２６に全体的に接触（例えば密着）する前に、一次コイルケース２２に載った異物２７を除去することができる。また、異物除去のための新たな装置を設けることなく、一次コイルケース２２に載った異物２７を除去することができる。さらに、電力伝送中は、一次コイルケース２２が二次コイルケース２６に密着するため、一次コイル１６と二次コイル１８との間に異物２７が侵入することがない。したがって、本態様に係る非接触電力伝送装置１０は安全で高効率な電力供給が可能となる。

　また、本態様によると、一次コイルケース２２の重心が、平面的に見て、中央から偏心しているため、同じ駆動力によって一対の支持アーム２３ａ．２３ｂを駆動した場合でも、一次コイルケース２２を大きく傾斜させることができる。これにより、ケース上下動部２４による各一対の支持アーム２３ａ，２３ｂへの制御等（例えば伸長速度／収縮速度を異ならせるような駆動制御）をすることなく一次コイルケース２２に載った異物２７を除去することができる。

　さらに、一次コイルケース２２が傾斜した状態において、一次コイルケース２２の二次コイルケース２６及び接地面への当接、並びに各一対の支持アーム２３ａ，２３ｂの伸長速度／収縮速度の変化等が発生するようにケース上下動部２４が各一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを駆動するため、一次コイルケース２２には急激な揺れが発生する。これにより、一次コイルケース２２に載った異物２７をより確実に除去することができる。しかも、振動を発生させるために新たな装置等を設ける必要がない。

　以上、上述の実施の形態を挙げて本発明について説明を実施したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。

　例えば、上述の実施の形態では、各一対の支持アーム２３ａ，２３ｂは、同じ駆動力によって一次コイルケース２２を上昇または下降させるものとしたが、これに限定されない。例えば、図２および図３に示す一次コイルケース２２を用いて、ケース上下動部２４が異なる駆動力によって各一対の支持アーム２３ａ，２３ｂを駆動してもよい。具体的には、一対の支持アーム２３ａを上昇させる駆動力を、一対の支持アーム２３ｂを上昇させる駆動力よりも強くすることによって、一次コイルケース２２を傾斜させる速度を速めることができる。

　また、一次コイルを含む一次コイルケースの重心が、平面的に見て、一次コイルケースの中央から偏心しているものとしたが、一次コイルケースの重心が、平面的に見て、中央にあってもよい。このとき、ケース上下動部はそれぞれの一対の支持アームを駆動する駆動力を異ならせることによって、一次コイルケースを大きく傾斜させるようにすればよい。

　また、例えば一次コイルは、その重心が、平面的に見て、一次コイルケースの中央になるように配置し、一次コイルケースについて、その重心が上記中央からずれる（偏心する）ように構成または成形等するようにしてもよい。

　また、上述の実施の形態では、一次コイルケースは、二次コイルケース及び接地面への当接、並びに各一対の支持アームの伸長速度／収縮速度の変化等によって激しく揺れるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、一次コイルケースが水平面に対して傾斜し、かつ一次コイルケースが二次コイルケースや接地面に接触していない状態において、例えば各支持アーム自身を振動させるように構成して、一次コイルケースを激しく揺らしてもよい。

　また、上述の実施の形態では、各一対の支持アームは、それぞれ２つの支持アームを備えているものとしたが、各一対の支持アームが３つ以上の支持アームによって構成されていてもよいし、各一対の支持アームに代えて各１つの支持アームによって構成されていてもかまわない。

　また、例えば、２つの一対の支持アームに代えて、ケース上下動部は１つの支持アームによって一次コイルケースを受電装置に接近する方向または離反する方向に移動させるものであり、その１つの支持アームに一次コイルケースを傾斜させる機構（図示しない）を追加するものとしてもよい。これにより、その機構の制御によって一次コイルケースを傾斜させることができる。

　また、本開示に係る非接触電力伝送装置は、例えば電気推進車両に搭載されたバッテリーへの充電機構と、バッテリーに充電された電力を取り出す機構とを有する構成となっていてもよい。例えば、バッテリーに充電された電力を取り出す場合には、地上側に二次コイルが設置され、その二次コイルを収容する二次コイルケース（コイルケース）が支持アームを介してケース上下動部（ケース位置調整部）によって駆動され、上昇または下降することになる。この場合においても、上述の態様と同様の制御及び動作によって同様の効果を得ることができる。

　以上のように、本発明は、給電装置から受電装置への給電中に電磁場領域への異物の存在を阻止することができるため、例えば待機時に異物が給電装置と受電装置との間に侵入する可能性がある電気推進車両への給電、及び電気推進車両からの受電等に有用である。

１０　非接触電力伝送装置
１１　給電装置
１２　受電装置
１６　一次コイル
１８　二次コイル
２２　一次コイルケース（コイルケース）
２６　二次コイルケース（コイルケース）
２３ａ１，２３ａ２，２３ｂ１，２３ｂ２　支持アーム
２４　ケース上下動部（ケース位置調整部）

Claims (7)

1.  給電装置と受電装置との間で非接触に電力伝送を行う非接触電力伝送装置であって、
   　前記給電装置は、
   　磁束を発生する一次コイルと、
   　前記一次コイルを収容するコイルケースと、
   　前記コイルケースを前記受電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えており、
   　前記ケース位置調整部は、前記コイルケースに載った異物が除去されるように、前記コイルケースを傾斜させる構成を有する
   ことを特徴とする非接触電力伝送装置。
2. 　請求項１記載の非接触電力伝送装置において、
   　前記ケース位置調整部は、前記コイルケースを支持し、かつ独立して伸縮動作する複数の支持アームを有しており、前記各支持アームの伸長速度または収縮速度を異ならせることによって前記コイルケースを傾斜させる
   ことを特徴とする非接触電力伝送装置。
3. 　請求項２記載の非接触電力伝送装置において、
   　前記一次コイルを含む前記コイルケースは、重心が、平面的に見て、当該コイルケースの中央部から偏心している
   ことを特徴とする非接触電力伝送装置。
4. 　請求項３記載の非接触電力伝送装置において、
   　前記一次コイルは、平面的に見て、前記コイルケースの周縁部に配置されている
   ことを特徴とする非接触電力伝送装置。
5. 　請求項１記載の非接触電力伝送装置において、
   　前記ケース位置調整部は、前記コイルケースを傾斜させた状態において、前記コイルケースに振動を与えるよう動作する構成を有する
   ことを特徴とする非接触電力伝送装置。
6. 　対向して配置された受電装置に対して、非接触に給電を行う給電装置であって、
   　磁束を発生する一次コイルと、
   　前記一次コイルを収容するコイルケースと、
   　前記コイルケースを前記受電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えており、
   　前記ケース位置調整部は、前記コイルケースに載った異物が除去されるように、前記コイルケースを傾斜させる構成を有する
   ことを特徴とする給電装置。
7. 　非接触電力伝送装置の給電装置から伝送された電力を受電する受電装置であって、
   　前記給電装置から受けた磁束に応じて起電力を発生する二次コイルと、
   　前記二次コイルを収容するコイルケースと、
   　前記コイルケースを前記給電装置に接近する方向および離反する方向に移動させるケース位置調整部とを備えており、
   　前記ケース位置調整部は、前記コイルケースに載った異物が除去されるように、前記コイルケースを傾斜させる構成を有する
   ことを特徴とする受電装置。

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