JP2017055528A - 送電装置、受電装置、及び非接触電力伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】送電コイルと受電コイルとの間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制する。【解決手段】送電コイルと、複数の異物検知用コイルと、制御装置とを備える。送電コイルは、受電装置の受電コイルに非接触で送電するように構成される。複数の異物検知用コイルは、送電コイルの上方に位置する受電コイルに送電コイルが送電するものとして、送電コイルの上方において送電コイルの上面に沿って配設される。制御装置は、複数の異物検知用コイルに生じる誘導電圧をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する。【選択図】図１

Description

この発明は送電装置、受電装置、及び非接触電力伝送システムに関し、特に、送電装置と受電装置との間に存在する異物を検知する送電装置、受電装置、及び非接触電力伝送システムに関する。

従来から送電装置から受電装置に非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送システムが知られている（特許文献１〜６参照）。このような非接触電力伝送システムにおいては、送電装置と受電装置との間に異物（存在すべきでない物）が侵入することが想定され、異物を適切に検知することが必要である。たとえば、特開２０１３−２７１７１号公報（特許文献６）は、送電装置から受電装置への送電中でも精度よく金属異物を検知可能な検知装置を開示する。この検知装置は、送電装置と受電装置との間に存在する金属異物を、コイルを含む共振回路のＱ値の変化を用いて検知する。

特開２０１３−１５４８１５号公報 特開２０１３−１４６１５４号公報 特開２０１３−１４６１４８号公報 特開２０１３−１１０８２２号公報 特開２０１３−１２６３２７号公報 特開２０１３−２７１７１号公報

特許文献６に開示される検知装置においては、Ｑ値測定用コイルは、給電用コイルを用いてもよいとされ、給電用コイルとは別に設けられる場合についても、給電用コイルと同等の大きさになるものと想定される。この場合には、給電用コイル（送電コイル）よりも小さい異物については精度良く検知されない可能性がある。

送電コイルより小さい異物を精度良く検知するために、送電コイルよりも小さい異物検知用コイルを複数設けることが考えられる。送電コイルと受電コイルとの間の異物の有無により、複数の異物検知用コイルの少なくとも何れかの受電状態が変化する。したがって、たとえば、複数の異物検知用コイルの各々における受電状態の時間的な変化を監視することにより異物検知を行うことができる。

しかしながら、異物検知用コイルの受電状態の時間的な変化を監視することにより異物検知を行うとすると、送電コイルによる送電電力の大きさが急激に変化した場合に、異物検知用コイルの受電状態が変化し、異物を誤検知する恐れがある。上記特許文献１〜６は、このような異物誤検知の問題及びその解決手段について何ら開示していない。

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、送電コイルと受電コイルとの間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制することができる送電装置、受電装置、及び非接触電力伝送システムを提供することである。

この発明のある局面に従う送電装置は、送電コイルと、複数の異物検知用コイルと、制御装置とを備える。送電コイルは、受電装置の受電コイルに非接触で送電するように構成される。複数の異物検知用コイルは、送電コイルの上方に位置する受電コイルに送電コイルが送電するものとして、送電コイルの上方において送電コイルの上面に沿って配設される。そして、制御装置は、複数の異物検知用コイルに生じる誘導電圧をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する。

また、この発明の別の局面に従う受電装置は、受電コイルと、複数の異物検知用コイルと、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ように構成される。複数の異物検知用コイルは、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、受電コイルの下方において受電コイルの下面に沿って配設される。そして、制御装置は、複数の異物検知用コイルに生じる誘導電圧をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する。

また、この発明の別の局面に従う非接触電力伝送システムは、送電装置と受電装置とを備える。非接触電力伝送システムは、送電コイルと、受電コイルと、複数の異物検知用コイルと、制御装置とを備える。送電コイルは、受電装置に非接触で送電するように構成される。受電コイルは、送電コイルから非接触で受電するように構成される。複数の異物検知用コイルは、送電コイルの上方に位置する受電コイルに送電コイルが送電するものとして、送電コイルの上方において送電コイルの上面に沿って、又は受電コイルの下方において受電コイルの下面に沿って配設される。そして、制御装置は、複数の異物検知用コイルに生じる誘導電圧をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する。

上記の各発明においては、複数の異物検知用コイルの受電状態をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に異物が存在すると判定される。複数の異物検知用コイルの受電状態をそれぞれ示す複数の値の分散は、異物の有無により大きく変化するが、送電電力の変化によっては大きくは変化しない。したがって、上記の各発明によれば、送電コイルと受電コイルとの間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制することができる。

この発明によれば、送電コイルと受電コイルとの間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制することができる送電装置、受電装置、及び非接触電力伝送システムを提供することができる。

実施の形態１の非接触電力伝送システムの概略構成図である。 送電ユニットの分解斜視図である。 第１コイルと第２コイルとにより構成されるコイルペアの斜視図である。 異物検知器の電気的な構成を示した図である。 異物検知器の各第１コイルに交流電圧が印加される順序を説明するための図である。 異物検知処理における判定例を説明するための図である。 異物検知処理の具体的手順を示すフローチャートである。 実施の形態２における受電ユニットの分解斜視図である。 異物検知器の電気的な構成を示した図である。 他の実施の形態における八の字形状の第１コイル及び第２コイルを示す図である。

以下、この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み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り返さない。

（実施の形態１）
＜非接触電力伝送システムの構成＞
図１は、この発明の実施の形態１に従う送電装置が適用される非接触電力伝送システムの概略構成図である。なお、図中、矢印Ｄは鉛直方向下方を示し、矢印Ｕは鉛直方向上方を示す。これらについては、図２，３，８，１０においても共通する。

図１を参照して、非接触電力伝送システム１０００は、車両１００と送電装置３００とを備える。車両１００は、受電ユニット２００を含み、受電ユニット２００は、不図示の受電コイルを含む。受電ユニット２００の受電コイルは、送電装置３００から非接触で受電するように構成される。車両１００においては、受電ユニット２００により受電された電力が不図示の蓄電装置に供給される。車両１００は、蓄電装置の電力により走行駆動力を生じ、走行することができる。

送電装置３００は、交流電源３３０と、送電ユニット４００と、制御装置４８５とを含む。交流電源３３０は、送電ユニット４００に接続されており、送電ユニット４００に交流電力を供給する。送電ユニット４００は不図示の送電コイルを含み、送電コイルは、交流電源３３０から交流電力の供給を受けることにより磁界を形成し、形成された磁界を介して受電ユニット２００の受電コイルへ非接触で送電する。なお、送電コイルにおける導線の巻き数は、送電コイルと受電コイルとの間の距離、並びにＱ値（たとえばＱ≧１００）及び結合係数κが大きくなるように適宜設計される。制御装置４８５については、後ほど図４において説明する。

＜送電ユニットの構成＞
図２は、図１に示した送電ユニット４００の分解斜視図である。図２を参照して、送電ユニット４００は、送電コイル４１０と、筐体４３０と、異物検知器４６０と、送電コイル４１０に対して矢印Ｄ方向に配置される不図示の共振コンデンサとを含む。送電コイル４１０は、コア４４０と、コア４４０の周囲に巻回された導線４５０とを含む。一例として、コア４４０はフェライト製である。送電コイル４１０及び不図示の共振コンデンサは、筐体４３０内に収容される。筐体４３０は、シールド４３２と、蓋部材４３４とを含む。

送電ユニット４００と受電ユニット２００（図１）との間に異物（存在すべきでない物）が存在すると、送電コイル４１０から受電ユニット２００の受電コイルへの電力伝送時に、異物が発熱したり、電力伝送効率が低下したりする。異物検知器４６０は、送電ユニット４００と受電ユニット２００（図１）との間に異物が存在している場合に、そのような異物を検知する。異物としては、たとえば、飲料缶やお金等の金属片や、動物が想定される。

異物検知器４６０は、複数の第１コイル４６８と、複数の第２コイル４７８とを含む。複数の第１コイル４６８及び複数の第２コイル４７８は、送電コイル４１０の上方（矢印Ｕ方向）に設けられ、この実施の形態１では、蓋部材４３４の内面上に配設されている。複数の第２コイル４７８は、複数の第１コイル４６８に対応して設けられ、各第１コイル４６８及び各第２コイル４７８は、同一の大きさ及び形状を有する。各第２コイル４７８は、対応の第１コイル４６８に対向して配置され、対応の第１コイル４６８とともにコイルペアを構成する。そして、複数の第１コイル４６８（複数の第２コイル４７８）の数に相当する複数組のコイルペアが、蓋部材４３４の内面上に行列状に配設される。このような送電コイル４１０よりも外形の小さいコイルペアによって、受電ユニット２００の受電状態の変化では検知できないような小さい異物も検知することができる。

なお、異物は、コイルペアを構成する第１コイル４６８と第２コイル４７８との間ではなく、コイルペアの上方に存在し得ることになるが、そのような場合でも、異物の存在によって第１コイル４６８と第２コイル４７８との間の結合係数が変化する。その結果、第２コイル４７８の受電状態が変化する。したがって、第２コイル４７８の受電状態に基づいて異物を検知することができる。なお、第２コイル４７８の受電状態とは、代表的には、第２コイル４７８に生じる誘導電圧であるが、第２コイル４７８に生じる誘導電流や誘導電力等であってもよい。

図３は、第１コイル４６８と第２コイル４７８とにより構成されるコイルペアの斜視図である。図３を参照して、第１コイル４６８及び第２コイル４７８の各々は、矩形状の形状を有する。第２コイル４７８は、対応の第１コイル４６８と対向して配置される。

第１コイル４６８に検知用の交流電圧が印加されると、第１コイル４６８は、検知用の磁界ＡＲ１を形成する。そうすると、第１コイル４６８に対向して配置された第２コイル４７８に、検知用磁界ＡＲ１によって誘導電圧が発生する。このとき、コイルペアの近傍に異物が存在すると、検知用磁界ＡＲ１が異物により影響を受けて第１コイル４６８と４７８との間の結合係数が変化し、第２コイル４７８の受電状態が変化する。

図４は、図２に示した異物検知器４６０の電気的な構成を示した図である。図４を参照して、異物検知器４６０は、複数の第１コイル４６８及び複数の第２コイル４７８に加えて、発振器４６１と、パワーアンプ４６２と、共振コンデンサ４６３と、マルチプレクサ４６４，４６５と、複数の共通配線４６６，４６７とを含む。また、異物検知器４６０は、信号処理回路４７１と、共振コンデンサ４７２と、共振抵抗４７３と、マルチプレクサ４７４，４７５と、複数の共通配線４７６，４７７とをさらに含む。

なお、説明上の便宜のため、複数の第１コイル４６８と複数の第２コイル４７８とは、離れて図示されているが、実際には、図２で説明したように、各第２コイル４７８は、対応の第１コイル４６８と対向して配置され、対応の第１コイル４６８とコイルペアを構成している。また、この実施の形態１では、一例としてコイルペアが１６組設けられる構成が示されているが、コイルペアの数はこれに限定されるものではない。

本実施の形態１に従う送電装置においては、マルチプレクサ４６４，４６５，４７４，４７５によって、複数の第１コイル４６８のうち検知用の交流電圧が印加される１つの第１コイル４６８と、その検知用交流電圧が印加される第１コイル４６８に対応する１つの第２コイル４７８とのペア（コイルペア）が順次切替えられる。以下、具体的に説明する。

発振器４６１は、任意の周波数（たとえば１３．５６ＭＨｚ）を有する信号を発生し、その信号はパワーアンプ４６２によって増幅される。パワーアンプ４６２から出力される異物検知用の交流電圧は、共振コンデンサ４６３を通じてマルチプレクサ４６４に入力される。マルチプレクサ４６４は、共振コンデンサ４６３、制御装置４８５及び４本の共通配線４６６に接続される。一方、マルチプレクサ４６５は、接地線、制御装置４８５及び４本の共通配線４６７に接続される。

各共通配線４６６は、４つの第１コイル４６８の一方の端子に接続される。各共通配線４６７は、４つの第１コイル４６８の他方の端子に接続される。マルチプレクサ４６４は、制御装置４８５からの切替指令に従って、４本のうちのいずれか１本の共通配線４６６に交流電圧を出力する。マルチプレクサ４６５は、制御装置４８５からの切替指令に従って、４本のうちのいずれか１本の共通配線４６７を接地線と導通させる。

複数の第１コイル４６８は、４×４の行列状に配列される。マルチプレクサ４６４及びマルチプレクサ４６５によって、あるタイミングでは、１６個の第１コイル４６８のいずれかにマルチプレクサ４６４からの交流電圧が印加される。どの第１コイル４６８に交流電圧が印加されるかについては、制御装置４８５からマルチプレクサ４６４，４６５に与えられる切替指令に従って決定される。そして、各第１コイル４６８は、検知用交流電圧を印加された際に、検知用磁界を形成する。

一方、複数の第２コイル４７８も、４×４の行列状に配列される。マルチプレクサ４７４は、共振コンデンサ４７２、制御装置４８５及び４本の共通配線４７６に接続される。マルチプレクサ４７５は、接地線、制御装置４８５及び４本の共通配線４７７に接続される。各共通配線４７６は、４つの第２コイル４７８の一方の端子に接続される。各共通配線４７７は、４つの第２コイル４７８の他方の端子に接続される。信号処理回路４７１は、共振コンデンサ４７２及び共振抵抗４７３に接続される。なお、共振抵抗４７３は、周波数のずれに対してロバストな電力伝送を実現するために設けられている。

１６個の第１コイル４６８のいずれかに交流電圧が印加された際、その第１コイル４６８は検知用磁界を形成する。この第１コイル４６８に対向して配置された第２コイル４７８は、この第１コイル４６８が形成した検知用磁界により誘導電圧を発生する。この第２コイル４７８は、制御装置４８５からマルチプレクサ４７４，４７５に送出される切替指令に応じて予め特定される。

検知用の交流電圧が印加された第１コイル４６８に対応する第２コイル４７８に生じた誘導電圧は、マルチプレクサ４７４、共振コンデンサ４７２及び共振抵抗４７３を介して信号処理回路４７１（たとえばＡＣ／ＤＣ回路）に伝達される。信号処理回路４７１は、共振コンデンサ４７２から受ける電圧を、制御装置４８５が受信できるのに適した信号に変換して制御装置４８５へ出力する。

第１コイル４６８及び第２コイル４７８の付近に異物が存在していた場合には、第１コイル４６８及び第２コイル４７８の周囲に形成される磁界がその異物に鎖交することによって、第２コイル４７８の受電状態が変化する。

＜異物検知における送電電力変化の影響の抑制＞
以上のような構成の送電ユニット４００によれば、たとえば、複数の第２コイル４７８の各々における受電状態の時間的な変化を監視することにより異物検知を行うことができるとも考えられる。しかしながら、第２コイル４７８の受電状態の時間的な変化を監視することにより異物検知を行うとすると、送電コイル４１０による送電電力の大きさが急激に変化した場合に、第２コイル４７８の受電状態が変化し、異物を誤検知する恐れがある。

そこで、この実施の形態１に従う送電装置３００において、制御装置４８５は、複数の第２コイル４７８の受電状態（誘導電圧）をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する。

複数の第２コイル４７８の受電状態をそれぞれ示す複数の値の分散は、異物の有無により大きく変化するが、送電電力の変化によっては大きくは変化しない。したがって、このような構成によれば、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制することができる。

次に、制御装置４８５が、複数の第２コイル４７８の受電状態をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量に基づいて異物の有無を判定する理由についてより詳細に説明する。

図５は、異物検知器４６０の各第１コイル４６８に交流電圧が印加される順序を説明するための図である。図５を参照して、この実施の形態１において、制御装置４８５は、マルチプレクサ４６４，４６５を制御することにより、第１コイル４６８（Ａ）〜４６８（Ｐ）の順に交流電圧を印加する。そして、第１コイル４６８Ｐに交流電圧が印加されると、制御装置４８５は、再び、第１コイル４６８（Ａ）から順に交流電圧を印加するようにマルチプレクサ４６４，４６５を制御する。

このような制御がなされるので、同一の第２コイル４７８における受電電圧を比較するためには、１サイクル経過するまで待つ必要がある。その結果、同一の第２コイル４７８における１サイクル後の受電電圧が検知されるまでに、送電電力が急激に上昇した場合に、１サイクル後の受電電圧も急激に上昇してしまい異物を誤検出してしまう事態が生じ得る。なお、第１コイル４６８（Ａ）〜４６８（Ｐ）への交流電圧の印加に要する時間は、非常に短く、この時間中に送電電力が急激に上昇することは稀である。また、各サイクル間の時間は、第１コイル４６８（Ａ）〜４６８（Ｐ）への交流電圧の印加に要する時間よりも長い時間が設定される。たとえば、各サイクル間の時間は、想定される異物の侵入スピードを考慮して、複数の第２コイル４７８の受電電圧をそれぞれ示す複数の値の分散のサイクル間における変化が十分に大きくなる程度に設定される。

一方、送電電力が急激に変化した場合に、複数の第２コイル４７８はそれぞれ送電電力の変化に応じた影響を受ける。したがって、複数の第２コイル４７８の受電電圧は、送電電力の変化に応じて、それぞれ一定割合で変化する。よって、複数の第２コイル４７８の受電電圧をそれぞれ示す複数の受電電圧の分散は、送電電力の変化によって大きくは変化しない。一方、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に異物が侵入した場合には、一部の第２コイル４７８の受電電圧が大きく変化するため、受電電圧の分散は大きく変化する。

そこで、この実施の形態１において、制御装置４８５は、複数の第２コイル４７８の受電状態をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量に基づいて異物の有無を判定する。このような構成によれば、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制することができる。

図６は、異物検知処理における判定例を説明するための図である。図６を参照して、横軸は第２コイル４７８の受電電圧の平均値との乖離の程度を示し、縦軸は第２コイル４７８の個数を示す。なお、分布曲線Ｖ１，Ｖ２は、理解を容易にするため連続的な実線で表現されているが、実際は離散的な複数のプロットである。

たとえば、あるサイクルにおける各第２コイル４７８の受電電圧の分布が分布曲線Ｖ１を示し、次のサイクルにおける受電電圧の分布も分布曲線Ｖ１を示す場合には、受電電圧の分散は変化していないため、制御装置４８５は、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に異物は存在しないと判定する。一方、あるサイクルにおける各第２コイル４７８の受電電圧の分布が分布曲線Ｖ１を示し、次のサイクルにおける受電電圧の分布が分布曲線Ｖ２を示す場合には、受電電圧の分散は大きくなっているため、制御装置４８５は、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に異物が存在すると判定する。次に、この実施の形態１における異物検知処理の具体的手順について説明する。

＜異物検知処理＞
図７は、この実施の形態１における異物検出処理の具体的手順を示すフローチャートである。図７を参照して、制御装置４８５は、第１コイル４６８Ａ〜４６８Ｐの順に交流電圧を印加するようにマルチプレクサ４６４，４６５を制御し、並行して、第２コイル４７８Ａ〜４７８Ｐの順に受電電圧を検知（スキャン）する（ステップＳ１００）。

その後、制御装置４８５は、第２コイル４７８Ａ〜４７８Ｐの受電電圧をそれぞれ示す複数の受電電圧の分散Ｖ_ｔを算出する（ステップＳ１１０）。そして、制御装置４８５は、異物の侵入を判定するために、算出された分散Ｖ_ｔと前回のサイクルにおける分散Ｖ_ｔ−１との差が所定値Ｄ１以上、かつ、このフローチャートにおける処理サイクルが２周期目以降であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。

分散の差が所定値Ｄ１以上であり、かつ、処理サイクルが２周期目以降であると判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、分散に大きな変化が生じているため、制御装置４８５は、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に異物が侵入したと判定する（ステップＳ１３０）。一方、分散の差が所定値Ｄ１未満、又は、処理サイクルが１周期目であると判定されると（ステップＳ１２０においてＮＯ）、処理はステップＳ１４０に移行する。

このように、この実施の形態１において、制御装置４８５は、複数の第２コイル４７８の受電状態（誘導電圧）をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に異物が存在すると判定する。このような構成によれば、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１においては、異物検知器４６０は、送電ユニット４００側に設けられた。この実施の形態２においては、異物検知器は、受電ユニット側に設けられる。以下、この実施の形態２における受電ユニットの構成について説明する。

＜受電ユニットの構成＞
図８は、この実施の形態２における受電ユニット２００Ａの分解斜視図である。図８を参照して、受電ユニット２００Ａは、受電コイル２１０と、筐体２３０と、異物検知器５６０と、受電コイル２１０に対して矢印Ｕ方向に配置される不図示の共振コンデンサとを含む。受電コイル２１０は、コア２４０と、コア２４０の周囲に巻回された導線２５０を含む。筐体２３０は、シールド２３２と、蓋部材２３４とを含む。

異物検知器５６０は、複数の第１コイル５６８と、複数の第２コイル５７８とを含む。複数の第１コイル５６８及び複数の第２コイル５７８は、受電コイル２１０の下方（矢印Ｄ方向）に設けられ、この実施の形態２では、蓋部材２３４の内面上に配設されている。

図９は、図８に示した異物検知器５６０の電気的な構成を示した図である。図９を参照して、異物検知器５６０〜制御装置５８５は、それぞれ、異物検知器４６０〜制御装置４８５（図４）に対応し、同等の機能を有する。

すなわち、この実施の形態２において、制御装置５８５は、複数の第２コイル５７８の受電状態（誘導電圧）をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、送電ユニットと受電ユニット２００Ａとの間に異物が存在すると判定する。このような構成によれば、送電ユニットと受電ユニット２００Ａとの間に存在する異物を精度良く検知しつつ、送電電力の変化による異物の誤検知を抑制することができる。

（他の実施の形態）
以上のように、この発明の実施の形態として実施の形態１〜２を説明した。しかしながら、この発明は必ずしもこれらの実施の形態に限定されない。ここでは、他の実施の形態の一例について説明する。

実施の形態１，２においては、第１コイル（４６８，５６８）及び第２コイル（４７８，５７８）として矩形状のコイルが用いられた。しかしながら、第１コイル及び第２コイルの形状は、必ずしもこのような例には限定されない。たとえば、第１コイル及び第２コイルは、八の字形状に構成されてもよい。図１０は、送電ユニット側に異物検知器を設けた場合の、八の字形状の第１コイル及び第２コイルを示す図である。なお、この場合であっても異物検知器は、受電ユニット側に設けられてもよい。図１０を参照して、第１コイル４６８ａは、第１コイル４６８（図３）に対応し、第２コイル４７８ａは、第２コイル４７８（図３）に対応する。

第１コイル４６８ａに検知用の交流電圧が印加されると、第１コイル４６８ａは、検知用磁界ＡＲ２を形成する。そうすると、第１コイル４６８ａに対向して配置された第２コイル４７８ａに、検知用磁界ＡＲ２によって誘導電圧が発生する。ここで、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間で電力伝送が行なわれている最中には、各コイルは、同一方向の磁束（矢印ＡＲ３）を受ける。この磁束ＡＲ３によって各コイルには誘導電圧が発生し得るところ、第１コイル４６８ｂに発生する誘導電圧は、第１コイル４６８ｃに発生する誘導電圧によってキャンセルされる。したがって、第１コイル４６８ａにはトータルで誘導電圧は発生しない。第２コイル４７８ａについても同様であり、第２コイル４７８ａが磁束ＡＲ３を受けても、第２コイル４７８ａにはトータルで誘導電圧は発生しない。よって、このようなコイル形状とすることにより、送電ユニット４００から受電ユニット２００への電力伝送時に送電コイル４１０により形成される磁界の異物検知器への影響を抑制することができる。

また、実施の形態１，２においては、異物を検知するために第１コイルと第２コイルとを用いることとした。しかしながら、異物を検知するための構成は、必ずしもこのような構成に限定されない。たとえば、第１コイル（４６８，５６８）を用いず、第２コイル（４７８，５７８）のみを用いるような構成であってもよい。この場合には、送電電力に起因して生じる、複数の第２コイルの受電電圧をそれぞれ示す複数の受電電圧の分散の変化量に基づいて、送電ユニット４００と受電ユニット２００との間に異物が存在するか否かを判定する。これにより、送電電力の変化による影響を抑制した異物検知を少ない部材で実現することができる。

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説明ではなく、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。

１００ 車両、２００，２００Ａ 受電ユニット、２１０ 受電コイル、２３０，４３０ 筐体、２３２，４３２ シールド、２３４，４３４ 蓋部材、２４０，４４０ コア、２５０，４５０ 導線、３００ 送電装置、３３０ 交流電源、４００ 送電ユニット、４１０ 送電コイル、４６０ 異物検知器、４６１ 発振器、４６２ パワーアンプ、４６３，４７２ 共振コンデンサ、４６４，４６５，４７４，４７５ マルチプレクサ、４６６，４６７，４７６，４７７ 共通配線、４６８，４６８Ａ〜４６８Ｐ 第１コイル、４７１ 信号処理回路、４７３ 共振抵抗、４７８，４７８Ａ〜４７８Ｐ 第２コイル、４８５ 制御装置、１０００ 非接触電力伝送システム。

Claims (3)

1. 受電装置の受電コイルに非接触で送電するように構成された送電コイルと、
   前記送電コイルの上方に位置する前記受電コイルに前記送電コイルが送電するものとして、前記送電コイルの上方において前記送電コイルの上面に沿って配設される複数の異物検知用コイルと、
   前記複数の異物検知用コイルに生じる誘導電圧をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する制御装置とを備える、送電装置。
2. 送電装置の送電コイルから非接触で受電するように構成された受電コイルと、
   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、前記受電コイルの下方において前記受電コイルの下面に沿って配設される複数の異物検知用コイルと、
   前記複数の異物検知用コイルに生じる誘導電圧をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する制御装置とを備える、受電装置。
3. 送電装置と受電装置とを備える非接触電力伝送システムであって、
   前記受電装置に非接触で送電するように構成された送電コイルと、
   前記送電コイルから非接触で受電するように構成された受電コイルと、
   前記送電コイルの上方に位置する前記受電コイルに前記送電コイルが送電するものとして、前記送電コイルの上方において前記送電コイルの上面に沿って、又は前記受電コイルの下方において前記受電コイルの下面に沿って配設される複数の異物検知用コイルと、
   前記複数の異物検知用コイルに生じる誘導電圧をそれぞれ示す複数の値の分散の変化量が所定値以上である場合に、異物が存在すると判定する制御装置とを備える、非接触電力伝送システム。

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