(57)【要約】【課題】磁界を用いて電力伝送を行う際に、適切な給電を行うことを可能とする給電装置等を提供する。【解決手段】給電装置は、磁界を用いて電力伝送を行う送電部と、電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部とを備えている。これにより、給電対象とは異なる異物に起因した電力伝送の際の悪影響が回避される。【選択図】図１
2013021886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を用いて電力伝送を行う送電部と、
前記電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部と
を備えた給電装置。
【請求項２】
少なくとも前記送電部を収容する収容部を備えた
請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記収容部の傾斜、回転および振動のうちの少なくとも１つの動作により、前記異物排除動作部が構成されている
請求項２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記収容部における送電面上に、前記異物排除動作部としてのワイパーが設けられている
請求項２に記載の給電装置。
【請求項５】
前記収容部における送電面上に、前記異物排除動作部を構成する気体噴出口が設けられている
請求項２に記載の給電装置。
【請求項６】
前記収容部が、前記送電経路付近を周囲から隔離するための囲いとしても機能する
請求項２に記載の給電装置。
【請求項７】
前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスを備えた
請求項１に記載の給電装置。
【請求項８】
前記中継デバイスが、前記送電部と給電対象との相対位置に応じて独立して移動可能となっている
請求項７に記載の給電装置。
【請求項９】
前記中継デバイスは、水平方向への変位動作、垂直方向への変位動作および回転動作のうちの少なくとも１つの移動動作が可能となっている
請求項８に記載の給電装置。
【請求項１０】
前記中継デバイスは、前記送電部と前記給電対象との略中間に位置することとなるように、移動動作を行う
請求項８に記載の給電装置。
【請求項１１】
前記送電部と前記中継デバイスとが、互いに電気的に絶縁されている
請求項７に記載の給電装置。
【請求項１２】
前記電力伝送の際の共振周波数と、前記中継デバイスにおける共振周波数とが、互いに略等しい
請求項７に記載の給電装置。
【請求項１３】
１または複数の受電装置と、
前記受電装置に対して電力伝送を行う給電装置と
を備え、
前記給電装置は、磁界を用いて前記電力伝送を行う送電部を有し、
前記受電装置は、前記送電部から伝送された電力を受け取る受電部を有し、
前記給電装置内、前記受電装置内、ならびに、前記給電装置および前記受電装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに、前記電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部が設けられている
給電システム。
【請求項１４】
前記異物排除動作部が、前記他の装置内に設けられている
請求項１３に記載の給電システム。
【請求項１５】
前記給電装置内、前記受電装置内および前記他の装置内のうちの少なくとも１つに、前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスが設けられている
請求項１３に記載の給電システム。
【請求項１６】
磁界を用いて伝送された電力を受け取る受電部と、
前記電力が伝送される際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部と
を備えた車両。
【請求項１７】
前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスを備えた
請求項１６に記載の車両。
【請求項１８】
磁界を用いて伝送された電力を受け取る受電部と、
前記電力が伝送される際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部と
を備えた電子機器。
【請求項１９】
前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスを備えた
請求項１８に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば車両や電子機器等の受電装置に対して非接触に電力供給（電力伝送）を行う給電システム、ならびにそのような給電システムに適用される給電装置、車両および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば携帯電話機や携帯音楽プレーヤー等のＣＥ機器（Consumer Electronics Device：民生用電子機器）に対し、非接触に電力供給（電力伝送）を行う給電システム（非接触給電システム、ワイヤレス充電システム）が注目を集めている。これにより、ＡＣアダプタのような電源装置のコネクタを機器に挿す（接続する）ことによって充電を開始するのはなく、電子機器（２次側機器）を充電トレー（１次側機器）上に置くだけで充電を開始することができる。すなわち、電子機器と充電トレーと間での端子接続が不要となる。
【０００３】
また、上記した電子機器の他に、受電装置（給電対象）としての車両（電気自動車）に対して非接触で電力供給を行う給電システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような給電システムの場合、給電対象としての車両は主に屋外に設置される一方、給電装置は地面の中に埋設されつつ送電面（給電面）が露出されるように設置されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２６９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような給電システムでは、給電装置における送電面上など（送電経路付近）に、給電対象の機器以外の異物が置かれてしまう場合がある。特に、金属製の異物（異物金属）が置かれると、その異物金属が交流磁界によって発熱してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、上記特許文献１では、そのような異物金属が置かれた場合には給電動作を停止する等の対策を取ることを目的として、送電面上の異物金属を検出する手法が提案されている。しかしながら、上記したような異物の影響を回避して良好（適切）な給電を行うには不十分であることから、更なる改善手法の提案が望まれる。
【０００７】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁界を用いて電力伝送を行う際に、適切な給電を行うことを可能とする給電装置、給電システム、車両および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の給電装置は、磁界を用いて電力伝送を行う送電部と、電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部とを備えたものである。
【０００９】
本開示の給電システムは、１または複数の受電装置と、この受電装置に対して電力伝送を行う給電装置とを備えたものである。給電装置は、磁界を用いて電力伝送を行う送電部を有し、受電装置は、送電部から伝送された電力を受け取る受電部を有している。給電装置内、受電装置内、ならびに、給電装置および受電装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに、電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部が設けられている。
【００１０】
本開示の車両および電子機器は、磁界を用いて伝送された電力を受け取る受電部と、電力が伝送される際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部とを備えたものである。
【００１１】
本開示の給電装置、給電システム、車両および電子機器では、電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部が設けられていることにより、給電対象とは異なる異物に起因した電力伝送の際の悪影響が回避される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の給電装置、給電システム、車両および電子機器によれば、電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部を設けるようにしたので、異物に起因した電力伝送の際の悪影響を回避することができる。よって、磁界を用いて電力伝送を行う際に、適切な給電を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施の形態に係る給電システムの概略構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した給電装置における要部の詳細構成例を表す模式図である。
【図３】電力伝送の基本動作について説明するための模式図である。
【図４】図１に示した異物排除動作部の構成および作用の具体例を表す模式図である。
【図５】図２に示した中継デバイスの収容部を用いた異物侵入抑止動作について説明するための模式図である。
【図６】図２に示した中継デバイスの位置調整動作例を表す模式図である。
【図７】変形例１に係る給電システムの概略構成例を表すブロック図である。
【図８】変形例２に係る給電システムの概略構成例を表すブロック図である。
【図９】変形例３に係る給電システムの概略構成例を表すブロック図である。
【図１０】変形例４に係る給電システムの概略構成例を表すブロック図である。
【図１１】変形例５に係る給電システムの概略構成例を表すブロック図である。
【図１２】変形例６に係る給電システムの外観構成例を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（１次側機器内に、中継デバイスおよび異物排除動作部を設けた例）
２．変形例
変形例１（２次側機器内に、中継デバイスおよび異物排除動作部を設けた例）
変形例２（中継装置内に、中継デバイスおよび異物排除動作部を設けた例）
変形例３（１次側機器内に、異物排除動作部を設けた例）
変形例４（２次側機器内に、異物排除動作部を設けた例）
変形例５（異物排除装置内に、異物排除動作部を設けた例）
変形例６（２次側機器として、車両の代わりに電子機器を用いた例）
その他の変形例
【００１５】
＜実施の形態＞
［給電システム４の構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る給電システム（給電システム４）の概略構成例をブロック図で表したものである。給電システム４は、磁界を用いて（磁気共鳴等を利用して；以下同様）、非接触に電力伝送（電力供給，給電）を行うシステム（非接触型の給電システム）である。この給電システム４は、地表面Ｓ０の下方（地面の内部）に埋設された給電装置１（１次側機器）と、地表面Ｓ０上に置かれた１または複数の車両（ここでは１つの電気自動車２；２次側機器）とを備えている。
【００１６】
この給電システム４では、給電装置１における送電面（給電面）Ｓ１上に電気自動車２が置かれる（または近接する）ことにより、給電装置１における送電面Ｓ１から電気自動車２における受電面Ｓ２に対して電力伝送が行われるようになっている。
【００１７】
（給電装置１）
給電装置１は、上記したように、磁界を用いて電気自動車２に対して電力伝送を行うものである。この給電装置１は、送電部１０、交流電源１１、異物排除動作部１２、電源プラグ１９、共振用キャパシタＣ１（容量素子）および中継デバイス（リピータ）３を有している。
【００１８】
送電部１０は、磁界を用いて電力伝送を行う（磁束を発生させる）ための送電コイル（１次側コイル）Ｌ１を含んで構成されている。送電部１０は、この送電コイルＬ１および共振用キャパシタＣ１を利用して、電気自動車２（詳細には、後述する受電部２０）に対して磁界を用いた電力伝送を行うものである。具体的には、送電部１０は、送電面Ｓ１から電子機器２Ａ，２Ｂへ向けて磁界（磁束）を放射する機能を有している。このような送電部１０は、例えば図２に示したように、地表面Ｓ０上において収容部１３１に収容されるようにして配置されている。この収容部１３１は、例えばゴム等を用いて構成されており、送電部１０に対する支持体としても機能するようになっている。
【００１９】
交流電源（高周波電力発生回路）１１は、例えば給電装置１の外部の電力供給源（図示せず）から電源プラグ１９を介して供給される電力を用いて、電力伝送を行うための所定の高周波電力（交流信号）を発生するものである。
【００２０】
共振用キャパシタＣ１は、送電コイルＬ１とともにＬＣ共振器（主共振器，主共振回路）を構成するための容量素子であり、送電コイルＬ１に対して、電気的に直接、並列、もしくは直列と並列とを組み合わせた接続となるように配置されている。なお、ここでは共振用キャパシタＣ１は、送電コイルＬ１に対して電気的に並列となるように接続されている。この送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とからなるＬＣ共振器により、交流電源１１において発生された高周波電力と略同一もしくは近傍の周波数からなる共振周波数（主共振周波数）ｆ１による共振動作（主共振動作）がなされるようになっている。また、そのような共振周波数ｆ１となるように、共振用キャパシタＣ１の容量値が設定されている。ただし、送電コイルＬ１内における線間容量や、送電コイルＬ１と後述する受電コイルＬ２との間の容量等から構成される寄生容量成分（浮遊容量成分）を用いた主共振動作によって、上記の共振周波数ｆ１が実現されるのであれば、この共振用キャパシタＣ１を設けないようにしてもよい。
【００２１】
異物排除動作部１２は、電力伝送の際の送電面Ｓ１から受電面Ｓ２への送電経路付近における異物を排除する機能を有するものであり、例えば後述する中継デバイス３の収容部１３３を用いてそのような機能が発揮されるようになっている。なお、この異物排除動作部１２の詳細については後述する（図４）。
【００２２】
中継デバイス３は、所定の共振動作（中継共振動作）を行うことによって、後述するように、送電部１０による送電電力を中継可能（給電距離を延長可能）とするデバイスである。この中継デバイス３は、ここでは、１つの中継コイル（リピータコイル）Ｌ３と１つの共振用キャパシタＣ３（容量素子）とからなる１つのＬＣ共振器（中継共振器，中継共振回路）を有している。中継コイルＬ３は、詳細は後述するが、例えば、送電部１０内の送電コイルＬ１に対して磁気共鳴関係をもって結合可能な共振素子として機能するようになっている。なお、この中継デバイス３における共振用キャパシタＣ３についても、所定の寄生容量成分を代わりに用いる場合等には設けないようにしてもよい。このような中継デバイス３内のＬＣ共振器における共振周波数ｆ３と、電力伝送の際の送電コイルＬ１を用いた主共振動作における共振周波数ｆ１（≒ｆ２）とは、互いに略等しくなっており（（ｆ１，ｆ２）≒ｆ３）、望ましくは互いに等しくなっている（（ｆ１，ｆ２）＝ｆ３）。なお、この中継デバイス３と送電部１０とは、互いに電気的（物理的）に絶縁されている。
【００２３】
また、中継デバイス３は、例えば図２に示したように、地表面Ｓ０上（具体的には、ここでは送電部１０を収容する収容部１３１上）において、収容部１３３に収容されるようにして配置されている。この収容部１３３もまた、例えばゴム等を用いて構成されており、中継デバイス３に対する支持体としても機能するようになっている。そして、収容部１３３は、ここでは例えば蛇腹状となっており、送電部１０とは独立して移動可能となっている。具体的には、この中継デバイス３は、送電部１０と給電対象（ここでは、電気自動車２内の受電部２０）との相対位置に応じて独立して移動可能となっている。これにより詳細は後述するが、これらの相対的位置のずれに起因した伝送効率の低下が抑えられるようになっている。
【００２４】
（電気自動車２）
電気自動車２は、給電装置１から供給される電力に基づいて所定の動作（車両としての機能を発揮させる動作）を行うものである。この電気自動車２は、受電部２０、整流回路２１、充電回路（電圧安定化回路）２２、蓄電池（バッテリー）２３および共振用キャパシタ（容量素子）Ｃ２を有している。
【００２５】
受電部２０は、送電部１０から伝送された（磁束から）電力を受け取るための受電コイル（２次側コイル）Ｌ２を含んで構成されている。受電部２０は、この受電コイルＬ２および共振用キャパシタＣ２を利用して、給電装置１内の送電部１０から伝送された電力を受け取る機能を有している。
【００２６】
整流回路２１は、受電部２０から供給された電力（交流電力）を整流し、直流電力を生成する回路である。
【００２７】
充電回路２２は、整流回路２１から供給される直流電力に基づいて所定の電圧安定化動作を行い、蓄電池２３に対して充電を行うための回路である。
【００２８】
蓄電池２３は、充電回路２２による充電に応じて電力を貯蔵するものであり、例えばリチウムイオン電池等の蓄電池（２次電池）を用いて構成されている。
【００２９】
共振用キャパシタＣ２は、受電コイルＬ２とともにＬＣ共振器（主共振器，主共振回路）を構成するための容量素子であり、受電コイルＬ２に対して、電気的に直接、並列、もしくは直列と並列とを組み合わせた接続となるように配置されている。なお、ここでは共振用キャパシタＣ２は、受電コイルＬ２に対して電気的に並列となるように接続されている。この受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とからなるＬＣ共振器により、交流電源１１において発生された高周波電力と略同一もしくは近傍の周波数からなる共振周波数ｆ２による共振動作がなされるようになっている。すなわち、送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とからなる給電装置１内のＬＣ共振器と、受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とからなる電気自動車２内のＬＣ共振器とは、互いに略同一の共振周波数（ｆ１≒ｆ２）で主共振動作を行うようになっている。また、そのような共振周波数ｆ２となるように、共振用キャパシタＣ２の容量値が設定されている。ただし、受電コイルＬ２内における線間容量や、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間の容量等から構成される寄生容量成分を用いた主共振動作によって、上記の共振周波数ｆ２が実現されるのであれば、この共振用キャパシタＣ２もまた設けないようにしてもよい。
【００３０】
［給電システム４の作用・効果］
（１．電力伝送の基本動作）
この給電システム４では、給電装置１において、交流電源１１が送電部１０内の送電コイルＬ１および共振用キャパシタＣ１（ＬＣ共振器）に対して、電力伝送を行うための所定の高周波電力（交流信号）を供給する。これにより、送電部１０内の送電コイルＬ１において磁界（磁束）が発生する。このとき、給電装置１の上面（送電面Ｓ１）に、給電対象（充電対象）としての電気自動車２が置かれる（または近接する）と、給電装置１内の送電コイルＬ１と電気自動車２内の受電コイルＬ２とが、送電面Ｓ１および受電面Ｓ２の付近にて互いに近接する。
【００３１】
このように、磁界（磁束）を発生している送電コイルＬ１に近接して受電コイルＬ２が配置されると、送電コイルＬ１から発生されている磁束に誘起されて、受電コイルＬ２に起電力が生じる。換言すると、電磁誘導または磁気共鳴により、送電コイルＬ１および受電コイルＬ２のそれぞれに鎖交して磁界が発生する。これにより、送電コイルＬ１側（１次側、給電装置１側、送電部１０側）から受電コイルＬ２側（２次側、電気自動車２側、受電部２０側）に対して、電力伝送がなされる。このとき、給電装置１側では、送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とを用いた主共振動作（共振周波数ｆ１）が行われると共に、電気自動車２側では、受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とを用いた主共振動作（共振周波数ｆ２≒ｆ１）が行われる。
【００３２】
すると、電気自動車２では、受電コイルＬ２において受け取った交流電力が整流回路２２１および充電回路２２へ供給され、以下の充電動作がなされる。すなわち、この交流電力が整流回路２１によって所定の直流電力に変換された後、充電回路２２によってこの直流電力に基づく電圧安定化動作がなされ、蓄電池２３への充電がなされる。このようにして電気自動車２において、受電部２０において受け取った電力に基づく充電動作がなされる。
【００３３】
すなわち、本実施の形態では、電気自動車２の充電に際して端子接続が不要であり、給電装置１の送電面Ｓ１上に置く（近接させる）だけで、容易に充電を開始させることができる（非接触給電がなされる）。これは、ユーザにおける負担軽減に繋がる。
【００３４】
（２．中継デバイス３の作用）
ここで、給電装置１と電気自動車２との距離（給電距離）が比較的近い場合等には、例えば図３（Ａ）に示したように、送電部１０と受電部２０との距離も比較的近いため、これらの送電部１０と受電部２０との間で直接、磁界（磁気共鳴等）を用いた非接触給電が可能である。換言すると、この場合には、送電部１０と受電部２０との間で直接的に非接触給電動作がなされても、高い伝送効率が実現される。
【００３５】
一方で、給電装置１と電気自動車２との距離が比較的遠い場合等には、例えば図３（Ｂ）に示したように、送電部１０と受電部２０との距離も比較的遠くなる。このため、送電部１０と受電部２０との間で直接的に非接触給電動作がなされた場合、磁束の拡散による磁束密度の低下等に起因して、伝送効率も低下してしまう。そこで、本実施の形態では、このように給電距離が比較的遠い場合には、電力伝送の際の主共振動作における共振周波数ｆ１（≒ｆ２）と略等しい共振周波数ｆ３で共振動作（中継共振動作）を行う中継デバイス３を介して（中継して）、磁界（磁気共鳴等）を用いた非接触給電動作がなされる。これにより、給電距離が比較的遠い場合であっても、高い伝送効率を維持しつつ非接触給電動作を行うことが可能となる。換言すると、このような中継デバイス３を用いることにより、非接触給電の際の実効的な給電距離（伝送距離）を延ばすことが可能となる。その結果、例えば、電気自動車２が、給電距離が相対的に短くなる傾向にある普通乗用車である場合と、給電距離が相対的に長くなる傾向にある大型車両（トラック等）である場合との双方に対して、高い伝送効率による非接触給電動作が対応可能となる。
【００３６】
（３．異物排除動作部１２の作用等）
ところで、このような給電システム４では、給電装置１における送電面Ｓ１上など（電力伝送の際の送電面Ｓ１から受電面Ｓ２への送電経路付近）に、給電対象の機器（ここでは電気自動車２）以外の異物が置かれてしまう場合がある。特に、金属製の異物（異物金属）が置かれると、その異物金属が交流磁界によって発熱してしまうおそれがある。そこで、そのような異物金属が置かれた場合には給電動作を停止する等の対策を取ることを目的として、送電面上の異物金属を検出する手法が考えられる。しかしながら、その手法では、上記したような異物の影響を回避して良好（適切）な給電を行うには不十分である。
【００３７】
そこで本実施の形態では、図１に示したように、給電装置１内に、電力伝送の際の送電面Ｓ１から受電面Ｓ２への送電経路付近における異物を排除する機能を有する異物排除動作部１２が設けられている。これにより、例えば給電動作の開始前に送電経路内に異物が置かれている場合であっても、そのような異物が送電経路付近から外部へ排除されることから、その後の給電動作の際に、上記したような異物に起因した悪影響（異物金属の発熱等）が回避される。
【００３８】
具体的には、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示した例では、中継デバイス３を収容する収容部１３３の傾斜、回転および振動のうちの少なくとも１つの動作により、異物排除動作部１２が構成されている。なお、このような収容部１３３および中継デバイス３の動作は、例えばモーターやソレノイド等を用いたアクチュエーター（図示しない駆動部）によって実現される。
【００３９】
すなわち、図４（Ａ）に示した例では、収容部１３３が、図中の矢印Ｐ２１，Ｐ２２に示したようにして傾斜および振動することにより、収容部１３３上の送電面Ｓ１（送電経路）から異物９が排除される。また、図４（Ｂ）に示した例では、収容部１３３が、図中の矢印Ｐ２３に示したようにして回転（水平面内での回転）することにより、その回転の際の遠心力を用いて、収容部１３３上の送電面Ｓ１（送電経路）から異物９が排除される。
【００４０】
一方、図４（Ｃ）に示した例では、収容部１３３における送電面Ｓ１上に、異物排除動作部１２としてのワイパー１２Ａが設けられている。そして、このワイパー１２Ａが送電面Ｓ１上で動作することにより（図中の矢印Ｐ２４参照）、送電面Ｓ１（送電経路）から異物９が掃き落とされて排除される。
【００４１】
他方、図４（Ｄ）に示した例では、収容部１３３における送電面Ｓ１上に、異物排除動作部１２を構成する噴出口１２Ｂ（気体噴出口）が設けられている。そして、この噴出口１２Ｂから気体（ここでは空気１２Ｃ）が噴出されることにより、その際の風圧を用いて送電面Ｓ１（送電経路）から異物９が排除される。
【００４２】
なお、例えば図５に示したように、給電動作の開始後において、蛇腹状の収容部１３３を給電対象（電気自動車２）側に伸ばして突き当てるようにし（図中の矢印Ｐ３参照）、この収容部１３３が送電経路付近を周囲から隔離するための囲いとしても機能するようにしてもよい。このようにすれば、給電動作の開始後において、送電経路付近に異物（例えば小動物等）が侵入するのが回避（阻止）される。つまり、上記した給電動作の開始前だけでなく開始後においても、異物に起因した電力伝送の際の悪影響が回避される。
【００４３】
（４．中継デバイス３の位置調整による作用）
また、このような給電システム４では、送電部１０と受電部２０との間で位置ずれ（相対位置のずれ）が生じると、伝送効率（給電効率）が低下してしまうおそれもある。この対策としては、例えば、送電部１０と受電部２０との間の距離情報を通信技術等でユーザ（例えば運転手）に知らせる手法が考えられる。ただし、その情報を基にした位置合わせ（位置ずれの改善）の精度は、運転手の運転技術等に負うところが大きいため、あまり有効な手法であるとは言えない。また、送電部１０には太い配線等が接続されているのが一般的であることから、給電装置１０の設置後に送電部１０全体を移動させるのは困難である。
【００４４】
そこで本実施の形態では、以下の手法により、上記した相対位置のずれに起因した伝送効率の低下を抑えるようにしている。すなわち、まず、中継デバイス３およびこれを収容する蛇腹状の収容部１３３はそれぞれ、送電部１０と受電部２０との相対位置に応じて独立して移動可能となっている。具体的には、以下詳述するように、中継デバイス３等は、水平方向への変位動作、垂直方向への変位動作および回転動作のうちの少なくとも１つの移動動作が可能となっている。なお、このような収容部１３３および中継デバイス３の動作は、前述した図示しない駆動部によって実現される。このような中継デバイス３等の移動動作（適切な位置への移動動作）により、伝送効率を決定する主要なパラメータの１つである結合係数（磁気結合係数）が、相対的位置が変化しても変動しにくくなる（結合係数が相対的位置にほとんど依存しなくなる）。その結果、これらの相対的位置のずれに起因した伝送効率の低下が抑えられる。
【００４５】
具体的には、図６（Ａ）に示した例では、中継デバイス３および収容部１３３が、水平方向への変位動作を行っている（図中の矢印Ｐ４１参照）。したがって、中継デバイス３による前述した送電部１０からの送電電力の中継動作によって、送電部１０と受電部２０との間の水平方向に沿った相対位置のずれに起因した伝送効率の低下が抑えられる。
【００４６】
また、図６（Ｂ）に示した例では、中継デバイス３および収容部１３３が、垂直方向への変位動作を行っている（図中の矢印Ｐ４２参照）。したがって、中継デバイス３による送電電力の中継動作によって、送電部１０と受電部２０との間の垂直方向に沿った相対位置のずれ（不適切な相対距離）に起因した伝送効率の低下が抑えられる。その結果、例えば、電気自動車２の大きさ（地上高）によらず、高い伝送効率による非接触給電動作が実現される。
【００４７】
更に、図６（Ｃ）に示した例では、中継デバイス３および収容部１３３が、回転動作（ここでは、地表面Ｓ０に対する垂直面内での回転動作）を行っている（図中の矢印Ｐ４３参照）。したがって、中継デバイス３による送電電力の中継動作によって、送電部１０と受電部２０との間での回転方向の相対位置のずれに起因した伝送効率の低下が抑えられる。
【００４８】
なお、この際に、中継デバイス３が送電部１０と給電対象（受電部２０）との略中間（望ましくは中間）に位置することとなるように、上記した各移動動作を行うようにするのが好ましい。これにより、相対位置のずれに起因した伝送効率の低下が最も抑えられるからである。
【００４９】
以上のように本実施の形態では、電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部１２を設けるようにしたので、異物に起因した電力伝送の際の悪影響を回避することができる。よって、磁界を用いて電力伝送を行う際に、適切な給電を行うことが可能となる。また、例えば、給電動作の開始前や開始後において、ユーザ（運転手等）による異物の有無の確認（目視による確認等）を行うことが不要となるため、ユーザの利便性も向上させることが可能となる。
【００５０】
また、給電動作の開始後において、中継デバイス３を収容する収容部１３３が、送電経路付近を周囲から隔離するための囲いとしても機能するようにした場合には、給電動作の開始前だけでなく開始後においても、異物に起因した電力伝送の際の悪影響を回避することができる。よって、その場合には、磁界を用いて電力伝送を行う際に、より適切な給電を行うことが可能となる。
【００５１】
更に、中継デバイス３および収容部１３３はそれぞれ、送電部１０と受電部２０との相対位置に応じて独立して移動可能となっているようにしたので、これらの相対的位置のずれに起因した伝送効率の低下を抑えることができ、更に適切な給電を行うことが可能となる。
【００５２】
＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜６）について説明する。なお、実施の形態と同一の構成要素については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００５３】
［変形例１］
図７は、変形例１に係る給電システム（給電システム４Ａ）の概略構成例をブロック図で表したものである。本変形例の給電システム４Ａは、給電システム４と同様に、磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムである。
【００５４】
給電システム４Ａは、給電装置１Ａ（１次側機器）と、１または複数の車両（ここでは１つの電気自動車２Ａ；２次側機器）とを備えている。給電装置１Ａは、給電装置１において、異物排除動作部１２および中継デバイス３を設けないようにした（省いた）ものであり、他の構成は同様となっている。また、電気自動車２Ａは、電気自動車２において、異物排除動作部１２および中継デバイス３を更に設けたものであり、他の構成は同様となっている。すなわち、給電システム４Ａは、給電システム４において、異物排除動作部１２および中継デバイス３をそれぞれ、給電装置（１次側機器）内の代わりに電気自動車（２次側機器）内へ設けたものに対応している。
【００５５】
このような構成により本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。
【００５６】
［変形例２］
図８は、変形例２に係る給電システム（給電システム４Ｂ）の概略構成例をブロック図で表したものである。本変形例の給電システム４Ｂは、給電システム４と同様に、磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムである。
【００５７】
給電システム４Ｂは、給電装置１Ａ（１次側機器）と、１または複数の車両（ここでは１つの電気自動車２；２次側機器）と、異物排除動作部１２および中継デバイス３を有する中継装置５Ｂとを備えている。すなわち、この給電システム４Ｂは、給電システム４において、異物排除動作部１２および中継デバイス３をそれぞれ、給電装置（１次側機器）および電気自動車（２次側機器）とは別体の他の装置（中継装置５Ｂ）内に設けたものに対応している。
【００５８】
このような構成により本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。
【００５９】
また、本変形例では、給電装置および電気自動車とは別体である他の装置（中継装置５Ｂ）内に、異物排除動作部１２および中継デバイス３をそれぞれ設けるようにしたので、従来（既存）の非接触給電システムにおいて中継装置５Ｂを追加するだけで、上記の効果を得ることが可能となる。
【００６０】
［変形例３〜５］
図９は、変形例３に係る給電システム（給電システム４Ｃ）の概略構成例をブロック図で表したものである。図１０は、変形例４に係る給電システム（給電システム４Ｄ）の概略構成例をブロック図で表したものである。図１１は、変形例５に係る給電システム（給電システム４Ｅ）の概略構成例をブロック図で表したものである。これらの変形例３〜５に係る給電システム４Ｃ，４Ｄ，４Ｅもまた、給電システム４と同様に、磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムである。
【００６１】
図９に示した変形例３の給電システム４Ｃは、異物排除動作部１２を有する給電装置１Ｃ（１次側機器）と、１または複数の車両（ここでは１つの電気自動車２；２次側機器）とを備えている。図１０に示した変形例４の給電システム４Ｄは、給電装置１Ａ（１次側機器）と、１または複数の車両（ここでは、異物排除動作部１２を有する１つの電気自動車２Ｄ；２次側機器）とを備えている。図１１に示した変形例５の給電システム４Ｅは、給電装置１Ａ（１次側機器）と、１または複数の車両（ここでは１つの電気自動車２；２次側機器）と、異物排除動作部１２を有する異物排除装置５Ｅ（給電装置（１次側機器）および電気自動車（２次側機器）とは別体の他の装置）とを備えている。すなわち、これらの給電システム４Ｃ，４Ｄ，４Ｅはそれぞれ、給電システム４，４Ａ，４Ｂにおいて、中継デバイス３を設けないようにした（省いた）ものであり、他の構成は同様となっている。
【００６２】
このように、異物排除動作部１２が、給電装置内、受電装置（車両等）内、ならびに、給電装置および受電装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに設けられているのであれば、場合によっては中継デバイス３を設けないようにしてもよい。
【００６３】
［変形例６］
図１２は、変形例６に係る給電システム（給電システム４Ｆ）の外観構成例を斜視図で表したものである。本変形例の給電システム４Ｆもまた、磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムであり、給電装置１（あるいは給電装置１Ａ，１Ｃ）（１次側機器）と、１または複数の電子機器（ここでは２つの電子機器６１，６２；２次側機器）とを備えている。これらの電子機器６１，６２はそれぞれ、例えば、テレビ受像機に代表される据え置き型電子機器や、携帯電話やデジタルカメラに代表される、蓄電池（バッテリー）を含む携帯型の電子機器等である。
【００６４】
この給電システム４Ｆでは、給電装置１等における送電面Ｓ１上に電子機器６１，６２が置かれる（または近接する）ことにより、給電装置１から電子機器６１，６２に対して電力伝送が行われるようになっている。また、ここでは複数の電子機器６１，６２に対して同時もしくは時分割的（順次）に電力伝送を行う場合を考慮して、給電装置１は、送電面Ｓ１の面積が給電対象の電子機器６１，６２等よりも大きなマット形状（トレー状）となっている。
【００６５】
このように、受電装置として車両（電気自動車）の代わりに電子機器を用いた場合であっても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。
【００６６】
［その他の変形例］
以上、実施の形態および変形例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００６７】
例えば、上記実施の形態等では、共振デバイス内に１つのＬＣ共振器を含む場合について説明したが、そのような場合には限られず、例えば、共振デバイス内に複数（２つ以上）のＬＣ共振器を含んでいるようにしてもよい。また、上記実施の形態等では、各コイル（送電コイル、受電コイル、中継コイル）をスパイラル形状（平面形状）としているが、例えばスパイラルコイルを２層で折り返すように配置するα巻き形状や、更なる多層のスパイラル形状、厚み方向に巻線が巻回しているヘリカル形状などによって、各コイルを構成してもよい。また、各コイル（送電コイル、受電コイル、中継コイル）は、導電性を有する線材により構成された巻き線コイルだけではなく、プリント基板やフレキシブルプリント基板などにより構成された、導電性を有するパターンコイルであってもよい。なお、コイル形状の補助コイルの代わりに、ループ形状の導電性ループを用いてＬＣ共振器を構成してもよい。
【００６８】
また、上記実施の形態等で説明した異物排除動作部は、給電装置内、受電装置（車両や電子機器等）内、ならびに、給電装置および受電装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに設けられていればよい。また、同様に中継デバイスについても、給電装置内、受電装置（車両や電子機器等）内、ならびに、給電装置および受電装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに設けられていればよい。
【００６９】
更に、上記実施の形態等では、給電装置および受電装置等の各構成要素を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、給電装置や受電装置内に、通信機能や何かしらの制御機能、表示機能、２次側機器を認証する機能、２次側機器が１次側機器上にあることを判別する機能、異種金属などの混入を検知する機能、インピーダンス整合回路などを搭載するようにしてもよい。
【００７０】
加えて、上記実施の形態等では、受電装置として車両（電気自動車）および電子機器を例に挙げて説明したが、受電装置としてはこれらには限られず、他の装置や機器を受電装置として用いるようにしてもよい。
【００７１】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
磁界を用いて電力伝送を行う送電部と、
前記電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部と
を備えた給電装置。
（２）
少なくとも前記送電部を収容する収容部を備えた
上記（１）に記載の給電装置。
（３）
前記収容部の傾斜、回転および振動のうちの少なくとも１つの動作により、前記異物排除動作部が構成されている
上記（２）に記載の給電装置。
（４）
前記収容部における送電面上に、前記異物排除動作部としてのワイパーが設けられている
上記（２）または（３）に記載の給電装置。
（５）
前記収容部における送電面上に、前記異物排除動作部を構成する気体噴出口が設けられている
上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の給電装置。
（６）
前記収容部が、前記送電経路付近を周囲から隔離するための囲いとしても機能する
上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の給電装置。
（７）
前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスを備えた
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の給電装置。
（８）
前記中継デバイスが、前記送電部と給電対象との相対位置に応じて独立して移動可能となっている
上記（７）に記載の給電装置。
（９）
前記中継デバイスは、水平方向への変位動作、垂直方向への変位動作および回転動作のうちの少なくとも１つの移動動作が可能となっている
上記（８）に記載の給電装置。
（１０）
前記中継デバイスは、前記送電部と前記給電対象との略中間に位置することとなるように、移動動作を行う
上記（８）または（９）に記載の給電装置。
（１１）
前記送電部と前記中継デバイスとが、互いに電気的に絶縁されている
上記（７）ないし（１０）のいずれかに記載の給電装置。
（１２）
前記電力伝送の際の共振周波数と、前記中継デバイスにおける共振周波数とが、互いに略等しい
上記（７）ないし（１１）のいずれかに記載の給電装置。
（１３）
１または複数の受電装置と、
前記受電装置に対して電力伝送を行う給電装置と
を備え、
前記給電装置は、磁界を用いて前記電力伝送を行う送電部を有し、
前記受電装置は、前記送電部から伝送された電力を受け取る受電部を有し、
前記給電装置内、前記受電装置内、ならびに、前記給電装置および前記受電装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに、前記電力伝送の際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部が設けられている
給電システム。
（１４）
前記異物排除動作部が、前記他の装置内に設けられている
上記（１３）に記載の給電システム。
（１５）
前記給電装置内、前記受電装置内および前記他の装置内のうちの少なくとも１つに、前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスが設けられている
上記（１３）または（１４）に記載の給電システム。
（１６）
磁界を用いて伝送された電力を受け取る受電部と、
前記電力が伝送される際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部と
を備えた車両。
（１７）
前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスを備えた
上記（１６）に記載の車両。
（１８）
磁界を用いて伝送された電力を受け取る受電部と、
前記電力が伝送される際の送電経路付近における異物を排除する異物排除動作部と
を備えた電子機器。
（１９）
前記送電部による送電電力を中継可能な中継デバイスを備えた
上記（１８）に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ａ，１Ｃ…給電装置、１０…送電部、１１…交流電源、１２…異物排除動作部、１２Ａ…ワイパー、１２Ｂ…噴出口、１２Ｃ…空気、１３１，１３３…収容部、１９…電源プラグ、２，２Ａ，２Ｄ…電気自動車、２０…受電部、２１…整流回路、２２…充電回路、２３…蓄電池、３…中継デバイス、４，４Ａ〜４Ｆ…給電システム、５Ｂ…中継装置、５Ｅ…異物排除装置、６１，６２…電子機器、９…異物、Ｌ１…送電コイル、Ｌ２…受電コイル、Ｌ３…中継コイル、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…共振用キャパシタ、Ｓ０…地表面、Ｓ１…送電面、Ｓ２…受電面。
【図１】
2013021886.tif 000003
【図２】
2013021886.tif 000004
【図３】
2013021886.tif 000005
【図４】
2013021886.tif 000006
【図５】
2013021886.tif 000007
【図６】
2013021886.tif 000008
【図７】
2013021886.tif 000009
【図８】
2013021886.tif 000010
【図９】
2013021886.tif 000011
【図１０】
2013021886.tif 000012
【図１１】
2013021886.tif 000013
【図１２】
2013021886.tif 000014