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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-226073(P2016-226073A)
(43)【公開日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】ワイヤレス電力伝送システム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/00 20160101AFI20161205BHJP
H01F 38/14 20060101ALI20161205BHJP
【ＦＩ】
H02J17/00 B
H01F23/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2015-107036(P2015-107036)
(22)【出願日】2015年5月27日
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】福島 則之
(57)【要約】
【課題】ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制したワイヤレス電力伝送システムを提供すること。【解決手段】ワイヤレス電力伝送システム１０は、ワイヤレス給電装置１００は、給電コイル部１３０の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドーム１４０を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０を昇降可能に保持する昇降動作部２３０を有し、電磁気遮蔽ドーム１４０は、給電コイル部１３０が設置される設置部１４１と、当該設置部１４１の外縁に沿って立設される側壁部１４２と、受電コイル部２１０が通過可能な開口部を含み、昇降動作部２３０は、電力伝送する際に、受電コイル部２１０を移動させて、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤレス給電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス給電装置は、電源からの電力を受けて交流磁界を発生させる給電コイルを含む給電コイル部と、前記給電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームと、を有し、
前記ワイヤレス受電装置は、前記交流磁界を介して、前記給電コイルから電力を受電する受電コイルを含む受電コイル部と、前記受電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部と、を有し、
前記電磁気遮蔽ドームは、前記給電コイル部が設置される設置部と、当該設置部の外縁に沿って立設される側壁部と、前記受電コイル部が通過可能な開口部を含み、
前記昇降動作部は、電力伝送する際に、前記受電コイル部を移動させて、当該受電コイル部を前記電磁気遮蔽ドーム内に格納することを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。
前記ワイヤレス給電装置は、電源からの電力を受けて交流磁界を発生させる給電コイルを含む給電コイル部と、前記給電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームと、を有し、
前記ワイヤレス受電装置は、前記交流磁界を介して、前記給電コイルから電力を受電する受電コイルを含む受電コイル部と、前記受電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部と、を有し、
前記電磁気遮蔽ドームは、前記給電コイル部が設置される設置部と、当該設置部の外縁に沿って立設される側壁部と、前記受電コイル部が通過可能な開口部を含み、
前記昇降動作部は、電力伝送する際に、前記受電コイル部を移動させて、当該受電コイル部を前記電磁気遮蔽ドーム内に格納することを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。
【請求項2】
前記ワイヤレス給電装置は、前記給電コイル部への電力の供給を制御する給電制御部と、前記電磁気遮蔽ドーム内における前記受電コイル部の存在の有無を検知する受電コイル検知部を、さらに備え、
前記給電制御部は、前記受電コイル検知部が前記受電コイル部を検知したとき、前記給電コイル部への電力の供給を開始することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システム。
前記給電制御部は、前記受電コイル検知部が前記受電コイル部を検知したとき、前記給電コイル部への電力の供給を開始することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項3】
前記ワイヤレス給電装置は、前記電磁気遮蔽ドームの前記開口部を開閉自在に覆う蓋部と、前記蓋部の開閉動作を制御する蓋制御部を、さらに備え、
前記蓋部は、前記昇降動作部の形状の一部に合わせた凹部が設けられた第一蓋と、前記昇降動作部の形状の残部に合わせた凹部が設けられた第二蓋から構成され、
前記蓋制御部は、前記受電コイル検知部が前記受電コイル部を検知したとき、前記開口部を塞ぐように前記第一および第二蓋を閉じることを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス電力伝送システム。
前記蓋部は、前記昇降動作部の形状の一部に合わせた凹部が設けられた第一蓋と、前記昇降動作部の形状の残部に合わせた凹部が設けられた第二蓋から構成され、
前記蓋制御部は、前記受電コイル検知部が前記受電コイル部を検知したとき、前記開口部を塞ぐように前記第一および第二蓋を閉じることを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項4】
前記側壁部は、前記設置部に対して回動自在に保持された互いに対向する第一および第二側壁部と、前記設置部に固定された互いに対向する第三および第四側壁部と、を含み、
前記第一蓋は、前記第一側壁部に連結され、前記第一側壁部の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成され、
前記第二蓋は、前記第二側壁部に連結され、前記第二側壁部の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のワイヤレス電力伝送システム。
前記第一蓋は、前記第一側壁部に連結され、前記第一側壁部の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成され、
前記第二蓋は、前記第二側壁部に連結され、前記第二側壁部の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項5】
前記ワイヤレス給電装置は、前記第一および第二蓋の開閉状態を検知する蓋検知部を、さらに備え、
前記給電制御部は、前記受電コイル検知部が前記受電コイル部を検知し、且つ、前記蓋検知部が前記第一および第二蓋が閉じられていることを検知したとき、前記給電コイルへ部の電力の供給を開始することを特徴とする請求項３または４に記載のワイヤレス電力伝送システム。
前記給電制御部は、前記受電コイル検知部が前記受電コイル部を検知し、且つ、前記蓋検知部が前記第一および第二蓋が閉じられていることを検知したとき、前記給電コイルへ部の電力の供給を開始することを特徴とする請求項３または４に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項6】
前記ワイヤレス給電装置は、前記電磁気遮蔽ドーム上における前記受電コイル部の存在の有無を検知する受電コイル位置検知部を、さらに備え、
前記蓋制御部は、前記受電コイル位置検知部が前記受電コイル部を検知したとき、前記第一および第二蓋を開くことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
前記蓋制御部は、前記受電コイル位置検知部が前記受電コイル部を検知したとき、前記第一および第二蓋を開くことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項7】
前記ワイヤレス受電装置は、前記昇降動作部に支持される電磁気遮蔽板を、さらに備え、
前記電磁気遮蔽板は、前記昇降動作部により前記受電コイル部が前記電磁気遮蔽ドーム内に格納されたとき、前記電磁気遮蔽ドームの前記開口部を塞ぐように、前記受電コイル部の背面に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤレス電力伝送システム。
前記電磁気遮蔽板は、前記昇降動作部により前記受電コイル部が前記電磁気遮蔽ドーム内に格納されたとき、前記電磁気遮蔽ドームの前記開口部を塞ぐように、前記受電コイル部の背面に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項8】
前記ワイヤレス給電装置は、前記給電コイルと前記受電コイルが適正位置にあることを示す受電ポジションマーカを、さらに備え、
前記ワイヤレス受電装置は、前記受電ポジションマーカを検知する受電ポジション検知部を、さらに備え、
前記昇降動作部は、前記受電ポジション検知部が前記受電ポジションマーカを検知したとき、前記受電コイル部の前記電磁気遮蔽ドームへの格納動作を開始することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
前記ワイヤレス受電装置は、前記受電ポジションマーカを検知する受電ポジション検知部を、さらに備え、
前記昇降動作部は、前記受電ポジション検知部が前記受電ポジションマーカを検知したとき、前記受電コイル部の前記電磁気遮蔽ドームへの格納動作を開始することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項9】
ワイヤレス給電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス給電装置は、電源からの電力を受けて交流磁界を発生させる給電コイルを含む給電コイル部と、前記給電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部と、を有し、
前記ワイヤレス受電装置は、前記交流磁界を介して、前記給電コイルから電力を受電する受電コイルを含む受電コイル部と、前記受電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームと、を有し、
前記電磁気遮蔽ドームは、前記受電コイル部が設置される設置部と、当該設置部の外縁に沿って垂設される側壁部と、前記給電コイル部が通過可能な開口部を含み、
前記昇降動作部は、電力伝送する際に、前記給電コイル部を移動させて、当該給電コイル部を前記電磁気遮蔽ドーム内に格納することを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。
前記ワイヤレス給電装置は、電源からの電力を受けて交流磁界を発生させる給電コイルを含む給電コイル部と、前記給電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部と、を有し、
前記ワイヤレス受電装置は、前記交流磁界を介して、前記給電コイルから電力を受電する受電コイルを含む受電コイル部と、前記受電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームと、を有し、
前記電磁気遮蔽ドームは、前記受電コイル部が設置される設置部と、当該設置部の外縁に沿って垂設される側壁部と、前記給電コイル部が通過可能な開口部を含み、
前記昇降動作部は、電力伝送する際に、前記給電コイル部を移動させて、当該給電コイル部を前記電磁気遮蔽ドーム内に格納することを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワイヤレス電力伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、環境にやさしいクルマとしてＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が普及しつつある。これらのクルマに充電する手段として、従来のプラグや電源ケーブルを用いず、ワイヤレスで給電するワイヤレス電力伝送技術が注目されている。
【0003】
このようなワイヤレス電力伝送技術では、電磁波を使って電力を伝送するので、漏洩した電磁ノイズの作用で周囲の電気機器に影響を及ぼす問題があった。
【0004】
これに対して、特許文献１では、電源から電力を受けて電磁場を発生する送電用共鳴器が当該送電用共鳴器の周囲に配設され、送電用共鳴器から受電用共、鳴器へ送電可能なように一方向のみが開口された電磁気遮蔽材を備え、電磁場を介して共鳴することにより送電用共鳴器から受電する受電用共鳴器が、当該受電用共鳴器の周囲に配設され、受電用共鳴器が送電用共鳴器から受電可能なように一方向のみが開口された電磁気遮蔽材を備えることにより、非接触に送電が行われる際に発生する漏洩電磁界を適切に抑制した技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１０−７００４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、送電用共鳴器の周囲に配設される電磁気遮蔽材と受電用共鳴器の周囲に配設される電気遮蔽材との間の領域から外部に電磁ノイズが漏洩してしまうという課題が依然として残っていた。
【0007】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制したワイヤレス電力伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者が鋭意研究した結果、上記目的を達成するために、給電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームをもち、電力伝送時には、受電コイル部が電磁気遮蔽ドームの中に格納された状態で電力伝送されることにより、ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制できることが見出されたため、以下の技術的手段を採用するに至った。
【0009】
本発明に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、ワイヤレス給電装置は、電源から電力を受けて交流磁界を発生させる給電コイルを含む給電コイル部と、給電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームと、を有し、ワイヤレス受電装置は、交流磁界を介して給電コイルからの電力を受電する受電コイルを含む受電コイル部と、受電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部と、を有し、電磁気遮蔽ドームは、給電コイル部が設置される設置部と、当該設置部の外縁に沿って立設される側壁部と、受電コイル部が通過可能な開口部を含み、昇降動作部は、電力伝送する際に、受電コイル部を移動させて、受電コイル部を電磁気遮蔽ドーム内に格納することを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、ワイヤレス給電装置が、給電コイル部の周囲に配設される電磁気遮蔽ドームを有し、ワイヤレス受電装置が、受電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部を有し、電磁気遮蔽ドームは、給電コイル部が設置される設置部と、当該設置部の外縁に沿って立設される側壁部と、受電コイル部が通過可能な開口部を含み、昇降動作部は、電力伝送する際に、受電コイル部を移動させて、受電コイル部を電磁気遮蔽ドーム内に格納している。そのため、給電コイル部と受電コイル部のそれぞれの周囲に発生する漏洩電磁ノイズを抑制できるとともに、給電コイル部と受電コイル部との間の領域から外部に漏れる漏洩電磁ノイズも抑制することができる。したがって、ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制できる。
【0011】
好ましくは、ワイヤレス給電装置は、給電コイル部への電力の供給を制御する給電制御部と、電磁気遮蔽ドーム内における受電コイル部の存在の有無を検知する受電コイル検知部を、さらに備え、給電制御部は、受電コイル検知部が受電コイル部を検知したとき、給電コイル部への電力の供給を開始するとよい。この場合、受電コイル部が電磁気遮蔽ドーム内に存在するときに電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を確実に抑制することができる。
【0012】
好ましくは、ワイヤレス給電装置は、電磁気遮蔽ドームの開口部を開閉自在に覆う蓋部と、蓋部の開閉動作を制御する蓋制御部を、さらに備え、蓋部は、昇降動作部の形状の一部に合わせた凹部が設けられた第一蓋と、昇降動作部の形状の残部に合わせた凹部が設けられた第二蓋から構成され、蓋制御部は、受電コイル検知部が受電コイル部を検知したとき、開口部を塞ぐように第一および第二蓋を閉じるとよい。この場合、給電コイル部と受電コイル部の周囲全体を電磁気遮蔽ドームおよび蓋部により覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を一層確実に抑制することができる。
【0013】
好ましくは、側壁部は、設置部に対して回動自在に保持された互いに対向する第一および第二側壁部と、設置部に固定された互いに対向する第三および第四側壁部と、を含み、第一蓋は、第一側壁部に連結され、第一側壁部の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成され、第二蓋は、第二側壁部に連結され、第二側壁部の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成されているとよい。この場合、給電コイル部と受電コイル部の周囲全体を電磁気遮蔽ドームおよび蓋部により覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を一層確実に抑制することができる。
【0014】
より好ましくは、ワイヤレス給電装置は、第一および第二蓋の開閉状態を検知する蓋検知部、をさらに備え、給電制御部は、受電コイル検知部が受電コイル部を検知し、且つ、蓋検知部が第一および第二蓋が閉じていることを検知したとき、給電コイル部への電力の供給を開始するとよい。この場合、給電コイル部と受電コイル部を電磁気遮蔽ドームおよび蓋部により確実に覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩をより一層確実に抑制することができる。
【0015】
好ましくは、ワイヤレス給電装置は、電磁気遮蔽ドーム上における受電コイル部の存在の有無を検知する受電コイル位置検知部を、さらに備え、蓋制御部は、受電コイル位置検知部が受電コイル部を検知したとき、第一および第二蓋を開くとよい。この場合、受電コイル部が電磁気遮蔽ドーム上に存在しないときは第一および第二蓋を閉じておくことができるため、電力伝送しないときに電磁気遮蔽ドーム内に異物が混入することを防ぐことができる。
【0016】
好ましくは、ワイヤレス受電装置は、昇降動作部に支持される電磁気遮蔽板を、さらに備え、電磁気遮蔽板は、昇降動作部により受電コイル部が電磁気遮蔽ドーム内に格納されたとき、電磁気遮蔽ドームの開口部を塞ぐように、受電コイル部の背面に配設されているとよい。この場合、給電コイル部と受電コイル部の周囲全体を電磁気遮蔽ドームおよび電磁気遮蔽板により覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を一層確実に抑制することができる。また、昇降動作部の昇降動作に付随して電磁気遮蔽ドームの開口部を塞ぐことができるため、別途アクチュエータなどが不要となり、電力消費を抑えることができる。
【0017】
好ましくは、ワイヤレス給電装置は、給電コイルと受電コイルが適正位置にあることを示す受電ポジションマーカを、さらに備え、ワイヤレス受電装置は、受電ポジションマーカを検知する受電ポジション検知部を、さらに備え、昇降動作部は、受電ポジション検知部が受電ポジションマーカを検知したとき、受電コイル部の電磁気遮蔽ドームへの格納動作を開始するとよい。この場合、受電コイル部を電磁気遮蔽ドーム内に確実に格納することができる。
【0018】
本発明に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、ワイヤレス給電装置は、電源からの電力を受けて交流磁界を発生させる給電コイルを含む給電コイル部と、給電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部と、を有し、ワイヤレス受電装置は、交流磁界を介して、給電コイルから電力を受電する受電コイルを含む受電コイル部と、受電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームと、を有し、電磁気遮蔽ドームは、受電コイル部が設置される設置部と、当該設置部の外縁に沿って垂設される側壁部と、給電コイル部が通過可能な開口部を含み、昇降動作部は、電力伝送する際に、給電コイル部を移動させて、給電コイル部を電磁気遮蔽ドーム内に格納することを特徴とする。
【0019】
本発明によれば、ワイヤレス給電装置が、給電コイル部を昇降可能に保持する昇降動作部を有し、ワイヤレス受電装置が、受電コイル部の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドームを有し、電磁気遮蔽ドームは、受電コイル部が設置される設置部と、設置部の外縁に沿って垂設される側壁部と、給電コイル部が通過可能な開口部を含み、昇降動作部は、電力伝送する際に、給電コイル部を移動させて、給電コイル部を電磁気遮蔽ドーム内に格納している。そのため、給電コイル部と受電コイル部のそれぞれの周囲に発生する漏洩電磁ノイズを抑制できるとともに、給電コイル部と受電コイル部との間の領域から外部に漏れる漏洩電磁ノイズも抑制することができる。したがって、ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制できる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制したワイヤレス電力伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムを示す模式図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの給電コイル部を拡大して示す模式構成図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。
【図4】本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。
【図5】本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの受電コイル部を拡大して示す模式構成図である。
【図6】電力伝送する際の電磁気遮蔽ドーム内の様子を示す斜視図である。
【図7】電力伝送する際の電磁気遮蔽ドーム内の様子を示す模式構成図である。
【図8】本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。
【図9】本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。
【図10a】本発明の第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。
【図10b】本発明の第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。
【図11a】本発明の第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。
【図11b】本発明の第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。
【図12】本発明の第５実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。
【図13a】車両が駐車位置に停車したときの電磁気遮蔽ドームの様子を示す斜視図である。
【図13b】蓋部が電磁気遮蔽ドームの開口部を開放させるときの様子を示す斜視図である。
【図13c】昇降動作部により受電コイルを電磁気遮蔽ドーム内に格納させるときの様子を示す斜視図である。
【図13d】蓋部が電磁気遮蔽ドームの開口部を塞ぐときの様子を示す斜視図である。
【図14a】本発明の第６実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。
【図14b】本発明の第６実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。
【図15】本発明の第７実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムを示す模式図である。
【図16】本発明の第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムを示す模式図である。
【図17a】本発明の第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス給電装置とワイヤレス受電装置の一部を拡大して示す模式構成図である。
【図17b】本発明の第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス給電装置とワイヤレス受電装置の一部を拡大して示す模式構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【0023】
（第１実施形態）まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムを示す模式図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの給電コイル部を拡大して示す模式構成図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。図５は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの受電コイル部を拡大して示す模式構成図である。図６は、電力伝送する際の電磁気遮蔽ドーム内の様子を示す斜視図である。図７は、電力伝送する際の電磁気遮蔽ドーム内の様子を示す模式構成図である。
【0024】
ワイヤレス電力伝送システム１０は、図１に示されるように、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。本実施形態では、ワイヤレス電力伝送システム１０を移動体への給電設備に適用した例を用いて説明する。すなわち、ワイヤレス給電装置１００は、地上に配設される給電設備に搭載され、ワイヤレス受電装置２００は、移動体に搭載されることとなる。
【0025】
ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、電磁気遮蔽ドーム１４０と、給電制御部１５０と、受電コイル検知部１６０を有する。このワイヤレス給電装置１００は、地上に配設される。
【0026】
電源１１０は、直流電力を後述するインバータ１２０に供給する。電源１１０としては、直流電力を出力するものであれば特に制限されず、商用交流電源を整流・平滑した直流電源、二次電池、太陽光発電した直流電源、あるいはスイッチングコンバータなどのスイッチング電源装置などが挙げられる。
【0027】
インバータ１２０は、電源１１０から供給される直流電力を交流電力に変換する機能を有している。本実施形態では、インバータ１２０は、電源１１０から供給される直流電力を交流電力に変換し、後述する給電コイル部１３０に供給する。インバータ１２０としては、図示しない複数のスイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路から構成される。このスイッチング回路を構成するスイッチング素子としては、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などが挙げられる。
【0028】
給電コイル部１３０は、インバータ１２０から供給された交流電力を後述する受電コイル部２１０に給電する機能を有する。本実施形態のように、ワイヤレス電力伝送システム１０を移動体への給電設備に適用した場合、給電コイル部１３０は、後述する電磁気遮蔽ドーム１４０の設置部１４１に配設されることとなる。この給電コイル部１３０は、図２に示されるように、給電コイル１３１と、磁性体１３２と、給電側共振コンデンサ１３３と、を有し、給電コイル１３１と磁性体１３２が絶縁性を有する筺体１３４によってパッケージングされている。なお、給電コイル部１３０は、給電コイル１３１のみから構成されていてもよく、給電コイル１３１と磁性体１３２から構成されていてもよい。
【0029】
給電コイル１３１は、電源１１０からの電力を受けて交流磁界を発生させる。具体的には、給電コイル１３１は、インバータ１２０から所定の駆動周波数の交流電圧が供給されると、交流電流が流れて交流磁界を発生させる。この給電コイル１３１は、銅やアルミニウムなどのリッツ線を巻回して形成され、形状としては、例えば平面コイルやソレノイドコイルが挙げられる。なお、給電コイル１３１の巻数は、所望の電力伝送効率に基づいて適宜設定される。
【0030】
磁性体１３２は、磁路の磁気抵抗を減らし、コイル間の磁気的な結合を高める作用を有する。つまり、磁性体１３２は、給電コイル１３１が効率良く磁界を発生するための機能を果たす。なお、給電コイル１３１を平面コイルで構成する場合、磁性体１３２は、給電コイル１３１の後述する受電コイル２１１と対向する面とは反対側である給電コイル１３１の背面側に設置され、板状または棒状の磁性材料から構成される。このとき、磁性体１３２と給電コイル１３１の間には、絶縁性のシートが設置されていてもよい。一方、給電コイル１３１をソレノイドコイルで構成する場合、磁性体１３２は、ソレノイドコイルのコイル軸を貫通するように設置され、コアとして機能することとなる。このとき、中空状の絶縁性ボビンに磁性体１３２を挿入し、この絶縁性ボビンの外表面に給電コイル１３１の導線を巻回するようにしてもよい。この磁性体１３２としては、比較的透磁率の高いフェライトなどが挙げられる。
【0031】
給電側共振コンデンサ１３３は、給電コイル１３１と接続されており、給電コイル１３１とともに給電側ＬＣ共振回路を形成している。給電側共振コンデンサ１３３は、給電側ＬＣ共振回路の共振周波数を調整する機能を有する。この給電側共振コンデンサ１３３は、給電コイル１３１に直列接続されていてもよく、並列接続されていてもよく、あるいは直並列接続されていてもよい。そして、給電側ＬＣ共振回路の共振周波数を後述する受電側ＬＣ共振回路の共振周波数とほぼ等しく構成することで、高効率な磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を実現することが可能となる。なお、図２に示す給電側共振コンデンサ１３３は、説明の簡略化のため、筐体１３４から離間して配置されているかのように示しているが、実際は、筐体１３４の外表面に設置されることとなる。また、本実施形態では、給電側共振コンデンサ１３３は、筐体１３４の外部に配置されているが、給電コイル１３１および磁性体１３２とともに、筐体１３４の内部に収容しても構わない。
【0032】
電磁気遮蔽ドーム１４０は、銅やアルミニウムなどの導電性材料から構成され、給電コイル部１３０の周囲を覆うように配設されている。具体的には、電磁気遮蔽ドーム１４０は、図３および図４に示されるように、給電コイル部１３０が設置される設置部１４１と、設置部１４１の外縁に沿って立設される側壁部１４２と、後述する受電コイル部２１０が通過可能な開口部を含んで構成されている。つまり、電磁気遮蔽ドーム１４０は、給電コイル部１３０の電力伝送が行われる側（給電コイル１３１の受電コイル２１１と対向する側）が開口していることとなる。言い換えれば、電磁気遮蔽ドーム１４０は、鉛直上方のみが開口している箱状の形状を呈している。ここで、側壁部１４２の高さは、電力伝送する際に、後述する受電コイル部２１０を格納できる高さであればよく、後述する受電コイル部２１０の給電コイル部１３０と対向する面とは反対側の面を越える高さであるとより好ましい。この場合、給電コイル部１３０と後述する受電コイル部２１０のそれぞれの周囲に発生する漏洩電磁ノイズおよび給電コイル部１３０と後述する受電コイル部２１０との間の領域から外部に漏れる漏洩電磁ノイズの抑制効果を向上させることができる。このように構成される電磁気遮蔽ドーム１４０の外観形状は、立方体形状や円柱形状が挙げられ、設置部１４１が給電コイル１３１および磁性体１３２を収容する筐体１３４と相似形状であるとより好ましい。
【0033】
給電制御部１５０は、インバータ１２０の給電動作を制御する機能を有する。具体的には、給電制御部１５０は、インバータ１２０を構成するスイッチング素子のスイッチング動作を制御している。言い換えれば、給電制御部１５０は、給電コイル部１３０への電力の供給を制御する役割を担っている。本実施形態では、給電制御部１５０は、後述する受電コイル検知部１６０が後述する受電コイル部２１０を検知したとき、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始（給電動作ＯＮ）させる。また、給電制御部１５０は、インバータ１２０の給電動作が駆動中、すなわちワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００への電力伝送中に、後述する受電コイル検知部１６０が後述する受電コイル部２１０を検知しなくなると、インバータ１２０の給電動作を停止（給電動作ＯＦＦ）させるように制御する機能も有する。つまり、給電制御部１５０により、後述する受電コイル検知部１６０が後述する受電コイル部２１０を検知しているときのみ、給電コイル部１３０への電力の供給が行われることとなる。
【0034】
受電コイル検知部１６０は、電磁気遮蔽ドーム１４０内における後述する受電部コイル２１０の存在の有無を検知している。具体的には、受電コイル検知部１６０は、電磁気遮蔽ドーム１４０内に受電コイル部２１０を検知すると、受電コイル部２１０が存在することを示す信号を給電制御部１５０に出力する。そして、給電制御部１５０が、受電コイル検知部１６０からの信号を受信すると、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始させる。本実施形態では、受電コイル検知部１６０は、図３および図４に示されるように、電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２の内壁に設置されている。具体的には、電力伝送する際に、電磁気遮蔽ドーム１４０内に位置する後述する受電コイル部２１０の高さ近傍の側壁部１４２の内壁に設けられている。この受電コイル検知部１６０としては、光センサや超音波センサなどの非接触式のセンサであってもよく、マイクロスイッチのような接触式のセンサが後述する受電コイル部２１０の外縁に接触することによって検知するものであってもよい。
【0035】
ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、昇降動作部２３０と、を有する。このワイヤレス受電装置２００は、移動体に搭載される。ここで、ワイヤレス受電装置２００が搭載される移動体は、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やハイブリッド自動車（ＨＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの車両が挙げられる。車両は、運転者や乗員が座る座席空間とワイヤレス受電装置２００および充電部５１０や蓄電部５２０やモータ部５３０などの負荷５００が搭載される空間を含む車体と、車体前方下部に懸架されている左右の前輪と、車体後方下部に懸架されている左右の後輪を有し、左右の前輪は、車輪の略中心を貫通する前輪軸によって回動可能に支持されており、左右の後輪は、車輪の略中心を貫通する後輪軸によって回動可能に支持されている。そして、これらの車輪が回動することにより、車両に推進力が生まれ、車両が所定の進行方向に移動可能となる。なお、ワイヤレス受電装置２００が搭載される移動体は、電気自動車やハイブリッド自動車だけではなく、工場内で物品等を搬送する走行車や移動ロボットなども挙げられる。また、本実施形態では、ワイヤレス電力伝送システム１０を移動体への給電設備に適用しているがこれに限られることなく、例えばワイヤレス電力伝送システム１０を、車輪を持たず、外部の駆動手段によって移動するエレベータへの給電設備に適用した場合、ワイヤレス受電装置２００はエレベータかごに搭載されることとなる。
【0036】
受電コイル部２１０は、ワイヤレス給電装置１００から給電された交流電力を受電する機能を有する。本実施形態のように、ワイヤレス電力伝送システム１０を移動体への給電設備に適用した場合、受電コイル部２１０は、後述する昇降動作部２３０を介して移動体下部に搭載されることとなる。この受電コイル部２１０は、図５に示されるように、受電コイル２１１と、磁性体２１２と、受電側共振コンデンサ２１３と、を有し、受電コイル２１１と磁性体２１２が絶縁性を有する筐体２１４によってパッケージングされている。なお、受電コイル部２１０は、受電コイル２１１のみから構成されていてもよく、受電コイル２１１と磁性体２１２から構成されていてもよい。
【0037】
受電コイル２１１は、給電コイル１３１が発生させる交流磁界を介して、給電コイル１３１から電力を受電する。具体的には、受電コイル２１１は、給電コイル１３１が発生する交流磁界により、電磁誘導作用による起電力が生じ、この起電力に基づく交流電流が流れる。そして、受電コイル２１１に発生した交流電流は、後述する整流部２２０に供給される。この受電コイル２１１は、銅やアルミニウムなどのリッツ線を巻き回して形成され、形状としては、例えば平面コイルやソレノイドコイルが挙げられる。なお、受電コイル２１１の巻数は、所望の電力伝送効率に基づいて適宜設定される。
【0038】
磁性体２１２は、磁路の磁気抵抗を減らし、コイル間の磁気的な結合を高める作用を有する。つまり、磁性体２１２は、給電コイル１３１が発生する交流磁界を効率良く受電コイル２１１に集中させる機能を果たす。なお、受電コイル２１１を平面コイルで構成する場合、磁性体２１２は、受電コイル２１１の給電コイル１３１と対向する面とは反対側である背面側に設置され、板状または棒状の磁性材料から構成される。このとき、磁性体２１２と受電コイル２１１の間には、絶縁性のシートが設置されていてもよい。一方、受電コイル２１１をソレノイドコイルで構成する場合、磁性体２１２は、ソレノイドコイルのコイル軸を貫通するように設置され、コアとして機能することとなる。このとき、中空状の絶縁性ボビンに磁性体２１２を挿入し、この絶縁性ボビンの外表面に受電コイル２１１の導線を巻回するようにしてもよい。この磁性体２１２としては、比較的透磁率の高いフェライトなどが挙げられる。
【0039】
受電側共振コンデンサ２１３は、受電コイル２１１と接続されており、受電コイル２１１とともに受電側ＬＣ共振回路を形成している。受電側共振コンデンサ２１３は、受電側ＬＣ共振回路の共振周波数を調整する機能を有する。この受電側共振コンデンサ２１３は、受電コイル２１１に直列接続されていてもよく、並列接続されていてもよく、あるいは直並列接続されていてもよい。そして、受電側ＬＣ共振回路の共振周波数を給電側ＬＣ共振回路の共振周波数とほぼ等しく構成することで、高効率な磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を実現することが可能となる。なお、図５に示す受電側共振コンデンサ２１３は、説明の簡略化のため、筐体２１４から離間して配置されているかのように示しているが、実際は、筐体２１４の外表面に設置されることとなる。また、本実施形態では、受電側共振コンデンサ２１３は、筐体２１４の外部に配置されているが、受電コイル２１１および磁性体２１２とともに、筐体２１４の内部に収容しても構わない。
【0040】
整流部２２０は、受電コイル部２１０が受電した交流電力を直流電力に整流して、負荷５００に出力する。整流部２２０を構成する素子としては、トランジスタやダイオード等の半導体素子が挙げられる。例えば、複数のダイオードがブリッジ接続されたブリッジ型回路と、このブリッジ型回路に並列に接続され、整流された電圧を平滑して直流電圧を生成する平滑コンデンサから構成される。
【0041】
昇降動作部２３０は、受電コイル部２１０を介して受電コイル２１１を支持している。本実施形態では、昇降動作部２３０は、受電コイル部２１０を車両下部から吊り下げるように支持している。また、昇降動作部２３０は、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内の空間と外部空間との間を昇降させる機能を有している。つまり、昇降動作部２３０は、受電コイル部２１０を昇降可能に保持している。具体的には、昇降動作部２３０は、受電コイル部２１０を車両下部近傍の位置から電磁気遮蔽ドーム１４０内の位置まで下降させる動作と、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内の位置から車両下部近傍の位置まで上昇させる動作を行う。この昇降動作部２３０は、図６および図７に示されるように、電力伝送する際、すなわち給電コイル部１３０上に受電コイル部２１０が位置するとき、受電コイル部２１０を移動させて、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納するように動作する。なお、本実施形態では、昇降動作部２３０は、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内の空間と外部空間との間を昇降させるとき、受電コイル２１１が給電コイル１３１に対向する状態を維持しつつ昇降動作を行っている。ここで、「外部空間」とは、電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２によって囲まれる空間以外の空間のことを意味し、受電コイル部２１０が車両下部ではなく車両内に搭載されることまでも排除する意味ではない。このように構成される昇降動作部２３０としては、例えば直動式アクチュエータや単軸ロボットから構成されていてもよく、サーボ制御により昇降動作をするものであってもよい。
【0042】
このような構成を備えることにより、ワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００にワイヤレスにて電力伝送するワイヤレス電力伝送システム１０が実現される。
【0043】
続いて、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０の給電動作について説明する。
【0044】
まず、ワイヤレス受電装置２００を備えた車両が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリアに進入し、駐車位置に停車する。
【0045】
続いて、給電コイル部１３０上に受電コイル部２１０が位置すると、車両に設置された昇降動作部２３０が動作し、受電コイル部２１０を外部空間から電磁気遮蔽ドーム１４０内の空間に下降させ、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納する。このとき、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０の存在を検知すると、受電コイル検知部１６０は受電コイル部２１０が存在することを示す信号を給電制御部１５０に出力する。そして、給電制御部１５０が、受電コイル検知部１６０からの信号を受信すると、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始（給電動作ＯＮ）させる。これにより、ワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００へのワイヤレス電力伝送が開始する。この状態で電力伝送が開始すると、受電コイル部２１０は、電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納されているため、給電コイル１３１から発生する交流磁界のうち、電力伝送に寄与する磁束は受電コイル２１１に鎖交し、受電コイル２１１に鎖交しない漏洩磁束は、電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２に吸収されるので、電磁ノイズの漏洩を抑制することができる。
【0046】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０は、ワイヤレス給電装置１００が、給電コイル部１３０の周囲に配設される電磁気遮蔽ドーム１４０を有し、ワイヤレス受電装置２００が、受電コイル部２１０を昇降可能に保持する昇降動作部２３０を有し、電磁気遮蔽ドーム１４０は、給電コイル部１３０が設置される設置部１４１と、当該設置部１４１の外縁に沿って立設される側壁部１４２と、受電コイル部２１０が通過可能な開口部を含み、昇降動作部２３０は、電力伝送する際に、受電コイル部２１０を移動させて、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納している。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０のそれぞれの周囲に発生する漏洩電磁ノイズを抑制できるとともに、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０との間の領域から外部に漏れる漏洩電磁ノイズも抑制することができる。したがって、ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制できる。
【0047】
また、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０においては、ワイヤレス給電装置１００は、給電コイル部１３０への電力の供給を制御する給電制御部１５０と、電磁気遮蔽ドーム１４０内における受電コイル部２１０の存在の有無を検知する受電コイル検知部１６０を、さらに備え、給電制御部１５０は、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０を検知したとき、給電コイル部１３０への電力の供給を開始している。そのため、受電コイル部２１０が電磁気遮蔽ドーム１４０内に存在するときに電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を確実に抑制することができる。
【0048】
（第２実施形態）次に、図８および図９を参照して、本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。図９は、本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。なお、図８および図９においては、蓋部１７０が開いている状態を示している。
【0049】
第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、電磁気遮蔽ドーム１４０と、蓋部１７０と、蓋制御部１７３と、蓋検知部１７４と、給電制御部１５０と、受電コイル検知部１６０と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、昇降動作部２３０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、電磁気遮蔽ドーム１４０、給電制御部１５０、受電コイル検知部１６０、受電コイル部２１０、整流部２２０、昇降動作部２３０の構成は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様である。すなわち、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、蓋部１７０と、蓋制御部１７３と、蓋検知部１７４を備えている点において、第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0050】
蓋部１７０は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を開閉自在に覆う機能を有する。具体的には、蓋部１７０は、図８および図９に示されるように、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の半分の領域を覆うことが可能な第一蓋１７１と、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の残り半分の領域（第一蓋１７１によって覆われない領域）を覆うことが可能な第二蓋１７２から構成されている。第一蓋１７１は、略平板状の導電性材料から構成され、一方の先端部が開閉動作機構１７５を介して電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２の先端部に連結され、この開閉動作機構１７５を軸に回動可能に構成されている。また、第一蓋１７１の他方の先端部には、昇降動作部２３０の形状の一部に合わせた凹部が設けられている。本実施形態のように、昇降動作部２３０が略円柱状から構成されている場合、第一蓋１７１の他方の先端部には、略Ｕ字状の凹部が設けられることとなる。同様に、第二蓋１７２は、略平板状の導電性材料から構成され、一方の先端部が開閉動作機構１７５を介して電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２の先端部に連結され、この開閉動作機構１７５を軸に回動可能に構成されている。また、第二蓋１７２の他方の先端部には、昇降動作部２３０の形状の残部に合わせた凹部が設けられている。本実施形態のように、昇降動作部２３０が略円柱状から構成されている場合、第二蓋１７２の他方の先端部には、略Ｕ字状の凹部が設けられることとなる。つまり、蓋部１７０は、観音開き構造を呈している。なお、第一蓋１７１と第二蓋１７２を回動させる開閉動作機構１７５としては、ロータリアクチュエータなどの電力により旋回動作させることが可能な電動アクチュエータが挙げられる。
【0051】
蓋制御部１７３は、蓋部１７０の開閉動作を制御している。具体的には、蓋制御部１７３は、給電制御部１５０が受電コイル検知部１６０から電磁気遮蔽ドーム１４０内に受電コイル部２１０が存在することを示す信号を受信すると、給電制御部１５０の指示に基づき、開閉動作機構１７５を駆動させて、第一蓋１７１が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の半分の領域を塞ぐように閉じ、第二蓋１７２が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の残り半分の領域を塞ぐように閉じさせる。つまり、蓋制御部１７３は、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０を検知したとき、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を塞ぐように第一および第二蓋１７１，１７２を閉じさせている。
【0052】
蓋検知部１７４は、第一および第二蓋１７１，１７２の開閉状態を検知している。具体的には、蓋検知部１７４は、図８および図９に示されるように、電磁気遮蔽ドーム１４０内に設置され、第一および第二蓋１７１，１７２が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆うように閉じられていることを検知すると、第一および第二蓋１７１，１７２が閉じられていることを示す信号を給電制御部１５０に出力する。そして、給電制御部１５０は、受電コイル検知部１６０からの信号を受信し、且つ、蓋検知部１７４からの信号を受信すると、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始させる。この蓋検知部１７４としては、光センサなどの非接触式のセンサやマイクロスイッチなどの接触式のセンサが挙げられる。
【0053】
続いて、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの給電動作について説明する。
【0054】
まず、ワイヤレス受電装置２００を備えた車両が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリアに進入し、駐車位置に停車する。
【0055】
続いて、給電コイル部１３０上に受電コイル部２１０が位置すると、車両に設置された昇降動作部２３０が動作し、受電コイル部２１０を外部空間から電磁気遮蔽ドーム１４０内の空間に下降させ、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納する。このとき、第一および第二蓋１７１，１７２は開いた状態であって、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部は完全に開口した状態となっている。そして、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０の存在を検知すると、受電コイル検知部１６０は、受電コイル部２１０が存在することを示す信号を給電制御部１５０に出力する。蓋制御部１７３は、給電制御部１５０が受電コイル検知部１６０から電磁気遮蔽ドーム１４０内に受電コイル部２１０が存在することを示す信号を受信すると、給電制御部１５０の指示に基づき、開閉動作機構１７５を駆動させて、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を塞ぐように、第一および第二蓋１７１，１７２を閉じさせる。
【0056】
続いて、蓋検知部１７４が第一および第二蓋１７１，１７２が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆うように閉じられていることを検知すると、第一および第二蓋１７１，１７２が閉じられていることを示す信号を給電制御部１５０に出力する。そして、給電制御部１５０が、受電コイル検知部１６０からの信号を受信し、且つ、蓋検知部１７４からの信号を受信すると、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始（給電動作ＯＮ）させる。これにより、ワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００へのワイヤレス電力伝送が開始する。この状態で電力伝送が開始すると、受電コイル部２１０は、電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納されているため、給電コイル１３１から発生する交流磁界のうち、電力伝送に寄与する磁束は受電コイル２１１に鎖交し、受電コイル２１１に鎖交しない漏洩磁束は、電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２に吸収されるので、電磁ノイズの漏洩を抑制することができる。また、本実施形態では、電力伝送する際に、受電コイル部２１０の背面側（受電コイル２１１の給電コイル１３１と対向する側とは反対側）も導電性材料の蓋部１７０で覆われているため、電磁ノイズの漏洩を一層抑制することができる。
【0057】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置１００は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を開閉自在に覆う蓋部１７０と、蓋部１７０の開閉動作を制御する蓋制御部１７３を、さらに備え、蓋部１７０は、昇降動作部２３０の形状の一部に合わせた凹部が設けられた第一蓋１７１と、昇降動作部２３０の形状の残部に合わせた凹部が設けられた第二蓋１７２から構成され、蓋制御部１７３は、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０を検知したとき、開口部を塞ぐように第一および第二蓋１７１，１７２を閉じている。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０の周囲全体を電磁気遮蔽ドーム１４０および蓋部１７０により覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を一層確実に抑制することができる。
【0058】
また、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムにおいては、ワイヤレス給電装置１００は、第一および第二蓋１７１，１７２の開閉状態を検知する蓋検知部１７４を、さらに備え、給電制御部１５０は、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０を検知し、且つ、蓋検知部１７４が第一および第二蓋１７１，１７２が閉じていることを検知したとき、給電コイル部１３０への電力の供給を開始している。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０および蓋部１７０により確実に覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩をより一層確実に抑制することができる。
【0059】
（第３実施形態）次に、図１０を参照して、本発明の第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成について説明する。図１０ａは、本発明の第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。図１０ｂは、本発明の第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。なお、図１０ａは、蓋部３７０が開いた状態を示し、図１０ｂは、蓋部３７０が閉じた状態を示している。
【0060】
第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、電磁気遮蔽ドーム１４０と、蓋部３７０と、蓋制御部１７３と、蓋検知部１７４と、給電制御部１５０と、受電コイル検知部１６０と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、昇降動作部２３０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、電磁気遮蔽ドーム１４０、給電制御部１５０、受電コイル検知部１６０、蓋制御部１７３、蓋検知部１７４、受電コイル部２１０、整流部２２０、昇降動作部２３０の構成は、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様である。すなわち、第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの蓋部１７０に代えて、蓋部３７０を備えている点において、第２実施形態と相違する。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0061】
蓋部３７０は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を開閉自在に覆う機能を有する。具体的には、蓋部３７０は、図１０ａおよび図１０ｂに示されるように、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の半分の領域を覆うことが可能な第一蓋３７１と、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の残り半分の領域（第一蓋３７１によって覆われない領域）を覆うことが可能な第二蓋３７２から構成されている。第一蓋３７１は、略平板状の導電性材料から構成され、一部が開閉動作機構３７５を介して電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２の先端部に連結されている。また、第一蓋３７１は、第二蓋３７２と対向する端部に昇降動作部２３０の形状の一部に合わせた凹部が設けられている。本実施形態のように、昇降動作部２３０が略円柱状から構成されている場合、第一蓋３７１の第二蓋３７２と対向する端部には、略Ｕ字状の凹部が設けられることとなる。同様に、第二蓋３７２は、略平板状の導電性材料から構成され、一部が開閉動作機構３７５を介して電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２の先端部に連結されている。また、第二蓋３７２は、第一蓋３７１と対向する端部に昇降動作部２３０の形状の残部に合わせた凹部が設けられている。本実施形態のように、昇降動作部２３０が略円柱状から構成されている場合、第二蓋３７２の第一蓋３７１と対向する端部には、略Ｕ字状の凹部が設けられることとなる。
【0062】
本実施形態では、第一蓋３７１は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆う領域と、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆わない領域との間をスライド移動するように構成されている。また、第二蓋３７２は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆う領域と、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆わない領域との間をスライド移動するように構成されている。この第一蓋３７１と第二蓋３７２のスライド動作は、開閉動作機構３７５により行われる。なお、第一蓋３７１と第二蓋３７２をスライド移動させる開閉動作機構３７５としては、直動アクチュエータなどの電力によって直動駆動させることが可能な電動アクチュエータが挙げられる。また、開閉動作機構３７５によって第一蓋３７１と第二蓋３７２をスライド移動させる部分に摺動抵抗の低いスライドガイド（図示しない）が設けられていてもよい。この場合、蓋部３７０のスライド移動がよりスムーズに実施することができる。ここで、本実施形態では、第一および第二蓋３７１，３７２は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆う領域と、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆わない領域との間をスライド移動させているが、昇降動作部２３０により受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納させる動作を阻害しない程度であれば、第一および第二蓋３７１，３７２は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆わない領域にスライド移動させる際に、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を一部覆っていてもよい。
【0063】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置１００は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を開閉自在に覆う蓋部３７０と、蓋部３７０の開閉動作を制御する蓋制御部１７３を、さらに備え、蓋部３７０は、昇降動作部２３０の形状の一部に合わせた凹部が設けられた第一蓋３７１と、昇降動作部２３０の形状の残部に合わせた凹部が設けられた第二蓋３７２から構成され、蓋制御部１７３は、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０を検知したとき、開口部を塞ぐように第一および第二蓋３７１，３７２を閉じている。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０の周囲全体を電磁気遮蔽ドーム１４０および蓋部３７０により覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を一層確実に抑制することができる。
【0064】
また、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムにおいては、ワイヤレス給電装置１００は、第一および第二蓋３７１，３７２の開閉状態を検知する蓋検知部１７４をさらに備え、給電制御部１５０は、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０を検知し、且つ、蓋検知部１７４が第一および第二蓋３７１，３７２が閉じていることを検知したとき、給電コイル部１３０への電力の供給を開始している。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドームおよび蓋部３７０により確実に覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩をより一層確実に抑制することができる。
【0065】
（第４実施形態）次に、図１１を参照して、本発明の第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成について説明する。図１１ａは、本発明の第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。図１１ｂは、本発明の第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。なお、図１１ａは、蓋部４７０が開いた状態を示し、図１１ｂは、蓋部４７０が閉じた状態を示している。
【0066】
第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、電磁気遮蔽ドーム４４０と、蓋部４７０と、蓋制御部１７３と、蓋検知部１７４と、給電制御部１５０と、受電コイル検知部１６０と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、昇降動作部２３０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、給電制御部１５０、受電コイル検知部１６０、受電コイル部２１０、整流部２２０、昇降動作部２３０の構成は、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様である。すなわち、第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドーム１４０に代えて、電磁気遮蔽ドーム４４０を備えている点、蓋部１７０に代えて蓋部４７０を備えている点において、第２実施形態と相違する。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0067】
電磁気遮蔽ドーム４４０は、銅やアルミニウムなどの導電性材料から構成され、給電コイル１３１の周囲を覆うように配設されている。具体的には、電磁気遮蔽ドーム４４０は、図１１ａおよび図１１ｂに示されるように、給電コイル部１３０が設置される設置部１４１と、設置部１４１の外縁に沿って立設される側壁部４８０と、受電コイル部２１０が通過可能な開口部を含んで構成されている。つまり、電磁気遮蔽ドーム４４０は、給電コイル部１３０の電力伝送が行われる側（給電コイル１３１の受電コイル２１１と対向する側）が開口していることとなる。言い換えれば、電磁気遮蔽ドーム４４０は、鉛直上方のみが開口している箱状の形状を呈している。本実施形態では、側壁部４８０は、設置部１４１に対して回動自在に保持された互いに対向する第一および第二側壁部４８１，４８２と、設置部１４１に固定された互いに対向する第三および第四側壁部４８３，４８４を含んで構成されている。
【0068】
蓋部４７０は、電磁気遮蔽ドーム４４０の開口部を開閉自在に覆う機能を有する。具体的には、蓋部４７０は、図１１ａおよび図１１ｂに示されるように、電磁気遮蔽ドーム４４０の開口部の半分の領域を覆うことが可能な第一蓋４７１と、電磁気遮蔽ドーム４４０の開口部の残り半分の領域（第一蓋４７１によって覆われない領域）を覆うことが可能な第二蓋４７２から構成されている。第一蓋４７１は、略平板状の導電性材料から構成され、一方の先端部が電磁気遮蔽ドーム４４０の第一側壁部４８１に連結され、他方の先端部には昇降動作部２３０の形状の一部に合わせた凹部が設けられている。同様に、第二蓋４７２は、略平板状の導電性材料から構成され、一方の先端部が電磁気遮蔽ドーム４４０の第二側壁部４８２に連結され、他方の先端部には昇降動作部２３０の形状の残部に合わせた凹部が設けられている。
【0069】
本実施形態では、第一側壁部４８１は、一方の先端部が第一蓋４７１に連結され、他方の先端部が旋回動作機構４７５を介して設置部１４１に連結され、この旋回動作機構４７５を軸に回動可能に構成されている。また、第二側壁部４８２は、一方の先端部が第二蓋４７２に連結され、他方の先端部が旋回動作機構４７５を介して設置部１４１に連結され、この旋回動作機構４７５を軸に回動可能に構成されている。つまり、蓋制御部１７３が、給電制御部１５０が受電コイル検知部１６０から電磁気遮蔽ドーム４４０内に受電コイル部２１０が存在することを示す信号を受信すると、給電制御部１５０の指示に基づき、旋回動作機構４７５を駆動させて、第一蓋４７１が電磁気遮蔽ドーム４４０の開口部の半分の領域を塞ぐように閉じ、第二蓋４７２が電磁気遮蔽ドーム４４０の開口部の残り半分の領域を塞ぐように閉じさせる。このとき、第一側壁部４８１と第一蓋４７１は連結されているため、第一蓋４７１は、第一側壁部４８１の回動動作に連動して開閉動作を行い、第二側壁部４８２と第二蓋４７２は連結されているため、第二蓋４７２は、第二側壁部４８２の回動動作に連動して開閉動作を行う。言い換えれば、本実施形態では、第一および第二側壁部４８１，４８２を回動動作させることにより、第一および第二蓋４７１，４７２の開閉動作を行うように構成されている。なお、第一および第二側壁部４８１，４８２を回動させる旋回動作機構４７５としては、ロータリアクチュエータなどの電力により旋回動作させることが可能な電動アクチュエータが挙げられる。
【0070】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、側壁部４８０は、設置部１４１に対して回動自在に保持された互いに対向する第一および第二側壁部４８１，４８２と、設置部１４１に固定された互いに対向する第三および第四側壁部４８３，４８４と、を含み、第一蓋４７１は、第一側壁部４８１に連結され、第一側壁部４８１の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成され、第二蓋４７２は、第二側壁部４８２に連結され、第二側壁部４８２の回動動作に連動して開閉動作を行うように構成されている。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０の周囲全体を電磁気遮蔽ドーム４４０および蓋部４７０により覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を一層確実に抑制することができる。
【0071】
（第５実施形態）次に、図１２を参照して、本発明の第５実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成について説明する。図１２は、本発明の第５実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す斜視図である。なお、図１２は、蓋部３７０が閉じた状態を示している。
【0072】
第５実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、電磁気遮蔽ドーム１４０と、蓋部３７０と、蓋制御部１７３と、蓋検知部１７４と、給電制御部１５０と、受電コイル検知部１６０と、受電コイル位置検知部１８０と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、昇降動作部２３０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、電磁気遮蔽ドーム１４０、蓋部３７０、蓋制御部１７３、蓋検知部１７４、給電制御部１５０、受電コイル検知部１６０、受電コイル部２１０、整流部２２０、昇降動作部２３０の構成は、第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様である。すなわち、第５実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムに追加して、受電コイル位置検知部１８０を備えている点において、第３実施形態と相違する。以下、第３実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0073】
受電コイル位置検知部１８０は、電磁気遮蔽ドーム１４０上における受電コイル部２１０の存在の有無を検知している。具体的には、受電コイル位置検知部１８０は、電磁気遮蔽ドーム１４０上に受電コイル部２１０を検知すると、受電コイル部２１０が存在することを示す信号を蓋制御部１７３に出力する。そして、蓋制御部１７３が、受電コイル位置検知部１８０からの信号を受信すると、開閉動作機構３７５を駆動させて、第一蓋３７１が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の半分の領域を開放するように開き、第二蓋３７２が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の残り半分の領域を開放するように開く。本実施形態では、受電コイル位置検知部１８０は、図１２に示されるように、電磁気遮蔽ドーム１４０の外表面に設置されている。なお、受電コイル位置検知部１８０は、蓋部３７０の開閉動作を阻害しない位置であれば特に制限されない。この受電コイル位置検知部１８０としては、光センサや超音波センサなどの非接触式のセンサが挙げられる。
【0074】
続いて、図１３を参照して、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの給電動作について説明する。図１３ａは、車両が駐車位置に停車したときの電磁気遮蔽ドームの様子を示す斜視図である。図１３ｂは、蓋部が電磁気遮蔽ドームの開口部を開放させるときの様子を示す斜視図である。図１３ｃは、昇降動作部により受電コイルを電磁気遮蔽ドーム内に格納させるときの様子を示す斜視図である。図１３ｄは、蓋部が電磁気遮蔽ドームの開口部を塞ぐときの様子を示す斜視図である。
【0075】
まず、ワイヤレス受電装置２００を備えた車両が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリアに進入し、駐車位置に停車する。このとき、図１３ａに示されるように、第１蓋３７１および第２蓋３７２はいずれも閉じており、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部は蓋部３７０によって覆われている。
【0076】
続いて、受電コイル部２１０が、電磁気遮蔽ドーム１４０上に進入し、受電コイル位置検知部１８０が電磁気遮蔽ドーム１４０上に受電コイル部２１０を検知すると、受電コイル部２１０が存在することを示す信号を蓋制御部１７３に出力する。そして、蓋制御部１７３が、図１３ｂに示されるように、受電コイル位置検知部１８０からの信号を受信すると、開閉動作機構３７５を駆動させて、第一蓋３７１が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の半分の領域を開放するように開き、第二蓋３７２が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部の残り半分の領域を開放するように開く。このとき、蓋検知部１７４により、蓋部３７０が開いたことが認識される。
【0077】
続いて、給電コイル部１３０上に受電コイル部２１０が位置すると、車両に設置された昇降動作部２３０が動作し、図１３ｃに示されるように、受電コイル部２１０を外部空間から電磁気遮蔽ドーム１４０内の空間に下降させ、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納する。このとき、第一および第二蓋３７１，３７２は開いた状態であって、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部は完全に開口した状態となっている。
【0078】
続いて、受電コイル検知部１６０が受電コイル部２１０の存在を検知すると、受電コイル検知部１６０は受電コイル部２１０が存在することを示す信号を給電制御部１５０に出力する。蓋制御部１７３は、給電制御部１５０が受電コイル検知部１６０から電磁気遮蔽ドーム１４０内に受電コイル部２１０が存在することを示す信号を受信すると、給電制御部１５０の指示に基づき、開閉動作機構３７５を駆動させて、図１３ｄに示されるように、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を塞ぐように、第一および第二蓋３７１，３７２を閉じさせる。
【0079】
そして、蓋検知部１７４が第一および第二蓋３７１，３７２が電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を覆うように閉じられていることを検知すると、第一および第二蓋３７１，３７２が閉じられていることを示す信号を給電制御部１５０に出力する。そして、給電制御部１５０が、受電コイル検知部１６０からの信号を受信し、且つ、蓋検知部１７４からの信号を受信すると、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始（給電動作ＯＮ）させる。これにより、ワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００へのワイヤレス電力伝送が開始する。この状態で電力伝送が開始すると、受電コイル部２１０は、電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納されているため、給電コイル１３１から発生する交流磁界のうち、電力伝送に寄与する磁束は受電コイル２１１に鎖交し、受電コイル２１１に鎖交しない漏洩磁束は、電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２に吸収されるので、電磁ノイズの漏洩を抑制することができる。また、本実施形態では、電力伝送する際に、受電コイル部２１０の背面側（受電コイル２１１の給電コイル１３１と対向する側とは反対側）も導電性材料の蓋部３７０で覆われているため、電磁ノイズの漏洩を一層抑制することができる。さらに、車両が駐車位置に停車していない状態、すなわち受電コイル部２１０が電磁気遮蔽ドーム１４０上に存在しないときは第一および第二蓋３７１，３７２は閉じられているため、電力伝送しないときに電磁気遮蔽ドーム１４０内に異物が混入することを防ぐことができる。
【0080】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置１００は、電磁気遮蔽ドーム１４０上における受電コイル部２１０の存在の有無を検知する受電コイル位置検知部１８０を、さらに備え、蓋制御部１７３は、受電コイル位置検知部１８０が受電コイル部２１０を検知したとき、第一および第二蓋３７１，３７２を開いている。そのため、受電コイル部２１０が電磁気遮蔽ドーム１４０上に存在しないときは第一および第二蓋３７１，３７２を閉じておくことができるため、電力伝送しないときに電磁気遮蔽ドーム１４０内に異物が混入することを防ぐことができる。
【0081】
（第６実施形態）次に、図１４を参照して、本発明の第６実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成について説明する。図１４ａは、本発明の第６実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。図１４ｂは、本発明の第６実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの電磁気遮蔽ドームを拡大して示す模式構成図である。
【0082】
第６実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、電磁気遮蔽ドーム１４０と、給電制御部１５０と、受電コイル検知部１６０と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、昇降動作部２３０と、電磁気遮蔽板２４０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、電磁気遮蔽ドーム１４０、給電制御部１５０、受電コイル検知部１６０、受電コイル部２１０、整流部２２０、昇降動作部２３０の構成は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様である。すなわち、第６実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０のワイヤレス受電装置２００に追加して、電磁気遮蔽板２４０を備えている点において、第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0083】
電磁気遮蔽板２４０は、略平板状の導電性材料から構成されている。この電磁気遮蔽板２４０は、図１４ａに示されるように、昇降動作部２３０に支持されており、受電コイル部２１０の背面に配設されている。具体的には、昇降動作部２３０が電磁気遮蔽板２４０を貫通支持している。また、電磁気遮蔽板２４０は、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を全て覆うことが可能な大きさで構成されている。つまり、電磁気遮蔽板２４０は、図１４ｂに示されるように、昇降動作部２３０により受電コイル部２１０が電磁気遮蔽ドーム１４０に格納されたとき、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を塞ぐ大きさとなっている。本実施形態では、昇降動作部２３０により受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０に格納するとき、電磁気遮蔽板２４０の周縁が電磁気遮蔽ドーム１４０の側壁部１４２の先端部に接触する大きさで構成されている。これにより、電磁気遮蔽ドーム１４０を閉空間とすることが可能となる。
【0084】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス受電装置２００は、昇降動作部２３０に支持される電磁気遮蔽板２４０を、さらに備え、電磁気遮蔽板２４０は、昇降動作部２３０により受電コイル部２１０が電磁気遮蔽ドーム１４０内に格納されたとき、電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を塞ぐように、受電コイル部２１０の背面に配設されている。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０の周囲全体を電磁気遮蔽ドーム１４０および電磁気遮蔽板２４０により覆った状態で電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を一層確実に抑制することができる。また、昇降動作部２３０の昇降動作に付随して電磁気遮蔽ドーム１４０の開口部を塞ぐことができるため、別途アクチュエータなどが不要となり、電力消費を抑えることができる。
【0085】
（第７実施形態）次に、図１５を参照して、本発明の第７実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム７０の構成について説明する。図１５は、本発明の第７実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムを示す模式図である。
【0086】
ワイヤレス電力伝送システム７０は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、電磁気遮蔽ドーム１４０と、給電制御部１５０と、受電コイル検知部１６０と、受電ポジションマーカ１９０と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、昇降動作部２３０と、受電ポジション検知部２５０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、電磁気遮蔽ドーム１４０、給電制御部１５０、受電コイル検知部１６０、受電コイル部２１０、整流部２２０、昇降動作部２３０の構成は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様である。すなわち、第７実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム７０は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０のワイヤレス給電装置１００に追加して、受電ポジションマーカ１９０を備え、ワイヤレス受電装置２００に追加して、受電ポジション検知部２５０を備えている点において、第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0087】
受電ポジションマーカ１９０は、給電コイル１３１と受電コイル２１１が適正位置にあることを示す機能を有している。本実施形態では、受電ポジションマーカ１９０は、地上に設置され、給電コイル１３１に対して所定の位置関係となっている。ここで、「適正位置」とは、給電コイル１３１と受電コイル２１１の相対的位置関係が所望の電力伝送効率を満足できる範囲に収まっている位置のことを意味する。したがって、必ずしも給電コイル１３１と受電コイル２１１が完全に正対している必要はない。
【0088】
受電ポジション検知部２５０は、受電ポジションマーカ１９０を検知する機能を有する。具体的には、受電ポジション検知部２５０は、車両下部に設置され、受電コイル２１１に対して所定の位置関係となっている。ここで、受電コイル２１１に対する受電ポジション検知部２５０の位置関係と給電コイル１３１に対する受電ポジションマーカ１９０の位置関係は同じ距離、同じ方向となっている。つまり、受電ポジション検知部２５０により、受電ポジションマーカ１９０を検知すると、給電コイル１３１に対して受電コイル２１１が適正位置にあることを示すこととなる。本実施形態では、受電ポジション検知部２５０が、受電ポジションマーカ１９０を検知すると、給電コイル１３１と受電コイル２１１が適正位置にあることを示す信号を昇降動作部２３０に出力する。そして、昇降動作部２３０は、受電ポジション検知部２５０からの信号を受信すると、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０に格納させる格納動作を開始する。
【0089】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム７０は、ワイヤレス給電装置１００は、給電コイル１３１と受電コイル２１１が適正位置にあることを示す受電ポジションマーカ１９０を、さらに備え、ワイヤレス受電装置２００は、受電ポジションマーカ１９０を検知する受電ポジション検知部２５０を、さらに備え、昇降動作部２３０は、受電ポジション検知部２５０が受電ポジションマーカ１９０を検知したとき、受電コイル部２１０の電磁気遮蔽ドーム１４０への格納動作を開始している。そのため、受電コイル部２１０を電磁気遮蔽ドーム１４０内に確実に格納することができる。
【0090】
（第８実施形態）次に、図１６および図１７を参照して、本発明の第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム８０の構成について説明する。図１６は、本発明の第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムを示す模式図である。図１７ａは、本発明の第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス給電装置とワイヤレス受電装置の一部を拡大して示す模式構成図である。図１７ｂは、本発明の第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス給電装置とワイヤレス受電装置の一部を拡大して示す模式構成図である。
【0091】
第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム８０は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、昇降動作部８３０と、給電制御部１５０と、給電コイル位置検知部８３１とを有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、整流部２２０と、電磁気遮蔽ドーム８１０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、給電制御部１５０、受電コイル部２１０、整流部２２０の構成は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様である。すなわち、第８実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム８０は、ワイヤレス給電装置１００に昇降動作部８３０と給電コイル位置検知部８３１を備え、ワイヤレス受電装置２００に、電磁気遮蔽ドーム８１０を備えている点において、第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0092】
昇降動作部８３０は、給電コイル部１３０を介して給電コイル１３１を支持している。本実施形態では、昇降動作部８３０は、給電コイル部１３０を地上側から鉛直上方に持ち上げるように支持している。また、昇降動作部８３０は、給電コイル部１３０を後述する電磁気遮蔽ドーム８１０内の空間と外部空間との間を昇降させる機能を有している。つまり、昇降動作部８３０は、給電コイル部１３０を昇降可能に保持している。具体的には、昇降動作部８３０は、給電コイル部１３０を地面近傍の位置から電磁気遮蔽ドーム８１０内の位置まで上昇させる動作と、給電コイル部１３０を電磁気遮蔽ドーム８１０内の位置から地面近傍位置まで下降させる動作を行う。この昇降動作部８３０は、図１７ａおよび図１７ｂに示されるように、電力伝送する際、すなわち給電コイル部１３０上に受電コイル部２１０が位置するとき、給電コイル部１３０を移動させて、給電コイル部１３０を電磁気遮蔽ドーム８１０内に格納するように動作する。なお、本実施形態では、昇降動作部８３０は、給電コイル部１３０を電磁気遮蔽ドーム８１０内の空間と外部空間との間を昇降させるとき、給電コイル１３１が受電コイル２１１に対向する状態を維持しつつ昇降動作を行っている。ここで、「外部空間」とは、電磁気遮蔽ドーム８１０の側壁部８１２によって囲まれる空間以外の空間のことを意味し、給電コイル部１３０が地上ではなく地中に埋設されることまでも排除する意味ではない。このように構成される昇降動作部８３０としては、例えば直動式アクチュエータや単軸ロボットから構成されていてもよく、サーボ制御により昇降動作をするものであってもよい。
【0093】
給電コイル位置検知部８３１は、給電コイル部１３０が後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達したか否かを検知している。具体的には、給電コイル位置検知部８３１は、給電コイル部１３０が後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達したことを検知すると、給電コイル部１３０が後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達したことを示す信号を給電制御部１５０に出力する。そして、給電制御部１５０が、給電コイル位置検知部８３１からの信号を受信すると、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始させる。本実施形態では、給電コイル位置検知部８３１は、図１７ａおよび図１７ｂに示されるように、昇降動作部８３０の近傍に設けられている。この給電コイル位置検知部８３１としては、光センサなどの非接触式のセンサやマイクロスイッチなどの接触式のセンサが挙げられる。ここで、給電コイル位置検知部８３１により給電コイル部１３０が後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達したか否かを検知する方法の一例を説明する。例えば、昇降動作部８３０が給電コイル部１３０を後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに上昇させた際に現れるマーク８３１ａを昇降動作部８３０の昇降機構部分に設けておき、このマーク８３１ａを給電コイル位置検知部８３１が読み取ることで、給電コイル部１３０の高さ位置を判定してもよい。具体的には、昇降動作部８３０が給電コイル部１３０を地面近傍の位置に支持しているとき、給電コイル位置検知部８３１はマーク８３１ａを読み取ることができず、給電コイル部１３０が後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達していないと判定する。一方、昇降動作部８３０が給電コイル部１３０を後述する電磁気遮蔽ドーム８１０内の空間に上昇させると、給電コイル位置検知部８３１はマーク８３１ａを読み取ることができ、給電コイル部１３０が後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達していると判定する。なお、本実施形態においては、給電制御部１５０は、インバータ１２０の給電動作が駆動中、すなわちワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００への電力伝送中に、給電コイル位置検知部８３１が、給電コイル部１３０が後述する電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達していないことを検知すると、インバータ１２０の給電動作を停止（給電動作ＯＦＦ）させるように制御する機能を有していてもよい。つまり、給電制御部１５０により、給電コイル位置検知部８３１が、給電コイル部１３０が所定位置に存在するときのみ、給電コイル部１３０への電力の供給が行われることとなる。
【0094】
電磁気遮蔽ドーム８１０は、銅やアルミニウムなどの導電性材料から構成され、受電コイル部２１０の周囲を覆うように配設されている。具体的には、電磁気遮蔽ドーム８１０は、図１７ａおよび図１７ｂに示されるように、受電コイル部２１０が設置される設置部８１１と、設置部８１１の外縁に沿って垂設される側壁部８１２と、給電コイル部１３０が通過可能な開口部を含んで構成されている。つまり、電磁気遮蔽ドーム８１０は、受電コイル部２１０の電力伝送が行われる側（受電コイル２１１の給電コイル１３１と対向する側）が開口していることとなる。言い換えれば、電磁気遮蔽ドーム８１０は、鉛直下方のみが開口している箱状の形状を呈している。ここで、側壁部８１２の高さは、電力伝送する際に、給電コイル部１３０を格納できる高さであればよく、給電コイル部１３０の受電コイル部２１０と対向する面とは反対側の面を越える高さであるとより好ましい。この場合、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０のそれぞれの周囲に発生する漏洩電磁ノイズおよび給電コイル部１３０と受電コイル部２１０との間の領域から外部に漏れる漏洩電磁ノイズの抑制効果を向上させることができる。このように構成される電磁気遮蔽ドーム８１０の外観形状は、立方体形状や円柱形状が挙げられ、設置部８１１が受電コイル２１１および磁性体２１２を収容する筐体２１４と相似形状であるとより好ましい。
【0095】
続いて、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム８０の給電動作について説明する。
【0096】
まず、ワイヤレス受電装置２００を備えた車両が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリアに進入し、駐車位置に停車する。
【0097】
続いて、給電コイル部１３０上に受電コイル部２１０が位置すると、地上に設置された昇降動作部８３０が動作し、給電コイル部１３０を外部空間から電磁気遮蔽ドーム８１０内の空間に上昇させ、給電コイル部１３０を電磁気遮蔽ドーム８１０内に格納する。このとき、給電コイル位置検知部８３１が、給電コイル部１３０が電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達したことを検知すると、給電コイル位置検知部８３１は、給電コイル部１３０が電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達したことを示す信号を給電制御部１５０に出力する。そして、給電制御部１５０が、給電コイル位置検知部８３１からの信号を受信すると、インバータ１２０を駆動させ、給電コイル部１３０への電力の供給を開始（給電動作ＯＮ）させる。これにより、ワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００へのワイヤレス電力伝送が開始する。この状態で電力伝送が開始すると、給電コイル部１３０は、電磁気遮蔽ドーム８１０内に格納されているため、給電コイル１３１から発生する交流磁界のうち、電力伝送に寄与する磁束は受電コイル２１１に鎖交し、受電コイル２１１に鎖交しない漏洩磁束は、電磁気遮蔽ドーム８１０の側壁部８１２に吸収されるので、電磁ノイズの漏洩を抑制することができる。
【0098】
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム８０は、ワイヤレス給電装置１００が、給電コイル部１３０を昇降可能に保持する昇降動作部８３０を有し、ワイヤレス受電装置２００が、受電コイル部２１０の周囲を覆うように配設される電磁気遮蔽ドーム８１０を有し、電磁気遮蔽ドーム８１０は、受電コイル部２１０が設置される設置部８１１と、設置部８１１の外縁に沿って垂設される側壁部８１２と、給電コイル部１３０が通過可能な開口部を含み、昇降動作部８３０は、電力伝送する際に、給電コイル部１３０を移動させて、給電コイル部１３０を電磁気遮蔽ドーム８１０内に格納している。そのため、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０のそれぞれの周囲に発生する漏洩電磁ノイズを抑制できるとともに、給電コイル部１３０と受電コイル部２１０との間の領域から外部に漏れる漏洩電磁ノイズも抑制することができる。したがって、ワイヤレス電力伝送時における電磁ノイズの漏洩を大幅に抑制できる。
【0099】
また、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム８０においては、ワイヤレス給電装置１００は、給電コイル部１３０への電力の供給を制御する給電制御部１５０と、給電コイル部１３０が電磁気遮蔽ドーム８１０内に格納される高さに達したことを検知する給電コイル位置検知部８３１を、さらに備え、給電制御部１５０は、給電コイル位置検知部８３１が、給電コイル部１３０が電磁気遮蔽ドーム８１０に格納される高さに達したことを検知したとき、給電コイル部１３０への電力の供給を開始している。そのため、給電コイル部１３０が電磁気遮蔽ドーム８１０内に存在するときに電力伝送が行われるため、電磁ノイズの外部への漏洩を確実に抑制することができる。
【符号の説明】
【0100】
１０，７０，８０…ワイヤレス電力伝送システム、１００…ワイヤレス給電装置、１１０…電源、１２０…インバータ、１３０…給電コイル部、１３１…給電コイル、１３２…磁性体、１３３…給電側共振コンデンサ、１３４…筐体、１４０，８１０…電磁気遮蔽ドーム、１４１，８１１…設置部、１４２，４８０，８１２…側壁部、１５０…給電制御部、１６０…受電コイル検知部、１７０，３７０，４７０…蓋部、１７１，３７１，４７１…第一蓋、１７２，３７２，４７２…第二蓋、１７３…蓋制御部、１７４…蓋検知部、１７５，３７５…開閉動作機構、１８０…受電コイル位置検知部、１９０…受電ポジションマーカ、２００…ワイヤレス受電装置、２１０…受電コイル部、２１１…受電コイル、２１２…磁性体、２１３…受電側共振コンデンサ、２１４…筐体、２２０…整流部、２３０，８３０…昇降動作部、２４０…遮蔽板、２５０…受電ポジション検知部、４７５…旋回動作機構、４８１…第一側壁部、４８２…第二側壁部、４８３…第三側壁部、４８４…第四側壁部、５００…負荷、５１０…充電部、５２０…蓄電部、５３０…モータ部、８３１…給電コイル位置検知部、８３１ａ…マーク。