JP2015180149A - Power reception device and power transmission device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To adequately reduce the influence of a magnetic field to equipment even if environment during power transmission changes in a power transmission system in which power is transmitted in a non-contact manner from a power transmission device to a power reception device.SOLUTION: A foreign matter detection sensor is provided adjacent to a power reception coil 112. The foreign matter detection sensor is accommodated in a metal housing, in which a guard coil 126 and a temperature sensor for detecting the temperature T of the housing are provided. A phase control circuit 152 controls, on the basis of the phase of voltage inducted accompanying the power reception by the power reception coil 112, the phase of a voltage E4 supplied to the guard coil 126. The phase control circuit 152 further adjusts the phase of the voltage E4, on the basis of a detection value of the temperature sensor, in the direction to lower the temperature T.

Description

この発明は、受電装置および送電装置に関し、特に、非接触で電力を伝送する電力伝送システムに用いられる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, and more particularly to a power reception device and a power transmission device used in a power transmission system that transmits power in a contactless manner.

送電装置と受電装置との間で非接触で電力を伝送する電力伝送システムについて各種提案されている（特許文献１〜７等）。   Various power transmission systems that transmit power in a contactless manner between a power transmission device and a power reception device have been proposed (Patent Documents 1 to 7 and the like).

非接触電力伝送に用いられる受電装置や送電装置には、電力を非接触で授受するための受電コイルや送電コイルのほか、受電コイルと送電コイルとの間の異物の有無を検知する異物検知センサや、各コイルと共振回路を形成するためのキャパシタ、コイル近傍の温度を検出する温度センサ、コイルを冷却するための冷却装置等の機器が設けられ得る。   In the power receiving device and power transmitting device used for non-contact power transmission, in addition to the power receiving coil and power transmitting coil for exchanging power in a non-contact manner, a foreign object detection sensor for detecting the presence or absence of a foreign material between the power receiving coil and the power transmitting coil. In addition, devices such as a capacitor for forming a resonance circuit with each coil, a temperature sensor for detecting the temperature in the vicinity of the coil, and a cooling device for cooling the coil may be provided.

たとえば、特開２０１３−２４２１６８号公報（特許文献１）には、非接触で電力を伝送する電力伝送システムに用いられる受電装置や送電装置において、受電コイルや送電コイルに近接して配設され、受電コイルと送電コイルとの間の異物の有無を検知する異物検出装置を設けることが開示されている（特許文献１参照）。   For example, in JP2013-242168A (Patent Document 1), in a power receiving device and a power transmitting device used in a power transmission system that transmits power in a contactless manner, the power receiving coil and the power transmitting coil are disposed close to each other. It is disclosed to provide a foreign object detection device that detects the presence or absence of a foreign object between a power receiving coil and a power transmitting coil (see Patent Document 1).

特開２０１３−２４２１６８号公報JP2013-242168A 特開２００９−１３５８４０号公報JP 2009-135840 A 特開２０１３−１５４８１５号公報JP2013-154815A 特開２０１３−１４６１５４号公報JP2013-146154A 特開２０１３−１４６１４８号公報JP2013-146148A 特開２０１３−１１０８２２号公報JP 2013-110822 A 特開２０１３−１２６３２７号公報JP 2013-126327 A

上記の異物検出装置のように受電コイルや送電コイルに近接して配設される機器は、送電コイルから受電コイルへの送電時に、受電コイルおよび送電コイルの周囲に形成される磁界に曝される。機器が磁界に曝されると誤動作する可能性があるので、機器に対する磁界の影響を低減する必要がある。   A device arranged close to the power receiving coil or the power transmitting coil, such as the above foreign object detection device, is exposed to a magnetic field formed around the power receiving coil and the power transmitting coil during power transmission from the power transmitting coil to the power receiving coil. . Since the device may malfunction when exposed to a magnetic field, it is necessary to reduce the influence of the magnetic field on the device.

ここで、送電時に受電コイルおよび送電コイルがおかれる環境によって、機器に対する磁界の影響も変化する。たとえば、送電コイルが設置されるベースの材質や、受電コイルのカバーに付着した泥や氷雪等によって誘電率が変化し、機器に対する磁界の影響が変化する。このような環境の変化があっても、機器に対する磁界の影響を効果的に低減する必要がある。   Here, the influence of the magnetic field on the device also changes depending on the environment in which the power receiving coil and the power transmission coil are placed during power transmission. For example, the dielectric constant changes due to the material of the base on which the power transmission coil is installed, mud, ice and snow, etc. attached to the cover of the power reception coil, and the influence of the magnetic field on the device changes. Even if there is such a change in the environment, it is necessary to effectively reduce the influence of the magnetic field on the device.

この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムにおいて、送電時の環境が変化しても機器に対する磁界の影響を効果的に低減することである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a power transmission system that transmits power from a power transmission device to a power reception device in a contactless manner, even if the environment during power transmission changes. It is to effectively reduce the influence of the magnetic field.

この発明によれば、受電装置は、受電コイルと、機器と、金属物と、ガードコイルと、温度センサと、位相制御装置とを備える。受電コイルは、送電装置の送電コイルから非接触で受電する。機器は、受電コイルに近接して配設される。金属物は、機器に近接して配設される。ガードコイルは、送電コイルから受電コイルへの送電時に形成される第１磁界の機器への影響を抑制する第２磁界を生成する。温度センサは、金属物の温度を検出する。位相制御装置は、受電コイルによる受電に伴ない誘起される電圧（または電流）の位相に基づいて、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の位相を制御する。位相制御装置は、さらに、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の位相を、温度センサの検出値に基づいて金属物の温度が低下する方向に調整する。   According to this invention, the power receiving device includes a power receiving coil, a device, a metal object, a guard coil, a temperature sensor, and a phase control device. The power reception coil receives power in a non-contact manner from the power transmission coil of the power transmission device. The device is disposed close to the power receiving coil. The metal object is disposed close to the device. A guard coil produces | generates the 2nd magnetic field which suppresses the influence on the apparatus of the 1st magnetic field formed at the time of the power transmission from a power transmission coil to a receiving coil. The temperature sensor detects the temperature of the metal object. The phase control device controls the phase of the voltage (or current) supplied to the guard coil based on the phase of the voltage (or current) induced by receiving power by the power receiving coil. The phase control device further adjusts the phase of the voltage (or current) supplied to the guard coil in a direction in which the temperature of the metal object decreases based on the detection value of the temperature sensor.

この受電装置においては、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の位相は、受電コイルによる受電に伴ない誘起される電圧（または電流）の位相に基づいて制御され、さらに、温度センサの検出値に基づいて金属物の温度が低下する方向に調整される（温度に基づくフィードバック制御）。金属は、磁界に曝されると渦電流が発生して発熱するので、機器に近接して配設される金属物の温度が低下する方向に位相を調整することによって、機器に対する第１磁界の影響を確実に低減し得る。この受電装置においては、上記のような構成とすることにより、送電時に受電コイルおよび送電コイルがおかれる環境が変化しても、機器に近接して配設される金属物の温度に基づいて、機器に対する第１磁界の影響を低減するように位相が調整される。したがって、この受電装置によれば、送電時の環境が変化しても機器に対する磁界の影響を効果的に低減することができる。   In this power receiving device, the phase of the voltage (or current) supplied to the guard coil is controlled based on the phase of the voltage (or current) induced by the power reception by the power receiving coil, and further the detection of the temperature sensor. The temperature of the metal object is adjusted to decrease in accordance with the value (feedback control based on temperature). When a metal is exposed to a magnetic field, an eddy current is generated and heat is generated. Therefore, by adjusting the phase in a direction in which the temperature of a metal object disposed close to the device decreases, the first magnetic field applied to the device is reduced. The impact can be reliably reduced. In this power receiving device, even if the environment in which the power receiving coil and the power transmitting coil are placed during power transmission changes due to the configuration as described above, based on the temperature of the metal object disposed close to the device, The phase is adjusted to reduce the effect of the first magnetic field on the device. Therefore, according to this power receiving device, the influence of the magnetic field on the device can be effectively reduced even if the environment during power transmission changes.

好ましくは、受電コイルによる受電に伴ない誘起される電圧（または電流）の位相に基づいて基準位相が決定される。位相制御装置は、金属物の温度と、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の基準位相からの移相量との関係を示す予め準備されたデータに基づいて、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の位相を調整する。   Preferably, the reference phase is determined based on the phase of a voltage (or current) induced by power reception by the power reception coil. The phase control device is supplied to the guard coil based on data prepared in advance indicating the relationship between the temperature of the metal object and the amount of phase shift from the reference phase of the voltage (or current) supplied to the guard coil. Adjust the phase of voltage (or current).

この受電装置によれば、予め準備された上記データに基づいて、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の位相を簡易に調整することができる。   According to this power receiving device, the phase of the voltage (or current) supplied to the guard coil can be easily adjusted based on the data prepared in advance.

好ましくは、受電装置は、絶縁トランスをさらに備える。絶縁トランスは、受電コイルと蓄電装置を充電するための充電器との間に設けられる。絶縁トランスは、第１誘導コイルと、第２誘導コイルと、第３誘導コイルとを含む。第１誘導コイルは、受電コイルに電気的に接続される。第２誘導コイルは、充電器に電気的に接続され、第１誘導コイルと磁気的に結合される。第３誘導コイルは、第１誘導コイルと磁気的にさらに結合される。位相制御装置は、第３誘導コイルに生じる電圧（または電流）の位相を反転させ、その位相を反転した電圧（または電流）の位相を温度センサの検出値に基づき調整してガードコイルへ供給する。   Preferably, the power receiving device further includes an insulating transformer. The insulating transformer is provided between the power receiving coil and a charger for charging the power storage device. The insulating transformer includes a first induction coil, a second induction coil, and a third induction coil. The first induction coil is electrically connected to the power receiving coil. The second induction coil is electrically connected to the charger and is magnetically coupled to the first induction coil. The third induction coil is further magnetically coupled to the first induction coil. The phase control device reverses the phase of the voltage (or current) generated in the third induction coil, adjusts the phase of the voltage (or current) obtained by inverting the phase based on the detection value of the temperature sensor, and supplies it to the guard coil. .

この受電装置によれば、絶縁トランスにさらに設けられた第３誘導コイルと位相制御装置とを用いて、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）を簡易に生成することができる。   According to this power reception device, the voltage (or current) supplied to the guard coil can be easily generated using the third induction coil and the phase control device further provided in the insulating transformer.

好ましくは、金属物は、機器を収容する筐体である。ガードコイルは、筐体内に設けられる。   Preferably, the metal object is a housing that accommodates the device. The guard coil is provided in the housing.

この受電装置によれば、温度が検知される金属物に、機器を収容する筐体が用いられるので、機器に近接した金属物を別途設ける必要はない。   According to this power receiving device, since the casing for housing the device is used as the metal object whose temperature is detected, it is not necessary to separately provide a metal object close to the device.

好ましくは、機器は、送電コイルと受電コイルとの間の異物を検知する異物検知センサである。   Preferably, the device is a foreign object detection sensor that detects a foreign object between the power transmission coil and the power reception coil.

この受電装置によれば、異物検知センサに対する磁界の影響を効果的に低減することができる。したがって、異物検知センサが誤動作するのを抑制することができる。   According to this power receiving device, it is possible to effectively reduce the influence of the magnetic field on the foreign object detection sensor. Therefore, it is possible to prevent the foreign object detection sensor from malfunctioning.

好ましくは、受電コイルは、鉛直方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成される。ガードコイルおよび機器は、受電コイルの下方から受電コイルが受電するものとして、受電コイルの上方に配設される。   Preferably, the power receiving coil is formed so as to surround a winding axis extending in the vertical direction. The guard coil and the device are disposed above the power receiving coil, assuming that the power receiving coil receives power from below the power receiving coil.

また、好ましくは、受電コイルは、水平方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成される。ガードコイルおよび機器は、受電コイルの下方に位置する送電コイルから受電コイルが受電するものとして、受電コイルの上方に配設される。   Preferably, the power receiving coil is formed so as to surround a winding axis extending in the horizontal direction. The guard coil and the device are disposed above the power receiving coil, assuming that the power receiving coil receives power from the power transmitting coil located below the power receiving coil.

この受電装置によれば、受電コイルの上方に配設された機器に対しても、送電装置から受電装置への送電時に形成される第１磁界の影響を効果的に低減することができる。   According to this power receiving device, it is possible to effectively reduce the influence of the first magnetic field formed when power is transmitted from the power transmitting device to the power receiving device, even for the device disposed above the power receiving coil.

また、この発明によれば、送電装置は、送電コイルと、機器と、金属物と、ガードコイルと、温度センサと、位相調整装置とを備える。送電コイルは、受電装置の受電コイルへ非接触で送電する。機器は、送電コイルに近接して配設される。金属物は、機器に近接して配設される。ガードコイルは、送電コイルから受電コイルへの送電時に形成される第１磁界の機器への影響を抑制する第２磁界を生成する。温度センサは、金属物の温度を検出する。位相制御装置は、送電コイルに供給される電圧（または電流）の位相に基づいて、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の位相を制御する。位相制御装置は、さらに、ガードコイルへ供給される電圧（または電流）の位相を、温度センサの検出値に基づいて金属物の温度が低下する方向に調整する。   Moreover, according to this invention, a power transmission apparatus is provided with a power transmission coil, an apparatus, a metal object, a guard coil, a temperature sensor, and a phase adjustment apparatus. The power transmission coil transmits power to the power reception coil of the power reception device in a contactless manner. The device is disposed close to the power transmission coil. The metal object is disposed close to the device. A guard coil produces | generates the 2nd magnetic field which suppresses the influence on the apparatus of the 1st magnetic field formed at the time of the power transmission from a power transmission coil to a receiving coil. The temperature sensor detects the temperature of the metal object. The phase control device controls the phase of the voltage (or current) supplied to the guard coil based on the phase of the voltage (or current) supplied to the power transmission coil. The phase control device further adjusts the phase of the voltage (or current) supplied to the guard coil in a direction in which the temperature of the metal object decreases based on the detection value of the temperature sensor.

この送電装置によれば、送電時の環境が変化しても機器に対する磁界の影響を効果的に低減することができる。   According to this power transmission device, even if the environment during power transmission changes, the influence of the magnetic field on the device can be effectively reduced.

この発明によれば、送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムにおいて、送電時の環境が変化しても機器に対する磁界の影響を効果的に低減することができる。   According to the present invention, in a power transmission system that transmits power from a power transmission device to a power reception device in a contactless manner, the influence of a magnetic field on a device can be effectively reduced even if the environment during power transmission changes.

この発明の実施の形態１による受電装置が搭載された車両の側面図である。1 is a side view of a vehicle on which a power receiving device according to Embodiment 1 of the present invention is mounted. 図１に示す車両を上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the vehicle shown in FIG. 1 from upper direction. 図１，２に示した受電部、異物検知部および送電部の詳細な構成図である。FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a power reception unit, a foreign object detection unit, and a power transmission unit illustrated in FIGS. ガードコイルに供給される電圧を生成するための回路構成を示した図である。It is the figure which showed the circuit structure for producing | generating the voltage supplied to a guard coil. 本実施の形態１における位相制御が適用された場合の電圧波形の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the voltage waveform at the time of the phase control in this Embodiment 1 being applied. ガードコイルに供給される電圧の位相制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the phase control of the voltage supplied to a guard coil. 温度センサにより検出される温度Ｔと、電圧Ｅ４の位相φの移相量Δφとの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between temperature T detected by the temperature sensor, and phase shift amount (DELTA) phi of the phase (phi) of the voltage E4. 変形例において、ガードコイルに供給される電圧を生成するための回路構成を示した図である。In the modification, it is the figure which showed the circuit structure for producing | generating the voltage supplied to a guard coil. キャパシタおよびガードコイルの配置構成を示した図である。It is the figure which showed the arrangement configuration of a capacitor and a guard coil. 実施の形態３における、受電コイル、送電コイルおよび異物検知部の構成を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a power reception coil, a power transmission coil, and a foreign object detection unit in the third embodiment. 実施の形態４における異物検知部の配置を示した図である。It is the figure which showed arrangement | positioning of the foreign material detection part in Embodiment 4. FIG. 実施の形態４において、ガードコイルに供給される電圧を生成するための回路構成を示した図である。In Embodiment 4, it is the figure which showed the circuit structure for producing | generating the voltage supplied to a guard coil.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a plurality of embodiments will be described. However, it is planned from the beginning of the application to appropriately combine the configurations described in the embodiments. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による受電装置が搭載された車両の側面図である。図２は、図１に示す車両を上方から見た平面図である。図１および図２を参照して、車両１００は、受電部１１０と、異物検知部１２０とを備える。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a side view of a vehicle equipped with a power receiving device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the vehicle shown in FIG. 1 as viewed from above. Referring to FIGS. 1 and 2, vehicle 100 includes a power receiving unit 110 and a foreign object detection unit 120.

受電部１１０は、車両外部の送電部２１０から出力される電力（交流）を非接触で受電する。受電部１１０は、たとえば車体下部に設けられ、送電部２１０が地表または地中に設けられる。図示されない電源から送電部２１０に交流電力が供給されると、送電部２１０と受電部１１０との間に電磁界が形成され、電磁界を通じて送電部２１０から受電部１１０へエネルギー（電力）が移動する。   The power receiving unit 110 receives power (AC) output from the power transmitting unit 210 outside the vehicle in a non-contact manner. The power receiving unit 110 is provided, for example, in the lower part of the vehicle body, and the power transmission unit 210 is provided on the ground surface or in the ground. When AC power is supplied from the power source (not shown) to the power transmission unit 210, an electromagnetic field is formed between the power transmission unit 210 and the power reception unit 110, and energy (power) moves from the power transmission unit 210 to the power reception unit 110 through the electromagnetic field. To do.

なお、受電部１１０および送電部２１０の各々は、共振回路（コイルおよびキャパシタ）を含んでおり、送電周波数において互いに共振するように設計される。受電部１１０および送電部２１０の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。   Each of power reception unit 110 and power transmission unit 210 includes a resonance circuit (a coil and a capacitor), and is designed to resonate with each other at a power transmission frequency. The Q value indicating the resonance strength of the power receiving unit 110 and the power transmitting unit 210 is preferably 100 or more.

異物検知部１２０は、送電部２１０と受電部１１０との間の検知範囲３００における異物の有無を検知する。異物検知部１２０は、受電部１１０に近接して配設され、この実施の形態１では、受電部１１０の上方に配設されている。なお、異物とは、検知範囲３００に本来存在しない物体であり、送電部２１０から受電部１１０への送電中に異物が存在すると、送電効率が低下したり、異物の温度が上昇したりするおそれがある。   The foreign object detection unit 120 detects the presence or absence of a foreign object in the detection range 300 between the power transmission unit 210 and the power reception unit 110. The foreign object detection unit 120 is disposed close to the power reception unit 110, and is disposed above the power reception unit 110 in the first embodiment. Note that a foreign object is an object that does not originally exist in the detection range 300. If a foreign object exists during power transmission from the power transmission unit 210 to the power reception unit 110, power transmission efficiency may decrease or the temperature of the foreign material may increase. There is.

図３は、図１，２に示した受電部１１０、異物検知部１２０および送電部２１０の詳細な構成図である。なお、この図３は、図２中のIII−III線に沿った矢視断面を示したものである。図３を参照して、受電部１１０は、受電コイル１１２を含む。送電部２１０は、送電コイル２１２を含む。受電コイル１１２および送電コイル２１２の各々は、鉛直方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成される。   3 is a detailed configuration diagram of power reception unit 110, foreign object detection unit 120, and power transmission unit 210 shown in FIGS. In addition, this FIG. 3 shows the arrow cross section along the III-III line in FIG. Referring to FIG. 3, power reception unit 110 includes a power reception coil 112. The power transmission unit 210 includes a power transmission coil 212. Each of the power receiving coil 112 and the power transmitting coil 212 is formed so as to surround a winding axis extending in the vertical direction.

なお、受電コイル１１２および送電コイル２１２の各々は、図示されないケースに収容されており、図１，２では、受電部１１０および送電部２１０の各々について、コイルが収容される矩形のケースの外観が示されている。   Note that each of the power receiving coil 112 and the power transmission coil 212 is housed in a case (not shown), and in FIGS. 1 and 2, for each of the power reception unit 110 and the power transmission unit 210, the appearance of a rectangular case in which the coil is housed is shown. It is shown.

異物検知部１２０は、異物検知センサ１２２と、筐体１２４と、ガードコイル１２６と、温度センサ１２８とを含む。異物検知センサ１２２は、図１，２に示した検知範囲３００における異物の有無を検知するためのセンサであり、受電コイル１１２に近接して配設される。異物検知センサ１２２は、たとえば電波を用いて異物の有無を検知する。   Foreign object detection unit 120 includes a foreign object detection sensor 122, a housing 124, a guard coil 126, and a temperature sensor 128. The foreign object detection sensor 122 is a sensor for detecting the presence or absence of a foreign object in the detection range 300 shown in FIGS. The foreign matter detection sensor 122 detects the presence or absence of foreign matter using, for example, radio waves.

筐体１２４は、異物検知センサ１２２を収容し、鉄やアルミ等の金属によって形成される。すなわち、筐体１２４は、異物検知センサ１２２に近接して配設される金属製のケースである。筐体１２４は、異物検知センサ１２２の側方および上方を覆うように形成され、下方は、開口しているか、樹脂等の非金属の蓋が設けられる。   The housing 124 accommodates the foreign matter detection sensor 122 and is formed of a metal such as iron or aluminum. That is, the casing 124 is a metal case disposed in the vicinity of the foreign object detection sensor 122. The casing 124 is formed so as to cover the side and upper side of the foreign object detection sensor 122, and the lower part is opened or provided with a non-metallic lid such as resin.

ガードコイル１２６は、筐体１２４内に設けられ、鉛直方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成される。ガードコイル１２６には、後述の位相制御回路によって位相調整された電圧が供給される。これにより、ガードコイル１２６は、送電コイル２１２から受電コイル１１２への送電時に形成される磁束φ１の異物検知センサ１２２への影響を抑制する磁界を生成する。   The guard coil 126 is provided in the housing 124 and is formed so as to surround a winding axis extending in the vertical direction. The guard coil 126 is supplied with a voltage whose phase is adjusted by a phase control circuit described later. Thereby, the guard coil 126 generates a magnetic field that suppresses the influence of the magnetic flux φ1 formed during power transmission from the power transmission coil 212 to the power reception coil 112 on the foreign matter detection sensor 122.

温度センサ１２８は、筐体１２４に設置され、筐体１２４の温度を検出する。金属製の筐体１２４は、磁束φ１を受けると渦電流が発生して発熱する。この実施の形態１では、異物検知センサ１２２に近接して配設される筐体１２４の温度を検出することによって、異物検知センサ１２２への磁束φ１の影響を検知する。そして、後述の位相制御回路によって、筐体１２４の温度が低下する方向に、すなわち異物検知センサ１２２への磁束φ１の影響を低下させる方向に、ガードコイル１２６へ供給される電圧の位相が調整される。   The temperature sensor 128 is installed in the housing 124 and detects the temperature of the housing 124. When the metal casing 124 receives the magnetic flux φ1, an eddy current is generated to generate heat. In the first embodiment, the influence of the magnetic flux φ <b> 1 on the foreign matter detection sensor 122 is detected by detecting the temperature of the housing 124 disposed in the vicinity of the foreign matter detection sensor 122. Then, the phase of the voltage supplied to the guard coil 126 is adjusted by a phase control circuit described later in a direction in which the temperature of the casing 124 decreases, that is, in a direction in which the influence of the magnetic flux φ1 on the foreign matter detection sensor 122 decreases. The

図４は、ガードコイル１２６に供給される電圧を生成するための回路構成を示した図である。図４を参照して、車両１００は、図３に示した受電コイル１１２および異物検知部１２０に加えて、絶縁トランス１４０と、充電器１４８と、蓄電装置１５０と、位相制御回路１５２とをさらに含む。   FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit configuration for generating a voltage supplied to the guard coil 126. Referring to FIG. 4, vehicle 100 further includes an insulation transformer 140, a charger 148, a power storage device 150, and a phase control circuit 152 in addition to power reception coil 112 and foreign object detection unit 120 shown in FIG. 3. Including.

絶縁トランス１４０は、受電コイル１１２と充電器１４８との間に設けられる。絶縁トランス１４０は、第１誘導コイル１４２と、第２誘導コイル１４４とを含む。第１誘導コイル１４２は、受電コイル１１２に電気的に接続される。第２誘導コイル１４４は、充電器１４８に電気的に接続され、第１誘導コイル１４２と磁気的に結合される。第１誘導コイル１４２および第２誘導コイル１４４によって、受電コイル１１２と充電器１４８とを絶縁することができる。   The insulating transformer 140 is provided between the power receiving coil 112 and the charger 148. Insulation transformer 140 includes a first induction coil 142 and a second induction coil 144. The first induction coil 142 is electrically connected to the power receiving coil 112. The second induction coil 144 is electrically connected to the charger 148 and is magnetically coupled to the first induction coil 142. The first induction coil 142 and the second induction coil 144 can insulate the power receiving coil 112 and the charger 148 from each other.

充電器１４８は、受電コイル１１２による受電に伴ない第２誘導コイル１４４に誘起される電圧を整流し、蓄電装置１５０を充電する。充電器１４８は、フィルタ回路や整流器等を含む。蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素等の二次電池や大容量のキャパシタ等によって構成される。蓄電装置１５０は、充電器１４８から出力される電力を蓄える。   Charger 148 rectifies the voltage induced in second induction coil 144 due to power reception by power reception coil 112 and charges power storage device 150. The charger 148 includes a filter circuit, a rectifier, and the like. The power storage device 150 is a rechargeable DC power source, and is configured by, for example, a secondary battery such as lithium ion or nickel hydride, a large capacity capacitor, or the like. Power storage device 150 stores electric power output from charger 148.

絶縁トランス１４０は、第３誘導コイル１４６をさらに含む。第３誘導コイル１４６は、位相制御回路１５２に電気的に接続され、第１誘導コイル１４２と磁気的に結合される。受電コイル１１２の受電に伴ない、第１誘導コイル１４２に電圧Ｅ２が誘起され、第３誘導コイル１４６に電圧Ｅ３が誘起される。   Insulation transformer 140 further includes a third induction coil 146. The third induction coil 146 is electrically connected to the phase control circuit 152 and is magnetically coupled to the first induction coil 142. As the power receiving coil 112 receives power, a voltage E2 is induced in the first induction coil 142, and a voltage E3 is induced in the third induction coil 146.

位相制御回路１５２は、第３誘導コイル１４６に誘起される電圧Ｅ３を受け、電圧Ｅ３に対して位相調整された電圧Ｅ４を生成してガードコイル１２６へ供給する。具体的には、位相制御回路１５２は、電圧Ｅ３の位相を反転させる（位相を１８０度ずらす）。さらに、位相制御回路１５２は、その位相が反転された電圧に対して、温度センサ１２８（図３）により検出される温度Ｔが低下する方向に位相を調整し、その位相調整された電圧Ｅ４をガードコイル１２６へ供給する。   The phase control circuit 152 receives the voltage E3 induced in the third induction coil 146, generates a voltage E4 whose phase is adjusted with respect to the voltage E3, and supplies the voltage E4 to the guard coil 126. Specifically, the phase control circuit 152 inverts the phase of the voltage E3 (shifts the phase by 180 degrees). Further, the phase control circuit 152 adjusts the phase in the direction in which the temperature T detected by the temperature sensor 128 (FIG. 3) decreases with respect to the voltage whose phase is inverted, and the phase-adjusted voltage E4 is obtained. Supply to the guard coil 126.

ガードコイル１２６において生成される磁束φ２は、送電コイル２１２から受電コイル１１２への送電時に形成される磁束φ１と逆位相（位相差が１８０度）であることが理想的である。そのために、位相制御回路１５２は、送電コイル２１２の電圧Ｅ１に対して逆位相の電圧Ｅ４を生成してガードコイル１２６へ供給することが望ましい。車両１００において送電コイル２１２の電圧Ｅ１の位相を検知して遅滞なく逆位相の電圧を生成することは難しいので、この実施の形態１では、位相制御回路１５２は、受電コイル１１２による受電に伴ない誘起される電圧（電圧Ｅ３）に対して逆位相の電圧を生成する。   Ideally, the magnetic flux φ2 generated in the guard coil 126 has an opposite phase (a phase difference of 180 degrees) to the magnetic flux φ1 formed during power transmission from the power transmission coil 212 to the power reception coil 112. Therefore, it is desirable that the phase control circuit 152 generates a voltage E4 having an opposite phase to the voltage E1 of the power transmission coil 212 and supplies the voltage E4 to the guard coil 126. In the vehicle 100, it is difficult to detect the phase of the voltage E1 of the power transmission coil 212 and generate a reverse-phase voltage without delay. In the first embodiment, the phase control circuit 152 is accompanied by power reception by the power reception coil 112. A voltage having a phase opposite to that of the induced voltage (voltage E3) is generated.

しかしながら、受電電圧に対して単に逆位相の電圧を生成してガードコイル１２６へ供給するだけでは、十分な磁束低減効果が得られない可能性がある。すなわち、上述のように、送電時に受電コイル１１２および送電コイル２１２がおかれる環境によって、異物検知センサ１２２への磁束φ１の影響が変化する。   However, there is a possibility that a sufficient magnetic flux reduction effect cannot be obtained simply by generating a voltage having an opposite phase to the received voltage and supplying it to the guard coil 126. That is, as described above, the influence of the magnetic flux φ1 on the foreign object detection sensor 122 varies depending on the environment in which the power receiving coil 112 and the power transmitting coil 212 are placed during power transmission.

そこで、この実施の形態１では、異物検知センサ１２２に近接して配設される金属製の筐体１２４の温度Ｔに基づいて、ガードコイル１２６へ供給される電圧Ｅ４の位相がさらに調整される。すなわち、金属製の筐体１２４は、磁束φ１の影響を受けると渦電流が発生して発熱するので、筐体１２４の温度Ｔを温度センサ１２８によって検出し、温度Ｔが低下する方向に電圧Ｅ４の位相が位相制御回路１５２によって調整される（温度Ｔに基づくフィードバック制御）。これにより、送電時に受電コイル１１２および送電コイル２１２がおかれる環境が変化しても、異物検知センサ１２２に対する磁束φ１の影響を確実に低減することができる。   Therefore, in the first embodiment, the phase of the voltage E4 supplied to the guard coil 126 is further adjusted based on the temperature T of the metal casing 124 disposed in the vicinity of the foreign object detection sensor 122. . That is, since the metal casing 124 generates heat by generating an eddy current when affected by the magnetic flux φ1, the temperature T of the casing 124 is detected by the temperature sensor 128, and the voltage E4 is decreased in the direction in which the temperature T decreases. Is adjusted by the phase control circuit 152 (feedback control based on the temperature T). Thereby, even if the environment where power receiving coil 112 and power transmission coil 212 are placed during power transmission changes, the influence of magnetic flux φ1 on foreign object detection sensor 122 can be reliably reduced.

図５は、本実施の形態１における位相制御が適用された場合の電圧波形の一例を示した図である。図５を参照して、電圧Ｅ１は、送電コイル２１２の電圧を示し、電圧Ｅ２は、受電コイル１１２（第１誘導コイル１４２）に誘起される電圧を示す。電圧Ｅ３は、第３誘導コイル１４６に誘起される電圧を示し、電圧Ｅ４は、ガードコイル１２６へ供給される電圧を示す。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a voltage waveform when the phase control in the first embodiment is applied. Referring to FIG. 5, voltage E1 indicates the voltage of power transmission coil 212, and voltage E2 indicates the voltage induced in power reception coil 112 (first induction coil 142). The voltage E3 indicates a voltage induced in the third induction coil 146, and the voltage E4 indicates a voltage supplied to the guard coil 126.

電圧Ｅ１と電圧Ｅ２の位相差は、受電コイル１１２および送電コイル２１２がおかれる環境によって変化する。電圧Ｅ３は、電圧Ｅ２に応じて誘起される。そして、電圧Ｅ４は、電圧Ｅ３および温度センサ１２８により検出される温度Ｔに基づいて、位相制御回路１５２により生成される。具体的には、電圧Ｅ４は、電圧Ｅ３の位相を反転した電圧に対して、温度Ｔに基づいて位相調整されたものである。この図５では、電圧Ｅ４は、電圧Ｅ１に対して位相が反転（１８０度差）されており、理想的な位相に調整されている。   The phase difference between the voltage E1 and the voltage E2 varies depending on the environment in which the power receiving coil 112 and the power transmitting coil 212 are placed. The voltage E3 is induced according to the voltage E2. The voltage E4 is generated by the phase control circuit 152 based on the voltage E3 and the temperature T detected by the temperature sensor 128. Specifically, the voltage E4 is obtained by adjusting the phase based on the temperature T with respect to the voltage obtained by inverting the phase of the voltage E3. In FIG. 5, the phase of the voltage E4 is inverted (180 degrees difference) from the voltage E1, and is adjusted to an ideal phase.

図６は、ガードコイル１２６に供給される電圧の位相制御を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、車両外部の交流電源２２０（図４）による蓄電装置１５０の充電が指示されると、送電部２１０（図１）からの送電が開始される（ステップＳ１０）。なお、ここでの送電は、ガードコイル１２６によりバリアを生成するために実施されるものであり、蓄電装置１５０を充電するためのものではない。しかしながら、ガードコイル１２６によるバリアを蓄電装置１５０の充電中に有効に機能させるために、この段階で送電される電力の大きさは、蓄電装置１５０の充電時に送電される電力の大きさと同程度に設定されるのが好ましい。   FIG. 6 is a flowchart for explaining phase control of the voltage supplied to the guard coil 126. Referring to FIG. 6, when charging of power storage device 150 is instructed by AC power supply 220 (FIG. 4) outside the vehicle, power transmission from power transmission unit 210 (FIG. 1) is started (step S10). Note that the power transmission here is performed to generate a barrier by the guard coil 126, and is not for charging the power storage device 150. However, in order for the barrier by the guard coil 126 to function effectively during charging of the power storage device 150, the magnitude of power transmitted at this stage is approximately the same as the magnitude of power transmitted when the power storage device 150 is charged. Preferably it is set.

次いで、位相制御回路１５２は、受電に伴ない誘起される電圧の位相に基づいて、ガードコイル１２６へ供給される電圧Ｅ４の位相φの基準値を示す基準位相φ０を決定する（ステップＳ２０）。この実施の形態１では、受電コイル１１２による受電に伴ない第３誘導コイル１４６に誘起された電圧Ｅ３の逆位相（電圧Ｅ３と１８０度の位相差）が基準位相φ０とされる。位相制御回路１５２は、この基準位相φ０に、温度センサ１２８（図３）により検出される温度Ｔに基づいて決定される移相量Δφを加えることによって、電圧Ｅ４の位相φを調整する。   Next, the phase control circuit 152 determines a reference phase φ0 indicating a reference value of the phase φ of the voltage E4 supplied to the guard coil 126, based on the phase of the voltage induced with power reception (step S20). In the first embodiment, the reverse phase (the phase difference of 180 degrees from the voltage E3) of the voltage E3 induced in the third induction coil 146 due to the power reception by the power reception coil 112 is set as the reference phase φ0. The phase control circuit 152 adjusts the phase φ of the voltage E4 by adding the phase shift amount Δφ determined based on the temperature T detected by the temperature sensor 128 (FIG. 3) to the reference phase φ0.

電圧Ｅ４の位相φ＝基準位相φ０＋移相量Δφ …（１）
ステップＳ２０において基準位相φ０が決定されると、位相制御回路１５２は、移相量Δφに初期移相量Δφｉｎｉｔを設定する（ステップＳ３０）。なお、初期移相量Δφｉｎｉｔは、実験等によって決定してもよいし、０としてもよい。 Phase φ of voltage E4 = reference phase φ0 + phase shift amount Δφ (1)
When the reference phase φ0 is determined in step S20, the phase control circuit 152 sets the initial phase shift amount Δφinit to the phase shift amount Δφ (step S30). Note that the initial phase shift amount Δφinit may be determined by experiment or the like, or may be zero.

次いで、位相制御回路１５２は、バリア完了フラグがオンされているか否かを判定する（ステップＳ４０）。バリア完了フラグは、後述のステップＳ７０においてオンされる。バリア完了フラグがまだオフのとき（ステップＳ４０においてＮＯ）、位相制御回路１５２は、温度センサ１２８から温度Ｔ（ｎ）を読み込む（ステップＳ５０）。なお、温度Ｔ（ｎ）は今回値を示し、後述のＴ（ｎ−１）は、前回演算時に読み込まれた前回値を示す。そして、位相制御回路１５２は、異物検知部１２０が許容する最大温度Ｔｍａｘよりも温度Ｔ（ｎ）が高いか否かを判定する（ステップＳ６０）。   Next, the phase control circuit 152 determines whether or not the barrier completion flag is turned on (step S40). The barrier completion flag is turned on in step S70 described later. When the barrier completion flag is still off (NO in step S40), phase control circuit 152 reads temperature T (n) from temperature sensor 128 (step S50). The temperature T (n) indicates the current value, and T (n−1), which will be described later, indicates the previous value read during the previous calculation. Then, the phase control circuit 152 determines whether or not the temperature T (n) is higher than the maximum temperature Tmax allowed by the foreign object detection unit 120 (step S60).

温度Ｔ（ｎ）が最大温度Ｔｍａｘ以下であれば（ステップＳ６０においてＮＯ）、位相制御回路１５２は、バリア完了フラグをオンにする（ステップＳ７０）。その後、位相制御回路１５２は、ステップＳ４０へ処理を移行する。   If temperature T (n) is equal to or lower than maximum temperature Tmax (NO in step S60), phase control circuit 152 turns on the barrier completion flag (step S70). Thereafter, the phase control circuit 152 shifts the processing to step S40.

ステップＳ６０において温度Ｔ（ｎ）が最大温度Ｔｍａｘよりも高いと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、位相制御回路１５２は、前回演算時と今回演算時との温度差ΔＴ＝Ｔ（ｎ−１）−Ｔ（ｎ）を算出する（ステップＳ８０）。そして、位相制御回路１５２は、算出した温度差ΔＴが０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９０）。すなわち、ステップＳ９０では、温度Ｔが低下する方向に変化しているか否かが判定される。   If it is determined in step S60 that temperature T (n) is higher than maximum temperature Tmax (YES in step S60), phase control circuit 152 causes temperature difference ΔT = T (n− between the previous calculation and the current calculation). 1) -T (n) is calculated (step S80). Then, the phase control circuit 152 determines whether or not the calculated temperature difference ΔT is larger than 0 (step S90). That is, in step S90, it is determined whether or not the temperature T has changed in the decreasing direction.

ステップＳ９０において温度差ΔＴが０よりも大きいと判定されると（ステップＳ９０においてＹＥＳ）、位相制御回路１５２は、前回演算時と同方向に移相量ΔφをΔφ’だけ変更する（ステップＳ１００）。一方、ステップＳ９０において温度差ΔＴが０よりも小さいと判定されると（ステップＳ９０においてＮＯ）、位相制御回路１５２は、前回演算時と逆方向に移相量ΔφをΔφ’だけ変更する（ステップＳ１１０）。   If it is determined in step S90 that temperature difference ΔT is greater than 0 (YES in step S90), phase control circuit 152 changes phase shift amount Δφ by Δφ ′ in the same direction as the previous calculation (step S100). . On the other hand, when it is determined in step S90 that temperature difference ΔT is smaller than 0 (NO in step S90), phase control circuit 152 changes phase shift amount Δφ by Δφ ′ in the opposite direction to the previous calculation (step S90). S110).

具体的には、移相量Δφは、以下のように変更される。図７は、温度センサ１２８により検出される温度Ｔと、電圧Ｅ４の位相φの移相量Δφとの関係を示した図である。図７を参照して、温度Ｔが最大温度Ｔｍａｘよりも高いとき、温度Ｔが低下する方向に移相量Δφが変更される。なお、この温度Ｔと移相量Δφとの関係を示すデータは、実験等により予め準備される。   Specifically, the phase shift amount Δφ is changed as follows. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the temperature T detected by the temperature sensor 128 and the phase shift amount Δφ of the phase φ of the voltage E4. Referring to FIG. 7, when temperature T is higher than maximum temperature Tmax, phase shift amount Δφ is changed in a direction in which temperature T decreases. Note that data indicating the relationship between the temperature T and the phase shift amount Δφ is prepared in advance by experiments or the like.

再び図６を参照して、ステップＳ１００またはＳ１１０において移相量Δφが変更されると、位相制御回路１５２は、ステップＳ４０へ処理を移行する。そして、ステップＳ４０においてバリア完了フラグがオンであると判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、蓄電装置１５０の充電が開始され（ステップＳ１２０）、充電が終了したものと判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、一連の処理が終了する。   Referring to FIG. 6 again, when phase shift amount Δφ is changed in step S100 or S110, phase control circuit 152 shifts the process to step S40. When it is determined in step S40 that the barrier completion flag is on (YES in step S40), charging of power storage device 150 is started (step S120), and when it is determined that charging has ended (step S130). In YES, a series of processing is completed.

なお、フローチャートには特に示されていないが、ステップＳ１０においてバリア生成用の送電が開始されてから所定時間バリア完了フラグがオンにならないときは、何らかの異常が発生しているものと判定され、送電部２１０からの送電が停止される。   Although not particularly shown in the flowchart, when the barrier completion flag is not turned on for a predetermined time after the transmission for barrier generation is started in step S10, it is determined that some abnormality has occurred, Power transmission from the unit 210 is stopped.

以上のように、この実施の形態１によれば、ガードコイル１２６へ供給される電圧Ｅ４の位相を調整するにあたり、金属製の筐体１２４の温度Ｔに基づくフィードバック制御を行なうので、送電時に受電コイルおよび送電コイルがおかれる環境が変化しても、異物検知センサ１２２に対する磁界の影響を効果的に低減することができる。   As described above, according to the first embodiment, the feedback control based on the temperature T of the metal casing 124 is performed when adjusting the phase of the voltage E4 supplied to the guard coil 126. Even if the environment in which the coil and the power transmission coil are placed changes, the influence of the magnetic field on the foreign object detection sensor 122 can be effectively reduced.

また、この実施の形態１によれば、筐体１２４の温度Ｔと、基準位相φ０からの移相量Δφとの関係を示す予め準備されたデータに基づいて、ガードコイル１２６へ供給される電圧Ｅ４の位相を簡易に調整することができる。さらに、絶縁トランス１４０にさらに設けられた第３誘導コイル１４６と位相制御回路１５２とを用いて、電圧Ｅ４を簡易に生成することができる。   Further, according to the first embodiment, the voltage supplied to the guard coil 126 based on data prepared in advance showing the relationship between the temperature T of the casing 124 and the phase shift amount Δφ from the reference phase φ0. The phase of E4 can be easily adjusted. Furthermore, the voltage E4 can be easily generated using the third induction coil 146 and the phase control circuit 152 further provided in the insulating transformer 140.

また、この実施の形態１によれば、温度が検知される金属物に、異物検知センサ１２２を収容する筐体１２４が用いられるので、異物検知センサ１２２に近接した金属物を別途設ける必要はない。そして、この実施の形態１によれば、異物検知センサ１２２に対する磁界の影響を効果的に低減することができる。したがって、異物検知センサ１２２が誤動作するのを抑制することができる。   Further, according to the first embodiment, since the casing 124 that houses the foreign object detection sensor 122 is used as the metal object whose temperature is detected, it is not necessary to separately provide a metal object adjacent to the foreign object detection sensor 122. . And according to this Embodiment 1, the influence of the magnetic field with respect to the foreign material detection sensor 122 can be reduced effectively. Therefore, it is possible to prevent the foreign object detection sensor 122 from malfunctioning.

［変形例］
上記の実施形態では、絶縁トランス１４０を用いて、受電コイル１１２により受電される電力の一部を利用して、ガードコイル１２６に供給される電圧Ｅ４を生成するものとした。この変形例では、絶縁トランスを用いない構成例が示される。 [Modification]
In the above embodiment, the voltage E4 supplied to the guard coil 126 is generated by using the insulating transformer 140 and using a part of the power received by the power receiving coil 112. In this modification, a configuration example in which an insulating transformer is not used is shown.

図８は、この変形例において、ガードコイル１２６に供給される電圧を生成するための回路構成を示した図である。図８を参照して、車両１００は、図４に示した実施の形態１における車両１００の構成において、絶縁トランス１４０を備えず、車載電源１５４および電圧センサ１５６をさらに備え、位相制御回路１５２に代えて位相制御回路１５２Ａを備える。   FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration for generating a voltage supplied to the guard coil 126 in this modification. Referring to FIG. 8, vehicle 100 does not include isolation transformer 140 in the configuration of vehicle 100 in the first embodiment shown in FIG. 4, further includes an in-vehicle power supply 154 and a voltage sensor 156, and includes phase control circuit 152. Instead, a phase control circuit 152A is provided.

受電コイル１１２は、充電器１４８に電気的に直接接続される。位相制御回路１５２Ａは、電圧センサ１５６により検出される受電コイル１１２の電圧Ｅ２を受け、温度センサ１２８（図３）により検出される温度Ｔを受ける。そして、位相制御回路１５２Ａは、車載電源１５４から電力を受け、受電コイル１１２の電圧Ｅ２および温度Ｔに基づいて、ガードコイル１２６へ供給される電圧Ｅ４を生成する。   The power receiving coil 112 is electrically connected directly to the charger 148. Phase control circuit 152A receives voltage E2 of power receiving coil 112 detected by voltage sensor 156, and receives temperature T detected by temperature sensor 128 (FIG. 3). Phase control circuit 152A receives electric power from in-vehicle power supply 154, and generates voltage E4 to be supplied to guard coil 126 based on voltage E2 and temperature T of power receiving coil 112.

具体的には、位相制御回路１５２Ａは、車載電源１５４から電力を受け、電圧Ｅ２と同じ周波数を有し、かつ、基準位相φ０を有する、所定の大きさの電圧Ｅ４を生成する。基準位相φ０は、電圧Ｅ２の逆位相（電圧Ｅ２と１８０度の位相差）である。そして、位相制御回路１５２Ａは、基準位相φ０に、温度Ｔに基づいて決定される移相量Δφを加えることによって、電圧Ｅ４の位相φを調整する。   Specifically, phase control circuit 152A receives electric power from in-vehicle power supply 154, and generates voltage E4 having a predetermined magnitude having the same frequency as voltage E2 and having reference phase φ0. The reference phase φ0 is an opposite phase of the voltage E2 (a phase difference of 180 degrees from the voltage E2). Then, phase control circuit 152A adjusts phase φ of voltage E4 by adding phase shift amount Δφ determined based on temperature T to reference phase φ0.

この変形例によれば、絶縁トランスが設けられない受電装置においても、異物検知センサ１２２に対する磁界の影響を効果的に低減することができる。   According to this modification, the influence of the magnetic field on the foreign object detection sensor 122 can be effectively reduced even in a power receiving device that is not provided with an insulating transformer.

［実施の形態２］
ガードコイル１２６によって磁束φ１の影響を低減する機器は、異物検知センサ１２２に限られるものではなく、受電コイル１１２と共振回路を形成するキャパシタ１１４（図４）であってもよい。 [Embodiment 2]
The device that reduces the influence of the magnetic flux φ1 by the guard coil 126 is not limited to the foreign matter detection sensor 122, and may be a capacitor 114 (FIG. 4) that forms a resonance circuit with the power receiving coil 112.

図９は、キャパシタ１１４およびガードコイル１２６の配置構成を示した図である。なお、この図９は、実施の形態１で説明した図３に対応するものである。図９を参照して、キャパシタ１１４は、受電コイル１１２に近接して配設される。筐体１６０は、キャパシタ１１４を収容し、鉄やアルミ等の金属によって形成される。筐体１６０には、ガードコイル１２６および温度センサ１２８がさらに設けられる。   FIG. 9 is a diagram showing an arrangement configuration of the capacitor 114 and the guard coil 126. FIG. 9 corresponds to FIG. 3 described in the first embodiment. Referring to FIG. 9, capacitor 114 is disposed in the vicinity of power receiving coil 112. The housing 160 accommodates the capacitor 114 and is formed of a metal such as iron or aluminum. The casing 160 is further provided with a guard coil 126 and a temperature sensor 128.

ガードコイル１２６に供給される電圧を生成するための回路構成は、図４や図８に示した回路と同じである。   The circuit configuration for generating the voltage supplied to the guard coil 126 is the same as the circuit shown in FIGS.

この実施の形態２によれば、受電コイル１１２に近接して配設されるキャパシタ１１４に対しても、ガードコイル１２６によって磁束φ１の影響を効果的に低減することができる。   According to the second embodiment, the influence of the magnetic flux φ1 can be effectively reduced by the guard coil 126 even for the capacitor 114 disposed close to the power receiving coil 112.

なお、特に図示しないが、ガードコイル１２６によって磁界の影響を低減する機器は、キャパシタ１１４のほか、たとえば、受電コイル１１２の温度を検出する温度センサや、受電コイル１１２を冷却するための冷却装置等であってもよい。   Although not particularly illustrated, devices that reduce the influence of the magnetic field by the guard coil 126 include, for example, a temperature sensor that detects the temperature of the power receiving coil 112, a cooling device for cooling the power receiving coil 112, and the like. It may be.

［実施の形態３］
この実施の形態３では、受電コイルおよび送電コイルの各々のコイルタイプが実施の形態１，２とは異なる場合の構成が示される。 [Embodiment 3]
In this Embodiment 3, the structure in case each coil type of a receiving coil and a power transmission coil differs from Embodiment 1, 2 is shown.

図１０は、実施の形態３における、受電コイル、送電コイルおよび異物検知部の構成を示した図である。なお、この図１０は、実施の形態１で説明した図３に対応するものである。図１０を参照して、受電コイル１１２Ａおよび送電コイル２１２Ａの各々は、水平方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成され、フェライト等の板状コアに巻回される。   FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the power reception coil, the power transmission coil, and the foreign matter detection unit in the third embodiment. FIG. 10 corresponds to FIG. 3 described in the first embodiment. Referring to FIG. 10, each of power reception coil 112 </ b> A and power transmission coil 212 </ b> A is formed so as to surround a winding axis extending in the horizontal direction, and is wound around a plate-like core such as ferrite.

異物検知部１２０Ａは、受電コイル１１２Ａに近接して配設され、この実施の形態３では、受電コイル１１２Ａの上方に配設される。この実施の形態３では、異物検知部１２０Ａは、送電コイル２１２Ａから発生する磁束φ１を水平方向から受け得る。これに対応して、ガードコイル１２６は、受電コイル１１２Ａの巻回軸線の延びる方向であって異物検知センサ１２２に近接して配設され、受電コイル１１２Ａの巻回軸線と同方向の巻回軸線の周囲を取り囲むように形成される。このようなガードコイル１２６の配置により、磁束φ１の異物検知センサ１２２への影響を効果的に低減することができる。   The foreign object detection unit 120A is disposed in the vicinity of the power receiving coil 112A. In the third embodiment, the foreign object detection unit 120A is disposed above the power receiving coil 112A. In the third embodiment, the foreign object detection unit 120A can receive the magnetic flux φ1 generated from the power transmission coil 212A from the horizontal direction. Correspondingly, the guard coil 126 is disposed in the direction in which the winding axis of the power receiving coil 112A extends and close to the foreign matter detection sensor 122, and the winding axis in the same direction as the winding axis of the power receiving coil 112A. It is formed so as to surround the periphery. Such an arrangement of the guard coil 126 can effectively reduce the influence of the magnetic flux φ1 on the foreign matter detection sensor 122.

ガードコイル１２６に供給される電圧を生成するための回路構成は、図４や図８に示した回路と同じである。   The circuit configuration for generating the voltage supplied to the guard coil 126 is the same as the circuit shown in FIGS.

この実施の形態３によれば、受電コイル１１２Ａおよび送電コイル２１２Ａの各々が、水平方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成されるタイプのものであっても、異物検知センサ１２２に対する磁束φ１の影響を効果的に低減することができる。   According to the third embodiment, even if each of the power receiving coil 112A and the power transmitting coil 212A is of a type formed so as to surround the winding axis extending in the horizontal direction, the magnetic flux to the foreign object detection sensor 122 The influence of φ1 can be effectively reduced.

なお、この実施の形態３についても、ガードコイル１２６によって磁界の影響を低減する機器は、異物検知センサ１２２のほか、たとえば、キャパシタ１１４や、受電コイル１１２Ａの温度を検出する温度センサ、受電コイル１１２Ａを冷却するための冷却装置等であってもよい。   In the third embodiment as well, devices that reduce the influence of the magnetic field by the guard coil 126 are, for example, the temperature sensor for detecting the temperature of the capacitor 114, the power receiving coil 112A, and the power receiving coil 112A in addition to the foreign matter detection sensor 122. It may be a cooling device or the like for cooling.

［実施の形態４］
この実施の形態４では、送電装置側に設けられる機器に対して、送電コイル２１２からの磁束φ１の影響を低減する構成が示される。 [Embodiment 4]
In this Embodiment 4, the structure which reduces the influence of magnetic flux (phi) 1 from the power transmission coil 212 with respect to the apparatus provided in the power transmission apparatus side is shown.

図１１は、実施の形態４における異物検知部１２０の配置を示した図である。なお、この図１１は、実施の形態１において説明した図３に対応するものである。図１１を参照して、異物検知部１２０は、送電装置側に設けられ、送電コイル２１２に近接して配設される。この実施の形態４では、異物検知部１２０は、送電コイル２１２の下方に配設されている。   FIG. 11 is a diagram showing the arrangement of the foreign matter detection unit 120 in the fourth embodiment. FIG. 11 corresponds to FIG. 3 described in the first embodiment. Referring to FIG. 11, foreign object detection unit 120 is provided on the power transmission device side and is disposed in proximity to power transmission coil 212. In the fourth embodiment, the foreign object detection unit 120 is disposed below the power transmission coil 212.

図１２は、実施の形態４において、ガードコイル１２６に供給される電圧を生成するための回路構成を示した図である。図１２を参照して、送電装置２００は、図１１に示した送電コイル２１２および異物検知部１２０に加えて、交流電源２２０と、絶縁トランス２３０と、位相制御回路２４０とをさらに含む。   FIG. 12 is a diagram showing a circuit configuration for generating a voltage supplied to the guard coil 126 in the fourth embodiment. Referring to FIG. 12, power transmission device 200 further includes an AC power supply 220, an insulation transformer 230, and a phase control circuit 240 in addition to power transmission coil 212 and foreign object detection unit 120 shown in FIG. 11.

絶縁トランス２３０は、交流電源２２０と送電コイル２１２との間に設けられる。絶縁トランス２３０は、第１誘導コイル２３２と、第２誘導コイル２３４とを含む。第１誘導コイル２３２は、交流電源２２０に電気的に接続される。第２誘導コイル２３４は、送電コイル２１２に電気的に接続され、第１誘導コイル２３２と磁気的に結合される。第１誘導コイル２３２および第２誘導コイル２３４によって、交流電源２２０と送電コイル２１２とを絶縁することができる。   The insulation transformer 230 is provided between the AC power supply 220 and the power transmission coil 212. Insulation transformer 230 includes a first induction coil 232 and a second induction coil 234. The first induction coil 232 is electrically connected to the AC power source 220. The second induction coil 234 is electrically connected to the power transmission coil 212 and is magnetically coupled to the first induction coil 232. The AC power supply 220 and the power transmission coil 212 can be insulated by the first induction coil 232 and the second induction coil 234.

絶縁トランス２３０は、第３誘導コイル２３６をさらに含む。第３誘導コイル２３６は、位相制御回路２４０に電気的に接続され、第１誘導コイル２３２と磁気的に結合される。交流電源２２０から送電コイル２１２への給電に伴ない、送電コイル２１２と同周波数および同位相の電圧が第３誘導コイル２３６に誘起される。   Insulation transformer 230 further includes a third induction coil 236. The third induction coil 236 is electrically connected to the phase control circuit 240 and is magnetically coupled to the first induction coil 232. Along with the power supply from the AC power supply 220 to the power transmission coil 212, a voltage having the same frequency and the same phase as the power transmission coil 212 is induced in the third induction coil 236.

位相制御回路２４０は、第３誘導コイル２３６に誘起される電圧を受け、その受けた電圧に対して位相調整された電圧を生成してガードコイル１２６へ供給する。具体的には、位相制御回路２４０は、第３誘導コイル２３６から受ける電圧の位相を反転させる（位相を１８０度ずらす）。さらに、位相制御回路２４０は、その位相が反転された電圧に対して、温度センサ１２８（図１１）により検出される温度Ｔが低下する方向に位相を調整し、その位相調整された電圧をガードコイル１２６へ供給する。   The phase control circuit 240 receives a voltage induced in the third induction coil 236, generates a voltage whose phase is adjusted with respect to the received voltage, and supplies the voltage to the guard coil 126. Specifically, the phase control circuit 240 inverts the phase of the voltage received from the third induction coil 236 (shifts the phase by 180 degrees). Further, the phase control circuit 240 adjusts the phase in a direction in which the temperature T detected by the temperature sensor 128 (FIG. 11) decreases with respect to the voltage whose phase is inverted, and guards the phase-adjusted voltage. Supply to the coil 126.

以上のように、この実施の形態４によれば、送電装置２００に設けられる異物検知センサ１２２に対しても、異物検知センサ１２２に対する磁束φ１の影響を効果的に低減することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the influence of the magnetic flux φ <b> 1 on the foreign object detection sensor 122 can be effectively reduced even with respect to the foreign object detection sensor 122 provided in the power transmission device 200.

なお、この実施の形態４についても、送電コイル２１２に供給される電圧を電圧センサによって検出し、実施の形態１に対する変形例と同様に絶縁トランス２３０を用いることなく、上記の検出電圧および温度Ｔに基づいて、ガードコイル１２６に供給される電圧を生成してもよい。また、ガードコイル１２６によって磁束φ１の影響を低減する機器は、送電コイル２１２と共振回路を形成するキャパシタ２１４（図１２）や、送電コイル２１２の温度を検出する温度センサ、送電コイル２１２を冷却するための冷却装置等であってもよい。   In the fourth embodiment as well, the voltage supplied to the power transmission coil 212 is detected by a voltage sensor, and the detected voltage and temperature T described above are used without using the isolation transformer 230 as in the modification to the first embodiment. Based on the above, the voltage supplied to the guard coil 126 may be generated. In addition, a device that reduces the influence of the magnetic flux φ1 by the guard coil 126 cools the capacitor 214 (FIG. 12) that forms a resonance circuit with the power transmission coil 212, a temperature sensor that detects the temperature of the power transmission coil 212, and the power transmission coil 212. It may be a cooling device or the like.

なお、上記の各実施の形態においては、ガードコイル１２６へ供給する電圧の位相を蓄電装置１５０の充電前に調整し、その後、蓄電装置１５０の充電を実施しているが、この例に限られない。蓄電装置１５０の充電中においても、基準位相φ０から反転した位相と、筐体１２４の温度Ｔに基づくフィードバック制御とに基づいて、ガードコイル１２６に供給する電圧の位相を調整するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the phase of the voltage supplied to the guard coil 126 is adjusted before charging the power storage device 150, and then the power storage device 150 is charged. Absent. Even during charging of power storage device 150, the phase of the voltage supplied to guard coil 126 may be adjusted based on the phase inverted from reference phase φ 0 and feedback control based on temperature T of casing 124. .

また、上記の各実施の形態では、電圧に基づいて位相が制御されるものとしたが、電流に基づいて位相を制御してもよい。たとえば、実施の形態１について例示すると、第３誘導コイル１４６に誘起される電流、および温度センサ１２８により検出される温度Ｔに基づいて、ガードコイル１２６へ供給される電流の位相を調整するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the phase is controlled based on the voltage. However, the phase may be controlled based on the current. For example, in the first embodiment, the phase of the current supplied to the guard coil 126 is adjusted based on the current induced in the third induction coil 146 and the temperature T detected by the temperature sensor 128. May be.

また、上記の各実施の形態では、異物検知センサ１２２は、電波によって異物の有無を検知するものとしたが、超音波を用いたセンサや、赤外線（光）を用いた焦電センサ等であってもよい。   In each of the embodiments described above, the foreign matter detection sensor 122 detects the presence or absence of foreign matter by radio waves. However, the foreign matter detection sensor 122 may be a sensor using ultrasonic waves, a pyroelectric sensor using infrared rays (light), or the like. May be.

また、上記の各実施の形態では、筐体１２４や筐体１６０に温度センサ１２８を設置するものとしたが、温度センサ１２８の設置場所はこれに限られるものではない。異物検知センサ１２２やキャパシタ１１４，２１４に近接して配設される金属物を別途設け（たとえば固定具等）、その金属物に温度センサ１２８を設置して温度を検出するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the temperature sensor 128 is installed in the casing 124 or the casing 160, but the installation location of the temperature sensor 128 is not limited to this. A metal object disposed close to the foreign object detection sensor 122 and the capacitors 114 and 214 (for example, a fixture) may be separately provided, and the temperature sensor 128 may be installed on the metal object to detect the temperature.

なお、上記において、異物検知センサ１２２は、この発明における「機器」の一実施例に対応し、キャパシタ１１４，２１４も「機器」の一実施例に対応し得る。また、筐体１２４，１６０は、この発明における「金属物」の一実施例に対応する。   In the above description, foreign matter detection sensor 122 corresponds to an example of “apparatus” in the present invention, and capacitors 114 and 214 can also correspond to an example of “apparatus”. The casings 124 and 160 correspond to an example of the “metal object” in the present invention.

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。   The embodiments disclosed this time are also scheduled to be implemented in appropriate combinations. The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

１００ 車両、１１０ 受電部、１１２，１１２Ａ 受電コイル、１１４，２１４ キャパシタ、１２０，１２０Ａ 異物検知部、１２２ 異物検知センサ、１２４，１６０ 筐体、１２６ ガードコイル、１２８ 温度センサ、１４０，２３０ 絶縁トランス、１４２，２３２ 第１誘導コイル、１４４，２３４ 第２誘導コイル、１４６，２３６ 第３誘導コイル、１４８ 充電器、１５０ 蓄電装置、１５２，１５２Ａ，２４０ 位相制御回路、１５４ 車載電源、１５６ 電圧センサ、２００ 送電装置、２１０ 送電部、２１２，２１２Ａ 送電コイル、２２０ 交流電源。   100 vehicle, 110 power receiving unit, 112, 112A power receiving coil, 114, 214 capacitor, 120, 120A foreign object detection unit, 122 foreign object detection sensor, 124, 160 housing, 126 guard coil, 128 temperature sensor, 140, 230 insulation transformer, 142,232 1st induction coil, 144,234 2nd induction coil, 146,236 3rd induction coil, 148 charger, 150 power storage device, 152,152A, 240 phase control circuit, 154 vehicle power supply, 156 voltage sensor, 200 Power transmission device, 210 power transmission unit, 212, 212A power transmission coil, 220 AC power source.

Claims (8)

送電装置の送電コイルから非接触で受電するための受電コイルと、
前記受電コイルに近接して配設される機器と、
前記機器に近接して配設される金属物と、
前記送電コイルから前記受電コイルへの送電時に形成される第１磁界の前記機器への影響を抑制する第２磁界を生成するためのガードコイルと、
前記金属物の温度を検出する温度センサと、
前記受電コイルによる受電に伴ない誘起される電圧または電流の位相に基づいて、前記ガードコイルへ供給される電圧または電流の位相を制御する位相制御装置とを備え、
前記位相制御装置は、さらに、前記ガードコイルへ供給される電圧または電流の位相を、前記温度センサの検出値に基づいて前記金属物の温度が低下する方向に調整する、受電装置。 A power receiving coil for receiving power from the power transmitting coil of the power transmitting device in a contactless manner;
A device disposed close to the power receiving coil;
A metal object disposed close to the device;
A guard coil for generating a second magnetic field that suppresses the influence of the first magnetic field formed during power transmission from the power transmission coil to the power receiving coil on the device;
A temperature sensor for detecting the temperature of the metal object;
A phase control device that controls the phase of the voltage or current supplied to the guard coil based on the phase of the voltage or current induced by the power reception by the power reception coil;
The phase control device is a power receiving device that further adjusts a phase of a voltage or a current supplied to the guard coil in a direction in which the temperature of the metal object decreases based on a detection value of the temperature sensor. 前記受電コイルによる受電に伴ない誘起される電圧または電流の位相に基づいて基準位相が決定され、
前記位相制御装置は、前記金属物の温度と、前記ガードコイルへ供給される電圧または電流の前記基準位相からの移相量との関係を示す予め準備されたデータに基づいて、前記ガードコイルへ供給される電圧または電流の位相を調整する、請求項１に記載の受電装置。 A reference phase is determined based on a phase of voltage or current induced by power reception by the power reception coil,
The phase control device applies to the guard coil based on data prepared in advance indicating a relationship between a temperature of the metal object and a phase shift amount of the voltage or current supplied to the guard coil from the reference phase. The power receiving device according to claim 1, wherein a phase of a supplied voltage or current is adjusted. 前記受電コイルと蓄電装置を充電するための充電器との間に設けられる絶縁トランスをさらに備え、
前記絶縁トランスは、
前記受電コイルに電気的に接続される第１誘導コイルと、
前記充電器に電気的に接続され、前記第１誘導コイルと磁気的に結合される第２誘導コイルと、
前記第１誘導コイルと磁気的にさらに結合される第３誘導コイルとを含み、
前記位相制御装置は、前記第３誘導コイルに生じる電圧または電流の位相を反転させ、その位相を反転した電圧または電流の位相を前記温度センサの検出値に基づき調整して前記ガードコイルへ供給する、請求項１または２に記載の受電装置。 An insulating transformer provided between the power receiving coil and a charger for charging the power storage device;
The insulating transformer is
A first induction coil electrically connected to the power receiving coil;
A second induction coil electrically connected to the charger and magnetically coupled to the first induction coil;
A third induction coil magnetically coupled to the first induction coil;
The phase control device inverts the phase of the voltage or current generated in the third induction coil, adjusts the phase of the voltage or current obtained by inverting the phase based on the detection value of the temperature sensor, and supplies the voltage or current to the guard coil. The power receiving device according to claim 1 or 2. 前記金属物は、前記機器を収容する筐体であり、
前記ガードコイルは、前記筐体内に設けられる、請求項１から３のいずれかに記載の受電装置。 The metal object is a housing that houses the device,
The power receiving device according to claim 1, wherein the guard coil is provided in the housing. 前記機器は、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の異物を検知する異物検知センサである、請求項１から４のいずれかに記載の受電装置。   The power receiving device according to claim 1, wherein the device is a foreign matter detection sensor that detects a foreign matter between the power transmission coil and the power receiving coil. 前記受電コイルは、鉛直方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成され、
前記ガードコイルおよび前記機器は、前記受電コイルの下方から前記受電コイルが受電するものとして、前記受電コイルの上方に配設される、請求項１から５のいずれかに記載の受電装置。 The power receiving coil is formed so as to surround a winding axis extending in the vertical direction,
The power receiving device according to any one of claims 1 to 5, wherein the guard coil and the device are disposed above the power receiving coil as being received by the power receiving coil from below the power receiving coil. 前記受電コイルは、水平方向に延びる巻回軸線の周囲を取り囲むように形成され、
前記ガードコイルおよび前記機器は、前記受電コイルの下方に位置する前記送電コイルから前記受電コイルが受電するものとして、前記受電コイルの上方に配設される、請求項１から５のいずれかに記載の受電装置。 The power receiving coil is formed so as to surround a winding axis extending in the horizontal direction,
The said guard coil and the said apparatus are arrange | positioned above the said receiving coil as what the said receiving coil receives from the said power transmission coil located under the said receiving coil. Power receiving device. 受電装置の受電コイルへ非接触で送電するための送電コイルと、
前記送電コイルに近接して配設される機器と、
前記機器に近接して配設される金属物と、
前記送電コイルから前記受電コイルへの送電時に形成される第１磁界の前記機器への影響を抑制する第２磁界を生成するためのガードコイルと、
前記金属物の温度を検出する温度センサと、
前記送電コイルに供給される電圧または電流の位相に基づいて、前記ガードコイルへ供給される電圧または電流の位相を制御する位相制御装置とを備え、
前記位相制御装置は、さらに、前記ガードコイルへ供給される電圧または電流の位相を、前記温度センサの検出値に基づいて前記金属物の温度が低下する方向に調整する、送電装置。 A power transmission coil for non-contact power transmission to the power reception coil of the power reception device;
A device disposed close to the power transmission coil;
A metal object disposed close to the device;
A guard coil for generating a second magnetic field that suppresses the influence of the first magnetic field formed during power transmission from the power transmission coil to the power receiving coil on the device;
A temperature sensor for detecting the temperature of the metal object;
A phase control device that controls the phase of voltage or current supplied to the guard coil based on the phase of voltage or current supplied to the power transmission coil;
The phase control device further adjusts the phase of the voltage or current supplied to the guard coil in a direction in which the temperature of the metal object decreases based on a detection value of the temperature sensor.
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