(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】P2023178678
(43)【公開日】2023-12-18
(54)【発明の名称】電源装置及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H02M 3/00 20060101AFI20231211BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20231211BHJP
H05K 7/12 20060101ALI20231211BHJP
【ＦＩ】
H02M3/00 Y
H02M3/00 C
H02M7/48 Z
H02M7/48 M
H05K7/12 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022091498
(22)【出願日】2022-06-06
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100175134
【弁理士】
【氏名又は名称】北 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100207859
【弁理士】
【氏名又は名称】塩谷 尚人
(72)【発明者】
【氏名】半田 祐一
(72)【発明者】
【氏名】筒 雄樹
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 大暉
【テーマコード（参考）】
4E353
5H730
5H770
【Ｆターム（参考）】
4E353AA21
4E353BB01
4E353CC12
4E353DD02
4E353DR08
4E353DR27
4E353DR49
4E353GG21
5H730AA16
5H730AA18
5H730AA20
5H730BB82
5H730CC01
5H730FD11
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5H730FD61
5H730FF09
5H730ZZ01
5H730ZZ05
5H730ZZ16
5H770AA09
5H770AA19
5H770AA21
5H770AA29
5H770CA02
5H770DA21
5H770DA30
5H770HA02W
5H770HA03W
5H770HA04W
5H770HA04Z
5H770HA06Z
5H770HA15W
5H770HA15Z
5H770JA13W
5H770JA13Z
5H770LB10
5H770QA25
5H770QA28
5H770QA33
(57)【要約】
【課題】複数の電源ユニットを備える電源装置において、電源ユニット間の異常の発生を検出できる電源装置を提供する。
【解決手段】複数の電源ユニット１０を備え、電源ユニット１０同士が着脱可能に連結される電源装置１００であって、各電源ユニット１０は、電力変換回路１４０と、電力変換回路１４０が有する巻線ＬＰが巻回された磁性体コア７０，８０と、筐体２０と、連結機構６１，６２と、を備え、各電源ユニット１０は、隣り合う電源ユニット１０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、隣り合う電源ユニット１０が有する磁性体コア７０，８０同士が磁気的に結合されるように構成されており、連結機構６１，６２によって各電源ユニット１０が連結された状態において、各電源ユニット１０のうち、隣り合う電源ユニット１０が有する磁性体コア７０，８０同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定部１４０を備える。
【選択図】 図１４
【解決手段】複数の電源ユニット１０を備え、電源ユニット１０同士が着脱可能に連結される電源装置１００であって、各電源ユニット１０は、電力変換回路１４０と、電力変換回路１４０が有する巻線ＬＰが巻回された磁性体コア７０，８０と、筐体２０と、連結機構６１，６２と、を備え、各電源ユニット１０は、隣り合う電源ユニット１０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、隣り合う電源ユニット１０が有する磁性体コア７０，８０同士が磁気的に結合されるように構成されており、連結機構６１，６２によって各電源ユニット１０が連結された状態において、各電源ユニット１０のうち、隣り合う電源ユニット１０が有する磁性体コア７０，８０同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定部１４０を備える。
【選択図】 図１４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電源ユニット（１０）を備え、前記電源ユニット同士が着脱可能に連結される電源装置（１００）であって、
各前記電源ユニットは、
外部から給電される給電機能及び外部に電力を出力する出力機能の少なくとも一方を有する電力変換回路（１４０）と、
前記電力変換回路が有する巻線（ＬＰ）が巻回された磁性体コア（７０，８０）と、
前記電力変換回路及び前記磁性体コアを収容する筐体（２０）と、
前記筐体に設けられ、隣り合う前記電源ユニットの前記筐体同士を連結する連結機構（６１，６２）と、
を備え、
各前記電源ユニットは、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結されることにより、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士が磁気的に結合されるように構成されており、
前記連結機構によって各前記電源ユニットが連結された状態において、各前記電源ユニットのうち、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定部（１４０）を備える、電源装置。
各前記電源ユニットは、
外部から給電される給電機能及び外部に電力を出力する出力機能の少なくとも一方を有する電力変換回路（１４０）と、
前記電力変換回路が有する巻線（ＬＰ）が巻回された磁性体コア（７０，８０）と、
前記電力変換回路及び前記磁性体コアを収容する筐体（２０）と、
前記筐体に設けられ、隣り合う前記電源ユニットの前記筐体同士を連結する連結機構（６１，６２）と、
を備え、
各前記電源ユニットは、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結されることにより、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士が磁気的に結合されるように構成されており、
前記連結機構によって各前記電源ユニットが連結された状態において、各前記電源ユニットのうち、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定部（１４０）を備える、電源装置。
【請求項2】
隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア間の距離を検出する検出部を備え、
前記判定部は、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結された状態において、前記検出部により検出された距離が距離閾値よりも大きい場合に、前記異常であると判定する、請求項１に記載の電源装置。
前記判定部は、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結された状態において、前記検出部により検出された距離が距離閾値よりも大きい場合に、前記異常であると判定する、請求項１に記載の電源装置。
【請求項3】
前記判定部は、複数の前記電源ユニットのうち少なくとも１つにおける前記巻線のインピーダンスを算出し、算出した前記インピーダンスがインピーダンス閾値よりも小さい場合に、前記異常であると判定する、請求項２に記載の電源装置。
【請求項4】
各前記電源ユニットのうち前記判定部により前記異常があると判定された電源ユニットである異常ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能を停止させる停止部（１４０）を備える、請求項２又は３に記載の電源装置。
【請求項5】
各前記電源ユニットの前記電力変換回路に接続されるマスタ制御部（１５０）と、
前記停止部により前記異常ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能が停止された後に、前記判定部により前記異常があると判定されたことを前記マスタ制御部に通知する通知部（１４０）と、を備え、
前記マスタ制御部は、前記通知部から前記異常の通知を受けた場合に、各前記電源ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能を停止させる、請求項４に記載の電源装置。
前記停止部により前記異常ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能が停止された後に、前記判定部により前記異常があると判定されたことを前記マスタ制御部に通知する通知部（１４０）と、を備え、
前記マスタ制御部は、前記通知部から前記異常の通知を受けた場合に、各前記電源ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能を停止させる、請求項４に記載の電源装置。
【請求項6】
前記マスタ制御部は、
各前記電源ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能を停止させた後に、所定の復帰条件を満たした場合に、各前記電源ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能を復帰させる、請求項５に記載の電源装置。
各前記電源ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能を停止させた後に、所定の復帰条件を満たした場合に、各前記電源ユニットにおける前記電力変換回路の前記給電機能及び前記出力機能を復帰させる、請求項５に記載の電源装置。
【請求項7】
複数の電源ユニット（１０）と、コンピュータ（１４２Ａ）とを備え、前記電源ユニット同士が着脱可能に連結される電源装置（１００）に適用されるプログラムであって、
各前記電源ユニットは、
外部から給電される給電機能及び外部に電力を出力する出力機能の少なくとも一方を有する電力変換回路（１４０）と、
前記電力変換回路が有する巻線（ＬＰ）が巻回された磁性体コア（７０，８０）と、
前記電力変換回路及び前記磁性体コアを収容する筐体（２０）と、
前記筐体に設けられ、隣り合う前記電源ユニットの前記筐体同士を連結する連結機構（６１，６２）と、
を備え、
各前記電源ユニットは、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結されることにより、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士が磁気的に結合されるように構成されており、
前記コンピュータに、
前記連結機構によって各前記電源ユニットが連結された状態において、各前記電源ユニットのうち、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定処理を実行させる、プログラム。
各前記電源ユニットは、
外部から給電される給電機能及び外部に電力を出力する出力機能の少なくとも一方を有する電力変換回路（１４０）と、
前記電力変換回路が有する巻線（ＬＰ）が巻回された磁性体コア（７０，８０）と、
前記電力変換回路及び前記磁性体コアを収容する筐体（２０）と、
前記筐体に設けられ、隣り合う前記電源ユニットの前記筐体同士を連結する連結機構（６１，６２）と、
を備え、
各前記電源ユニットは、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結されることにより、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士が磁気的に結合されるように構成されており、
前記コンピュータに、
前記連結機構によって各前記電源ユニットが連結された状態において、各前記電源ユニットのうち、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定処理を実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の電源ユニットを備える電源装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、２つの電子機器を接続する接続装置が記載されている。この接続装置では、２つの電子機器のうちのいずれか一方の電子機器の筐体内に、電子機器の接触及び離間によって駆動するリンク機構が設けられている。リンク機構は、２つの電子機器同士を着脱可能に連結するための機構である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－２３２２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
２つの電子機器同士が連結された後において、意図せずに電子機器同士が離間することがある。また、ユーザが２つの電子機器をしっかりと連結したつもりであっても、２つの電子機器がうまく連結されていないことがある。このような異常が発生した状態で、この異常がユーザに認識されないまま電子機器の使用が継続されると、電子機器をユーザの意図通りに動作させることができないといった不都合が生じる。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の電源ユニットを備える電源装置において、電源ユニット間の異常の発生を検出できる電源装置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】
【0006】
本発明は、複数の電源ユニットを備え、前記電源ユニット同士が着脱可能に連結される電源装置であって、
各前記電源ユニットは、
外部から給電される給電機能及び外部に電力を出力する出力機能の少なくとも一方を有する電力変換回路と、
前記電力変換回路が有する巻線が巻回された磁性体コアと、
前記電力変換回路及び前記磁性体コアを収容する筐体と、
前記筐体に設けられ、隣り合う前記電源ユニットの前記筐体同士を連結する連結機構と、
を備え、
各前記電源ユニットは、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結されることにより、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士が磁気的に結合されるように構成されており、
前記連結機構によって各前記電源ユニットが連結された状態において、各前記電源ユニットのうち、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定部を備える。
各前記電源ユニットは、
外部から給電される給電機能及び外部に電力を出力する出力機能の少なくとも一方を有する電力変換回路と、
前記電力変換回路が有する巻線が巻回された磁性体コアと、
前記電力変換回路及び前記磁性体コアを収容する筐体と、
前記筐体に設けられ、隣り合う前記電源ユニットの前記筐体同士を連結する連結機構と、
を備え、
各前記電源ユニットは、隣り合う前記電源ユニットの前記連結機構同士が連結されることにより、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士が磁気的に結合されるように構成されており、
前記連結機構によって各前記電源ユニットが連結された状態において、各前記電源ユニットのうち、隣り合う前記電源ユニットが有する前記磁性体コア同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する判定部を備える。
【0007】
上記構成によれば、隣り合う電源ユニットの連結機構同士が連結されることにより、隣り合う電源ユニットが有する磁性体コア同士が磁気的に結合される。これにより、各電源ユニットの電力変換回路は、外部から供給される電力を、磁性体コアを介して他の電源ユニットに送電したり、磁性体コアを介して他の電源ユニットから受電した電力を外部に出力したりすることができる。つまり、各電源ユニットが備える磁性体コアが電力経路として機能する。
【0008】
この場合において、連結機構により電源ユニット同士が連結された後において意図せずに電源ユニット同士が離間することがある、また、ユーザが電源ユニット同士をしっかりと連結したつもりであっても、２つの電源ユニットがうまく連結されていないことがある。このような電源ユニット間の異常により、隣り合う電源ユニットが有する磁性体コア同士が離間するなど、磁性体コア同士の磁気結合状態が異常となると、磁性体コアを介して授受される電力が低下し、電源装置をユーザの意図通りに動作させることができないといった不都合が生じる。この点、上記構成では、連結機構により電源ユニット同士が連結された状態において、隣り合う電源ユニットが有する磁性体コア同士の磁気結合状態が異常であるか否かを判定する。これにより、電源ユニット間の異常の発生を検出することができ、電源装置をユーザの意図通りに動作させることができないといった不都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係る電源装置の外観斜視図。
【図2】マスタユニット、スレーブユニット及びエンドプレートの外観斜視図。
【図3】スレーブユニットを第２側壁部側から見た側面図。
【図7】互いに連結された状態の電力用コアの断面図。
【図8】電力用コアの全体構成を示す図。
【図12】互いに連結された状態の通信用コアの断面図。
【図13】通信用コアの全体構成を示す図。
【図14】電源装置の回路構成図。
【図15】第１実施形態に係る判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図16】第１実施形態に係る電源装置の簡略図。
【図17】第１実施形態の変形例１に係る電源装置の簡略図。
【図18】第１実施形態の変形例２に係る電源装置の簡略図。
【図19】第１実施形態の変形例３に係る電源装置の簡略図。
【図20】第２実施形態に係る判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図21】第３実施形態に係る電源ユニットの外観斜視図。
【図22】第３実施形態に係る電源装置の外観斜視図。
【図24】電力用コアの断面形状を例示する図。
【図25】電力用コアが結合した状態を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第１実施形態）
本発明に係る電源装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源装置は、例えば移動販売車等のＭａａＳ（Mobility as a Service）に搭載される。本実施形態の電源装置は、多様な外部機器に接続可能であり、接続された外部機器から供給される多様な電圧の直流電力又は交流電力を受け入れるとともに、接続された外部機器に対して適切な電圧の直流電力又は交流電力を供給する。
本発明に係る電源装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源装置は、例えば移動販売車等のＭａａＳ（Mobility as a Service）に搭載される。本実施形態の電源装置は、多様な外部機器に接続可能であり、接続された外部機器から供給される多様な電圧の直流電力又は交流電力を受け入れるとともに、接続された外部機器に対して適切な電圧の直流電力又は交流電力を供給する。
【0011】
図１は、本実施形態の電源装置１００の外観斜視図である。電源装置１００は、複数の電源ユニット１０を備えており、本実施形態では４つの電源ユニット１０を備えている。各電源ユニット１０は、筐体２０を有している。筐体２０の外表面形状は、略直方体形状である。図１には、筐体２０の短手方向（幅方向）をＸ軸方向にて示し、筐体２０の奥行方向をＹ軸方向にて示し、筐体２０の高さ方向をＺ軸方向にて示す。各電源ユニット１０は、筐体２０の幅方向において互いに連結されている。各電源ユニット１０は、内部に電力経路及び通信経路を有しており、電力経路を介して相互に電力の授受が可能であるとともに、通信経路を介して相互に通信が可能となっている。
【0012】
電源装置１００は、電源ユニット１０として、マスタユニット３０と、複数のスレーブユニット４０とを含む。
【0013】
スレーブユニット４０は、給電機能及び出力機能を有する。給電機能は、系統電源、蓄電装置、発電機又は太陽電池等の外部電源から供給される電力を受電し、電力経路を介して他の電源ユニット１０に給電する機能である。出力機能は、電力経路を介して他の電源ユニット１０から供給される電力を外部に出力する機能である。
【0014】
マスタユニット３０は、通信経路を介してスレーブユニット４０を制御する。具体的には、マスタユニット３０は、スレーブユニット４０に対して起動指令及び停止指令を出力する。スレーブユニット４０は、マスタユニット３０からの起動指令に基づいて給電機能及び出力機能の実行を開始し、マスタユニット３０からの停止指令に基づいて給電機能及び出力機能を停止する。また、マスタユニット３０は、スレーブユニット４０のユニット情報を取得する。ユニット情報には、スレーブユニット４０が有する給電機能及び出力機能についての情報と、スレーブユニット４０のＩＤ情報とが含まれる。さらに、マスタユニット３０は、スレーブユニット４０の授受電力情報を取得し、スレーブユニット４０の授受電力を制御する。本実施形態では、マスタユニット３０も給電機能及び出力機能を有しており、マスタユニット３０は、マスタユニット３０自身の授受電力を制御する。
【0015】
電源装置１００において、スレーブユニット４０はマスタユニット３０に対して着脱可能に連結される。また、各スレーブユニット４０同士も着脱可能に連結される。図１では、マスタユニット３０は、右端に配置され、３個のスレーブユニット４０が、マスタユニット３０の左側に一列に連結され、左端のスレーブユニット４０にエンドプレート５０が連結されている。電源装置１００のユーザは、複数種類のスレーブユニット４０のうち、所望の１又は複数のスレーブユニット４０を選択し、マスタユニット３０に連結することにより、使用用途に応じた電源装置１００を構成することができる。
【0016】
次に、マスタユニット３０，スレーブユニット４０及びエンドプレート５０の構成について説明する。
【0017】
図２は、マスタユニット３０，スレーブユニット４０及びエンドプレート５０の外観斜視図である。マスタユニット３０の筐体２０は、長方形状の底板部３１と、底板部３１において対向する一対の周縁部から上方に延びる側壁部３２と、各側壁部３２の上端を覆う天板部３３とを備えている。マスタユニット３０の筐体２０は、天板部３３、各側壁部３２及び底板部３１の一方の縁部により形成された開口部を覆う正面板部３４と、天板部３３、各側壁部３２及び底板部３１の他方の縁部により形成された開口部を覆う背面板部３５とを備えている。一対の側壁部３２のうち、一方を内側側壁部３２Ａと称し、他方を外側側壁部３２Ｂと称す。
【0018】
同様に、スレーブユニット４０の筐体２０は、底板部４１、側壁部４２、天板部４３、正面板部４４及び背面板部４５を備えている。スレーブユニット４０の筐体２０の幅方向寸法は、マスタユニット３０の筐体２０の幅方向寸法よりも小さい。スレーブユニット４０の筐体２０の奥行方向寸法は、マスタユニット３０の筐体２０の奥行方向寸法と同じである。スレーブユニット４０の一対の側壁部４２のうち、一方を第１側壁部４２Ａと称し、他方を第２側壁部４２Ｂと称す。
【0019】
マスタユニット３０の正面板部３４には、外部機器との間で電力の入出力が可能な入出力端子ＴＡと、外部機器との間で通信が可能な通信端子ＴＢと、電源装置１００の電源スイッチＳＷと、マスタユニット３０の状態を表すＬＥＤランプＬＭとが設けられている。スレーブユニット４０の正面板部４４には、外部機器との間で電力の入出力が可能な入出力端子ＴＡと、スレーブユニット４０の状態を表すＬＥＤランプＬＭとが設けられている。
【0020】
エンドプレート５０は、幅方向寸法がスレーブユニット４０の筐体２０の幅方向寸法よりも小さい薄板状部材である。エンドプレート５０は、内側側壁部５２Ａと、外側側壁部５２Ｂとを有している。
【0021】
マスタユニット３０には、第１連結機構６１が設けられている。第１連結機構６１は、マスタユニット３０の内側側壁部３２Ａの下端部に設けられたフック６１Ａと、内側側壁部３２Ａの上端部に設けられたねじ６１Ｂとを含む。ねじ６１Ｂは、内側側壁部３２Ａの上端部において奥行方向に並んで複数（２つを例示）設けられている。ねじ６１Ｂは、内側側壁部３２Ａの外側に向かって斜め下方を向くように設けられている。
【0022】
スレーブユニット４０には、マスタユニット３０の第１連結機構６１に連結する第２連結機構６２が設けられている。第２連結機構６２は、スレーブユニット４０の底板部４１に設けられ、フック６１Ａを引っ掛ける引っ掛け部６２Ａと、第１側壁部４２Ａの上端部に設けられ、雌ねじが形成されたねじ穴６２Ｂとを含む。マスタユニット３０の内側側壁部３２Ａとスレーブユニット４０の第１側壁部４２Ａとを当接させて引っ掛け部６２Ａにフック６１Ａを引っ掛けた状態で、ねじ６１Ｂがねじ穴６２Ｂにねじ込まれる。これにより、マスタユニット３０の筐体２０とスレーブユニット４０の筐体２０とが連結される。
【0023】
図示を省略するが、スレーブユニット４０の第２側壁部４２Ｂにも、マスタユニット３０と同様の第１連結機構６１が設けられている。そのため、隣り合うスレーブユニット４０のうち、一方のスレーブユニット４０の第１連結機構６１と、他方のスレーブユニット４０の第２連結機構６２とにより、隣り合うスレーブユニット４０が連結される。
【0024】
エンドプレート５０の内側側壁部５２Ａにも、スレーブユニット４０の第１側壁部４２Ａ側と同様に、第２連結機構６２が設けられている。そのため、スレーブユニット４０の第１連結機構６１と、エンドプレート５０の第２連結機構６２とにより、スレーブユニット４０とエンドプレート５０とが連結される。なお、本実施形態では、マスタユニット３０の外側側壁部３２Ｂと、エンドプレート５０の外側側壁部５２Ｂとには、連結機構が設けられていない。なお、以上説明した第１，第２連結機構６１，６２は、一例であり、種々の構成が採用され得る。
【0025】
マスタユニット３０及びスレーブユニット４０は、磁性体コアを有している。磁性体コアは、例えばフェライトからなる部材であり、筐体２０に収容されている。磁性体コアは、電源装置１００を構成する各ユニット間の電力伝達用の電力用コア、及び各ユニット間の通信用の通信用コアである。
【0026】
図３及び図４を用いて、スレーブユニット４０が備える電力用コアについて説明する。図３は、他のユニットと連結されていない状態のスレーブユニット４０を第２側壁部４２Ｂ側から見た図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線断面図である。
【0027】
スレーブユニット４０の電力用コア７０は、電力用中間コア７１と、２つの電力用外側コア７２とからなる。電力用中間コア７１及び電力用外側コア７２は、筐体２０の幅方向に延びる長尺状の部材である。電力用中間コア７１の横断面形状は円柱状である。電力用外側コア７２は、奥行方向に長い扁平な断面形状を有している。２つの電力用外側コア７２のうち、一方は電力用中間コア７１の上方に設けられ、他方は電力用中間コア７１の下方に設けられている。
【0028】
電力用外側コア７２の奥行方向における長さ寸法は、電力用中間コア７１の奥行方向における長さ寸法よりも大きい。また、電力用外側コア７２の横断面における断面積は、電力用中間コア７１の横断面における断面積よりも小さい。具体的には、電力用外側コア７２の横断面における断面積は、電力用中間コア７１の横断面における断面積の半分である。
【0029】
第１側壁部４２Ａには、電力用第１開口部４６Ａが形成されている。第２側壁部４２Ｂのうち幅方向において電力用第１開口部４６Ａと対向する位置には、電力用第２開口部４６Ｂが形成されている。電力用中間コア７１の長手方向の第１端部は、電力用第１開口部４６Ａから露出している。この第１端部は、第１側壁部４２Ａの外面から微小に突出している。電力用中間コア７１の長手方向の第２端部は、電力用第２開口部４６Ｂから露出している。この第２端部は、第２側壁部４２Ｂの外面から微小に突出している。
【0030】
図４に示すように、電力用中間コア７１において、長手方向の中間部は、それ以外の部分よりも径方向寸法が大きい拡径部７１Ａとされている。スレーブユニット４０の筐体２０内には、第１中間台座部４７Ａ及び第２中間台座部４７Ｂが設けられている。第１中間台座部４７Ａは、拡径部７１Ａのうち第１側壁部４２Ａ側の部分に対向する円環状の部分である。第２中間台座部４７Ｂは、拡径部７１Ａのうち第２側壁部４２Ｂ側の部分に対向する円環状の部分である。
【0031】
拡径部７１Ａと第１中間台座部４７Ａとの間には、第１中間付勢部材７３Ａが設けられており、拡径部７１Ａと第２中間台座部４７Ｂとの間には、第２中間付勢部材７３Ｂが設けられている。本実施形態の各中間付勢部材７３Ａ，７３Ｂは、コイルばねである。各中間付勢部材７３Ａ，７３Ｂは、自然長よりも圧縮された状態で設けられている。図４に示す状態から、電力用中間コア７１が第１側壁部４２Ａ側に変位すると、電力用中間コア７１には電力用第２開口部４６Ｂ側に向かう力が第１中間付勢部材７３Ａから付与される。一方、図４に示す状態から、電力用中間コア７１が第２側壁部４２Ｂ側に変位すると、電力用中間コア７１には電力用第１開口部４６Ａ側に向かう力が第２中間付勢部材７３Ｂから付与される。
【0032】
第１側壁部４２Ａには、電力用第１副開口部４８Ａが形成されている。第２側壁部４２Ｂのうち幅方向において電力用第１副開口部４８Ａと対向する位置には、電力用第２副開口部４８Ｂが形成されている。電力用外側コア７２の長手方向の第１端部は、電力用第１副開口部４８Ａから露出している。この第１端部は、第１側壁部４２Ａの外面から微小に突出している。電力用外側コア７２の長手方向の第２端部は、電力用第２副開口部４８Ｂから露出している。この第２端部は、第２側壁部４２Ｂの外面から微小に突出している。
【0033】
電力用外側コア７２において、長手方向の中間部は、それ以外の部分よりもＺ方向寸法が大きい拡径部７２Ａとされている。スレーブユニット４０の筐体２０内には、第１外側台座部４９Ａ及び第２外側台座部４９Ｂが設けられている。第１外側台座部４９Ａは、拡径部７２Ａのうち第１側壁部４２Ａ側の部分に対向する部分である。第２外側台座部４９Ｂは、拡径部７２Ａのうち第２側壁部４２Ｂ側の部分に対向する部分である。
【0034】
拡径部７２Ａと第１外側台座部４９Ａとの間には、第１外側付勢部材７４Ａが設けられており、拡径部７２Ａと第２外側台座部４９Ｂとの間には、第２外側付勢部材７４Ｂが設けられている。本実施形態の各外側付勢部材７４Ａ，７４Ｂは、板ばねである。図４に示す状態から、電力用外側コア７２が第１側壁部４２Ａ側に変位すると、電力用外側コア７２には電力用第２副開口部４８Ｂ側に向かう力が第１外側付勢部材７４Ａから付与される。一方、図４に示す状態から、電力用外側コア７２が第２側壁部４２Ｂ側に変位すると、電力用外側コア７２には電力用第１副開口部４８Ａ側に向かう力が第２外側付勢部材７４Ｂから付与される。
【0035】
【0036】
マスタユニット３０の電力用コア８０は、電力用中間コア８１と、２つの電力用外側コア８２と、電力用外側コア８２及び電力用中間コア８１を繋ぐ連結コア８３とからなる。電力用中間コア８１の横断面形状は、スレーブユニット４０の電力用中間コア７１の横断面形状と同じである。また、電力用外側コア８２の横断面形状は、スレーブユニット４０の電力用外側コア７２の横断面形状と同じである。また、連結コア８３の横断面形状は、電力用外側コア８２の横断面形状と同じである。そのため、連結コア８３の横断面の面積は、電力用中間コア８１の横断面の面積よりも小さい。
【0037】
内側側壁部３２Ａには、電力用開口部３６が形成されている。電力用中間コア８１の長手方向の第１端部は、電力用開口部３６から露出している。この第１端部は、内側側壁部３２Ａの外面から微小に突出している。
【0038】
内側側壁部３２Ａには、電力用副開口部３７が形成されている。電力用外側コア８２の長手方向の第１端部は、電力用副開口部３７から露出している。この第１端部は、内側側壁部３２Ａの外面から微小に突出している。マスタユニット３０の筐体２０内には、台座部３８が設けられている。台座部３８は、電力用コア８０のうち外側側壁部３２Ｂに対向する部分である。電力用コア８０と台座部３８との間には、付勢部材８４が設けられている。本実施形態の付勢部材８４は、板ばねである。図５に示す状態から、電力用コア８０が外側側壁部３２Ｂ側に変位すると、電力用コア８０には内側側壁部３２Ａ側に向かう力が付勢部材８４から付与される。
【0039】
【0040】
エンドプレート５０の電力用コア９０は、電力用中間コア９１と、２つの電力用外側コア９２と、電力用外側コア９２及び電力用中間コア９１を繋ぐ連結コア９３とからなる。電力用中間コア９１の横断面形状は、スレーブユニット４０の電力用中間コア７１の横断面形状と同じである。また、電力用外側コア９２の横断面形状は、スレーブユニット４０の電力用外側コア７２の横断面形状と同じである。また、連結コア９３の横断面形状は、電力用外側コア７２の横断面形状と同じである。そのため、連結コア９３の横断面の面積は、電力用中間コア７１の横断面の面積よりも小さい。
【0041】
内側側壁部５２Ａには、電力用開口部５３が形成されている。電力用中間コア９１の長手方向の第１端部は、電力用開口部５３から露出している。内側側壁部５２Ａには、電力用副開口部５４が形成されている。電力用外側コア９２の長手方向の第１端部は、電力用副開口部５４から露出している。
【0042】
図７は、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０が互いに連結された状態の電力用コアの断面図である。電源装置１００では、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、隣り合うユニット３０，４０及びエンドプレート５０が有する電力用コア同士が磁気的に結合される。
【0043】
具体的には、スレーブユニット４０の第１側壁部４２Ａとマスタユニット３０の内側側壁部３２Ａとを当接させてスレーブユニット４０及びマスタユニット３０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、第１側壁部４２Ａの開口部４６Ａ，４８Ａから露出したスレーブユニット４０の電力用コア７０と、内側側壁部３２Ａの開口部３６，３７から露出したマスタユニット３０の電力用コア８０とが当接し、電力用コア同士が磁気的に結合される。この場合スレーブユニット４０とマスタユニット３０との電力用コア同士が、電力用コア７０，８０間の磁気抵抗を低減することができ、電力用コアを介した電力伝達効率を向上させることができる。
【0044】
スレーブユニット４０の電力用コア７０とマスタユニット３０の電力用コア８０とが当接される場合に、第１側壁部４２Ａから微少に突出しているスレーブユニット４０の電力用コア７０が第２側壁部４２Ｂ側に変位し、電力用コア７０には第１側壁部４２Ａ側に向かう力が付勢部材７３Ｂ，７４Ｂから付与される。また、内側側壁部３２Ａから微少に突出しているマスタユニット３０の電力用コア８０が外側側壁部３２Ｂ側に変位し、電力用コア８０には内側側壁部３２Ａ側に向かう力が付勢部材８４から付与される。そのため、スレーブユニット４０及びマスタユニット３０の連結機構６１，６２同士が連結されている状態において、スレーブユニット４０の電力用コア７０とマスタユニット３０の電力用コア８０とが、付勢部材７３Ｂ，７４Ｂ，８４によって互いに押し付け合う。これにより、電力用コア７０，８０間の磁気抵抗を好適に低減することができ、電力用コアを介した電力伝達効率をより向上させることができる。
【0045】
同様に、スレーブユニット４０の第１側壁部４２Ａとスレーブユニット４０の第２側壁部４２Ｂとを当接させてスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、第１側壁部４２Ａの開口部４６Ａ，４８Ａから露出した一方のスレーブユニット４０の電力用コア７０と、第２側壁部４２Ｂの開口部４６Ｂ，４８Ｂから露出した他方のスレーブユニット４０の電力用コア７０とが当接する。この場合に、第１側壁部４２Ａから微少に突出している一方のスレーブユニット４０の電力用コア７０が第２側壁部４２Ｂ側に変位し、当該電力用コア７０には第１側壁部４２Ａ側に向かう力が付勢部材７３Ｂ，７４Ｂから付与される。また、第２側壁部４２Ｂから微少に突出している他方のスレーブユニット４０の電力用コア７０が第１側壁部４２Ａ側に変位し、電力用コア７０には第２側壁部４２Ｂ側に向かう力が付勢部材７３Ａ，７４Ａから付与される。そのため、２つのスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されている状態において、スレーブユニット４０の電力用コア７０同士が、付勢部材７３Ａ，７３Ｂ，７４Ａ，７４Ｂによって互いに押し付け合う。
【0046】
また、エンドプレート５０の内側側壁部５２Ａとスレーブユニット４０の第２側壁部４２Ｂとを当接させてエンドプレート５０とスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、内側側壁部５２Ａの開口部５３，５４から露出したエンドプレート５０の電力用コア９０と、第２側壁部４２Ｂの開口部４６Ｂ，４８Ｂから露出したスレーブユニット４０の電力用コア７０とが当接する。この場合に、第２側壁部４２Ｂから微少に突出しているスレーブユニット４０の電力用コア７０が第１側壁部４２Ａ側に変位し、電力用コア７０には第２側壁部４２Ｂ側に向かう力が付勢部材７３Ａ，７４Ａから付与される。そのため、エンドプレート５０及びスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されている状態において、エンドプレート５０の電力用コア９０とスレーブユニット４０の電力用コア７０とが、付勢部材７３Ａ，７４Ａによって互いに押し付け合う。
【0047】
なお、スレーブユニット４０では、電力用コア７０の幅方向寸法が筐体２０の幅方向寸法よりも微少に長くなっている。そのため、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０が互いに連結された状態では、電力用コア７０と筐体２０との幅方向寸法の差に応じて、スレーブユニット４０の電力用コア７０が第１側壁部４２Ａ側に変位する。電力用コア７０の第１側壁部４２Ａ側への変位量は、エンドプレート５０から離間したスレーブユニット４０ほど大きくなる。ただし、電力用コア７０と筐体２０との幅方向寸法の差は微少であるため、電力用コア７０の第１側壁部４２Ａ側への変位量は、マスタユニット３０の付勢部材８４の圧縮により調整される。
【0048】
図８は、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０が互いに連結された状態の電力用コアの全体構成図である。図８に示すように、隣り合うユニット３０，４０及びエンドプレート５０が有する電力用コア同士が磁気的に結合されることにより、電力用コアとして環状の磁路が形成されている。具体的には、互いに当接する複数の電力用中間コア７１，８１，９１と、互いに当接する複数の電力用外側コア７２，８２，９２とが連結コア８３，９３により連結されることにより、電力伝達用の第１環状磁路ＺＡ及び第２環状磁路ＺＢが形成されている。各ユニット３０，４０において、電力用中間コア８１，７１に電力巻線ＬＰが巻回されている。これにより、電力用コアを用いた電力トランスが形成され、各ユニット３０，４０の電力巻線ＬＰが磁気結合する。そのため、各ユニット３０，４０では、電力用コアを介して相互に電力の授受が可能となる。
【0049】
ここで、連結コア８３，９３の断面積は、電力用中間コア７１，８１，９１の断面積よりも狭くなっている。そのため、連結コア８３，９３の断面積を電力用中間コア７１，８１，９１の断面積と略同一とする場合に比べて、マスタユニット３０及びエンドプレート５０の体格を小さくすることが可能となる。
【0050】
具体的には、連結コア８３，９３の断面積は、電力用中間コア７１，８１，９１の断面積の半分の大きさに設定されている。つまり、連結コア８３，９３のうち、電力用中間コア７１，８１，９１と一方の電力用外側コア７２，８２，９２とを連結する部分の断面積と、電力用中間コア７１，８１，９１と他方の電力用外側コア７２，８２，９２とを連結する部分の断面積との合計が、電力用中間コア７１，８１，９１の断面積と等しくなるように設定されている。同様に、各電力用外側コア７２，８２，９２の断面積は、電力用中間コア７１，８１，９１の断面積の半分の大きさとなるように設定されている。つまり、各電力用外側コア７２，８２，９２の断面積の合計が、電力用中間コア７１，８１，９１の断面積と等しくなるように設定されている。そのため、電力用中間コア７１，８１，９１を介して流れた磁束を、連結コア８３，９３を介して各電力用外側コア７２，８２，９２に分散して流すことができる。
【0051】
次に、スレーブユニット４０が備える通信用コアについて説明する。
【0052】
スレーブユニット４０の通信用コア１１０は、図３に示すように、電力用コア７０の２つの電力用外側コア７２のうち、電力用中間コア７１の下方に設けられた電力用外側コア７２の下方に設けられている。つまり、通信用コア１１０は、電力用中間コア７１の下方に設けられた電力用外側コア７２に対して、電力用中間コア７１とは反対側に配置されている。
【0053】
スレーブユニット４０の通信用コア１１０は、通信用中間コア１１１と、２つの通信用外側コア１１２とからなる。通信用中間コア１１１及び通信用外側コア１１２は、筐体２０の幅方向に延びる長尺状の部材である。通信用中間コア１１１の横断面形状は円柱状であり、電力用外側コア７２の横断面形状は、直方体状である。２つの通信用外側コア１１２のうち、一方は通信用中間コア１１１の奥行方向における奥側に設けられ、他方は通信用中間コア１１１の奥行方向における手前側に設けられている。
【0054】
通信用外側コア１１２の上下方向における長さ寸法は、通信用中間コア１１１の上下方向における長さ寸法に略等しい。また、通信用外側コア１１２の横断面における断面積は、通信用中間コア１１１の横断面における断面積に略等しい。
【0055】
図９は、図３のＩＸ－ＩＸ線断面図である。第１側壁部４２Ａには、通信用第１開口部１１３Ａが形成されている。第２側壁部４２Ｂのうち幅方向において通信用第１開口部１１３Ａと対向する位置には、通信用第２開口部１１３Ｂが形成されている。通信用中間コア１１１の長手方向の第１端部は、通信用第１開口部１１３Ａから露出している。この第１端部は、第１側壁部４２Ａの外面から微小に突出している。通信用中間コア１１１の長手方向の第２端部は、通信用第２開口部１１３Ｂから露出している。この第２端部は、第２側壁部４２Ｂの外面から微小に突出している。
【0056】
図９に示すように、通信用中間コア１１１において、長手方向の中間部は、それ以外の部分よりも径方向寸法が大きい拡径部１１１Ａとされている。スレーブユニット４０の筐体２０内には、第１中間台座部１１４Ａ及び第２中間台座部１１４Ｂが設けられている。第１中間台座部１１４Ａは、拡径部１１１Ａのうち第１側壁部４２Ａ側の部分に対向する円環状の部分である。第２中間台座部１１４Ｂは、拡径部７１Ａのうち第２側壁部４２Ｂ側の部分に対向する円環状の部分である。
【0057】
拡径部１１１Ａと第１中間台座部１１４Ａとの間には、第１中間付勢部材１１５Ａが設けられており、拡径部１１１Ａと第２中間台座部１１４Ｂとの間には、第２中間付勢部材１１５Ｂが設けられている。本実施形態の各中間付勢部材１１５Ａ，１１５Ｂは、コイルばねである。各中間付勢部材１１５Ａ，１１５Ｂは、自然長よりも圧縮された状態で設けられている。図９に示す状態から、通信用中間コア１１１が第１側壁部４２Ａ側に変位すると、通信用中間コア１１１には通信用第２開口部１１３Ｂ側に向かう力が第１中間付勢部材１１５Ａから付与される。一方、図９に示す状態から、通信用中間コア１１１が第２側壁部４２Ｂ側に変位すると、通信用中間コア１１１には通信用第１開口部１１３Ａ側に向かう力が第２中間付勢部材１１５Ｂから付与される。
【0058】
第１側壁部４２Ａには、通信用第１副開口部１１６Ａが形成されている。第２側壁部４２Ｂにおいて幅方向において通信用第１副開口部１１６Ａと対向する位置には、通信用第２副開口部１１６Ｂが形成されている。通信用外側コア１１２の長手方向の第１端部は、通信用第１副開口部１１６Ａから露出している。この第１端部は、第１側壁部４２Ａの外面から微小に突出している。通信用外側コア１１２の長手方向の第２端部は、通信用第２副開口部１１６Ｂから露出している。この第２端部は、第２側壁部４２Ｂの外面から微小に突出している。
【0059】
通信用外側コア１１２において、長手方向の中間部は、それ以外の部分よりも径方向寸法が大きい拡径部１１２Ａとされている。スレーブユニット４０の筐体２０内には、第１外側台座部１１７Ａ及び第２外側台座部１１７Ｂが設けられている。第１外側台座部１１７Ａは、拡径部１１２Ａのうち第１側壁部４２Ａ側の部分に対向する部分である。第２外側台座部１１７Ｂは、拡径部１１２Ａのうち第２側壁部４２Ｂ側の部分に対向する部分である。
【0060】
拡径部１１２Ａと第１外側台座部１１７Ａとの間には、第１外側付勢部材１１８Ａが設けられており、拡径部１１２Ａと第２外側台座部１１７Ｂとの間には、第２外側付勢部材１１８Ｂが設けられている。本実施形態の各外側付勢部材１１８Ａ，１１８Ｂは、板ばねである。図４に示す状態から、通信用外側コア１１２が第１側壁部４２Ａ側に変位すると、通信用外側コア１１２には通信用第２副開口部１１６Ｂ側に向かう力が第１外側付勢部材１１８Ａから付与される。一方、図４に示す状態から、通信用外側コア１１２が第２側壁部４２Ｂ側に変位すると、通信用外側コア１１２には通信用第１副開口部１１６Ａ側に向かう力が第２外側付勢部材１１８Ｂから付与される。
【0061】
【0062】
マスタユニット３０の通信用コア１２０は、通信用中間コア１２１と、２つの通信用外側コア１２２と、通信用外側コア１２２及び通信用中間コア１２１を繋ぐ連結コア１２３とからなる。通信用中間コア１２１の横断面形状は、スレーブユニット４０の通信用中間コア１１１の横断面形状と同じである。また、通信用外側コア１２２の横断面形状は、スレーブユニット４０の通信用外側コア１１２の横断面形状と同じである。また、連結コア８３の横断面形状は、電力用外側コア８２の横断面形状と同じである。
【0063】
内側側壁部３２Ａには、通信用開口部１２４が形成されている。通信用中間コア１２１の長手方向の第１端部は、通信用開口部１２４から露出している。この第１端部は、内側側壁部３２Ａの外面から微小に突出している。
【0064】
内側側壁部３２Ａには、通信用副開口部１２５が形成されている。通信用外側コア１２２の長手方向の第１端部は、通信用副開口部１２５から露出している。この第１端部は、内側側壁部３２Ａの外面から微小に突出している。マスタユニット３０の筐体２０内には、台座部１２６が設けられている。台座部１２６は、通信用コア１２０のうち外側側壁部３２Ｂに対向する部分である。通信用コア１２０と台座部１２６との間には、付勢部材１２７が設けられている。本実施形態の付勢部材１２７は、板ばねである。図１０に示す状態から、通信用コア１２０が外側側壁部３２Ｂ側に変位すると、通信用コア１２０には内側側壁部３２Ａ側に向かう力が付勢部材１２７から付与される。
【0065】
【0066】
エンドプレート５０の通信用コア１３０は、通信用中間コア１３１と、２つの通信用外側コア１３２と、通信用外側コア１３２及び通信用中間コア１３１を繋ぐ連結コア１３３とからなる。通信用中間コア１３１の横断面形状は、スレーブユニット４０の通信用中間コア１１１の横断面形状と同じである。また、通信用外側コア１３２の横断面形状は、スレーブユニット４０の通信用外側コア１１２の横断面形状と同じである。また、連結コア１３３の横断面形状は、通信用外側コア１３２の横断面形状と同じである。
【0067】
内側側壁部５２Ａには、通信用開口部１３４が形成されている。通信用中間コア１３１の長手方向の第１端部は、通信用開口部１３４から露出している。内側側壁部５２Ａには、通信用副開口部１３５が形成されている。通信用外側コア１３２の長手方向の第１端部は、通信用副開口部１３５から露出している。
【0068】
図１２は、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０が互いに連結された状態の通信用コアの断面図である。電源装置１００では、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、隣り合うユニット３０，４０及びエンドプレート５０が有する電力用コア同士が磁気的に結合されるとともに、通信用コア同士が磁気的に結合される。
【0069】
具体的には、スレーブユニット４０の第１側壁部４２Ａとマスタユニット３０の内側側壁部３２Ａとを当接させてスレーブユニット４０及びマスタユニット３０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、第１側壁部４２Ａの開口部１１３Ａ，１１６Ａから露出したスレーブユニット４０の通信用コア１１０と、内側側壁部３２Ａの開口部１２４，１２５から露出したマスタユニット３０の通信用コア１２０とが当接し、通信用コア１１０，１２０同士が磁気的に結合される。この場合、通信用コア間の磁気抵抗を低減することができ、通信用コア１１０，１２０を介した通信の信頼性を向上させることができる。
【0070】
スレーブユニット４０の通信用コア１１０とマスタユニット３０の通信用コア１２０とが当接される場合に、第１側壁部４２Ａから微少に突出しているスレーブユニット４０の通信用コア１１０が第２側壁部４２Ｂ側に変位し、通信用コア１１０には第１側壁部４２Ａ側に向かう力が付勢部材１１５Ｂ，１１８Ｂから付与される。また、内側側壁部３２Ａから微少に突出しているマスタユニット３０の通信用コア１２０が外側側壁部３２Ｂ側に変位し、通信用コア１１０には内側側壁部３２Ａ側に向かう力が付勢部材１２７から付与される。そのため、スレーブユニット４０及びマスタユニット３０の連結機構６１，６２同士が連結されている状態において、スレーブユニット４０の通信用コア１１０とマスタユニット３０の通信用コア１２０とが、付勢部材１１５Ｂ，１１８Ｂ，１２７によって互いに押し付け合う。これにより、通信用コア間の磁気抵抗を好適に低減することができ、通信用コアを介した通信の信頼性をより向上させることができる。
【0071】
同様に、スレーブユニット４０の第１側壁部４２Ａとスレーブユニット４０の第２側壁部４２Ｂとを当接させてスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、第１側壁部４２Ａの開口部１１３Ａ，１１６Ａから露出した一方のスレーブユニット４０の通信用コア１１０と、第２側壁部４２Ｂの開口部１１３Ｂ，１１６Ｂから露出した他方のスレーブユニット４０の通信用コア１１０とが当接する。この場合に、第１側壁部４２Ａから微少に突出している一方のスレーブユニット４０の通信用コア１１０が第２側壁部４２Ｂ側に変位し、当該通信用コア１１０には第１側壁部４２Ａ側に向かう力が付勢部材１１５Ｂ，１１８Ｂから付与される。また、第２側壁部４２Ｂから微少に突出している他方のスレーブユニット４０の電力用コア７０が第１側壁部４２Ａ側に変位し、当該通信用コア１１０には第２側壁部４２Ｂ側に向かう力が付勢部材１１５Ａ，１１８Ａから付与される。そのため、２つのスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されている状態において、スレーブユニット４０の通信用コア１１０同士が、付勢部材１１５Ａ，１１５Ｂ，１１８Ａ，１１８Ｂによって互いに押し付け合う。
【0072】
また、エンドプレート５０の内側側壁部５２Ａとスレーブユニット４０の第２側壁部４２Ｂとを当接させてエンドプレート５０とスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されることにより、内側側壁部５２Ａの開口部１３４，１３５から露出したエンドプレート５０の通信用コア１３０と、第２側壁部４２Ｂの開口部１１３Ｂ，１１６Ｂから露出したスレーブユニット４０の通信用コア１１０とが当接する。この場合に、第２側壁部４２Ｂから微少に突出しているスレーブユニット４０の通信用コア１１０が第１側壁部４２Ａ側に変位し、通信用コア１１０には第２側壁部４２Ｂ側に向かう力が付勢部材１１５Ａ，１１８Ａから付与される。そのため、エンドプレート５０及びスレーブユニット４０の連結機構６１，６２同士が連結されている状態において、エンドプレート５０の通信用コア１３０とスレーブユニット４０の通信用コア１１０とが、付勢部材１１５Ａ，１１８Ａによって互いに押し付け合う。
【0073】
なお、スレーブユニット４０では、通信用コア１１０の幅方向寸法が筐体２０の幅方向寸法よりも微少に長くなっている。そのため、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０が互いに連結された状態では、通信用コア１１０と筐体２０との幅方向寸法の差に応じて、スレーブユニット４０の通信用コア１１０が第１側壁部４２Ａ側に変位する。通信用コア１１０の第１側壁部４２Ａ側への変位量は、エンドプレート５０から離間したスレーブユニット４０ほど大きくなる。ただし、通信用コア１１０と筐体２０との幅方向寸法の差は微少であるため、通信用コア１１０の第１側壁部４２Ａ側への変位量は、マスタユニット３０の付勢部材１２７の圧縮により調整される。
【0074】
図１３は、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０が互いに連結された状態の通信用コアの全体構成図である。図１３に示すように、隣り合うユニット３０，４０及びエンドプレート５０が有する通信用コア同士が磁気的に結合されることにより、通信用コアとして環状の磁路が形成されている。具体的には、互いに当接する複数の通信用中間コア１１１，１２１，１３１と、互いに当接する複数の通信用外側コア１１２，１２２，１３２（手前側）とが連結コア１２３，１３３により連結されることにより、通信用の第１環状磁路ＺＣ及び第２環状磁路ＺＤが形成されている。各ユニット３０，４０において、通信用中間コア１２１，１１１に通信巻線ＬＴが巻回されている。これにより、通信用コアを用いた通信トランスが形成され、各ユニット３０，４０の通信巻線ＬＴが磁気結合する。そのため、各ユニット３０，４０では、通信用コアを介して相互に通信が可能となる。
【0075】
電力用中間コア７１に巻回された電力巻線ＬＰに通電されると、磁束が発生する。図３に示すように、通信用コア１１０は、電力用中間コア７１の下方に設けられた電力用外側コア７２に対して、電力用中間コア７１とは反対側に配置されている。そのため、電力用外側コア７２が電磁シールドとして機能し、電力巻線ＬＰへの通電に伴う漏れ磁束の影響が、通信用コア１１０に及ぶことを抑制できる。その結果、通信用コア１１０を介した通信品質を向上できる。
【0076】
次に、図１４を用いて、各ユニット３０，４０の回路構成について説明する。マスタユニット３０は、電力変換回路１４０及びマスタ回路１５０を有する。本実施形態では、マスタユニット３０において、電力変換回路１４０及びマスタ回路１５０が同一の筐体２０に収容されている。また、スレーブユニット４０は、電力変換回路１４０を有する。各ユニット３０，４０では、筐体２０内において、正面板部３４，４４側に電力変換回路１４０が設けられ、背面板部３５，４５側に電力用コア７０，８０及び通信用コア１１０，１２０が設けられている。本実施形態において、マスタ回路１５０は「マスタ制御部」に相当する。
【0077】
まず、電力変換回路１４０について説明する。電力変換回路１４０は、主回路１４１と、コントローラ１４２と、ゲートドライバ１４３と、通信回路１４４と、同期回路１４５と、補助電源１４６とを備えている。主回路１４１は、ＰＦＣ（Power factor correction）回路及びＤＡＢ（Dual Active Bridge）回路を含む。
【0078】
コントローラ１４２は、マイコン１４２Ａを備えている。コントローラ１４２が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウエア及びそれを実行するコンピュータ（マイコン１４２Ａ）、ソフトウエアのみ、ハードウエアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、コントローラ１４２がハードウエアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、コントローラ１４２は、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。図１５等の処理のプログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。
【0079】
コントローラ１４２の主要な処理の一例として、コントローラ１４２は、主回路１４１を構成する複数のスイッチング素子を、ゲートドライバ１４３を用いて制御することにより、給電機能及び出力機能を実行する。本実施形態では、マスタユニット３０は、車両の高圧バッテリに接続されており、マスタユニット３０のコントローラ１４２は、主回路１４１を用いて、高圧バッテリから入力された直流電力を交流電力に変換して電力巻線ＬＰに出力し、電力用コア７０，８０，９０を介してスレーブユニット４０に送電する。また、マスタユニット３０のコントローラ１４２は、主回路１４１を用いて、高圧バッテリから入力された直流電力を、適切な電圧の直流電力又は交流電力に変換して入出力端子ＴＡに出力する。また、スレーブユニット４０のコントローラ１４２は、主回路１４１を用いて、マスタユニット３０から送電された電力を受電し、適切な電圧の直流電力又は交流電力に変換して入出力端子ＴＡに出力する。この場合に、各ユニット３０，４０のコントローラ１４２は、補助電源１４６に蓄えられた電力を用いて、同期回路１４５から入力される同期信号に基づいて、各ユニット３０，４０における電力変換制御を行う。
【0080】
通信回路１４４は、コントローラ１４２の制御により他のユニット３０，４０と通信を行う。具体的には、通信回路１４４は、コントローラ１４２から入力された信号を、通信パルス信号に変換して通信巻線ＬＴに出力し、通信用コア１１０，１２０，１３０を介して他のユニット３０，４０に送信する。また、通信回路１４４は、他のユニット３０，４０から送信された信号を受信し、受信した信号をコントローラ１４２に出力する。また、通信回路１４４は、通信用コア１１０，１２０，１３０を介して授受される微少な電力により補助電源１４６を充電する。本実施形態において、通信用コア１１０，１２０，１３０を介した通信に用いる通信周波数は、電力用コア７０，８０，９０を介した電力の送電に用いる送電周波数よりも高い。また、通信用コア１１０，１２０，１３０を介して授受される電力は、電力用コア７０，８０，９０を介して授受される電力よりも非常に小さい。
【0081】
また、電力変換回路１４０は、電圧センサＳＶと、電流センサＳＩと、温度センサＳＴと、距離センサＳＬとを備えている。電圧センサＳＶは、電力巻線ＬＰの両端間の電圧を検出電圧ＶＤとして検出する。電流センサＳＩは、電力巻線ＬＰに流れる電流を検出電流ＩＤとして検出する。温度センサＳＴは、電力巻線ＬＰの温度を検出温度ＴＤとして検出する。距離センサＳＬは、例えば光学式の距離センサであり、側壁部に設けられている。具体的には例えば、各ユニット３０，４０の側壁部における磁性体コアの露出部分の近傍に設けられている。マスタユニット３０及びスレーブユニット４０の距離センサＳＬは、隣り合うユニット３０，４０における磁性体コア間の離間距離ＬＲを検出する。スレーブユニット４０の距離センサＳＬは、隣り合うスレーブユニット４０又はエンドプレート５０との離間距離ＬＲを検出する。
【0082】
さらに、電力変換回路１４０は、ＬＥＤランプＬＭを備えている。コントローラ１４２は、ＬＥＤランプＬＭとして、例えば正常状態や異常状態など、各ユニット３０，４０の複数の状態に応じた複数色のランプを有しており、コントローラ１４２は、例えば、各ユニット３０，４０の状態に応じた色のＬＥＤランプＬＭを点灯させる。
【0083】
次に、マスタ回路１５０について説明する。マスタ回路１５０は、マスタコントローラ１５１と、無線通信回路１５２とを備えている。
【0084】
マスタコントローラ１５１は、マイコン１５１Ａを備えている。マスタコントローラ１５１が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウエア及びそれを実行するコンピュータ（マイコン１５１Ａ）、ソフトウエアのみ、ハードウエアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マスタコントローラ１５１がハードウエアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マスタコントローラ１５１は、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。図１５等の処理のプログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。
【0085】
マスタコントローラ１５１の主要な処理の一例として、マスタコントローラ１５１は、各ユニット３０，４０における電力変換回路１４０の電力変換制御を行う。具体的には、マスタコントローラ１５１は、信号線ＬＳを介してマスタユニット３０内のコントローラ１４２に接続されており、マスタユニット３０における電力変換回路１４０の電力変換制御を行う。また、マスタコントローラ１５１は、信号線ＬＳを介してマスタユニット３０内の通信回路１４４に接続されており、通信用コア１１０，１２０，１３０を介して各スレーブユニット４０における電力変換回路１４０の電力変換制御を行う。
【0086】
無線通信回路１５２はアンテナ１５２Ａを有しており、ユーザにより携帯されるスマートフォンやタブレットＰＣ等の携帯通信機器との間で無線通信を行う。ユーザは、無線通信回路１５２から送信された情報に基づいて、各ユニット３０，４０の状態、電力巻線ＬＰの温度、及び電力等を確認することができる。本実施形態では、無線通信回路１５２は、通信端子ＴＢに接続されており、携帯通信機器との間で有線による通信をすることも可能とされている。
【0087】
ところで、電源装置１００では、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０が、連結機構６１，６２により連結される。そのため、これらによる連結が解除されるまでは、マスタユニット３０、スレーブユニット４０及びエンドプレート５０の磁性体コアの接触状態が維持され、磁性体コア同士の磁気結合状態が維持される。
【0088】
しかし、例えば、マスタユニット３０とスレーブユニット４０とがうまく連結されておらず、マスタユニット３０とスレーブユニット４０とが離間する離間異常が発生することがある。また、マスタユニット３０の磁性体コアとスレーブユニット４０の磁性体コアとの間に異物が入り込んだ状態で各ユニット３０，４０が連結されることにより、離間異常が発生し得る。異物は、例えば、導電性異物又は電気的絶縁性を有する異物である。なお、隣り合うスレーブユニット４０同士や、スレーブユニット４０とエンドプレート５０とについても同様に、離間異常が発生し得る。
【0089】
離間異常が発生した場合、磁性体コア同士が離間し、磁性体コア同士の磁気結合状態が異常となる。具体的には例えば電力用コア同士が離間すると、電力用コアからの漏れ磁束が増大し、電力用コアを介して授受される電力が低下する。この場合、ユーザが電源装置１００に接続された外部機器を意図通りに動作させることができないといった不都合が生じる。そこで、電力変換回路１４０のコントローラ１４２及びマスタ回路１５０のマスタコントローラ１５１は、離間異常が発生しているか否かを判定する判定処理を行う。
【0090】
図１５に、本実施形態の判定処理の手順を示す。判定処理は、例えば電源装置１００動作期間に所定周期で繰り返し実施される。
【0091】
まず、各ユニット３０，４０のコントローラ１４２が実行する処理について説明する。コントローラ１４２は、判定処理を開始すると、ステップＳ１１において、検出電圧ＶＤ，検出電流ＩＤ及び離間距離ＬＲを取得する。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で取得した検出電圧ＶＤ及び検出電流ＩＤを用いて電力巻線ＬＰのインピーダンスＩＰを算出する。本実施形態において、ステップＳ１１の処理が「検出部」に相当する。
【0092】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出したインピーダンスＩＰがインピーダンス閾値ＩＰｔｈよりも小さいか否かを判定する。ステップＳ１３で否定判定すると、判定処理を終了する。一方、ステップＳ１３で肯定判定すると、ステップＳ１４において、ステップＳ１１で取得した離間距離ＬＲが距離閾値Ｌｔｈよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１４で否定判定すると、判定処理を終了する。
【0093】
一方、ステップＳ１４で肯定判定すると、離間異常が発生していると判定し、ステップＳ１５において、各ユニット３０，４０のうち、離間異常が発生しているユニットである異常ユニットにおける給電機能及び出力機能を停止させる。異常ユニットは、離間異常がマスタユニット３０とスレーブユニット４０との間で発生している場合は各ユニット３０，４０のことであり、スレーブユニット４０同士の間で発生している場合には、２つのスレーブユニット４０のことであり、スレーブユニット４０とエンドプレート５０との間で発生している場合にはスレーブユニット４０のことである。本実施形態において、ステップＳ１３，Ｓ１４の処理が「判定部，判定処理」に相当し、ステップＳ１５の処理が「停止部」に相当する。
【0094】
ちなみに、ステップＳ１３又はＳ１４のいずれかの処理を無くしてもよい。例えば、Ｓ１４の処理を無くす場合、距離センサＳＬは必須ではない。
【0095】
続くステップＳ１６では、離間異常の発生をマスタコントローラ１５１に通知し、判定処理を終了する。この通知は、異常ユニットにおける給電機能及び出力機能が停止された後に行われる。本実施形態において、ステップＳ１６の処理が「通知部」に相当する。
【0096】
次に、マスタコントローラ１５１が実行する処理について説明する。マスタコントローラ１５１は、判定処理を開始すると、ステップＳ２１において、コントローラ１４２から離間異常の発生の通知を受信するまで待機する。離間異常の発生の通知を受信していない場合、ステップＳ２２に進み、各ユニット３０，４０の授受電力等の情報を取得し、判定処理を終了する。一方、離間異常の発生の通知を受信した場合、ステップＳ２３に進み、各ユニット３０，４０における給電機能及び出力機能を停止させる機能停止指令を出力し、判定処理を終了する。
【0097】
図１６を用いて、電源装置１００の使用方法について説明する。図１６（Ａ）に、上述した構成を示す。図１６（Ａ）に示す構成以外にも、図１６（Ｂ），（Ｃ）に示す電源装置１００を構成することができる。図１６（Ｂ）には、マスタユニット３０，スレーブユニット４０及びエンドプレート５０を１個ずつ備える電源装置１００を簡略化して示す。図１６（Ｃ）には、マスタユニット３０及びエンドプレート５０を１個ずつと、２個のスレーブユニット４０とを備える電源装置１００を簡略化して示す。図１６（Ａ）～（Ｃ）に示すように、電源装置１００では、使用用途に応じて、使用するスレーブユニット４０の数を増減させることが可能である。
【0098】
本実施形態では、連結機構６１，６２により各ユニット３０，４０同士が連結された状態において、判定処理が行われ、隣り合うユニット３０，４０及び隣り合うスレーブユニット４０とエンドプレート５０とが有する磁性体コア同士の離間異常が発生しているか否かが判定される。これにより、離間異常の発生を検出することができ、電源装置１００をユーザの意図通りに動作させることができないといった不都合を解消することができる。
【0099】
具体的には、隣り合うユニット３０，４０における磁性体コア間の離間距離ＬＲ、又は隣り合うスレーブユニット４０とエンドプレート５０とにおける磁性体コア間の離間距離ＬＲが取得され、取得された離間距離ＬＲが距離閾値Ｌｔｈよりも大きい場合に、離間異常が発生していると判定される。これにより、隣り合うユニット３０，４０及び隣り合うスレーブユニット４０とエンドプレート５０とが離間しているか否かを適正に判定することができるとともに、離間異常が発生している場合には、離間異常が発生している箇所を特定することができる。
【0100】
本実施形態では、電力巻線ＬＰのインピーダンスＩＰが算出され、算出されたインピーダンスＩＰがインピーダンス閾値ＩＰｔｈよりも小さい場合に、離間異常が発生していると判定される。インピーダンスＩＰは、少なくとも１つの隣り合うユニット３０，４０間、又は隣り合うスレーブユニット４０とエンドプレート５０との間において離間距離ＬＲが大きくなると、インピーダンス閾値ＩＰｔｈよりも小さくなる。そのため、インピーダンスＩＰを用いることで、いずれの箇所で離間異常が発生した場合でも、離間異常の発生を検出することができる。
【0101】
本実施形態では、離間異常が発生していると判定された場合に、各ユニット３０，４０のうち、離間異常が発生しているユニットである異常ユニットにおける給電機能及び出力機能が停止される。これにより、例えば離間異常として、隣り合う電力用コアの間に導電性異物が入り込んでいる場合において、給電機能及び出力機能が継続されることにより導電性異物の温度が過剰に高くなることを抑制することができる。
【0102】
本実施形態では、離間異常が発生していると判定された場合に、離間異常の発生がマスタコントローラ１５１に通知され、マスタコントローラ１５１が、各ユニット３０，４０における給電機能及び出力機能を停止させる機能停止指令を出力する。これにより、電源装置１００をユーザの意図通りに動作させることができない状態で、電源装置１００の使用が継続されることを抑制することができる。
【0103】
（第１実施形態の変形例１）
図１７に示すように、マスタ回路１５０は、信号線ＬＳに代えて、マスタユニット３０の筐体２０内に収容された通信用コア１２０を介して筐体２０内の電力変換回路１４０に接続されてもよい。
図１７に示すように、マスタ回路１５０は、信号線ＬＳに代えて、マスタユニット３０の筐体２０内に収容された通信用コア１２０を介して筐体２０内の電力変換回路１４０に接続されてもよい。
【0104】
（第１実施形態の変形例２）
図１８に示すように、マスタ回路１５０は、電力変換回路１４０が収容された筐体２０と異なる筐体１６０に収容されていてもよい。この場合、電力変換回路１４０が収容された筐体２０と、マスタ回路１５０が収容された筐体１６０により、マスタユニット３０が構成される。
図１８に示すように、マスタ回路１５０は、電力変換回路１４０が収容された筐体２０と異なる筐体１６０に収容されていてもよい。この場合、電力変換回路１４０が収容された筐体２０と、マスタ回路１５０が収容された筐体１６０により、マスタユニット３０が構成される。
【0105】
マスタ回路１５０が収容された筐体１６０内に磁性体コアが収容されていてもよい。この場合、図１８（Ａ）に示すように、マスタ回路１５０は、信号線ＬＳを介して筐体１６０外の電力変換回路１４０に接続されてもよければ、図１８（Ｂ）に示すように、筐体１６０内に収容された通信用コア１２０を介して筐体１６０外の電力変換回路１４０に接続されてもよい。また、マスタ回路１５０が収容された筐体１６０内に磁性体コアが収容されていなくてもよい。この場合、図１８（Ｃ）に示すように、マスタ回路１５０は、信号線ＬＳを介して筐体１６０外の電力変換回路１４０に接続されればよい。
【0106】
本変形例では、マスタユニット３０において、電力変換回路１４０及びマスタ回路１５０が互いに異なる筐体２０，１６０に収容されている。そのため、マスタユニット３０のうち、電力変換回路１４０が収容された筐体２０を、スレーブユニット４０の筐体２０と共通化することができる。
【0107】
（第１実施形態の変形例３）
図１９（Ａ）に示すように、連結コアが、各ユニット３０，４０に設けられないようにしてもよい。この場合、連結コアは、エンドプレート５０に設けられる。具体的には、マスタユニット３０において、磁性体コアは、筐体２０を幅方向に貫通し、マスタユニット３０の外側側壁部３２Ｂ側に配置されたエンドプレート５０と結合する。
図１９（Ａ）に示すように、連結コアが、各ユニット３０，４０に設けられないようにしてもよい。この場合、連結コアは、エンドプレート５０に設けられる。具体的には、マスタユニット３０において、磁性体コアは、筐体２０を幅方向に貫通し、マスタユニット３０の外側側壁部３２Ｂ側に配置されたエンドプレート５０と結合する。
【0108】
また、図１９（Ｂ）に示すように、連結コアが、各ユニット３０，４０に設けられるようにしてもよい。この場合、エンドプレート５０は不要となる。具体的には、スレーブユニット４０において、磁性体コアは、スレーブユニット４０の第１側壁部４２Ａから筐体２０の幅方向に延びる一方、スレーブユニット４０を幅方向に貫通していない。スレーブユニット４０に連結コアが設けられており、連結コアは、磁性体コアの第２側壁部４２Ｂ側の端部を連結する。
【0109】
また、図１９（Ｃ）に示すように、マスタユニット３０において、電力変換回路１４０が収容される筐体２０とマスタ回路１５０が収容される筐体１６０とが異なる場合には、連結コア１７０を、電力変換回路１４０が収容される筐体２０と、マスタ回路１５０が収容される筐体１６０との間に配置するようにしてもよい。この場合に、連結コア１７０を、筐体２０に収容された磁性体コアに対応する部分にのみ形成することで、連結コア１７０と信号線ＬＳとの干渉を抑制することができる。
【0110】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図２０を参照しつつ説明する。本実施形態では、判定処理において、全てのユニット３０，４０における電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を停止させた後に、電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を復帰させるか否かを判定する点で、第１実施形態と異なる。
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図２０を参照しつつ説明する。本実施形態では、判定処理において、全てのユニット３０，４０における電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を停止させた後に、電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を復帰させるか否かを判定する点で、第１実施形態と異なる。
【0111】
【0112】
まず、各ユニット３０，４０のコントローラ１４２が実行する処理について説明する。コントローラ１４２は、ステップＳ１６において離間異常の発生をマスタコントローラ１５１に通知すると、ステップＳ３１に進み、離間距離ＬＲの送信要求を受信するまで待機する。離間距離ＬＲの送信要求を受信した場合、ステップＳ３２に進み、ステップＳ１１で取得した離間距離ＬＲをマスタコントローラ１５１に送信し、判定処理を終了する。
【0113】
次に、マスタコントローラ１５１が実行する処理について説明する。マスタコントローラ１５１は、ステップＳ２３において機能停止指令を出力すると、ステップＳ４１に進み、離間距離ＬＲの送信要求をコントローラ１４２に送信する。続くステップＳ４２では、離間距離ＬＲを受信するまで待機する。離間距離ＬＲを受信した場合、ステップＳ４３に進み、ステップＳ４２で受信した離間距離ＬＲに基づいて、各ユニット３０，４０における電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を復帰させる復帰条件が成立したか否かを判定する。
【0114】
復帰条件は、例えば、離間距離ＬＲが、ユーザによる電源装置１００の使用状態に応じた給電機能及び出力機能を発揮できる判定距離以下であるとの条件である。離間距離ＬＲが判定距離以下であれば、電源装置１００から外部機器への最大給電電力が低下したとしても、ユーザが外部機器の使用を継続できる。このために、例えば、マスタコントローラ１５１は、離間異常が発生する直前など、離間異常が発生する前にステップＳ２２で取得された情報に基づいて、電源装置１００と外部機器との間の授受電力を取得する。マスタコントローラ１５１には、授受電力と、その授受電力を実現可能な判定距離とが対応付けられた対応情報が記憶されている。ステップＳ４３では、取得した授受電力と対応情報とに基づいて判定距離を設定し、離間距離ＬＲが判定距離以下であると判定した場合に、復帰条件が成立したと判定すればよい。
【0115】
復帰条件が成立していないと判定すると、判定処理を終了する。一方、復帰条件が成立したと判定すると、ステップＳ４４において、各ユニット３０，４０における電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を復帰させる復帰指令を出力し、判定処理を終了する。なお、ステップＳ４４では、復帰条件が成立したことを前提に復帰したことを、例えばＬＥＤランプＬＭを用いてユーザに報知する処理を行ってもよい。これにより、電源装置１００を構成する隣り合うユニット間の連結状態の確認をユーザに促すことができる。
【0116】
以上詳述した本実施形態によれば、離間異常が発生した場合でも、復帰条件が成立した場合には、各ユニット３０，４０における電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を復帰させる。これにより、離間異常が発生した場合でも、電源装置１００の使用を継続することができる。
【0117】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図２１～２５を参照しつつ説明する。本実施形態では、各電源ユニット１０の構成が第１実施形態と異なる。第１実施形態では、隣り合うユニットが一列に並ぶように連結されたが、本実施形態では、ユニット間の連結自由度を高めた構成が採用されている。
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図２１～２５を参照しつつ説明する。本実施形態では、各電源ユニット１０の構成が第１実施形態と異なる。第１実施形態では、隣り合うユニットが一列に並ぶように連結されたが、本実施形態では、ユニット間の連結自由度を高めた構成が採用されている。
【0118】
図２１に、本実施形態の電源ユニット１０の外観斜視図を示す。電源ユニット１０の筐体２０は、直方体形状をなしており、底板部、側壁部及び天板部を有する。本実施形態では、図２２に示すように、複数の電源ユニット１０が互いに連結されることにより、各電源ユニット１０が有する磁性体コアが磁気的に結合するように構成されている。図２２に示す例では、７つの電源ユニット１０Ａ～１０Ｇが連結されている。磁性体コアは、電力用コア及び通信用コアを備えている。本実施形態では、各電源ユニット１０は、電力用コアとして電力用中間コアのみを有しており、通信用コアとして通信用中間コアのみを有している。
【0119】
図２３に、図２２のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線断面図を示す。図２３では、各電源ユニット１０の電力用コアの断面が示されている。なお、図２３～２５では、各電源ユニット１０のうち電力用コア以外の部分について、断面を示すハッチングが省略されている。図２３に示すように、各電源ユニット１０の電力用コアは、略Ｌ字状又は略Ｘ字状の断面形状を有している。各電源ユニット１０において、電力用コアの端部は、電源ユニット１０の４つの側壁部のうち、互いに異なる２以上の側壁部において露出している。本実施形態では、側壁部に露出した電力用コアの端部同士が互いに当接するように電源ユニット１０が連結され、その結果、環状の磁路が形成されるように電源ユニット１０が連結されている。図１７に示す例では、４つの電源ユニット１０Ａ～１０Ｄの電力用コアが互いに当接することにより、環状磁路ＺＥが形成されているとともに、互いに連結する４つの電源ユニット１０Ｄ～１０Ｇの電力用コアが互いに当接することにより、環状磁路ＺＦが形成されている。
【0120】
電力用コアにおける磁性体コアの形状は、図２４（Ａ）～（Ｃ）の形状以外にも種々の形状を採用することができ、例えば図２４（Ｄ）～（Ｇ）に示す形状を採用することができる。なお、図２４では、図２３と同様に、電力用コア以外の部分について、断面を示すハッチングが省略されている。図２４（Ｃ）に示す電力用コアの断面形状はＸ字状をなしており、図２４（Ｄ）に示す断面形状はＴ字状をなしている。図２４（Ｃ），（Ｄ）に示す電力用コアを備える電源ユニット１０では、電力用コアの端部は、電源ユニット１０の互いに異なる３以上の側壁部において露出している。また、図２４（Ｅ），（Ｆ）に示す電力用コアを備える電源ユニット１０では、図２４（Ｂ）に示すＬ字状の断面形状を有する電源ユニット１０と同様に、電力用コアの端部は、電源ユニット１０の互いに隣り合う２つの側壁部において露出している。
【0121】
図２４（Ｇ）に示す電力用コアを備える電源ユニット１０は、図２４（Ｂ）に示すＬ字状の平面形状を有する電源ユニット１０を２個連結したものであり、電力用コアは、略Ｃ字状の断面形状をしている。電力用コアの両端は、電源ユニット１０の同一の側壁部において露出している。そのため、図２５に示すように、図２４（Ａ）に示す断面形状を有する電力用コアと、図２４（Ｇ）に示す略Ｃ字状の電力用コアとを連結することにより、図２５に示すように、環状磁路ＺＧが形成される。
【0122】
なお、これまで電力用コアについて説明したが、通信用コアについても同様であるため、説明を省略する。
【0123】
以上説明したように、本実施形態によれば、電源ユニット１０の接続の自由度を高めることができる。
【0124】
（第３実施形態の変形例）
図２３において、電源ユニット１０Ｅ～１０Ｇが設けられない構成を採用することもできる。この場合、電源ユニット１０Ｄの２つ側壁部において、電力用コアの端部が露出したままとなる。この場合において、電力用コアの端部が露出したままとなる側壁部にエンドプレート５０が連結されることが好ましいが、エンドプレート５０は必ずしも連結されなくてもよい。通信用コアについても同様である。
図２３において、電源ユニット１０Ｅ～１０Ｇが設けられない構成を採用することもできる。この場合、電源ユニット１０Ｄの２つ側壁部において、電力用コアの端部が露出したままとなる。この場合において、電力用コアの端部が露出したままとなる側壁部にエンドプレート５０が連結されることが好ましいが、エンドプレート５０は必ずしも連結されなくてもよい。通信用コアについても同様である。
【0125】
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【0126】
・電源ユニット１０の筐体２０の形状は、略直方体形状に限られるものではなく、多面体形状であればよい。
【0127】
・電源ユニット１０の側壁部に、開口部が設けられていなくてもよい。この場合、磁性体コア同士は、各電源ユニット１０において磁性体コアの端部を覆う保護層を介して対向しつつ磁気結合する。
【0128】
・連結機構として、フック６１Ａ及びねじ６１Ｂを有する例を示したが、これに限られない。例えば各電源ユニット１０にスライド機構が形成されており、他の電源ユニット１０に対してスライド可能かつ着脱可能に連結するようにしてもよい。
【0129】
・上記第１実施形態では、電力用コアが２つの電力用外側コアを有する例を示したが、３以上の電力用外側コアを有していてもよい。この場合に、電力用コアが有する電力用外側コアの数がＮ個（Ｎは２以上の整数）であれば、各電力用外側コア及び連結コアの断面積は、電力用中間コアの断面積の１／Ｎ以上であり、かつ電力用中間コアの断面積よりも小さければよい。
【0130】
・上記第１実施形態では、電源装置１００にマスタユニット３０が１つ含まれる例を示したが、これに限られず、マスタユニット３０が複数含まれていてもよい。また、電源装置１００に含まれる電源ユニット１０の全てが、マスタユニット３０であってもよい。電源装置１００にマスタユニット３０が複数含まれることで、マスタ回路１５０が実行する処理を分散させることができ、各マスタ回路１５０の処理負担を軽減することができる。
【0131】
・上記実施形態では、判定処理において、巻線のインピーダンスとして電力巻線ＬＰのインピーダンスＩＰを算出する例を示したが、これに代えて、又はこれに加えて通信巻線ＬＴのインピーダンスＩＰを算出するようにしてもよい。
【0132】
・上記実施形態では、判定処理において、各ユニット３０，４０のコントローラ１４２は、離間異常が発生していると判定した場合に、異常ユニットにおける給電機能又は出力機能を停止させる例を示したが、異常ユニットにおける給電機能又は出力機能を停止させることなく、離間異常の発生をマスタコントローラ１５１に通知するようにしてもよい。この場合、マスタコントローラ１５１は、機能停止指令を出力し、異常ユニットを含む全てのユニット３０，４０における電力変換回路１４０の給電機能及び出力機能を停止させるようにしてもよい。
【0133】
・上記実施形態では、電源装置１００を構成する各電源ユニット１０が、電力変換回路１４０及びマスタ回路１５０の少なくとも一方を含む例を示したが、これに限られない。電源装置１００を構成する複数の電源ユニット１０のうち少なくとも一つにおいて、電力変換回路１４０及びマスタ回路１５０の両方が含まれていなくてもよい。この場合、電力変換回路１４０及びマスタ回路１５０が含まれていない電源ユニット１０では、筐体２０内に磁性体コアのみが含まれることとなる。
【0134】
・上記実施形態では、光学式の距離センサにより離間距離ＬＲを検出する例を示したが、これに限られない。離間距離ＬＲを検出するセンサとして、圧力スイッチ等の機械式センサ、静電スイッチ等の電気式センサ、磁気スイッチ等の磁気式センサを用いてもよい。また、これらのセンサが配置される場所も各ユニット３０，４０の側壁部における開口部の近傍に限られず、各ユニット３０，４０の側壁部以外の部分、例えば各ユニット３０，４０の底板部、天板部、又は各ユニット３０，４０の内部に設けられてもよい。
【0135】
・上記実施形態では、電力用コアと通信用コアとが、同一の材質からなる例を示したが、電力用コアと通信用コアとの材質が異なっていてもよい。例えば、電力用コアがマンガン亜鉛からなり、通信用コアがニッケル亜鉛からなっていてもよい。
【0136】
・磁性体コアの端部が、筐体２０の開口部から外側に突出していなくてもよい。
【符号の説明】
【0137】
１０…電源ユニット、２０…筐体、６１，６２…連結機構、７０，８０…電力用コア、１００…電源装置、１４０…電力変換回路、ＬＰ…電力巻線。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】