JP6310278B2 - Power supply unit and power supply system - Google Patents

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JP6310278B2 JP2014039275A JP2014039275A JP6310278B2 JP 6310278 B2 JP6310278 B2 JP 6310278B2 JP 2014039275 A JP2014039275 A JP 2014039275A JP 2014039275 A JP2014039275 A JP 2014039275A JP 6310278 B2 JP6310278 B2 JP 6310278B2
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Description

本発明は、非接触給電に用いられる給電コイルを有する給電ユニット及びこの給電ユニットを備えた給電システムに関する。   The present invention relates to a power supply unit having a power supply coil used for non-contact power supply and a power supply system including the power supply unit.

近年、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）等が備える二次電池（以下、単に「動力用バッテリ」という）の充電などにおいて、充電作業を容易にするために、プラグ接続等の物理的接続を必要としないワイヤレス（非接触）での電力伝送技術が用いられている。   In recent years, for example, charging of a secondary battery (hereinafter simply referred to as a “power battery”) included in a plug-in hybrid vehicle (PHEV), an electric vehicle (EV), or the like is performed by using a plug connection. Wireless (non-contact) power transmission technology that does not require physical connection such as the above is used.

このような非接触の電力伝送は、給電コイルと受電コイルとを対向配置して磁気的に結合させることなどにより行うところ、給電コイルと受電コイルとの間に金属などの異物が侵入した場合、当該異物が磁力の影響により発熱してしまうおそれがある。   Such non-contact power transmission is performed by arranging the feeding coil and the receiving coil facing each other and magnetically coupling them. When a foreign object such as a metal enters between the feeding coil and the receiving coil, The foreign matter may generate heat due to the influence of magnetic force.

そこで、例えば、特許文献１に開示されている給電システムでは、図１７に示すように、可撓材からなる複数の毛状部材８１１が植えられた異物侵入防止部８１０を、地面に埋設された給電コイル８０１上に重ねて配置している。これにより、この給電システムでは、移動車両Ｍがその下面に配設された受電コイル８０２と給電コイル８０１とが対向するように停車した場合に、複数の毛状部材８１１の先端が移動車両Ｍの下面（即ち、受電コイル８０２のケースなど）に接触して受電コイル８０２と給電コイル８０１との間の空間を埋めることで異物の侵入を防いでいた。   Therefore, for example, in the power supply system disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 17, a foreign substance intrusion prevention unit 810 in which a plurality of hairy members 811 made of a flexible material is planted is embedded in the ground. The power supply coil 801 is disposed so as to overlap. Thereby, in this electric power feeding system, when the moving vehicle M stops so that the power receiving coil 802 and the power feeding coil 801 disposed on the lower surface of the moving vehicle M face each other, the tips of the plurality of bristle members 811 are moved to the moving vehicle M. Intrusion of foreign matter is prevented by contacting the lower surface (that is, the case of the power receiving coil 802, etc.) and filling the space between the power receiving coil 802 and the power feeding coil 801.

特開２０１４−２７７７２号公報JP 2014-27772 A

上述した給電システムでは、異物が異物侵入防止部８１０上に乗った場合、異物の重さが小さいときには複数の毛状部材８１１に支えられてそれらの先端に留まるので、移動車両Ｍの通過とともに当該異物が移動車両Ｍにより押しのけられる。しかしながら、異物の重さがある程度大きいときには複数の毛状部材８１１内に沈んでしまうので、当該異物が給電コイル８０１の上方の位置に留まってしまうことがある。このように、異物が給電コイル８０１の中央部分の上方に離れた位置にあると、発熱がより大きくなってしまうことがあり、異物が留まってしまった場合における当該異物の発熱の抑制について改善の余地があった。   In the power feeding system described above, when a foreign object gets on the foreign object intrusion prevention unit 810, the foreign object is supported by a plurality of hair-like members 811 when the weight of the foreign object is small. The foreign object is pushed away by the moving vehicle M. However, when the weight of the foreign matter is large to some extent, the foreign matter sinks into the plurality of hair-like members 811, so that the foreign matter may remain at a position above the feeding coil 801. As described above, if the foreign object is located at a position above the central portion of the power feeding coil 801, the heat generation may be larger, and the improvement of the suppression of the heat generation of the foreign object when the foreign object remains. There was room.

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、侵入した異物の発熱が大きくなることを抑制する給電ユニット及びこの給電ユニットを備えた給電システムを提供することを目的とする。   The present invention aims to solve this problem. That is, an object of the present invention is to provide a power supply unit that suppresses an increase in heat generation of an invading foreign object and a power supply system including the power supply unit.

本発明者らは、給電コイルに対する異物の位置と発熱との関係について、鋭意検討を重ねた結果、異物が、給電コイルの中央部分の上方に離れた位置にあるときに大きく発熱し、当該位置を避けることにより発熱を抑制できることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive investigations on the relationship between the position of the foreign matter relative to the power supply coil and heat generation, the present inventors have generated a large amount of heat when the foreign matter is located above the central portion of the power supply coil. The inventors have found that heat generation can be suppressed by avoiding the above, and have reached the present invention.

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、地面に配設され、車両の下面に配設された受電ユニットに非接触で給電する給電ユニットであって、給電コイルと、前記給電コイル上に重なる排除位置と、前記給電コイル上に重ならない非排除位置との間を移動可能に設けられた異物排除部材と、を備え、前記異物排除部材が、磁束を透過する材料を用いて上方に凸の山形に形成された１又は複数のスペーサを備え、前記異物排除部材が前記排除位置にあるとき、１つの前記スペーサが前記給電コイルの中央部分に重なるように配置され、かつ、前記異物排除部材が前記排除位置にあるときに給電が行われることを特徴とする給電ユニットである。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a power supply unit that is disposed on the ground and that supplies power to a power reception unit disposed on a lower surface of a vehicle in a non-contact manner, and includes a power supply coil, A foreign substance eliminating member provided to be movable between an exclusion position that overlaps the power supply coil and a non-exclusion position that does not overlap the power supply coil, and the foreign substance exclusion member is made of a material that transmits magnetic flux. Using one or a plurality of spacers formed in an upward convex chevron, and when the foreign object exclusion member is in the exclusion position, one of the spacers is disposed so as to overlap a central portion of the power supply coil , and The power supply unit is configured to supply power when the foreign substance exclusion member is in the exclusion position .

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記１つの前記スペーサが、その先端が前記受電ユニットに接し又は近接する高さに形成されていることを特徴とするものである。 The invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in claim 1 , the one spacer is formed at a height at which a tip thereof is in contact with or close to the power receiving unit. Is.

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、流体導入手段をさらに有し、前記異物排除部材が、前記流体導入手段により流体が導入されることにより膨らんで前記スペーサを形成する膜状の柔軟部材を有していることを特徴とするものである。 The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2 , further comprising a fluid introducing means, wherein the foreign matter removing member swells when the fluid is introduced by the fluid introducing means. It has the film-like flexible member which forms the said spacer, It is characterized by the above-mentioned.

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記流体導入手段が、前記柔軟部材が振動するように前記流体を導入するように構成されていることを特徴とするものである。 The invention described in claim 4 is the invention described in claim 3 , wherein the fluid introduction means is configured to introduce the fluid so that the flexible member vibrates. Is.

請求項５に記載された発明は、上記目的を達成するために、地面に配設された給電ユニットと車両の下面に配設された受電ユニットとを有し、前記給電ユニットから前記受電ユニットに非接触で給電する給電システムであって、前記給電ユニットが、請求項１〜４のいずれか一項に記載の給電ユニットで構成されていることを特徴とする給電システムである。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 5 includes a power feeding unit disposed on the ground and a power receiving unit disposed on a lower surface of the vehicle, and the power feeding unit to the power receiving unit. A power supply system that supplies power without contact, wherein the power supply unit includes the power supply unit according to any one of claims 1 to 4 .

請求項１に記載された発明によれば、給電コイル上に重なる排除位置と、給電コイル上に重ならない非排除位置との間を移動可能に設けられた異物排除部材を備えている。そして、異物排除部材が、磁束を透過する材料を用いて上方に凸の山形に形成された１又は複数のスペーサを備え、異物排除部材が前記排除位置にあるとき、１つのスペーサが給電コイルの中央部分に重なるように配置されている。このようにしたことから、例えば、異物排除部材を非排除位置に置いておき、車両が給電ユニットの配設位置まで移動されて給電ユニットと受電ユニットとが上下方向に対向したときに、異物排除部材を排除位置に移動させることで、異物排除部材の移動により給電コイル上の異物を押しのけることができる。また、給電ユニットと受電ユニットとが上下方向に対向したときに、これらの間の空間における給電コイルの中央部分上方の空間部分が、上記１つのスペーサによって埋められる。また、スペーサが山形に形成されているので、スペーサ上に異物が置かれても傾斜面により下方に落ちる。そのため、異物が給電コイルの中央部分上方に留まることをより確実に回避して、異物の発熱を抑制することができる。また、車両によって異物排除部材が踏みつけられてしまうことを回避でき、スペーサの変形を抑制できる。 According to the first aspect of the present invention, the foreign object eliminating member is provided so as to be movable between an exclusion position that overlaps the feeding coil and a non-exclusion position that does not overlap the feeding coil. The foreign matter removing member includes one or a plurality of spacers that are formed in an upward convex chevron using a material that transmits magnetic flux, and when the foreign matter removing member is at the exclusion position, one spacer is a power supply coil. It is arranged so as to overlap the central part. For this reason, for example, when the foreign object removal member is placed at the non-exclusion position and the vehicle is moved to the position where the power supply unit is disposed and the power supply unit and the power reception unit face each other in the vertical direction, the foreign object removal is performed. By moving the member to the exclusion position, the foreign matter on the power feeding coil can be pushed away by the movement of the foreign matter exclusion member. Further, when the power feeding unit and the power receiving unit face each other in the vertical direction, the space portion above the central portion of the power feeding coil in the space between them is filled with the one spacer. Moreover, since the spacer is formed in a mountain shape, even if a foreign object is placed on the spacer, it falls downward due to the inclined surface. Therefore, it can avoid more reliably that a foreign material stays above the center part of a feed coil, and can suppress the heat_generation | fever of a foreign material. Moreover, it can avoid that a foreign material exclusion member is stepped on by a vehicle, and can suppress a deformation | transformation of a spacer.

請求項２に記載された発明によれば、給電コイルの中央部分に重ねて配置された１つのスペーサが、その先端が前記受電ユニットに接し又は近接する高さに形成されている。このようにしたことから、給電ユニットと受電ユニットとが上下方向に対向したときに、これらの間の空間における給電コイルの中央部分上方の空間部分が、１つのスペーサによって確実に埋められる。そのため、異物が給電コイルの中央部分上方に留まることをより確実に回避して、異物の発熱を抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, the one spacer disposed so as to overlap the central portion of the power feeding coil is formed at a height such that the tip thereof is in contact with or close to the power receiving unit. Thus, when the power supply unit and the power reception unit face each other in the vertical direction, the space portion above the central portion of the power supply coil in the space between them is reliably filled with one spacer. Therefore, it can avoid more reliably that a foreign material stays above the center part of a feed coil, and can suppress the heat_generation | fever of a foreign material.

請求項３に記載された発明によれば、流体導入手段をさらに有し、異物排除部材が、流体導入手段により流体が導入されることにより膨らんで１又は複数の山形のスペーサを形成する膜状の柔軟部材を有している。このようにしたことから、例えば、車両が給電ユニットの配設位置まで移動されて給電ユニットと受電ユニットとが上下方向に対向したときに、流体導入手段により柔軟部材に流体を導入することで、柔軟部材が山形に膨らむことにより給電コイル上の異物を押しのけることができる。そのため、異物が給電コイルの中央部分上方に留まることをより確実に回避して、異物の発熱を抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, the film-like member further includes the fluid introduction means, and the foreign matter removing member swells when the fluid is introduced by the fluid introduction means to form one or a plurality of mountain-shaped spacers. It has a flexible member. By doing so, for example, when the vehicle is moved to the position where the power supply unit is disposed and the power supply unit and the power reception unit face each other in the vertical direction, the fluid is introduced into the flexible member by the fluid introduction unit. When the flexible member swells in a mountain shape, the foreign matter on the feeding coil can be pushed away. Therefore, it can avoid more reliably that a foreign material stays above the center part of a feed coil, and can suppress the heat_generation | fever of a foreign material.

請求項４に記載された発明によれば、流体導入手段が、山形を形成した柔軟部材が振動するように流体を導入するように構成されている。このようにしたことから、膨らむことにより山形のスペーサを形成した柔軟部材上に、万が一異物が留まってしまったような場合においても、柔軟部材の振動により当該異物を落下させることができる。そのため、異物が給電コイルの中央部分上方に留まることをより確実に回避して、異物の発熱を抑制することができる。 According to the invention described in claim 4 , the fluid introduction means is configured to introduce the fluid such that the flexible member having the mountain shape vibrates. In this way, even if foreign matter stays on the flexible member formed with the mountain-shaped spacer by swelling, the foreign matter can be dropped by vibration of the flexible member. Therefore, it can avoid more reliably that a foreign material stays above the center part of a feed coil, and can suppress the heat_generation | fever of a foreign material.

請求項５に記載された発明によれば、給電ユニットが、請求項１〜４のいずれか一項に記載された給電ユニットで構成されている。このようにしたことから、車両が給電ユニットの配設位置まで移動されて給電ユニットと受電ユニットとが上下方向に対向したときに、これらの間の空間における給電コイルの中央部分上方の空間部分が、給電ユニットの異物排除部材が有する１つのスペーサによって埋められる。また、スペーサが山形に形成されているので、スペーサ上に異物が置かれても傾斜面により下方に落ちる。そのため、異物が給電コイルの中央部分上方に留まることを回避して、異物の発熱を抑制することができる。 According to the invention described in claim 5 , the power supply unit is configured by the power supply unit described in any one of claims 1 to 4 . Thus, when the vehicle is moved to the position where the power feeding unit is disposed and the power feeding unit and the power receiving unit face each other in the vertical direction, the space portion above the central portion of the power feeding coil in the space between them is , And filled with a single spacer included in the foreign matter eliminating member of the power supply unit. Moreover, since the spacer is formed in a mountain shape, even if a foreign object is placed on the spacer, it falls downward due to the inclined surface. Therefore, it can avoid that a foreign material stays above the center part of a feed coil, and can suppress the heat_generation | fever of a foreign material.

本発明の第１実施形態の給電システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power feeding system according to a first embodiment of the present invention. 図１の給電システムが備える給電ユニット及び受電ユニットの配置を説明する図である。It is a figure explaining arrangement | positioning of the electric power feeding unit with which the electric power feeding system of FIG. 図２の給電ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the electric power feeding unit of FIG. 図３の給電ユニットの平面図である。It is a top view of the electric power feeding unit of FIG. 図３の給電ユニットの側面図である。It is a side view of the electric power feeding unit of FIG. 給電ユニット上の異物の平面位置を説明する平面図である。It is a top view explaining the plane position of the foreign material on an electric power feeding unit. 給電ユニット上の異物の高さ位置を説明する側面図である。It is a side view explaining the height position of the foreign material on an electric power feeding unit. 図２の給電ユニットの変形例の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the modification of the electric power feeding unit of FIG. 図８の給電ユニットの平面図である。It is a top view of the electric power feeding unit of FIG. 図８の給電ユニットの側面図である。It is a side view of the electric power feeding unit of FIG. 本発明の第２実施形態の給電システムが備える給電ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the electric power feeding unit with which the electric power feeding system of 2nd Embodiment of this invention is provided. （ａ）は、図１１の給電ユニットにおいて異物排除部が非排除位置にある状態を示す平面図であり、（ｂ）は側面図である。(A) is a top view which shows the state which has a foreign material exclusion part in a non-exclusion position in the electric power feeding unit of FIG. 11, (b) is a side view. （ａ）は、図１１の給電ユニットにおいて異物排除部が排除位置にある状態を示す平面図であり、（ｂ）は側面図である。(A) is a top view which shows the state which has a foreign material exclusion part in an exclusion position in the electric power feeding unit of FIG. 11, (b) is a side view. 図２の給電ユニットの他の変形例の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the other modification of the electric power feeding unit of FIG. 図１４の給電ユニットの平面図である。It is a top view of the electric power feeding unit of FIG. （ａ）は、図１４の給電ユニットにおいて異物排除部の柔軟部材が萎んだ状態を示す側面図であり、（ｂ）は、柔軟部材が膨らんだ状態を示す側面図である。(A) is a side view which shows the state which the flexible member of the foreign material exclusion part deflated in the electric power feeding unit of FIG. 14, (b) is a side view which shows the state which the flexible member swelled. 従来の給電システムを説明する図である。It is a figure explaining the conventional electric power feeding system.

（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態の給電システムについて、図１〜図７を参照して説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a power supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本発明の一実施形態の給電システムの概略構成を示す図である。図２は、図１の給電システムが備える給電ユニット及び受電ユニットの配置を説明する図である。図３は、図２の給電ユニットの斜視図である。図４は、図３の給電ユニットの平面図である。図５は、図３の給電ユニットの側面図である。図６は、給電ユニット上の異物の平面位置を説明する平面図である。図７は、給電ユニット上の異物の高さ位置を説明する側面図である。図２〜図７において、図中左側が車両Ｖの前方側である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power feeding system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of the power supply unit and the power reception unit included in the power supply system of FIG. FIG. 3 is a perspective view of the power supply unit of FIG. FIG. 4 is a plan view of the power supply unit of FIG. FIG. 5 is a side view of the power supply unit of FIG. FIG. 6 is a plan view for explaining the planar position of the foreign matter on the power supply unit. FIG. 7 is a side view illustrating the height position of the foreign matter on the power supply unit. 2 to 7, the left side in the figure is the front side of the vehicle V.

本実施形態の給電システムは、磁界共鳴方式を用いて非接触で地面側から車両に電力を供給する。なお、給電側と受電側とを電磁的に結合させることにより電力を伝送するものであれば、磁界共鳴方式以外の方式を用いてもよい。   The power feeding system of this embodiment supplies electric power to the vehicle from the ground side in a non-contact manner using a magnetic field resonance method. A method other than the magnetic field resonance method may be used as long as power is transmitted by electromagnetically coupling the power feeding side and the power receiving side.

図１に示すように、給電システム１は、地面Ｇ（図２に示す）に配置される給電部としての給電装置２０と、車両Ｖ（図２に示す）に配置される受電部としての受電装置３０と、を備えている。この車両Ｖは、エンジン及びモータを有するドライブユニットＤＲＶと、モータに電力を供給する動力用バッテリＢＡＴＴと、エンジンの排気ガスを排出する排気管ＥＸと、を備えている。図２において、左側が車両Ｖの前方である。   As shown in FIG. 1, the power feeding system 1 includes a power feeding device 20 as a power feeding unit arranged on the ground G (shown in FIG. 2) and a power receiving unit as a power receiving unit arranged in a vehicle V (shown in FIG. 2). Device 30. The vehicle V includes a drive unit DRV having an engine and a motor, a power battery BATT that supplies electric power to the motor, and an exhaust pipe EX that discharges engine exhaust gas. In FIG. 2, the left side is the front of the vehicle V.

給電装置２０は、高周波電源２１と、給電ユニット２２と、整合器２７と、制御部２８と、を備えている。   The power feeding device 20 includes a high frequency power source 21, a power feeding unit 22, a matching unit 27, and a control unit 28.

高周波電源２１は、例えば、商用電源から高周波電力を生成して、後述する給電ユニット２２に供給している。この高周波電源２１により生成される高周波電力は、給電ユニット２２の共振周波数及び後述する受電ユニット３２の共振周波数と等しい周波数に設定されている。   The high frequency power source 21 generates, for example, high frequency power from a commercial power source and supplies it to a power supply unit 22 described later. The high frequency power generated by the high frequency power source 21 is set to a frequency equal to the resonance frequency of the power supply unit 22 and the resonance frequency of the power receiving unit 32 described later.

給電ユニット２２は、給電コイルとしての給電側コイル２３と、給電側コンデンサ体２４と、給電側ケース２５と、を有しており、図２に示すように、地面Ｇ上に設置されている。給電ユニット２２は、地面Ｇに埋設されていてもよい。   The power supply unit 22 includes a power supply side coil 23 as a power supply coil, a power supply side capacitor body 24, and a power supply side case 25, and is installed on the ground G as shown in FIG. The power supply unit 22 may be embedded in the ground G.

給電側コイル２３は、例えば、矩形平板状のフェライト製のコア２３ａにリッツ線（複数のエナメル被覆の細線を編み上げた導線）からなるコイル線２３ｂがコイル状に巻き付けられて構成されている（図４）。給電側コンデンサ体２４は、図示しない回路基板に互いに直列若しくは並列、又は直列及び並列に接続されて実装された複数の図示しないコンデンサを有している。給電側コイル２３と給電側コンデンサ体２４とは、互いに直列接続されて所定の共振周波数で共振する共振回路を形成している。本実施形態では、給電側コイル２３と給電側コンデンサ体２４とは、直列接続されているが、並列接続されていてもよい。給電側ケース２５は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などの磁束を通すことが可能な材料で構成されており、給電側コイル２３と給電側コンデンサ体２４とを収容する。   The power supply side coil 23 is configured, for example, by winding a coil wire 23b made of a litz wire (a conductive wire formed by knitting a plurality of enamel-coated thin wires) around a rectangular flat ferrite core 23a in a coil shape (FIG. 4). The power supply side capacitor body 24 has a plurality of capacitors (not shown) mounted on a circuit board (not shown) connected in series or parallel to each other or connected in series and parallel. The power feeding side coil 23 and the power feeding side capacitor body 24 are connected in series with each other to form a resonance circuit that resonates at a predetermined resonance frequency. In the present embodiment, the power supply side coil 23 and the power supply side capacitor body 24 are connected in series, but may be connected in parallel. The power supply side case 25 is made of a material capable of passing a magnetic flux, such as fiber reinforced plastic (FRP), and accommodates the power supply side coil 23 and the power supply side capacitor body 24.

給電ユニット２２は、さらに異物排除部材として異物排除部４０を有している。   The power supply unit 22 further includes a foreign substance exclusion unit 40 as a foreign substance exclusion member.

異物排除部４０は、給電側ケース２５の上面に設けられており、つまり、給電側コイル２３上にわずかな間隔をあけて重ねて配置されている。異物排除部４０は、図３に示すように、例えば、ゴム材料や発泡樹脂材料などの弾性を有しかつ磁束を透過する材料により山形となる四角錐形状に形成された１つのスペーサ４１を有している。このスペーサ４１は、図４に示すように、上方から見たときに給電側コイル２３の中央部分に重なるように給電側ケース２５の上面に固定して取り付けられている。スペーサ４１は、四角錐形状以外にも、六角錐形状や八角錐形状、円錐形状などの概ね山形に形成されていればよい。また、スペーサ４１は、図５に示すように、車両Ｖが給電ユニット２２の配設位置まで移動されて給電ユニット２２と後述の受電ユニット３２とが上下方向に対向したときに、その先端４１ａが受電側ケース３５に接する高さに形成されていることが好ましい。または、スペーサ４１は、その先端４１ａと受電側ケース３５との間に異物が侵入しにくいように当該先端４１ａが受電側ケース３５に近接して配置される高さに形成されていてもよい。   The foreign matter exclusion unit 40 is provided on the upper surface of the power supply side case 25, that is, is disposed on the power supply side coil 23 so as to overlap with a slight gap. As shown in FIG. 3, the foreign matter exclusion unit 40 includes a single spacer 41 formed in a square pyramid shape that is made of an elastic material such as a rubber material or a foamed resin material and transmits magnetic flux. doing. As shown in FIG. 4, the spacer 41 is fixedly attached to the upper surface of the power supply side case 25 so as to overlap the central portion of the power supply side coil 23 when viewed from above. In addition to the quadrangular pyramid shape, the spacer 41 may be formed in a generally mountain shape such as a hexagonal pyramid shape, an octagonal pyramid shape, or a conical shape. As shown in FIG. 5, when the vehicle V is moved to the position where the power feeding unit 22 is disposed and the power feeding unit 22 and a power receiving unit 32 described later face each other in the vertical direction, the spacer 41 has a tip 41 a It is preferably formed at a height in contact with the power receiving side case 35. Alternatively, the spacer 41 may be formed at a height at which the tip 41 a is disposed close to the power receiving side case 35 so that foreign matter is unlikely to enter between the tip 41 a and the power receiving side case 35.

整合器２７は、高周波電源２１と給電側コイル２３及び給電側コンデンサ体２４からなる共振回路との間のインピーダンスを整合させるための回路である。   The matching unit 27 is a circuit for matching the impedance between the high-frequency power source 21 and the resonance circuit including the power supply side coil 23 and the power supply side capacitor body 24.

制御部２８は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを有する周知のマイクロコンピュータなどで構成され、給電装置２０全体の制御を司る。制御部２８は、例えば、電力伝送の要求に応じて、高周波電源２１のオンオフ制御を行う。   The control unit 28 includes a well-known microcomputer having a ROM, a RAM, and a CPU, and controls the entire power supply apparatus 20. For example, the control unit 28 performs on / off control of the high-frequency power source 21 in response to a request for power transmission.

受電装置３０は、受電ユニット３２と、整流器３８と、を備えている。   The power receiving device 30 includes a power receiving unit 32 and a rectifier 38.

受電ユニット３２は、受電側コイル３３と、受電側コンデンサ体３４と、受電側ケース３５と、を有している。受電ユニット３２は、図２に示すように、車両Ｖの下面に設置されている。   The power receiving unit 32 includes a power receiving side coil 33, a power receiving side capacitor body 34, and a power receiving side case 35. The power receiving unit 32 is installed on the lower surface of the vehicle V as shown in FIG.

受電側コイル３３は、例えば、図示しないフェライト製のコアにリッツ線がコイル状に巻き付けられて構成されている。受電側コンデンサ体３４は、図示しない回路基板に互いに直列若しくは並列、又は直列及び並列に接続されて実装された複数の図示しないコンデンサを有している。受電側コイル３３と受電側コンデンサ体３４とは、互いに直列接続されて、給電ユニット２２と同一の共振周波数で共振する共振回路を形成している。本実施形態では、受電側コイル３３と受電側コンデンサ体３４とは、直列接続されているが、並列接続されていてもよい。   For example, the power receiving side coil 33 is configured by winding a litz wire around a ferrite core (not shown) in a coil shape. The power receiving side capacitor body 34 includes a plurality of capacitors (not shown) that are mounted on a circuit board (not shown) connected in series or parallel to each other, or connected in series and parallel. The power receiving side coil 33 and the power receiving side capacitor body 34 are connected in series to form a resonance circuit that resonates at the same resonance frequency as that of the power supply unit 22. In the present embodiment, the power receiving side coil 33 and the power receiving side capacitor body 34 are connected in series, but may be connected in parallel.

受電側ケース３５は、図示しない本体部と蓋部とに分割可能に形成されている。本体部は、例えば、ＦＲＰなどの給電装置２０からの磁束を通すことが可能な材料で構成されている。蓋部は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金などの電磁波を通さない（電磁シールドとなる）材料で構成されている。または、蓋部も本体部と同様にＦＲＰなどの樹脂製とし、蓋部の上方に銅やアルミニウムからなる電磁シールド板等を配置してもよい。受電側ケース３５は、受電側コイル３３と受電側コンデンサ体３４とを収容する。   The power receiving side case 35 is formed so as to be divided into a main body portion and a lid portion (not shown). The main body is made of, for example, a material that can pass magnetic flux from the power feeding device 20 such as FRP. The lid is made of, for example, a material that does not transmit electromagnetic waves (becomes an electromagnetic shield) such as aluminum or an aluminum alloy. Alternatively, the lid portion may be made of a resin such as FRP like the main body portion, and an electromagnetic shield plate made of copper or aluminum may be disposed above the lid portion. The power receiving side case 35 accommodates the power receiving side coil 33 and the power receiving side capacitor body 34.

整流器３８は、受電ユニット３２が受電した高周波電力を直流電力に変換する。この整流器３８には、例えば、車両Ｖに搭載された動力用バッテリＢＡＴＴの充電に用いられる充電ユニットなどの負荷Ｌが接続される。   The rectifier 38 converts the high frequency power received by the power receiving unit 32 into DC power. For example, a load L such as a charging unit used for charging a power battery BATT mounted on the vehicle V is connected to the rectifier 38.

上述した給電システム１は、給電施設において、駐車した車両Ｖの動力用バッテリＢＡＴＴの充電操作が入力されて車両Ｖへの電力伝送の要求が発生すると、制御部２８が、高周波電源２１をオンして高周波電力を生成する。そして、この高周波電力が給電ユニット２２に供給されると、給電ユニット２２と受電ユニット３２とが磁界共鳴して、給電ユニット２２から高周波電力が伝送されて、当該高周波電力が受電ユニット３２で受電される。受電ユニット３２で受電された高周波電力は、整流器３８で直流電力に変換されて、車両Ｖの充電ユニットに供給され、この充電ユニットにより動力用バッテリＢＡＴＴが充電される。   In the power supply system 1 described above, when a charging operation for the power battery BATT of the parked vehicle V is input at the power supply facility and a request for power transmission to the vehicle V is generated, the control unit 28 turns on the high-frequency power source 21. To generate high-frequency power. When the high frequency power is supplied to the power supply unit 22, the power supply unit 22 and the power receiving unit 32 magnetically resonate, and the high frequency power is transmitted from the power supply unit 22, and the high frequency power is received by the power receiving unit 32. The The high frequency power received by the power receiving unit 32 is converted into DC power by the rectifier 38 and supplied to the charging unit of the vehicle V, and the power battery BATT is charged by the charging unit.

次に、上述した給電システム１における作用について、図６、図７を参照して説明する。   Next, the effect | action in the electric power feeding system 1 mentioned above is demonstrated with reference to FIG. 6, FIG.

本発明者らは、給電ユニット２２から異物排除部４０を取り外して地面Ｇに配設するとともに受電ユニット３２を車両Ｖの下面に配設し、これら異物排除部４０を取り外した給電ユニット２２と受電ユニット３２とを上下方向に対向させた状態において非接触給電動作を行い、このとき給電ユニット２２と受電ユニット３２と間の空間において金属片からなる異物Ｅを平面位置及び高さ位置を種々変えて配置してその温度を測定した。平面位置は、給電側コイル２３を上方から見たときの位置であり、（Ａ）前方縁部中央、（Ｂ）中央部分、（Ｃ）側方縁部中央、（Ｄ）前方縁部端である。高さ位置は、給電側コイル２３からの高さである。測定結果を表１に示す。   The present inventors have removed the foreign object exclusion unit 40 from the power supply unit 22 and disposed on the ground G, and also disposed the power receiving unit 32 on the lower surface of the vehicle V, and received power with the power supply unit 22 from which the foreign object exclusion unit 40 was removed. A non-contact power feeding operation is performed in a state where the unit 32 is opposed to the vertical direction. At this time, in the space between the power feeding unit 22 and the power receiving unit 32, the foreign substance E made of metal pieces is changed in various plane positions and height positions. Placed and measured its temperature. The planar position is a position when the power supply side coil 23 is viewed from above, and is (A) the front edge center, (B) center portion, (C) side edge center, (D) front edge end. is there. The height position is a height from the power supply side coil 23. The measurement results are shown in Table 1.

Figure 0006310278
Figure 0006310278

この測定結果から次のことが明らかとなった。
（１）異物が給電ユニット２２の給電側ケース２５上に置かれているとき（高さ位置６ｍｍ）、平面位置にかかわらず異物の温度は１００℃以下となり比較的低くなる。
（２）異物の平面位置が給電側コイル２３の中央部分で（平面位置Ｂ）かつ給電側ケース２５から浮いているとき（高さ位置１８ｍｍ〜６８ｍｍ）、異物の温度は１００℃超となり比較的高くなる。 From the measurement results, the following became clear.
(1) When a foreign object is placed on the power supply side case 25 of the power supply unit 22 (height position 6 mm), the temperature of the foreign object becomes 100 ° C. or less and becomes relatively low regardless of the planar position.
(2) When the planar position of the foreign matter is at the center of the power supply side coil 23 (planar position B) and is floating from the power supply side case 25 (height position 18 mm to 68 mm), the temperature of the foreign matter is relatively higher than 100 ° C. Get higher.

このことから、異物が、その平面位置が給電側コイル２３の中央部分でかつ給電側ケース２５から浮いている位置（即ち給電側コイル２３の上方）になければ、１００℃を超えるような大きな発熱を抑制することができることが分かる。   For this reason, if the foreign substance is not located in the center of the power supply side coil 23 and at a position floating from the power supply side case 25 (that is, above the power supply side coil 23), a large heat generation exceeding 100 ° C. It can be seen that it can be suppressed.

そして、本実施形態においては、四角錐形状に形成されたスペーサ４１が、給電側コイル２３の中央部分に重なるように配置されている。これにより、給電ユニット２２と受電ユニット３２との間の空間における給電側コイル２３の中央部分上方の空間部分、即ち、異物が大きく発熱する恐れのある空間部分をスペーサ４１で埋めることができる。また、スペーサ４１上に異物が置かれた場合においても、当該異物がスペーサ４１の傾斜面を落下して、給電側ケース２５上面または給電側ケース２５外に移動させることができる。   In the present embodiment, the spacer 41 formed in a quadrangular pyramid shape is arranged so as to overlap the central portion of the power feeding side coil 23. As a result, the space portion above the central portion of the power supply side coil 23 in the space between the power supply unit 22 and the power reception unit 32, that is, the space portion in which foreign matter may generate significant heat can be filled with the spacer 41. Further, even when a foreign object is placed on the spacer 41, the foreign object can fall on the inclined surface of the spacer 41 and be moved to the upper surface of the power supply side case 25 or outside the power supply side case 25.

以上より、本実施形態によれば、給電側コイル２３上に重ねて配置された異物排除部４０を備えている。そして、異物排除部４０が、磁束を透過する材料を用いて上方に凸の山形に形成された１つのスペーサ４１を備え、１つのスペーサ４１が、給電側コイル２３の中央部分に重なるように配置されている。このようにしたことから、車両Ｖが給電ユニット２２の配設位置まで移動されて給電ユニット２２と受電ユニット３２とが上下方向に対向したときに、これらの間の空間における給電側コイル２３の中央部分上方の空間部分が、上記１つのスペーサ４１によって埋められる。また、スペーサ４１が山形に形成されているので、スペーサ４１上に異物Ｅが置かれても傾斜面により下方に落ちる。そのため、異物Ｅが給電側コイル２３の中央部分上方に留まることを回避して、異物Ｅの発熱を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, the foreign substance exclusion unit 40 is provided so as to overlap the power supply side coil 23. And the foreign material exclusion part 40 is provided with one spacer 41 formed in an upward convex chevron using a material that transmits magnetic flux, and one spacer 41 is arranged so as to overlap the central portion of the power supply side coil 23. Has been. As a result, when the vehicle V is moved to the position where the power supply unit 22 is disposed and the power supply unit 22 and the power reception unit 32 face each other in the vertical direction, the center of the power supply side coil 23 in the space between them. A space portion above the portion is filled with the one spacer 41. Further, since the spacer 41 is formed in a mountain shape, even if the foreign matter E is placed on the spacer 41, it falls downward due to the inclined surface. Therefore, it is possible to prevent the foreign matter E from staying above the central portion of the power supply side coil 23, and to suppress the heat generation of the foreign matter E.

また、給電側コイル２３の中央部分に重ねて配置された１つのスペーサ４１が、その先端４１ａが受電ユニット３２に接する高さに形成されている。このようにしたことから、給電ユニット２２と受電ユニット３２とが上下方向に対向したときに、これらの間の空間における給電側コイル２３の中央部分上方の空間部分が、１つのスペーサ４１によって確実に埋められる。そのため、異物Ｅが給電側コイル２３の中央部分上方に留まることをより確実に回避して、異物Ｅの発熱を抑制することができる。   In addition, one spacer 41 disposed so as to overlap the central portion of the power supply side coil 23 is formed at a height at which the tip 41 a is in contact with the power receiving unit 32. Thus, when the power feeding unit 22 and the power receiving unit 32 face each other in the vertical direction, the space portion above the central portion of the power feeding side coil 23 in the space between them is reliably secured by the one spacer 41. Buried. Therefore, it is possible to more reliably avoid the foreign matter E from staying above the central portion of the power supply side coil 23 and to suppress the heat generation of the foreign matter E.

上述した実施形態の給電ユニット２２は、異物排除部４０がスペーサ４１を１つのみ備える構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図８〜図１０に一例を示すように、給電側コイル２３の中央部分に重ねて配置されたスペーサ４１と、このスペーサ４１の周囲を囲むように配置された四角錐形状の複数の他のスペーサ４２と、を有する異物排除部４０Ａを備えた構成の給電ユニット２２Ａとしてもよい。この給電ユニット２２Ａにおいて、スペーサ４１及び複数の他のスペーサ４２は、ゴム材料や発泡樹脂材料などの弾性を有しかつ磁束を透過する材料により形成され、給電側ケース２５の上面に固定して取り付けられている。また、複数の他のスペーサ４２は、スペーサ４１より若干高さが低くなるように形成されている。この給電ユニット２２Ａにおいても、上述した給電ユニット２２と同様の作用効果を奏する。このように給電側ケース２５の上面に複数の山形のスペーサを配置することで、１つ１つのスペーサの山形の傾斜が大きくなり（鉛直方向に近づき）、異物Ｅがスペーサ上により留まりにくくなる。   The power supply unit 22 according to the above-described embodiment has a configuration in which the foreign object exclusion unit 40 includes only one spacer 41, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 8 to FIG. 10, a spacer 41 disposed so as to overlap the central portion of the power supply side coil 23 and a plurality of other quadrangular pyramid shapes disposed so as to surround the periphery of the spacer 41. It is good also as the electric power feeding unit 22A of the structure provided with the foreign material exclusion part 40A which has this spacer 42. In the power supply unit 22A, the spacer 41 and the plurality of other spacers 42 are formed of a material having elasticity such as a rubber material or a foamed resin material and transmitting magnetic flux, and are fixedly attached to the upper surface of the power supply side case 25. It has been. The plurality of other spacers 42 are formed to be slightly lower in height than the spacers 41. This power supply unit 22A also has the same operational effects as the power supply unit 22 described above. By arranging a plurality of mountain-shaped spacers on the upper surface of the power supply side case 25 in this way, the inclination of each mountain-shaped mountain increases (approaches the vertical direction), and the foreign matter E is less likely to stay on the spacer.

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態の給電システムについて、図１１〜図１３を参照して説明する。 (Second Embodiment)
Hereinafter, the electric power feeding system of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS.

図１１は、本発明の第２実施形態の給電システムが備える給電ユニットの斜視図である。図１２（ａ）は、図１１の給電ユニットにおいて異物排除部が非排除位置にある状態を示す平面図であり、（ｂ）は側面図である。図１３（ａ）は、図１１の給電ユニットにおいて異物排除部が排除位置にある状態を示す平面図であり、（ｂ）は側面図である。図１１〜図１３において、図中左側が車両Ｖの前方側である。   FIG. 11 is a perspective view of a power supply unit provided in the power supply system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12A is a plan view showing a state where the foreign substance exclusion portion is in the non-exclusion position in the power supply unit of FIG. 11, and FIG. 12B is a side view. FIG. 13A is a plan view showing a state where the foreign substance exclusion portion is at the exclusion position in the power supply unit of FIG. 11, and FIG. 13B is a side view. 11 to 13, the left side in the figure is the front side of the vehicle V.

本実施形態の給電システムは、第１実施形態と同様に、磁界共鳴方式を用いて非接触で地面側から車両に電力を供給する。なお、給電側と受電側とを電磁的に結合させることにより電力を伝送するものであれば、磁界共鳴方式以外の方式を用いてもよい。   Similar to the first embodiment, the power supply system of the present embodiment supplies electric power to the vehicle from the ground side in a non-contact manner using the magnetic field resonance method. A method other than the magnetic field resonance method may be used as long as power is transmitted by electromagnetically coupling the power feeding side and the power receiving side.

本実施形態の給電システム２は、（１）第１実施形態の異物排除部４０に代えて、移動可能に設けられた異物排除部材としての異物排除部４０Ｂを有する、（２）レール部４４及び図示しない移動手段をさらに有する構成であり、これら（１）、（２）以外は第１実施形態と同一の構成である。そのため、同一構成要素には同一符号を付して詳細説明を省略する。   The power feeding system 2 according to the present embodiment includes (1) a foreign matter removing unit 40B as a foreign matter removing member that is movably provided instead of the foreign matter removing unit 40 according to the first embodiment. The configuration further includes a moving means (not shown), and the configuration other than (1) and (2) is the same as that of the first embodiment. For this reason, the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

給電システム２は、図１に示す給電システム１と同様の構成を有し、地面Ｇに配置される給電部としての給電装置２０Ｂと、車両Ｖに配置される受電部としての受電装置３０と、を備えている。   The power feeding system 2 has the same configuration as the power feeding system 1 shown in FIG. 1, and includes a power feeding device 20B as a power feeding unit arranged on the ground G, a power receiving device 30 as a power receiving unit arranged in the vehicle V, It has.

給電装置２０Ｂは、高周波電源２１と、給電ユニット２２Ｂと、整合器２７と、制御部２８と、を備えている。また、給電装置２０Ｂは、レール部４４と、図示しない移動手段と、をさらに備えている。   The power feeding device 20B includes a high-frequency power source 21, a power feeding unit 22B, a matching unit 27, and a control unit 28. The power feeding device 20B further includes a rail portion 44 and moving means (not shown).

給電ユニット２２Ｂは、給電側コイル２３と、給電側コンデンサ体２４と、給電側ケース２５と、異物排除部４０Ｂと、を有している。   The power supply unit 22B includes a power supply side coil 23, a power supply side capacitor body 24, a power supply side case 25, and a foreign matter exclusion portion 40B.

異物排除部４０Ｂは、四角錐形状の１つのスペーサ４１と、１つのスペーサ４１より若干高さが低い四角錐形状の複数の他のスペーサ４２と、１つのスペーサ４１が中央に固定して取り付けられるとともにこの１つのスペーサ４１の周囲を囲むように複数の他のスペーサ４２が固定して取り付けられる平板状のベース部材４３と、を有している。この給電ユニット２２Ｂにおいて、スペーサ４１及び複数の他のスペーサ４２は、ゴム材料や発泡樹脂材料などの弾性を有しかつ磁束を透過する材料により形成されている。   The foreign matter exclusion unit 40B is attached with one spacer 41 having a quadrangular pyramid shape, a plurality of other spacers 42 having a quadrangular pyramid shape slightly lower in height than the one spacer 41, and one spacer 41 fixed at the center. And a flat base member 43 to which a plurality of other spacers 42 are fixedly attached so as to surround the periphery of the one spacer 41. In the power supply unit 22B, the spacer 41 and the plurality of other spacers 42 are formed of a material having elasticity and transmitting magnetic flux, such as a rubber material or a foamed resin material.

また、給電ユニット２２Ｂは、給電側ケース２５の上面から外部に延在し、異物排除部４０Ｂのベース部材４３が延在方向に移動可能に取り付けられるレール部４４と、ベース部材４３をレール部４４に沿って移動させる図示しないモータなどからなる移動手段と、をさらに有している。移動手段は、制御部２８に接続されている。   In addition, the power supply unit 22B extends from the upper surface of the power supply side case 25 to the outside, and a rail portion 44 to which the base member 43 of the foreign matter exclusion portion 40B is attached so as to be movable in the extending direction, and the base member 43 to the rail portion 44. And a moving means including a motor (not shown) that moves along the line. The moving means is connected to the control unit 28.

給電ユニット２２Ｂは、例えば、非接触給電動作を行わないとき、制御部２８により所定の制御信号が送られて、移動手段によりベース部材４３を図１２に示す給電側ケース２５上に重ならない非排除位置Ｐ１に移動させる。そして、給電ユニット２２Ｂは、非接触給電を行うとき、制御部２８により所定の制御信号が送られて、移動手段によりベース部材４３を図１３に示す給電側ケース２５上に重なる排除位置Ｐ２に移動させる。   In the power supply unit 22B, for example, when a non-contact power supply operation is not performed, a predetermined control signal is sent by the control unit 28, and the base member 43 is not overlapped on the power supply side case 25 shown in FIG. Move to position P1. When the power feeding unit 22B performs non-contact power feeding, a predetermined control signal is sent from the control unit 28, and the moving member moves the base member 43 to the removal position P2 overlapping the power feeding side case 25 shown in FIG. Let

つまり、異物排除部４０Ｂ（スペーサ４１、４２）を非排除位置Ｐ１に置いておき、車両Ｖが給電側ケース２５（即ち、給電側コイル２３）の配設位置まで移動されて給電側コイル２３と受電ユニット３２とが上下方向に対向したときに、異物排除部４０Ｂを排除位置Ｐ２に移動させる。   In other words, the foreign matter exclusion portion 40B (spacers 41, 42) is placed at the non-exclusion position P1, and the vehicle V is moved to the position where the power supply side case 25 (that is, the power supply side coil 23) is arranged. When the power receiving unit 32 is opposed to the vertical direction, the foreign substance exclusion unit 40B is moved to the exclusion position P2.

以上より、本実施形態によれば、給電側コイル２３上に重なる排除位置Ｐ２と、給電側コイル２３上に重ならない非排除位置Ｐ１との間を移動可能に設けられた異物排除部４０Ｂを備えている。そして、異物排除部４０Ｂが、磁束を透過する材料を用いて上方に凸の山形に形成された１又は複数のスペーサ４１、４２を備え、異物排除部４０Ｂが排除位置Ｐ２にあるとき、１つのスペーサ４１が給電側コイル２３の中央部分に重なるように配置されている。このようにしたことから、例えば、異物排除部４０Ｂを非排除位置Ｐ１に置いておき、車両Ｖが給電ユニット２２Ｂの配設位置まで移動されて給電ユニット２２Ｂと受電ユニット３２とが上下方向に対向したときに、異物排除部４０Ｂを排除位置Ｐ２に移動させることで、異物排除部４０Ｂの移動により給電側コイル２３上（具体的には、給電側ケース２５上）の異物Ｅを押しのけることができる。また、給電ユニット２２Ｂと受電ユニット３２とが上下方向に対向したときに、これらの間の空間における給電側コイル２３の中央部分上方の空間部分が、上記１つのスペーサ４１によって埋められる。また、スペーサ４１、４２が山形に形成されているので、スペーサ４１、４２上に異物Ｅが置かれても傾斜面により下方に落ちる。そのため、異物Ｅが給電側コイル２３の中央部分上方に留まることをより確実に回避して、異物Ｅの発熱を抑制することができる。また、車両Ｖによって異物排除部４０Ｂが踏みつけられてしまうことを回避でき、スペーサ４１、４２の変形を抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, the foreign matter exclusion portion 40B provided to be movable between the exclusion position P2 that overlaps the power supply side coil 23 and the non-exclusion position P1 that does not overlap the power supply side coil 23 is provided. ing. And the foreign substance exclusion part 40B is provided with one or a plurality of spacers 41 and 42 formed in an upward convex chevron using a material that transmits magnetic flux, and when the foreign substance exclusion part 40B is at the exclusion position P2, one The spacer 41 is disposed so as to overlap the central portion of the power supply side coil 23. For this reason, for example, the foreign object exclusion unit 40B is placed at the non-exclusion position P1, and the vehicle V is moved to the position where the power supply unit 22B is disposed so that the power supply unit 22B and the power reception unit 32 face each other in the vertical direction. In this case, by moving the foreign matter exclusion portion 40B to the exclusion position P2, the foreign matter E on the power supply side coil 23 (specifically, on the power supply side case 25) can be pushed away by the movement of the foreign matter exclusion portion 40B. . Further, when the power supply unit 22B and the power reception unit 32 face each other in the vertical direction, the space portion above the central portion of the power supply side coil 23 in the space between them is filled with the one spacer 41. Moreover, since the spacers 41 and 42 are formed in a mountain shape, even if the foreign matter E is placed on the spacers 41 and 42, the spacers 41 and 42 fall down due to the inclined surface. Therefore, it is possible to more reliably avoid the foreign matter E from staying above the central portion of the power supply side coil 23 and to suppress the heat generation of the foreign matter E. Moreover, it can avoid that the foreign material exclusion part 40B is stepped on by the vehicle V, and the deformation | transformation of the spacers 41 and 42 can be suppressed.

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の給電ユニット及び給電システムは上記実施形態の構成に限定されるものではない。以下に、図１４〜図１６を参照して上記実施形態の変形例の構成について説明する。図１４〜図１６において、上記実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。   Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, the power supply unit and the power supply system of the present invention are not limited to the configuration of the above embodiment. The configuration of the modified example of the above embodiment will be described below with reference to FIGS. 14 to 16, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

例えば、上述した第１実施形態の給電ユニット２２は、スペーサ４１の形状が固定されている（外力が加わっていないときは一定形状となる）ものであったが、これに限定されるものではなく、スペーサが非接触給電動作時にのみ山形を形成するような構成としてもよい。このような構成の一例である給電ユニット２２Ｃを、図１４〜図１６に示す。   For example, in the power supply unit 22 of the first embodiment described above, the shape of the spacer 41 is fixed (the shape is constant when no external force is applied), but is not limited thereto. The spacer may have a mountain shape only during the non-contact power feeding operation. A power feeding unit 22C as an example of such a configuration is shown in FIGS.

給電ユニット２２Ｃが有する異物排除部４０Ｃは、例えば、ゴム材料や樹脂材料で膜状に形成された柔軟部材４８を有している。また、給電ユニット２２Ｃは、この柔軟部材４８に流体としての空気を導入する流体導入手段としての送風機４９をさらに有している。柔軟部材４８は、送風機４９により内部に空気が導入されると膨らんで、四角錐形状の１つのスペーサ部４８ａと、この１つのスペーサ部４８ａを囲むように配置された四角錐形状の複数の他のスペーサ部４８ｂと、形成するように構成されている。また、柔軟部材４８には、送風機４９による空気の導入を停止すると萎むように微少な空気排出孔が設けられている。柔軟部材４８は、空気により膨らんだときに１つのスペーサ部４８ａが給電側コイル２３の中央部分に重ねて配置されるように、給電側ケース２５の上面に固定して取り付けられている。送風機４９は、制御部２８に接続されている。本実施形態において、送風機４９は、例えば、給電側コイル２３などの冷却に用いる送風機と兼用している。もちろん、送風機４９を柔軟部材４８への空気導入専用とした構成としてもよい。   The foreign substance exclusion unit 40C included in the power supply unit 22C includes, for example, a flexible member 48 formed in a film shape with a rubber material or a resin material. The power supply unit 22 </ b> C further includes a blower 49 as a fluid introduction unit that introduces air as a fluid into the flexible member 48. The flexible member 48 swells when air is introduced into the interior thereof by the blower 49, and includes one spacer portion 48a having a quadrangular pyramid shape and a plurality of other quadrangular pyramid shapes arranged so as to surround the one spacer portion 48a. The spacer portion 48b is formed. Further, the flexible member 48 is provided with a minute air discharge hole so as to be deflated when the introduction of air by the blower 49 is stopped. The flexible member 48 is fixedly attached to the upper surface of the power supply side case 25 so that one spacer portion 48a is placed over the central portion of the power supply side coil 23 when inflated by air. The blower 49 is connected to the control unit 28. In the present embodiment, the blower 49 is also used as, for example, a blower used for cooling the power supply side coil 23 and the like. Of course, the blower 49 may be configured exclusively for introducing air into the flexible member 48.

給電ユニット２２Ｃは、例えば、非接触給電動作を行わないとき、制御部２８により所定の制御信号が送られて、送風機４９による空気の導入を停止して柔軟部材４８を萎ませる。そして、給電ユニット２２Ｃは、非接触給電を行うとき、制御部２８により所定の制御信号が送られて、送風機４９により空気を導入して柔軟部材４８を膨らませる。   For example, when the non-contact power supply operation is not performed, the power supply unit 22C receives a predetermined control signal from the control unit 28, stops the introduction of air by the blower 49, and causes the flexible member 48 to deflate. When the power supply unit 22C performs non-contact power supply, a predetermined control signal is sent from the control unit 28, and air is introduced by the blower 49 to inflate the flexible member 48.

つまり、スペーサ４１、４２部を萎ませておき、車両Ｖが給電側ケース２５（即ち、給電側コイル２３）の配設位置まで移動されて給電側コイル２３と受電ユニット３２とが上下方向に対向したときに、スペーサ４１、４２を膨らませる。柔軟部材４８が山形に膨らむことにより給電側ケース２５上の異物Ｅを押しのけることができる。そのため、異物Ｅが給電側コイル２３の上方に留まることをより確実に回避して、異物Ｅの発熱を抑制することができる。   That is, the spacers 41 and 42 are deflated, and the vehicle V is moved to the position where the power supply side case 25 (that is, the power supply side coil 23) is disposed, so that the power supply side coil 23 and the power receiving unit 32 face each other in the vertical direction. Then, the spacers 41 and 42 are inflated. When the flexible member 48 swells in a mountain shape, the foreign matter E on the power supply side case 25 can be pushed away. Therefore, it is possible to more reliably avoid the foreign matter E from staying above the power supply side coil 23 and suppress the heat generation of the foreign matter E.

また、給電ユニット２２Ｃにおいて、送風機４９を断続的に動作させてもよい。これにより、柔軟部材４８が膨らんだり萎んだりすることにより振動する。このようにすることにより、膨らむことにより山形となった柔軟部材４８のスペーサ部４８ａ、４８ｂ上に、万が一異物Ｅが留まってしまったような場合においても、柔軟部材４８の振動により当該異物Ｅを落下させることができる。そのため、異物Ｅが給電側コイル２３の上方に留まることをより確実に回避して、異物Ｅの発熱を抑制することができる。上記構成において、送風機４９に代えて液体ポンプを備え、空気に代えて液体を柔軟部材４８に導入するようにしてもよい。また、上記変形例の構成を、上記第２実施形態に適用してもよい。   Further, in the power supply unit 22C, the blower 49 may be operated intermittently. Thereby, the flexible member 48 vibrates as it swells or deflates. In this way, even if the foreign material E stays on the spacer portions 48a and 48b of the flexible member 48 that has become a mountain shape due to swelling, the foreign material E is removed by the vibration of the flexible member 48. Can be dropped. Therefore, it is possible to more reliably avoid the foreign matter E from staying above the power supply side coil 23 and suppress the heat generation of the foreign matter E. In the above configuration, a liquid pump may be provided instead of the blower 49 and the liquid may be introduced into the flexible member 48 instead of air. Further, the configuration of the modified example may be applied to the second embodiment.

上述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の給電ユニット及び給電システムの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。   The above-described embodiments are merely representative forms of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. That is, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventionally known knowledge without departing from the scope of the present invention. As long as the configuration of the power supply unit and the power supply system of the present invention is provided even by such modification, of course, it is included in the scope of the present invention.

１ 給電システム
２０ 給電装置
２２、２２Ａ〜２２Ｃ 給電ユニット
２３ 給電側コイル（給電コイル）
２４ 給電側コンデンサ体
２５ 給電側ケース
３０ 受電装置
３２ 受電ユニット
３３ 受電側コイル
３４ 受電側コンデンサ体
３５ 受電側ケース
４０、４０Ａ〜４０Ｃ 異物排除部（異物排除部材）
４１、４２ スペーサ
４１ａ スペーサの先端
４８ 柔軟部材
４８ａ、４８ｂ スペーサ部（スペーサ）
４９ 送風機（流体導入手段）
Ｐ１ 非排除位置
Ｐ２ 排除位置
Ｇ 地面
Ｖ 車両
Ｅ 異物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Feeding system 20 Feeding device 22, 22A-22C Feeding unit 23 Feeding side coil (feeding coil)
24 Power supply side capacitor body 25 Power supply side case 30 Power receiving device 32 Power receiving unit 33 Power receiving side coil 34 Power receiving side capacitor body 35 Power receiving side case 40, 40A to 40C Foreign matter removing portion (foreign matter removing member)
41, 42 Spacer 41a Tip of spacer 48 Flexible member 48a, 48b Spacer part (spacer)
49 Blower (fluid introduction means)
P1 Non-exclusion position P2 Exclusion position G Ground V Vehicle E Foreign object

Claims (5)

地面に配設され、車両の下面に配設された受電ユニットに非接触で給電する給電ユニットであって、
給電コイルと、
前記給電コイル上に重なる排除位置と、前記給電コイル上に重ならない非排除位置との間を移動可能に設けられた異物排除部材と、を備え、
前記異物排除部材が、磁束を透過する材料を用いて上方に凸の山形に形成された１又は複数のスペーサを備え、
前記異物排除部材が前記排除位置にあるとき、１つの前記スペーサが前記給電コイルの中央部分に重なるように配置され、かつ、前記異物排除部材が前記排除位置にあるときに給電が行われることを特徴とする給電ユニット。 A power feeding unit that is disposed on the ground and that feeds power to a power receiving unit disposed on a lower surface of a vehicle in a non-contact manner,
A feeding coil;
A foreign matter exclusion member provided movably between an exclusion position that overlaps the power supply coil and a non-exclusion position that does not overlap the power supply coil,
The foreign matter removing member includes one or a plurality of spacers formed in an upwardly convex chevron using a material that transmits magnetic flux,
When the foreign object exclusion member is at the exclusion position, one spacer is disposed so as to overlap the central portion of the power feeding coil , and power is supplied when the foreign object exclusion member is at the exclusion position. Characteristic power supply unit. 前記１つの前記スペーサが、その先端が前記受電ユニットに接し又は近接する高さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の給電ユニット。 2. The power supply unit according to claim 1 , wherein the one spacer is formed at a height such that a tip thereof is in contact with or close to the power receiving unit. 流体導入手段をさらに有し、
前記異物排除部材が、前記流体導入手段により流体が導入されることにより膨らんで前記スペーサを形成する膜状の柔軟部材を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電ユニット。 A fluid introduction means;
3. The power supply unit according to claim 1, wherein the foreign matter exclusion member has a film-like flexible member that swells when the fluid is introduced by the fluid introduction unit and forms the spacer. 4. . 前記流体導入手段が、前記柔軟部材が振動するように前記流体を導入するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の給電ユニット。 The power supply unit according to claim 3 , wherein the fluid introduction unit is configured to introduce the fluid so that the flexible member vibrates. 地面に配設された給電ユニットと車両の下面に配設された受電ユニットとを有し、前記給電ユニットから前記受電ユニットに非接触で給電する給電システムであって、
前記給電ユニットが、請求項１〜４のいずれか一項に記載の給電ユニットで構成されていることを特徴とする給電システム。 A power feeding system having a power feeding unit disposed on the ground and a power receiving unit disposed on a lower surface of a vehicle, and feeding power from the power feeding unit to the power receiving unit in a contactless manner;
The power supply unit is configured by the power supply unit according to any one of claims 1 to 4 .
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WO2019229790A1 (en) * 2018-05-28 2019-12-05 日産自動車株式会社 Ground-side coil unit
WO2020003498A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 日産自動車株式会社 Vehicle non-contact power feeding system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5574107B2 (en) * 2010-10-13 2014-08-20 三菱自動車工業株式会社 Vehicle charging device
JP5316558B2 (en) * 2011-02-03 2013-10-16 株式会社デンソー Contactless charging system
JP5666355B2 (en) * 2011-03-15 2015-02-12 長野日本無線株式会社 Non-contact power transmission device
JP2013021886A (en) * 2011-07-14 2013-01-31 Sony Corp Power supply apparatus, power supply system, vehicle, and electronic apparatus
JP5974710B2 (en) * 2012-07-27 2016-08-23 株式会社Ihi Foreign matter removal mechanism

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