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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】P2024164989
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】非接触給電装置
(51)【国際特許分類】
H02J 50/12 20160101AFI20241121BHJP
H02J 50/40 20160101ALI20241121BHJP
H02J 50/60 20160101ALI20241121BHJP
H02J 50/80 20160101ALI20241121BHJP
B60M 7/00 20060101ALI20241121BHJP
B60L 5/00 20060101ALI20241121BHJP
B60L 53/122 20190101ALI20241121BHJP
B60L 53/124 20190101ALI20241121BHJP
【ＦＩ】
H02J50/12
H02J50/40
H02J50/60
H02J50/80
B60M7/00 X
B60L5/00 B
B60L53/122
B60L53/124
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023080774
(22)【出願日】2023-05-16
(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】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中屋敷 侑生
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 将也
(72)【発明者】
【氏名】高橋 英介
(72)【発明者】
【氏名】山口 宜久
【テーマコード（参考）】
5H105
5H125
【Ｆターム（参考）】
5H105AA01
5H105AA11
5H105AA12
5H105BB05
5H105CC02
5H105DD10
5H105EE15
5H125AA01
5H125AC12
5H125AC25
5H125BE02
5H125CD03
5H125DD02
(57)【要約】
【課題】非接触給電装置の故障を早期に判断すること。
【解決手段】送電共振回路４２と、切替回路４４と、切替回路を制御するユニット制御部４６と、を備え、ユニット制御部は、非共振状態における検出部により検出された第１検出値を用いて非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第１異常判断処理と、共振状態における検出部により検出された第２検出値を用いて非接触給電装置は異常であるか否かと判断するための第２異常判断処理と、の少なくともいずれか一方を行う非接触給電装置。
【選択図】図１
【解決手段】送電共振回路４２と、切替回路４４と、切替回路を制御するユニット制御部４６と、を備え、ユニット制御部は、非共振状態における検出部により検出された第１検出値を用いて非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第１異常判断処理と、共振状態における検出部により検出された第２検出値を用いて非接触給電装置は異常であるか否かと判断するための第２異常判断処理と、の少なくともいずれか一方を行う非接触給電装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２次コイル（Ｌ２）を有する受電装置（８０）に非接触給電する非接触給電装置（１０，２１０）であって、
前記２次コイルと磁気結合可能な１次コイル（Ｌ１）と、１次コンデンサ（Ｃ１）とを有する送電共振回路（４２，４４２，５４２）と、
前記送電共振回路に予め定められた動作周波数の交流電力を供給する交流電源（１１）と、
前記送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替えるための切替回路（４４）と、
前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的または間接的に検出するための検出部（５１）と、
前記切替回路を制御するユニット制御部（４６）と、を備え、
前記ユニット制御部は、
前記非共振状態における前記検出部により検出された第１検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第１異常判断処理と、前記共振状態における前記検出部により検出された第２検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第２異常判断処理と、の少なくともいずれか一方を行い、
前記第１異常判断処理において、前記第１検出値は予め定められた第１基準範囲外であるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップにおいて、前記第１基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第１異常判断ステップとを行い、
前記第２異常判断処理において、前記第２検出値は予め定められた第２基準範囲外であるか否かを判断する第２判断ステップと、前記第２判断ステップにおいて、前記第２基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第２異常判断ステップとを行う、非接触給電装置。
前記２次コイルと磁気結合可能な１次コイル（Ｌ１）と、１次コンデンサ（Ｃ１）とを有する送電共振回路（４２，４４２，５４２）と、
前記送電共振回路に予め定められた動作周波数の交流電力を供給する交流電源（１１）と、
前記送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替えるための切替回路（４４）と、
前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的または間接的に検出するための検出部（５１）と、
前記切替回路を制御するユニット制御部（４６）と、を備え、
前記ユニット制御部は、
前記非共振状態における前記検出部により検出された第１検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第１異常判断処理と、前記共振状態における前記検出部により検出された第２検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第２異常判断処理と、の少なくともいずれか一方を行い、
前記第１異常判断処理において、前記第１検出値は予め定められた第１基準範囲外であるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップにおいて、前記第１基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第１異常判断ステップとを行い、
前記第２異常判断処理において、前記第２検出値は予め定められた第２基準範囲外であるか否かを判断する第２判断ステップと、前記第２判断ステップにおいて、前記第２基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第２異常判断ステップとを行う、非接触給電装置。
【請求項2】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断処理において、
前記第２判断ステップにおいて前記第２基準範囲外であると判断した場合に、前記第２検出値は、前記第２基準範囲よりも範囲の大きい回路基準範囲外であるか否かを判断する第３判断ステップをさらに行い、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外であると判断した場合に、前記非接触給電装置が有する回路に異常がある回路異常であると判断し、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外でないと判断した場合に、前記非接触給電装置に異物が付着した異物異常であると判断する、非接触給電装置。
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断処理において、
前記第２判断ステップにおいて前記第２基準範囲外であると判断した場合に、前記第２検出値は、前記第２基準範囲よりも範囲の大きい回路基準範囲外であるか否かを判断する第３判断ステップをさらに行い、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外であると判断した場合に、前記非接触給電装置が有する回路に異常がある回路異常であると判断し、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外でないと判断した場合に、前記非接触給電装置に異物が付着した異物異常であると判断する、非接触給電装置。
【請求項3】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置（６０）をさらに備え、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第１異常通知信号を送信し、前記第２異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第２異常通知信号を送信する、非接触給電装置。
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置（６０）をさらに備え、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第１異常通知信号を送信し、前記第２異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第２異常通知信号を送信する、非接触給電装置。
【請求項4】
請求項３に記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記複数の送電ユニットは配列されており、
前記送電制御装置は、
前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を受信した場合、前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を送信した前記送電ユニットの隣の送電ユニットに、前記送電共振回路を前記共振状態に設定することを禁止する第１禁止信号を送信する、非接触給電装置。
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記複数の送電ユニットは配列されており、
前記送電制御装置は、
前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を受信した場合、前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を送信した前記送電ユニットの隣の送電ユニットに、前記送電共振回路を前記共振状態に設定することを禁止する第１禁止信号を送信する、非接触給電装置。
【請求項5】
請求項３に記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記送電制御装置は、
前記複数の送電ユニットのうち、１つを前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う対象送電ユニットに設定し、
前記対象送電ユニットに検査許可信号を送信し、
前記対象送電ユニットは、前記検査許可信号を受信した場合、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記送電制御装置は、
前記複数の送電ユニットのうち、１つを前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う対象送電ユニットに設定し、
前記対象送電ユニットに検査許可信号を送信し、
前記対象送電ユニットは、前記検査許可信号を受信した場合、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
【請求項6】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記非接触給電装置の起動時に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
前記ユニット制御部は、前記非接触給電装置の起動時に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
【請求項7】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う前に、非接触給電可能な位置範囲に前記受電装置が位置するか否かを判断する受電装置判断ステップを行い、
前記受電装置判断ステップにおいて、前記受電装置が位置しないと判断した後に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う前に、非接触給電可能な位置範囲に前記受電装置が位置するか否かを判断する受電装置判断ステップを行い、
前記受電装置判断ステップにおいて、前記受電装置が位置しないと判断した後に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
【請求項8】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置をさらに備え、
前記送電制御装置は、前記ユニット制御部に検査許可信号を送信し、
前記ユニット制御部は、前記検査許可信号を受信すると、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行い、
前記送電制御装置は、前記受電装置に、前記検査許可信号の送信先である前記ユニット制御部が制御する前記切替回路によって状態が切り替えられる前記送電共振回路への接近を禁止する第２禁止信号を送信する、非接触給電装置。
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置をさらに備え、
前記送電制御装置は、前記ユニット制御部に検査許可信号を送信し、
前記ユニット制御部は、前記検査許可信号を受信すると、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行い、
前記送電制御装置は、前記受電装置に、前記検査許可信号の送信先である前記ユニット制御部が制御する前記切替回路によって状態が切り替えられる前記送電共振回路への接近を禁止する第２禁止信号を送信する、非接触給電装置。
【請求項9】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記非接触給電装置は、さらに、
前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、を有する結合回路と、
前記第２送電コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、
前記３次コイルに流れる電流を直接的に検出する第２電流センサと、
前記１次コイル近傍の磁束の大きさを検出する磁気センサと、を備え、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定し、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第１基準電圧範囲外であるか否かを判断する第４判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第１基準電流範囲外であるか否かを判断する第５判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第１基準磁束範囲外であるか否かを判断する第６判断ステップと、を行い、
前記第４判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第１基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第５判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第１基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第６判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第１基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記第１スイッチは短絡故障していると判断する、非接触給電装置。
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記非接触給電装置は、さらに、
前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、を有する結合回路と、
前記第２送電コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、
前記３次コイルに流れる電流を直接的に検出する第２電流センサと、
前記１次コイル近傍の磁束の大きさを検出する磁気センサと、を備え、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定し、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第１基準電圧範囲外であるか否かを判断する第４判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第１基準電流範囲外であるか否かを判断する第５判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第１基準磁束範囲外であるか否かを判断する第６判断ステップと、を行い、
前記第４判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第１基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第５判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第１基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第６判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第１基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記第１スイッチは短絡故障していると判断する、非接触給電装置。
【請求項10】
請求項９に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第２基準電圧範囲外であるか否かを判断する第７判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第２基準電流範囲外であるか否かを判断する第８判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第２基準磁束範囲外であるか否かを判断する第９判断ステップと、を行い、
前記第７判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第２基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第８判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第２基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第９判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第２基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記送電共振回路は故障していると判断する、非接触給電装置。
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第２基準電圧範囲外であるか否かを判断する第７判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第２基準電流範囲外であるか否かを判断する第８判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第２基準磁束範囲外であるか否かを判断する第９判断ステップと、を行い、
前記第７判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第２基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第８判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第２基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第９判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第２基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記送電共振回路は故障していると判断する、非接触給電装置。
【請求項11】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記非接触給電装置は、さらに、前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、付加コンデンサと、前記付加コンデンサと直列に接続される第３スイッチと、を有する結合回路を備え、
前記付加コンデンサと前記第３スイッチとの接続体は、前記３次コイルに並列に接続されており、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチおよび前記第３スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチと前記第２スイッチと前記第３スイッチとをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記非接触給電装置は、さらに、前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、付加コンデンサと、前記付加コンデンサと直列に接続される第３スイッチと、を有する結合回路を備え、
前記付加コンデンサと前記第３スイッチとの接続体は、前記３次コイルに並列に接続されており、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチおよび前記第３スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチと前記第２スイッチと前記第３スイッチとをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
【請求項12】
請求項１に記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路は、（ｉ）前記１次コイルと直列に接続する第１スイッチと、（ｉｉ）前記１次コイルと前記第１スイッチとの間に、前記１次コイルに並列に接続する第２スイッチと、をさらに有し、
前記１次コンデンサは、前記第１スイッチと前記１次コイルとの間に、前記１次コイルに並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定するとともに前記第２スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
前記送電共振回路は、（ｉ）前記１次コイルと直列に接続する第１スイッチと、（ｉｉ）前記１次コイルと前記第１スイッチとの間に、前記１次コイルに並列に接続する第２スイッチと、をさらに有し、
前記１次コンデンサは、前記第１スイッチと前記１次コイルとの間に、前記１次コイルに並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定するとともに前記第２スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、非接触給電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、非接触給電装置から非接触給電を受ける受電コイルに流れる誘導電流が第１の閾値以下の場合に、非接触給電装置が故障していると判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－７６６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、受電に際して、故障が判明し、受電できない事は不便であるため、早期に故障を判定する技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0006】
本開示の一形態によれば、２次コイル（Ｌ２）を有する受電装置（８０）に非接触給電する非接触給電装置（１０）が提供される。この非接触給電装置は、前記２次コイルと磁気結合可能な１次コイル（Ｌ１）と、１次コンデンサ（Ｃ１）とを有する送電共振回路（４２，４４２，５４２）と、前記送電共振回路に予め定められた動作周波数の交流電力を供給する交流電源（１１）と、前記送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替えるための切替回路（４４）と、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的または間接的に検出するための検出部（５１）と、前記切替回路を制御するユニット制御部（４６）と、を備える。前記ユニット制御部は、前記非共振状態における前記検出部により検出された第１検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第１異常判断処理と、前記共振状態における前記検出部により検出された第２検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第２異常判断処理と、の少なくともいずれか一方を行い、前記第１異常判断処理において、前記第１検出値は予め定められた第１基準範囲外であるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップにおいて、前記第１基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第１異常判断ステップとを行い、前記第２異常判断処理において、前記第２検出値は予め定められた第２基準範囲外であるか否かを判断する第２判断ステップと、前記第２判断ステップにおいて、前記第２基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第２異常判断ステップとを行う。
【0007】
この形態によれば、非接触給電装置で、第１異常判断処理と第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行うことにより、異常であると判断することができる。よって、非接触給電装置の故障を早期に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る非接触給電システムの概略構成図。
【図2】第１実施形態に係る非接触給電システムの回路図。
【図3】給電シーケンスのフローチャート。
【図4】第１実施形態に係る異常検出処理のフローチャート。
【図5】第２実施形態に係る非接触給電システムの回路図。
【図6】第２実施形態に係る故障と検出値の変化との第１の対応表。
【図7】第２実施形態に係る故障と検出値の変化との第２の対応表。
【図8】第２実施形態に係る各状態の正常時における各コイルの電流値を示す図。
【図9】第２実施形態に係る異常検出処理のフローチャート。
【図10】第３実施形態に係る非接触給電装置の回路図。
【図11】第３実施形態に係る各状態の正常時における各コイルの電流値を示す図。
【図12】第３実施形態に係る故障と検出値の変化との第１の対応表。
【図13】第３実施形態に係る故障と検出値の変化との第２の対応表。
【図14】第３実施形態に係る故障と検出値の変化との第３の対応表。
【図15】第３実施形態に係る異常検出処理の前半のフローチャート。
【図16】第３実施形態に係る異常検出処理の後半のフローチャート。
【図17】第４実施形態に係る非接触給電装置の回路図。
【図18】第４実施形態の故障と検出値の変化との第１の対応表。
【図19】第４実施形態の故障と検出値の変化との第２の対応表。
【図20】第５実施形態に係る非接触給電装置の回路図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．非接触給電システムの構成：
図１に示すように、非接触給電システム１は、非接触給電装置１０と、受電装置８０とを備える。本実施形態では、非接触給電装置１０は、道路ＲＳの下に埋設されている。受電装置８０は、道路ＲＳを走行する移動体としての車両ＶＥに搭載されている。車両ＶＥの走行中に、受電装置８０は、非接触給電装置１０から給電される。ここで、走行中とは、車両ＶＥが移動している場合と、信号待ち等で車両が停止している場合とを含む。車両ＶＥは、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。
Ａ１．非接触給電システムの構成：
図１に示すように、非接触給電システム１は、非接触給電装置１０と、受電装置８０とを備える。本実施形態では、非接触給電装置１０は、道路ＲＳの下に埋設されている。受電装置８０は、道路ＲＳを走行する移動体としての車両ＶＥに搭載されている。車両ＶＥの走行中に、受電装置８０は、非接触給電装置１０から給電される。ここで、走行中とは、車両ＶＥが移動している場合と、信号待ち等で車両が停止している場合とを含む。車両ＶＥは、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。
【0010】
非接触給電装置１０は、１次コイルとしての送電コイルＬ１を有する送電ユニット４０と、送電ユニット４０に給電する交流電源１１とを有する。交流電源１１は、複数の送電ユニット４０に対して予め定められた動作周波数の交流電力を供給する。詳細には、交流電源１１は系統電源から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源と、直流電源から供給される直流電力を動作周波数の交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換装置とを含む。複数の送電コイルＬ１は、道路ＲＳの延在方向に沿って配列されている。
【0011】
なお、受電装置８０が搭載される移動体は、道路ＲＳを走行する車両ＶＥに限られず、例えば、ＡＧＶ(無人搬送車)や、走行ロボットなどでもよい。また、送電ユニット４０は、道路ＲＳの下ではなく、道路ＲＳに隣接する歩道や駐車場、ＡＧＶが走行する経路に設置されてもよい。また、交流電源１１に対して、１つの送電ユニット４０が接続される構成としてもよい。
【0012】
受電装置８０は、負荷装置としてのバッテリ８４と、２次コイルとしての受電コイルＬ２を有する受電共振回路８１と、受電側制御部９６とを備えている。受電コイルＬ２は、送電コイルＬ１と磁気結合可能である。本実施形態では、受電コイルＬ２は、送電コイルＬ１と対向する位置である、車両ＶＥの下面に設けられている。
【0013】
受電コイルＬ２で受電された電力は、バッテリ８４に供給される。バッテリ８４は、供給される直流電力により充電される２次電池である。バッテリ８４に充電された電力は、走行のための駆動力などに用いられる。
【0014】
受電側制御部９６は、受電装置８０内の受電共振回路８１などの各部を制御する。受電側制御部９６は、ＥＣＵ（engine control unit）を含んで実現される。なお、ＥＣＵは、１つのマイクロコントローラーで実現されてもよく、複数のマイクロコントローラーを含んで実現されてもよい。
【0015】
Ａ２．非接触給電システムの回路構成：
図２に示すように、送電ユニット４０は、上記構成に加え、送電共振回路４２と、切替回路４４と、ユニット制御部４６を有する。送電共振回路４２は、送電コイルＬ１と、１次コンデンサとしての送電コンデンサＣ１と、第１スイッチＳＷ１とを有する。送電コンデンサＣ１は、送電共振回路４２を動作周波数にて共振状態とするとともに、送電共振回路４２を動作周波数にて非共振状態とする機能を有する。送電コンデンサＣ１は、第１送電コンデンサＣ１１と、第２送電コンデンサＣ１２とを含む。
図２に示すように、送電ユニット４０は、上記構成に加え、送電共振回路４２と、切替回路４４と、ユニット制御部４６を有する。送電共振回路４２は、送電コイルＬ１と、１次コンデンサとしての送電コンデンサＣ１と、第１スイッチＳＷ１とを有する。送電コンデンサＣ１は、送電共振回路４２を動作周波数にて共振状態とするとともに、送電共振回路４２を動作周波数にて非共振状態とする機能を有する。送電コンデンサＣ１は、第１送電コンデンサＣ１１と、第２送電コンデンサＣ１２とを含む。
【0016】
切替回路４４は、送電共振回路４２の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替える。ユニット制御部４６は、切替回路４４を制御する。ユニット制御部４６は、例えばマイクロコントローラーで実現されている。ユニット制御部４６のメモリには、後述する異常検出処理のプログラムが記憶されている。
【0017】
第１送電コンデンサＣ１１は、送電コイルＬ１と直列に接続されている。第２送電コンデンサＣ１２は第１スイッチＳＷ１と直列に接続されている。そして、第２送電コンデンサＣ１２と第１スイッチＳＷ１との接続体は、第１送電コンデンサＣ１１と並列に接続されている。第１スイッチＳＷ１は、２つのＦＥＴ（Field effect transistor）の各々のソース端子が接続された双方向スイッチである。２つのＦＥＴのゲート端子には、切替回路４４から出力される切替信号Ｓｉｇ１が入力される。これにより、第１スイッチＳＷ１のオン・オフ状態が制御される。
【0018】
第１スイッチＳＷ１にハイレベルの切替信号Ｓｉｇ１が入力されると、第１スイッチＳＷ１はオン状態、すなわち導通状態となり、第２送電コンデンサＣ１２に電流が流れる。ここで、第１送電コンデンサＣ１１と第２送電コンデンサＣ１２との合成容量と、送電コイルＬ１のインダクタンスとは、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが磁気結合した場合に、動作周波数で共振状態となる値に設定されている。これにより、第１スイッチＳＷ１はオン状態となると、第１送電コンデンサＣ１１と、第２送電コンデンサＣ１２と、送電コイルＬ１とにより、送電共振回路４２は共振状態となる。対して、第１スイッチＳＷ１にロウレベルの切替信号Ｓｉｇ１が入力されると、第１スイッチＳＷ１はオフ状態、すなわち非導通状態となる。そして、第１送電コンデンサＣ１１と送電コイルＬ１とにより形成される共振回路の共振振動数は、動作周波数からずれるため、送電共振回路４２は非共振状態となる。
【0019】
送電ユニット４０は、さらに、送電コイルＬ１に流れる電流の電流値を直接的または間接的に検出するための検出部としての第１電流センサ５１と、磁気センサ５２とを有する。本実施形態では、第１電流センサ５１は、送電コイルＬ１に流れる電流の電流値を直接的に検出し、検出した電流値を示す信号をユニット制御部４６に送信する。
【0020】
ここで、送電コイルＬ１に流れる電流の電流値を間接的に検出するとは、具体的には、例えば、送電コイルＬ１の電圧値や、送電コイルＬ１近傍の磁束密度や、第１送電コンデンサＣ１１の電圧を検出することをいう。送電コイルＬ１に流れる電流の電流値が大きいほど、送電コイルＬ１の電圧値が大きくなる。このため、送電コイルＬ１の電圧値を、送電コイルＬ１を流れる電流の電流値に換算することができる。送電コイルＬ１に流れる電流の電流値が大きいほど、送電コイルＬ１近傍の電流密度が大きくなる。このため、送電コイルＬ１近傍の磁束密度を、送電コイルＬ１を流れる電流の電流値に換算することができる。従って、送電コイルＬ１の電流値を検出するために、すなわち、検出部として、第１電流センサ５１に代えて、送電コイルＬ１の電圧値を検出する電圧センサや、送電コイルＬ１近傍の磁束密度を検出する磁気センサを用いてもよい。
【0021】
磁気センサ５２は、検出コイルＬｓｐを内蔵する。検出コイルＬｓｐは、送電コイルＬ１の近傍に配置されている。磁気センサ５２は、送電コイルＬ１近傍の磁束密度を検出し、検出した磁束密度を示す検出値をユニット制御部４６に送信する。本実施形態では、磁気センサ５２は、検出コイルＬｓｐに誘起された電圧を検出する電圧センサを内蔵する。検出する磁束密度が大きいほど、磁気センサ５２の検出する電圧値は大きくなる。
【0022】
受電装置８０は、受電コイルＬ２と受電コンデンサＣ２とを有する直列共振回路である受電共振回路８１を有する。
【0023】
Ａ３．給電シーケンス：
送電コイルＬ１は、道路ＲＳの延在方向に配列されており、受電コイルＬ２は、最寄りの送電コイルＬ１から非接触給電を受ける。送電ユニット４０は、待機状態と給電状態とのいずれかの状態に設定される。具体的には、待機状態に設定する場合、ユニット制御部４６は、切替回路４４に命令して、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定して送電共振回路４２を非共振状態に設定する。対して、給電状態に設定する場合、ユニット制御部４６は、切替回路４４に命令して、第１スイッチＳＷ１をオン状態に設定して送電共振回路４２を共振状態に設定する。待機状態において送電コイルＬ１に流れる待機電流は、給電状態において送電コイルＬ１に流れる給電電流よりも小さい。
送電コイルＬ１は、道路ＲＳの延在方向に配列されており、受電コイルＬ２は、最寄りの送電コイルＬ１から非接触給電を受ける。送電ユニット４０は、待機状態と給電状態とのいずれかの状態に設定される。具体的には、待機状態に設定する場合、ユニット制御部４６は、切替回路４４に命令して、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定して送電共振回路４２を非共振状態に設定する。対して、給電状態に設定する場合、ユニット制御部４６は、切替回路４４に命令して、第１スイッチＳＷ１をオン状態に設定して送電共振回路４２を共振状態に設定する。待機状態において送電コイルＬ１に流れる待機電流は、給電状態において送電コイルＬ１に流れる給電電流よりも小さい。
【0024】
送電ユニット４０は、起動時には待機状態に設定されている。そして、受電コイルＬ２の接近を検出すると、送電ユニット４０は、待機状態から給電状態に切り替えて、受電コイルＬ２に給電する。待機状態と給電状態との切替の詳細を示す給電シーケンスについて図３を用いて説明する。
【0025】
送電ユニット４０は、起動時に待機状態に設定されている。送電ユニット４０は、待機状態において、送電コイルＬ１に待機電流を流すことにより、送電コイルＬ１から磁束を発生させている。送電コイルＬ１に受電コイルＬ２が近づくと、受電装置８０は、図示しない２次側検出回路を用いて、送電コイルＬ１が発生する磁束を検出する。受電装置８０は、送電コイルＬ１が発生する磁束を検出すると、開始用磁束を発生させる。具体的には、受電装置８０は、図示しない磁束発生用コイルに交流電力を印加する。これにより、磁束発生用コイルは磁束を発生させる。発生させた磁束により磁気センサ５２の検出値が大きくなり、予め定められた基準値よりも大きくなる。
【0026】
ユニット制御部４６は、磁気センサ５２の検出値が第１基準値よりも大きくなると、送電コイルＬ１の近傍に受電コイルＬ２が位置していると判断する。対して、ユニット制御部４６は、磁気センサ５２の検出値が第２基準値以下なると、送電コイルＬ１の近傍に受電コイルＬ２が位置していないと判断する。なお、第１基準値と第２基準値とは同じ値と、異なる値とのいずれでもよい。以下の説明において、ユニット制御部４６が送電コイルＬ１の近傍に受電コイルＬ２が位置していると判断した場合を、単に「受電コイルＬ２が接近した場合」と記載する場合がある。ユニット制御部４６が送電コイルＬ１の近傍に受電コイルＬ２が位置していないと判断した場合を、単に「受電コイルＬ２が離脱した場合」と記載する場合がある。
【0027】
ユニット制御部４６は、図３のステップＳ１において、送電コイルＬ１の近傍に受電コイルＬ２が位置していると判断すると、ステップＳ３において、送電共振回路４２を共振状態に設定する。具体的には、ユニット制御部４６は、切替回路４４に命令して、切替信号Ｓｉｇ１を用いて、第１スイッチＳＷ１をオフ状態からオン状態に切り替える。送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが磁気的に結合している場合において、送電共振回路４２の共振周波数と、受電共振回路８１の共振周波数とは、略同一になるように設定されている。これにより、送電コイルＬ１と、受電コイルＬ２との磁界共振結合によって、受電コイルＬ２への非接触給電を行うことができる。
【0028】
ユニット制御部４６は、ステップＳ５において、送電コイルＬ１の近傍に受電コイルＬ２が位置していないと判断する、送電共振回路４２を非共振状態に設定する。具体的には、ユニット制御部４６は、切替回路４４に命令して、切替信号Ｓｉｇ１を用いて、第１スイッチＳＷ１をオン状態からオフ状態に切り替える。これにより、これにより、給電が停止され、送電ユニット４０は待機状態に設定される。
【0029】
Ａ４．異常検出処理：
送電ユニット４０が起動された後、ユニット制御部４６は、図４に示す異常検出処理を開始する。ステップＳ１０にて、ユニット制御部４６は、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在するか否かを判断する。具体的には、ユニット制御部４６は、磁気センサ５２の検出値が予め定められた第１基準値以下の場合に、給電可能な範囲に受電装置８０が存在しないと判断する。対して、ユニット制御部４６は、磁気センサ５２の検出値が第１基準値より大きい場合に、給電可能な範囲に受電装置８０が存在すると判断する。異常が発生しているか否かの判断は、受電コイルＬ２が給電可能な位置範囲に存在しない状態で行われる。そこで、ステップＳ１０において、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在すると判断した場合には、ユニット制御部４６は、受電装置８０が存在しないと判断するまで、ステップＳ１０を繰り返し実行する。
送電ユニット４０が起動された後、ユニット制御部４６は、図４に示す異常検出処理を開始する。ステップＳ１０にて、ユニット制御部４６は、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在するか否かを判断する。具体的には、ユニット制御部４６は、磁気センサ５２の検出値が予め定められた第１基準値以下の場合に、給電可能な範囲に受電装置８０が存在しないと判断する。対して、ユニット制御部４６は、磁気センサ５２の検出値が第１基準値より大きい場合に、給電可能な範囲に受電装置８０が存在すると判断する。異常が発生しているか否かの判断は、受電コイルＬ２が給電可能な位置範囲に存在しない状態で行われる。そこで、ステップＳ１０において、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在すると判断した場合には、ユニット制御部４６は、受電装置８０が存在しないと判断するまで、ステップＳ１０を繰り返し実行する。
【0030】
ステップＳ１０において、給電可能な範囲に受電装置８０が存在しないと判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ１４において、ユニット制御部４６は、第１電流センサ５１の検出値を取得する。なお、送電ユニット４０の状態は、非共振状態から変更されていないため、ステップＳ１４にて取得される第１電流センサ５１の検出値は、すなわち、非共振状態における検出値である。
【0031】
ステップＳ２０において、ユニット制御部４６は、取得した電流値は、予め定められた基準範囲外であるか否かを判断する。具体的に、基準範囲とは、予め定められた基準値以下の範囲である。そして、ユニット制御部４６は、取得した電流値が基準値より大きい場合には、基準範囲外であると判断する。一方、ユニット制御部４６は、取得した検出値が基準値以下である場合には、基準範囲外でない、すなわち、基準範囲内であると判断する。
【0032】
送電ユニット４０は、待機状態に設定されているため、送電共振回路４２が故障していない正常時には、送電コイルＬ１には待機電流が流れている。従って、送電コイルＬ１に流れる電流が正常時よりも大きい場合には、送電共振回路４２が故障していると判断することができる。この場合の故障とは、具体的には、第１スイッチＳＷ１の短絡故障と、第１送電コンデンサＣ１１の短絡故障とが考えられる。ここで、短絡故障とは、常時導通状態となる故障である。このような故障は、不必要な、送電コイルＬ１からの磁束の発生を招くため、早期に検出することが好ましい。
【0033】
ステップＳ２０にて使用される基準値とは、正常時の待機電流よりも大きい値であり、実験などにより予め定められている。
【0034】
ステップＳ２０において、検出値が基準範囲外でないと判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ２２において、送電ユニット４０は正常であると判断し、給電許可状態に設定する。給電許可状態とは、給電シーケンスを実行可能な状態である。一方、ステップＳ２０において、検出値が基準範囲外であると判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ２４において、送電ユニット４０は異常であると判断し、給電禁止状態に設定する。給電禁止状態とは、給電シーケンスを実行不可能な状態である。給電禁止状態では、送電ユニット４０は、常時、待機状態に設定される。ユニット制御部４６は、ステップＳ２２の実行後と、ステップＳ２４の実行後に本処理シーケンスを終了する。
【0035】
ステップＳ１４において、ユニット制御部４６が取得する検出値を第１検出値とも呼ぶ。ステップＳ２０を第１判断ステップとも呼ぶ。ステップＳ２４を第１異常判断ステップとも呼ぶ。ステップＳ２０とステップＳ２４とを合わせて第１異常判断処理とも呼ぶ。
【0036】
以上説明した第１実施形態によれば、ユニット制御部４６は、ステップＳ１４において、非共振状態における検出値を取得し、ステップＳ２０において、検出値が基準範囲外であるか否かを判断することにより、非接触給電装置１０は異常であるか、すなわち故障しているか否かを判断する。よって、給電動作とは異なる時期に、事前に非接触給電装置１０が故障しているか否かを判断することができ、早期に非接触給電装置１０の故障を判断できる。
【0037】
また、ユニット制御部４６は、起動時、すなわち起動した後、待機状態から給電状態に切り替える前に異常検出処理を行う。これにより、非接触給電装置１０が故障した状態での、待機状態から給電状態への切り替えを避けることができる。
【0038】
Ｂ．第２実施形態：
図５に示し本実施形態に係る非接触給電装置２１０は、送電制御装置６０を有する点と、送電ユニット２４０の回路構成と、異常検出処理の処理内容とが、上記第１実施形態とは異なる。上記第１実施形態と同一の構成および同一の処理ステップには同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
図５に示し本実施形態に係る非接触給電装置２１０は、送電制御装置６０を有する点と、送電ユニット２４０の回路構成と、異常検出処理の処理内容とが、上記第１実施形態とは異なる。上記第１実施形態と同一の構成および同一の処理ステップには同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
【0039】
Ｂ１．非接触給電システムの回路構成：
図５に示すように、送電ユニット２４０は、結合回路４８を有する。結合回路４８は、送電ユニット２４０と受電装置８０との電力伝送経路を形成または遮断するために用いられる。結合回路４８は、３次コイルＬ３と、３次コンデンサＣ３と、第２スイッチＳＷ２とを有する。３次コンデンサＣ３と、第２スイッチＳＷ２とは、３次コイルＬ３に並列に接続されている。第２スイッチＳＷ２は、第１スイッチＳＷ１と同様の双方向スイッチである。３次コイルＬ３は、送電コイルＬ１と磁気結合可能な位置に配置されている。これにより、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが磁気結合する場合には、送電コイルＬ１と、受電コイルＬ２と、３次コイルＬ３とが互いに磁気結合する。
図５に示すように、送電ユニット２４０は、結合回路４８を有する。結合回路４８は、送電ユニット２４０と受電装置８０との電力伝送経路を形成または遮断するために用いられる。結合回路４８は、３次コイルＬ３と、３次コンデンサＣ３と、第２スイッチＳＷ２とを有する。３次コンデンサＣ３と、第２スイッチＳＷ２とは、３次コイルＬ３に並列に接続されている。第２スイッチＳＷ２は、第１スイッチＳＷ１と同様の双方向スイッチである。３次コイルＬ３は、送電コイルＬ１と磁気結合可能な位置に配置されている。これにより、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが磁気結合する場合には、送電コイルＬ１と、受電コイルＬ２と、３次コイルＬ３とが互いに磁気結合する。
【0040】
３次コンデンサＣ３の容量値は、送電コイルＬ１と、受電コイルＬ２と、３次コイルＬ３とが互いに磁気結合した場合に、３次コイルＬ３と３次コンデンサＣ３とで形成される並列共振回路が共振状態となる値に設定されている。
【0041】
受電装置８０は、第１実施形態と同様に移動体に搭載されており、送電コイルＬ１に受電コイルＬ２が接近した場合には、ユニット制御部４６は、送電共振回路４２および結合回路４８を非共振状態から共振状態に切り替えて、送電ユニット４０を待機状態から給電状態に切り替える。具体的には、切替回路４４は、上記のように、第１スイッチＳＷ１をオフ状態からオン状態に切り替えるとともに、第２スイッチＳＷ２をオン状態からオフ状態に切り替える。第２スイッチＳＷ２は、オフ状態に切り替えられると、３次コイルＬ３と３次コンデンサＣ３とで形成される並列共振回路が共振状態となる。これにより、送電コイルＬ１には給電電流が流れ、受電コイルＬ２に非接触給電される。
【0042】
対して、受電コイルＬ２が離脱した場合には、ユニット制御部４６は、送電共振回路４２および結合回路４８を共振状態から非共振状態に切り替えて、送電ユニット４０を給電状態から待機状態に切り替える。具体的には、切替回路４４は、上記のように、第１スイッチＳＷ１をオン状態からオフ状態に切り替えるとともに、第２スイッチＳＷ２をオフ状態からオン状態に切り替える。第２スイッチＳＷ２がオン状態に切り替えられると、３次コイルＬ３の両端子が短絡されるため、結合回路４８は非共振状態になる。これにより、送電ユニット４０は、送電コイルＬ１に給電電流よりも小さい待機電流が流れる待機状態に切り替えられる。
【0043】
送電コイルＬ１は、配列されており、受電コイルＬ２は、配列されている送電コイルＬ１のうち、最寄りの送電コイルＬ１から給電される。つまり、配列されている複数の送電コイルＬ１は、配置順に、順次、待機状態から給電状態に切り替えられる。このため、給電状態に設定されている送電ユニット４０の送電コイルＬ１が発生させる磁束が、隣の待機状態に設定されている送電ユニット４０の送電コイルＬ１を貫く場合が生じ得る。ここで、結合回路４８が非共振状態に設定されていることにより、送電コイルＬ１に流れる待機電流を小さくすることができる。
【0044】
さらに、待機状態において、結合回路４８は、受電コイルＬ２の接近を検出するための磁気センサとしても機能する。待機状態では、第２スイッチＳＷ２がオン状態に設定されるため、３次コイルＬ３に誘起された電流は、導通状態の第２スイッチＳＷ２を流れる。３次コイルＬ３に流れる電流は後述の第２電流センサ５４により検出することができる。第１実施形態では、給電シーケンスにおける、図３のステップＳ１では、磁気センサ５２が用いられる。これに対して、本実施形態では、給電シーケンスにおける受電コイルＬ２の接近は、第２電流センサ５４を用いて行われる。給電シーケンスにおける受電コイルＬ２の離脱は、第１電流センサ５１を用いて行われる。なお、本実施形態においても、受電コイルＬ２の接近と離脱とを、第１実施形態と同様に、磁気センサ５２を用いて行われてもよい。後述するように、第２電流センサ５４の検出値は、異常検出処理に用いられる。つまり、受電コイルＬ２の接近を検出するための第２電流センサ５４を異常検出処理に用いることができる。このため、新たなセンサを追加することなく、異常検出処理を行うことができる。
【0045】
送電ユニット２４０は、第１電流センサ５１と、磁気センサ５２とに加え、電圧センサ５３と、第２電流センサ５４とを備える。電圧センサ５３は、第２送電コンデンサＣ１２の電圧値を検出し、検出した電圧値を示す信号をユニット制御部４６に送信する。第２電流センサ５４は、３次コイルＬ３に流れる電流の電流値を直接的に検出し、検出した電流値を示す信号をユニット制御部４６に送信する。本実施形態では、第１電流センサ５１に加え、電圧センサ５３と、第２電流センサ５４と、第２電流センサ５４と、磁気センサ５２とが異常検出処理に使用される。第１電流センサ５１が検出する電流値と、磁気センサ５２が検出する電圧値と、電圧センサ５３が検出する電圧値と、第２電流センサ５４が検出する電流値とを検出値と総称する。
【0046】
送電制御装置６０は、各送電ユニット２４０と通信可能である。具体的には、送電制御装置６０は、ユニット制御部４６と通信可能である。送電制御装置６０は、例えば、マイクロコントローラーを含んで実現される。
【0047】
Ｂ２．異常判断処理の概要：
図６および図７は、故障個所と、各検出値の変化とをまとめた表である。検出値の変化とは、詳細には、正常時の検出値に対する異常時の検出値の変化を示す。表中の「増加」とは、故障していない正常時に対して、故障している異常時の検出値が大きくなることを示す。表中の「減少」とは、正常時に対して、検出値が小さくなることを示す。表中の「－」とは、正常時に対して変動がないか、変化量が小さいことを示す。また、表中の「Ｉ（Ｌ１）」は、第１電流センサ５１の電流値を示す。表中の「Ｉ（Ｌ３）」は、第２電流センサ５４の電流値を示す。表中の「Ｖ（Ｃ１２）」は、電圧センサ５３の電圧値を示す。表中の「φ（Ｌ１）」は、磁気センサ５２の電圧値が示す磁束密度を示す。
図６および図７は、故障個所と、各検出値の変化とをまとめた表である。検出値の変化とは、詳細には、正常時の検出値に対する異常時の検出値の変化を示す。表中の「増加」とは、故障していない正常時に対して、故障している異常時の検出値が大きくなることを示す。表中の「減少」とは、正常時に対して、検出値が小さくなることを示す。表中の「－」とは、正常時に対して変動がないか、変化量が小さいことを示す。また、表中の「Ｉ（Ｌ１）」は、第１電流センサ５１の電流値を示す。表中の「Ｉ（Ｌ３）」は、第２電流センサ５４の電流値を示す。表中の「Ｖ（Ｃ１２）」は、電圧センサ５３の電圧値を示す。表中の「φ（Ｌ１）」は、磁気センサ５２の電圧値が示す磁束密度を示す。
【0048】
本実施形態では、送電共振回路４２に加え、結合回路４８を有するため、送電共振回路４２の共振状態と非共振状態との状態に代えて、送電ユニット２４０の待機状態と給電状態とを用いて説明する。なお、送電共振回路４２と結合回路４８とのそれぞれの共振状態と非共振状態との状態と、送電ユニット２４０の待機状態と給電状態との対応関係は上記の通りである。
【0049】
待機状態では、送電共振回路４２と結合回路４８とのいずれも非共振状態に設定されている。このため、図８に示すように、送電コイルＬ１に流れる電流と、３次コイルＬ３に流れる電流とは、いずれも小さい。給電状態では、送電共振回路４２と結合回路４８とのいずれも共振状態に設定されている。正常時においても、送電コイルＬ１に流れる電流値と、３次コイルＬ３に流れる電流値とは異なる。また、送電コイルＬ１について、待機状態における電流値と、給電状態における電流値とは異なる。そこで、異常検出処理で使用する基準値は、各検出値と、待機状態と給電状態との各状態との組み合わせ毎に設定されている。
【0050】
第１スイッチＳＷ１を除く回路素子に故障はなく、第１スイッチＳＷ１が短絡故障なった場合の検出値の変化を例示して説明する。図６に示すように、第１スイッチＳＷ１が短絡故障なった場合、待機状態では、第１電流センサ５１の電流値と、電圧センサ５３の電圧値と、第２電流センサ５４の電流値と、磁気センサ５２の検出値とのいずれもが正常時に対して増加する。
【0051】
待機状態では、第１スイッチＳＷ１はオフ状態に設定されるため、正常時には、上記の通り、送電コイルＬ１には、給電状態よりも小さな待機電流が流れる。しかし、第１スイッチＳＷ１が短絡故障すると、送電共振回路４２の状態は、給電状態とほぼ同じ状態となるため、送電コイルＬ１には、給電電流と同程度の電流が流れて、第１電流センサ５１の検出値は増加する。そして、送電コイルＬ１に流れる電流が増加することにより、磁気結合している３次コイルＬ３に流れる電流も増加する。よって、第２電流センサ５４検出値は増加する。送電コイルＬ１に直列に接続されている第２送電コンデンサＣ１２に流れる電流も増加するため、電圧センサ５３の検出値も増加する。送電コイルＬ１に流れる電流が増加することにより、磁気結合している検出コイルＬｓｐに流れる電流も増加する。よって、磁気センサ５２の検出値も増加する。
【0052】
対して、給電状態では、第１スイッチＳＷ１が短絡故障した場合でも、検出値は大きく変動しない。給電状態の時には、第１スイッチＳＷ１は、オン状態に設定されるため、第１スイッチＳＷ１が短絡故障した場合との大きな差異はないからである。
【0053】
第１スイッチＳＷ１が開放故障した場合には、給電状態では、送電共振回路４２の状態が正常時の待機状態とほぼ同じ状態となるため、第１電流センサ５１の電流値と、電圧センサ５３の電圧値と、第２電流センサ５４の電流値と、磁気センサ５２の磁束密度とのいずれもが正常時に対して減少する。対して、第１スイッチＳＷ１が開放故障した場合には、待機状態では、第１スイッチＳＷ１は、オフ状態に設定されるため、第１スイッチＳＷ１が開放故障した場合との大きな差異はないからである。
【0054】
以上のように、待機状態に加え、給電状態における各検出値を用いることにより、待機状態だけでは検出できない故障を検出することができる。さらに、待機状態における各検出値の変化と、給電状態における各検出値の変化とを比較することによって、故障している回路素子を特定することや、短絡故障や開放故障などの故障モードを特定することができる。
【0055】
図６の「Ｃ低下」とはコンデンサの容量値の低下を示す。図７の「Ｌ増加」とはコイルのインダクタンスの増加を示す。図７の「Ｌ低下」とはコイルのインダクタンスの低下を示す。図７の「異物（金属など）」と「異物（磁性材など）」については後述する。
【0056】
Ｂ３．異常判断処理の詳細：
図９に示すように、ユニット制御部４６は、ステップＳ１０において、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在しないと判断した場合に、ステップＳ１４に処理を進める。送電コイルＬ１と磁気結合可能な位置範囲に受電コイルＬ２が存在する場合には、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との結合の程度によって、送電コイルＬ１に流れる電流値は変動する。そこで、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在しないと判断した場合に、異常か否かの判断を行うことにより、異常か否かの判断を精度良く行うことができる。
図９に示すように、ユニット制御部４６は、ステップＳ１０において、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在しないと判断した場合に、ステップＳ１４に処理を進める。送電コイルＬ１と磁気結合可能な位置範囲に受電コイルＬ２が存在する場合には、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との結合の程度によって、送電コイルＬ１に流れる電流値は変動する。そこで、給電可能な位置範囲に受電装置８０が存在しないと判断した場合に、異常か否かの判断を行うことにより、異常か否かの判断を精度良く行うことができる。
【0057】
ステップＳ１４において、ユニット制御部４６は、待機状態における各検出値を取得し、取得した検出値を内蔵するメモリに記憶する。ここで、各検出値とは、第１電流センサ５１の電流値と、電圧センサ５３の電圧値と、第２電流センサ５４の電流値と、磁気センサ５２の電圧値とを示す。ステップ１６において、ユニット制御部４６は、送電ユニット２４０を給電状態に設定する。ステップＳ１８において、ユニット制御部４６は、各検出値を取得して、取得した各検出値を内蔵するメモリに記憶する。
【0058】
ステップＳ２０において、待機状態における検出値は、第１基準範囲外であるか否かを判断する。第１基準範囲とは、待機状態における検出値について異常か否かを判断するための基準範囲である。対して、次のステップＳ２１の第２基準範囲とは、給電状態における検出値について異常か否かを判断するための基準範囲である。第１基準範囲と第2基準範囲とを総称して基準範囲とも呼ぶ。
【0059】
ステップＳ２０は、具体的には、４つの検出値の各々について、検出値と、予め定められている下限基準値と上限基準値とを比較することによって行われる。検出値が下限基準値よりも小さい場合と、検出値が上限基準値よりも大きい場合とには、第１基準範囲外であると判断される。対して、検出値が下限基準値以上であって、上限基準値以下の場合には、第１基準範囲外ではない、すなわち第１基準範囲内であると判断される。
【0060】
なお、検出値が下限基準値よりも小さい場合とは、図６および図７における「減少」に対応する。検出値が上限基準値よりも大きい場合とは、図６および図７における「増加」に対応する。検出値が下限基準値以上であって、上限基準値以下の場合とは、図６および図７における「－」に対応する。
【0061】
ユニット制御部４６は、４つの検出値の各々について、第１基準範囲外であるか否かを判断した結果、４つの検出値の少なくとも１つの検出値が第１基準範囲外であると判断した場合には、ステップＳ２０において、第１基準範囲外であると判断する。対して、４つの検出値のすべての検出値が第１基準範囲外でない、すなわち、第１基準範囲内である場合には、ステップＳ２０において、ユニット制御部４６は、第１基準範囲外でないと判断する。
【0062】
ステップＳ２０において、待機状態における検出値は、第１基準範囲外でないと判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ２１において、給電状態における検出値は、第２基準範囲内であるか否かを判断する。具体的には、ステップＳ２０と同様に、４つの検出値の各々について、検出値と第２基準範囲とを比較して、４つの検出値の少なくとも１つの検出値が第２基準範囲外である場合には、ステップＳ２１において、第２基準範囲外であると判断する。一方、各検出値を、第２基準範囲と比較して、４つの検出値のすべての検出値が第２基準範囲外でない、すなわち、第２基準範囲内である場合には、ステップＳ２１において、ユニット制御部４６は、第２基準範囲外でないと判断する。
【0063】
ステップＳ２１において、給電状態における検出値は、第２基準範囲外でないと判断した場合、待機状態と給電状態とのいずれにおいても検出値は、基準範囲内であるため、ユニット制御部４６は、ステップＳ２２において、送電ユニット４０は正常であると判断し、給電許可状態に設定して、本処理ルーチンを終了する。
【0064】
ステップＳ２１において、給電状態における検出値は、第２基準範囲外であると判断した場合、待機状態における検出値が第１基準範囲外であり、異常であるため、ユニット制御部４６は、処理をステップＳ３８に進める。
【0065】
ステップＳ２０において、待機状態における検出値は、第１基準範囲外であると判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ２４において、異常と判断するとともに、送電ユニット２４０を給電禁止状態に設定する。ステップＳ３２において、ユニット制御部４６は、待機状態において異常と判断されたことを示す第１異常通知信号を送電制御装置６０に送信する。
【0066】
ステップＳ３４において、ユニット制御部４６は、ステップＳ２１と同様に、給電状態における検出値は、第２基準範囲外であるか否かを判断する。給電状態における検出値は、第２基準範囲外でないと判断した場合、ユニット制御部４６は、本処理ルーチンを終了する。対して、給電状態における検出値は、第２基準範囲外であると判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ３８において、異常と判断するとともに、送電ユニット２４０を給電禁止状態に設定する。ステップＳ４０において、ユニット制御部４６は、給電状態において異常と判断されたことを示す第２異常通知信号を送電制御装置６０に送信して、送電ユニット２４０を給電禁止状態に設定した後、本処理ルーチンを終了する。
【0067】
ステップＳ１８において、ユニット制御部４６が取得する検出値を第２検出値とも呼ぶ。ステップＳ２１およびステップＳ３４を第２判断ステップとも呼ぶ。ステップＳ３８を第２異常判断ステップとも呼ぶ。ステップＳ３４とステップＳ３８とを合わせて第２異常判断処理とも呼ぶ。ステップＳ１０を受電装置判断ステップとも呼ぶ。
【0068】
以上説明した第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。また、ユニット制御部４６は、ステップＳ２４において、異常と判断した場合、ステップＳ３２において、第１異常通知信号を送電制御装置６０に送信する。ユニット制御部４６は、ステップＳ３８において、異常と判断した場合、ステップＳ４０において、第２異常通知信号を送電制御装置６０に送信する。これにより、送電制御装置６０は、第１異常通知信号と、第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を受信した場合に、応対する処理を行うことができる。応対する処理として、例えば、交流電源１１から送電ユニット２４０への給電を停止することができる。これにより、例えば、送電ユニット２４０から磁束が発生することにより、２次故障を抑制することができる。また、応対する処理として、例えば、非接触給電装置１０の管理者へ故障の修理を促すことができる。
【0069】
また、ユニット制御部４６は、ステップＳ１０において、非接触給電可能な位置範囲に受電装置８０が位置しないと判断した場合に、検出値を基準範囲と比較するステップＳ２０とステップＳ３４とを行う。これにより、異常か否かの判断を精度良く行うことができる。
【0070】
Ｃ．第２実施形態の他の形態１：
本実施形態では、ユニット制御部４６は、図９のステップＳ２４の後に、電圧センサ５３の検出値が予め定められた第１基準電圧範囲外であるか否かを判断する第４判断ステップと、第２電流センサ５４の検出値が予め定められた第１基準電流範囲外であるか否かを判断する第５判断ステップと、磁気センサ５２の検出値が予め定められた第１基準磁束範囲外であるか否かを判断する第６判断ステップと、を行う。その後、ユニット制御部４６は、第４判断ステップにおいて、電圧センサ５３の検出値が第１基準電圧範囲外であると判断し、かつ、第５判断ステップにおいて、第２電流センサ５４の検出値が第１基準電流範囲外であると判断し、かつ、第６判断ステップにおいて、磁気センサ５２の検出値が第１基準磁束範囲外であると判断した場合に、第１スイッチＳＷ１は短絡故障していると判断する。この形態によれば、故障が、第１スイッチＳＷ１の短絡故障であると特定することができる。
本実施形態では、ユニット制御部４６は、図９のステップＳ２４の後に、電圧センサ５３の検出値が予め定められた第１基準電圧範囲外であるか否かを判断する第４判断ステップと、第２電流センサ５４の検出値が予め定められた第１基準電流範囲外であるか否かを判断する第５判断ステップと、磁気センサ５２の検出値が予め定められた第１基準磁束範囲外であるか否かを判断する第６判断ステップと、を行う。その後、ユニット制御部４６は、第４判断ステップにおいて、電圧センサ５３の検出値が第１基準電圧範囲外であると判断し、かつ、第５判断ステップにおいて、第２電流センサ５４の検出値が第１基準電流範囲外であると判断し、かつ、第６判断ステップにおいて、磁気センサ５２の検出値が第１基準磁束範囲外であると判断した場合に、第１スイッチＳＷ１は短絡故障していると判断する。この形態によれば、故障が、第１スイッチＳＷ１の短絡故障であると特定することができる。
【0071】
なお、第１基準電圧範囲、第１基準電流範囲と、第１基準電圧範囲とは、実験などにより予め定められている。
【0072】
さらに、第１スイッチＳＷ１は短絡故障していると判断した場合に、ユニット制御部４６は、第１スイッチＳＷ１は短絡故障していることを示す通知信号を送電制御装置６０に送信してもよい。通知信号を送信することにより、例えば、非接触給電装置１０の管理者は、予め故障個所が特定されているため、非接触給電装置１０を早期に修理することができる。
【0073】
Ｄ．第２実施形態の他の形態２：
本実施形態では、ユニット制御部４６は、ステップＳ３８の後に、電圧センサ５３の検出値が予め定められた第２基準電圧範囲外であるか否かを判断する第７判断ステップと、第２電流センサ５４の検出値が予め定められた第２基準電流範囲外であるか否かを判断する第８判断ステップと、磁気センサ５２の検出値が予め定められた第２基準磁束範囲外であるか否かを判断する第９判断ステップと、を行う。その後、ユニット制御部４６は、第７判断ステップにおいて、電圧センサ５３の検出値が第２基準電圧範囲外であると判断し、かつ、第８判断ステップにおいて、第２電流センサ５４の検出値が第２基準電流範囲外であると判断し、かつ、第９判断ステップにおいて、磁気センサ５２の検出値が第２基準磁束範囲外であると判断した場合に、送電共振回路４２は故障していると判断する。この形態によれば、送電共振回路４２が故障していると特定することができる。故障個所を特定することにより、上記「第２実施形態の他の形態１」と同様の効果を奏することができる。
本実施形態では、ユニット制御部４６は、ステップＳ３８の後に、電圧センサ５３の検出値が予め定められた第２基準電圧範囲外であるか否かを判断する第７判断ステップと、第２電流センサ５４の検出値が予め定められた第２基準電流範囲外であるか否かを判断する第８判断ステップと、磁気センサ５２の検出値が予め定められた第２基準磁束範囲外であるか否かを判断する第９判断ステップと、を行う。その後、ユニット制御部４６は、第７判断ステップにおいて、電圧センサ５３の検出値が第２基準電圧範囲外であると判断し、かつ、第８判断ステップにおいて、第２電流センサ５４の検出値が第２基準電流範囲外であると判断し、かつ、第９判断ステップにおいて、磁気センサ５２の検出値が第２基準磁束範囲外であると判断した場合に、送電共振回路４２は故障していると判断する。この形態によれば、送電共振回路４２が故障していると特定することができる。故障個所を特定することにより、上記「第２実施形態の他の形態１」と同様の効果を奏することができる。
【0074】
Ｅ．第２実施形態の他の形態３：
本実施形態は、図７の「異物（金属など）」と「異物（磁性材など）」に対応する。金属や磁性材などの異物が、送電コイルＬ１近傍に付着した場合には、送電コイルＬ１のインダクタンスと、送電コイルＬ１と磁気結合する３次コイルＬ３のインダクタンスとが変化する。従って、給電状態における検出値が変化する。
本実施形態は、図７の「異物（金属など）」と「異物（磁性材など）」に対応する。金属や磁性材などの異物が、送電コイルＬ１近傍に付着した場合には、送電コイルＬ１のインダクタンスと、送電コイルＬ１と磁気結合する３次コイルＬ３のインダクタンスとが変化する。従って、給電状態における検出値が変化する。
【0075】
ただし、異物の付着は、回路素子の故障よりも、検出値の変化量は小さい。そこで、本実施形態では、検出値の変化量が比較的小さい場合には、異物による故障であると判断し、検出値の変化量が比較的大きい場合には、回路素子の故障であると判断する。詳細には、本実施形態では、図９のステップ２１およびステップＳ３４の第２基準範囲は、異物による故障か否かの判断に使用される。そして、第２基準範囲外よりも範囲の大きい回路基準範囲が、回路素子の故障であるか否かの判断に使用される。
【0076】
ユニット制御部４６は、ステップＳ３４において、検出値は、第２基準範囲外であると判断した場合に、第２基準範囲外よりも範囲の大きい回路基準範囲外であるか否かを判断する第３判断ステップを行う。その後、ユニット制御部４６は、第３判断ステップにおいて、回路基準範囲外であると判断した場合に、非接触給電装置２１０が有する回路に異常がある回路異常であると判断する。対して、第３判断ステップにおいて、回路基準範囲外でないと判断した場合に、非接触給電装置２１０に異物が付着した異物異常であると判断する。
【0077】
この形態によれば、故障の原因が、回路素子と、異物とのいずれであるかを区別することできる。故障個所が回路素子か異物であるかを特定することにより、上記「第２実施形態の他の形態１」と同様の効果を奏することができる。
【0078】
なお、図７の「増加／減少」とは、送電コイルＬ１や受電コイルＬ２のインダクタンスとの大小関係により、電流値が正常時に対して増加する場合と、減少する場合とがあることを示している。
【0079】
Ｆ．第３実施形態：
図１０に示す本実施形態に係る送電ユニット３４０は、結合回路３４８の回路構成が第２実施形態に係る結合回路４８と異なる。また、異常判断処理の処理内容が第２実施形態とは異なる。上記各実施形態と同じ構成および同じ処理ステップには同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
図１０に示す本実施形態に係る送電ユニット３４０は、結合回路３４８の回路構成が第２実施形態に係る結合回路４８と異なる。また、異常判断処理の処理内容が第２実施形態とは異なる。上記各実施形態と同じ構成および同じ処理ステップには同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
【0080】
Ｆ１．非接触給電装置の回路構成：
本実施形態の結合回路３４８は、第２実施形態の結合回路４８にさらに、付加コンデンサＣ４と、第３スイッチＳＷ３とを備える。付加コンデンサＣ４と第３スイッチＳＷ３とは、送電共振回路４２の第１スイッチＳＷ１と第２送電コンデンサＣ１２と同様に機能する。すなわち、付加コンデンサＣ４は、第３スイッチＳＷ３と直列に接続されており、付加コンデンサＣ４と第３スイッチＳＷ３との接続体は、３次コンデンサＣ３と並列に接続されている。第３スイッチＳＷ３の状態をオフ状態とオン状態との間で切り替えることにより、３次コイルＬ３を含むＬＣ並列共振回路の容量値が変更される。具体的には、結合回路３４８を共振状態に設定する場合には、第２スイッチＳＷ２がオフ状態に設定されるとともに、第３スイッチＳＷ３はオン状態に設定される。対して、結合回路３４８を非共振状態に設定する場合には、第２スイッチＳＷ２はオフ状態に設定されるとともに、第３スイッチＳＷ３はオフ状態に設定される。結合回路３４８では、第２スイッチＳＷ２に加えて、第３スイッチＳＷ３を用いても非共振状態に設定することができる。よって、例えば、第２スイッチＳＷ２が常時オフ状態となる開放故障が発生した場合にも、第３スイッチＳＷ３を用いて、３次共振回路９４８を非共振状態に設定することができる。
本実施形態の結合回路３４８は、第２実施形態の結合回路４８にさらに、付加コンデンサＣ４と、第３スイッチＳＷ３とを備える。付加コンデンサＣ４と第３スイッチＳＷ３とは、送電共振回路４２の第１スイッチＳＷ１と第２送電コンデンサＣ１２と同様に機能する。すなわち、付加コンデンサＣ４は、第３スイッチＳＷ３と直列に接続されており、付加コンデンサＣ４と第３スイッチＳＷ３との接続体は、３次コンデンサＣ３と並列に接続されている。第３スイッチＳＷ３の状態をオフ状態とオン状態との間で切り替えることにより、３次コイルＬ３を含むＬＣ並列共振回路の容量値が変更される。具体的には、結合回路３４８を共振状態に設定する場合には、第２スイッチＳＷ２がオフ状態に設定されるとともに、第３スイッチＳＷ３はオン状態に設定される。対して、結合回路３４８を非共振状態に設定する場合には、第２スイッチＳＷ２はオフ状態に設定されるとともに、第３スイッチＳＷ３はオフ状態に設定される。結合回路３４８では、第２スイッチＳＷ２に加えて、第３スイッチＳＷ３を用いても非共振状態に設定することができる。よって、例えば、第２スイッチＳＷ２が常時オフ状態となる開放故障が発生した場合にも、第３スイッチＳＷ３を用いて、３次共振回路９４８を非共振状態に設定することができる。
【0081】
また、本実施形態では、送電制御装置６０は受電装置８０の受電側制御部９６（図５）と通信可能である。
【0082】
Ｆ２．異常検出処理の概要：
本実施形態では、異常判断処理を行う場合に、送電ユニット３４０を待機状態と給電状態とに設定した場合の各々の検出値に加え、点検状態に設定した場合の検出値が用いられる。点検状態は、給電シーケンスでは設定されることがない状態である。点検状態における検出値が用いられることにより、後に詳述するように、第３スイッチＳＷ３の故障を検出することができる。
本実施形態では、異常判断処理を行う場合に、送電ユニット３４０を待機状態と給電状態とに設定した場合の各々の検出値に加え、点検状態に設定した場合の検出値が用いられる。点検状態は、給電シーケンスでは設定されることがない状態である。点検状態における検出値が用いられることにより、後に詳述するように、第３スイッチＳＷ３の故障を検出することができる。
【0083】
図１０に示すように、送電ユニット３４０を待機状態に設定する場合には、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２と第３スイッチＳＷ３との全てがオフ状態に設定される。送電ユニット３４０を給電状態に設定する場合には、第１スイッチＳＷ１と第３スイッチＳＷ３とがオン状態に設定され、第２スイッチＳＷ２がオフ状態に設定される。送電ユニット３４０を点検状態に設定する場合には、第１スイッチＳＷ１がオフ状態に設定され、第２スイッチＳＷ２と第３スイッチＳＷ３とがオン状態に設定される。これにより、送電共振回路４２と結合回路３４８とはいずれも非共振状態に設定される。
【0084】
第２実施形態と同様に、図１１に示すように、待機状態では、送電コイルＬ１に流れる電流と、３次コイルＬ３に流れる電流とは、いずれも小さい。また、給電状態では、３次コイルＬ３に流れる電流は、送電コイルＬ１に流れる電流よりも大きい。また、点検状態では、送電共振回路４２は、非共振状態に設定されるため、待機状態と同様に、送電コイルＬ１に流れる電流は小さい。待機状態と点検状態との違いは、第２スイッチＳＷ２と第３スイッチＳＷ３との設定である。待機状態では、第２スイッチＳＷ２と第３スイッチＳＷ３とはいずれもオフ状態に設定される。対して、点検状態では、第２スイッチＳＷ２と第３スイッチＳＷ３とはいずれもオン状態に設定される点である。点検状態では、３次コイルＬ３は短絡されるため、３次コイルＬ３に流れる電流が、待機状態より減少する。
【0085】
図１０に示すように、第２スイッチＳＷ２が開放故障すると、点検状態に設定された場合、第３スイッチＳＷ３はオン状態に設定されているため、３次コイルＬ３と、３次コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４とで並列共振回路が形成される。このため、図１２に示すように、点検状態において、待機電流が流れている送電コイルＬ１と、３次コイルＬ３とが磁気結合して、並列共振回路は共振状態となるため、３次コイルＬ３に流れる電流は正常時よりも増加する。このように、第２スイッチＳＷ２の開放故障を検出することができる。故障と、検出値の変化との対応関係は、図１２～図１４に示す通りである。
【0086】
Ｆ３．異常検査処理の詳細：
図１５に示すように、ユニット制御部４６は、ステップＳ５０において、送電制御装置６０に、検査可能信号を送信する。送電制御装置６０は、検査可能信号を受信すると、配列されている送電ユニット４０のうち、少なくとも隣り合う２つの送電ユニット４０が同じ時期に異常検出処理を実行しないように、送電ユニット４０に検査許可信号を送信する。具値的には、送電制御装置６０は、複数の送電ユニット３４０のうち、１つの送電ユニット３４０を、異常判断処理を行う対象送電ユニットに設定する。本実施形態では、送電制御装置６０は、配列されている送電ユニット４０の配列順に、順に、対象送電ユニットに設定する。
図１５に示すように、ユニット制御部４６は、ステップＳ５０において、送電制御装置６０に、検査可能信号を送信する。送電制御装置６０は、検査可能信号を受信すると、配列されている送電ユニット４０のうち、少なくとも隣り合う２つの送電ユニット４０が同じ時期に異常検出処理を実行しないように、送電ユニット４０に検査許可信号を送信する。具値的には、送電制御装置６０は、複数の送電ユニット３４０のうち、１つの送電ユニット３４０を、異常判断処理を行う対象送電ユニットに設定する。本実施形態では、送電制御装置６０は、配列されている送電ユニット４０の配列順に、順に、対象送電ユニットに設定する。
【0087】
また、送電制御装置６０は、検査許可信号を送信した後、受電装置８０に、検査許可信号の送信先であるユニット制御部４６が制御する切替回路４４によって状態が切り替えられる送電共振回路４２への接近を禁止する第２禁止信号を送信する。受電側制御部９６は、第２禁止信号を受信すると、許可信号を受信するまで、検査許可信号の送信先である送電共振回路４２を中心とする予め定めた位置範囲内に移動しない。具体的には、例えば、送電制御装置６０は、第２禁止信号に、検査許可信号の送信先である送電共振回路４２を含む送電ユニット３４０の位置情報を含める。受電側制御部９６は、移動を停止する、または、位置範囲を迂回して移動する。これにより、隣の送電コイルＬ１が磁束を発生させることによる、検査対象の送電コイルＬ１に流れる電流の変動を抑制することができる。また、受電装置８０の受電コイルＬ２が近づくことによる検査対象の送電コイルＬ１に流れる電流の変動を抑制することができる。よって、検査精度を向上させることができる。
【0088】
ユニット制御部４６は、ステップＳ５２において、送電制御装置６０から検査許可信号を受信したか否かを判断する。ステップＳ５２において、検査許可信号を受信したと判断すると、ステップＳ１０に処理を進める。一方、ステップＳ５２において、検査許可信号を受信していないと判断すると、ユニット制御部４６は、検査許可信号を受信したと判断するまで、ステップＳ５０およびステップＳ５２を繰り返し実行する。
【0089】
ユニット制御部４６は、ステップＳ５２において、検査許可信号を受信したと判断すると、ステップＳ１０からステップ１８までを実行する。ステップＳ５４において、ユニット制御部４６は、送電ユニット３４０を点検状態に設定する。ステップＳ５６において、ユニット制御部４６は、点検状態における検出値を取得し、取得した検出値を内蔵するメモリに記憶する。ステップＳ２０において、ユニット制御部４６は、待機状態における検出値は第１基準範囲外であるか否かを判断する。ステップＳ２０において、ユニット制御部４６は、待機状態における検出値は、第１基準範囲外でないと判断すると、図１６のステップＳ２１において、給電状態における検出値は、第２基準範囲外であるか否かを判断する。ユニット制御部４６は、ステップＳ２１において、給電状態における検出値は、第２基準範囲外であると判断すると、処理をステップＳ３８に進める。
【0090】
ユニット制御部４６は、ステップＳ２１において、給電状態における検出値は、第２基準範囲外でないと判断すると、ステップＳ５８において、点検状態における検出値は、第３基準範囲外であるか否かを判断する。ステップＳ５８において、点検状態における検出値は、第３基準範囲外であると判断すると、ユニット制御部４６は、処理をステップＳ６２に進める。ステップＳ５８において、点検状態における検出値は、第３基準範囲外でないと判断すると、ユニット制御部４６は、ステップＳ２２において、正常であると判断する。ステップＳ６６において、ユニット制御部４６は、送電制御装置６０に検査終了信号を送信して、本処理ルーチンを終了する。送電制御装置６０は、検査終了信号を受信すると、対象送電ユニットを変更する。
【0091】
図１５のステップＳ２０において、ユニット制御部４６は、待機状態における検出値は、第１基準範囲外であると判断すると、ステップＳ２４において、異常であると判断する。ステップＳ３２において、ユニット制御部４６は、第１異常通知信号を送電制御装置に送信する。
【0092】
図１６のステップ３４において、ユニット制御部４６は、給電状態における検出値は、第２基準範囲外であるか否かを判断する。ステップ３４において、給電状態における検出値は、第２基準範囲外でないと判断した場合、ユニット制御部４６は、処理をステップＳ６０に進める。ステップ３４において、給電状態における検出値は、第２基準範囲外であると判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ３８において、異常であると判断する。ステップＳ４０において、ユニット制御部４６は、第２異常通知信号を送電制御装置６０に送信する。
【0093】
ステップＳ６０において、ユニット制御部４６は、点検状態における検出値は第３基準範囲外であるか否かを判断する。ステップＳ６０において、点検状態における検出値は第３基準範囲外でないと判断した場合、ユニット制御部４６は、処理をステップＳ６６に進める。ステップＳ６０において、点検状態における検出値は第３基準範囲外であると判断した場合、ユニット制御部４６は、ステップＳ６２において、異常であると判断する。ステップＳ６４において、ユニット制御部４６は、点検状態において検出値が第３基準範囲外であることを示す第３以上通知信号を送電制御装置６０へ送信する。ユニット制御部４６は、ステップＳ６４の実行後、ステップＳ６６に処理を進める。
【0094】
送電制御装置６０は、第１異常通知信号と、第２異常通知信号と、第３異常信号との少なくともいずれか１つの信号を受信した場合、信号を送信した送電ユニット３４０の隣の送電ユニット３４０に、送電共振回路４２を共振状態に設定することを禁止する第１禁止信号を送信する。ユニット制御部４６は、第１禁止信号を受信すると、許可信号を受信するまで、送電共振回路４２の状態を非共振状態に維持する。これにより、多例えば、磁束が過剰に発生することによる、送電ユニット３４０に２次故障が生じることを抑制することができる。
【0095】
以上説明した第３実施形態によれば、上記各実施形態と同様の効果を奏する。また、送電制御装置６０は、第１異常通知信号と、第２異常通知信号と、第３異常通知信号との少なくともいずれか一つの信号を受信した場合、信号を送信した送電ユニット３４０の隣の送電ユニット３４０に、第１禁止信号を送信する。これにより、２次故障の発生を抑制することができる。
【0096】
また、送電制御装置６０は、送電ユニット３４０の一つを対象送電ユニットに設定し、対象送電ユニットに検査許可信号を送信する。送電ユニット３４０は、検査許可信号を受信すると、異常判断処理を行う。これにより、隣り合う２つの送電ユニット３４０が同時期に異常判断処理を行うことがないため、磁束が干渉を防ぎ、検出値の判断の精度を向上させることができる。
【0097】
また、ユニット制御部４６は、受電装置８０に、検査許可信号の送信先であるユニット制御部４６を含む送電ユニット３４０への接近を禁止する第２禁止信号を送信する。これにより、異常判断処理が行われる送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが磁気結合することが回避されるため、検出精度を向上させることができる。故障が発生しているにもかかわらず、正常と判断される誤検出や、故障が発生していないにもかかわらず、異常と判断される誤検出を抑制することができる。
【0098】
Ｇ．第４実施形態：
図１７に示す本実施形態に係る送電ユニット４４０は、回路構成が、上記各実施形態とは異なる。上記各実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
図１７に示す本実施形態に係る送電ユニット４４０は、回路構成が、上記各実施形態とは異なる。上記各実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
【0099】
Ｇ１．非接触給電装置の回路構成：
送電ユニット４４０は、送電コイルＬ１と、送電コンデンサＣ１と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２とを有する。送電コンデンサＣ１は、送電コイルＬ１と並列に接続されている。第１スイッチＳＷ１は送電コイルＬ１と直列に接続されている。第２スイッチＳＷ２は、第１スイッチＳＷ１と、送電コイルＬ１との間に接続されている。送電共振回路４４２は、並列共振回路である。
送電ユニット４４０は、送電コイルＬ１と、送電コンデンサＣ１と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２とを有する。送電コンデンサＣ１は、送電コイルＬ１と並列に接続されている。第１スイッチＳＷ１は送電コイルＬ１と直列に接続されている。第２スイッチＳＷ２は、第１スイッチＳＷ１と、送電コイルＬ１との間に接続されている。送電共振回路４４２は、並列共振回路である。
【0100】
待機状態に設定する場合、ユニット制御部４６は、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定し、第２スイッチＳＷ２をオン状態に設定する。給電状態に設定する場合、第１スイッチＳＷ１をオン状態に設定し、第２スイッチＳＷ２をオフ状態に設定する。
【0101】
第２電流センサ５４は、交流電源１１と第１スイッチＳＷ１との間に接続されており、送電共振回路４４２への入力電流を検出する。電圧センサ５３は、送電コンデンサＣ１の電圧を検出する。第１電流センサ５１と、磁気センサ５２とは、上記第１実施形態と同様である。
【0102】
【0103】
本実施形態の送電共振回路４４２においても、待機状態において、第１スイッチＳＷ１が短絡故障した場合には、第１電流センサ５１の検出値は、正常時に比べて増加する。よって、第１実施形態と同様に、待機状態における検出値を用いて、異常検出処理を行うことができる。
【0104】
Ｈ．第５実施形態：
図２０に示す本実施形態に係る送電ユニット５４０は、回路構成が、上記各実施形態とは異なる。上記各実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
図２０に示す本実施形態に係る送電ユニット５４０は、回路構成が、上記各実施形態とは異なる。上記各実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。
【0105】
Ｈ１．非接触給電装置の回路構成：
送電ユニット５４０は、送電コイルＬ１と、第１送電コンデンサＣ１１と、第２送電コンデンサＣ１２と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、第３スイッチＳＷ３とを有する。第１送電コンデンサＣ１１は、送電コイルＬ１と並列に接続されている。第２送電コンデンサＣ１２は、第３スイッチＳＷ３と直列に接続されている。第３スイッチＳＷ３は、１つのＦＥＴを有する片方向スイッチである。第２送電コンデンサＣ１２と第３スイッチＳＷ３との接続体は、送電コイルＬ１と並列に接続されている。第２スイッチＳＷ２は送電コイルＬ１と直列に接続されている。第１スイッチＳＷ１は、送電コイルＬ１と直列に接続されている。第２スイッチＳＷ２と、第２送電コンデンサＣ１２と第３スイッチＳＷ３との接続体と、第１送電コンデンサＣ１１とは、第１スイッチＳＷ１と、送電コイルＬ１との間に接続されている。
送電ユニット５４０は、送電コイルＬ１と、第１送電コンデンサＣ１１と、第２送電コンデンサＣ１２と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、第３スイッチＳＷ３とを有する。第１送電コンデンサＣ１１は、送電コイルＬ１と並列に接続されている。第２送電コンデンサＣ１２は、第３スイッチＳＷ３と直列に接続されている。第３スイッチＳＷ３は、１つのＦＥＴを有する片方向スイッチである。第２送電コンデンサＣ１２と第３スイッチＳＷ３との接続体は、送電コイルＬ１と並列に接続されている。第２スイッチＳＷ２は送電コイルＬ１と直列に接続されている。第１スイッチＳＷ１は、送電コイルＬ１と直列に接続されている。第２スイッチＳＷ２と、第２送電コンデンサＣ１２と第３スイッチＳＷ３との接続体と、第１送電コンデンサＣ１１とは、第１スイッチＳＷ１と、送電コイルＬ１との間に接続されている。
【0106】
第３スイッチＳＷ３のオン・オフ状態を切り替えることにより、並列共振回路である送電共振回路５４２の容量値が切り替えられる。
【0107】
待機状態に設定する場合、ユニット制御部４６は、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定し、第２スイッチＳＷ２をオン状態に設定し、第３スイッチＳＷ３をオフ状態に設定する。給電状態に設定する場合、第１スイッチＳＷ１をオン状態に設定し、第２スイッチＳＷ２をオフ状態に設定し、第３スイッチＳＷ３をオン状態に設定する。点検状態に設定する場合、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定し、第２スイッチＳＷ２をオフ状態に設定し、第３スイッチＳＷ３をオフ状態に設定する。第２点検状態に設定する場合、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定し、第２スイッチＳＷ２をオン状態に設定し、第３スイッチＳＷ３をオン状態に設定する。
【0108】
本実施形態の送電共振回路５４２においても、待機状態において、第１スイッチＳＷ１または第３スイッチＳＷ３が短絡故障した場合には、第１電流センサ５１の検出値は、正常時に比べて増加する。よって、第１実施形態と同様に、待機状態における検出値を用いて、異常検出処理を行うことができる。
【0109】
Ｉ．他の実施形態：
（Ｉ１）上記第１実施形態では、ユニット制御部４６は、送電ユニット４０の起動時に異常検出処理を行う。異常検出処理が行われるタイミングは、送電ユニット４０の起動時に限られず、例えば、管理者が、ユニット制御部４６に異常検出処理の実行を指示されたタイミングで実行されてもよい。
（Ｉ１）上記第１実施形態では、ユニット制御部４６は、送電ユニット４０の起動時に異常検出処理を行う。異常検出処理が行われるタイミングは、送電ユニット４０の起動時に限られず、例えば、管理者が、ユニット制御部４６に異常検出処理の実行を指示されたタイミングで実行されてもよい。
【0110】
（Ｉ２）上記第２実施形態に係る異常検出処理におけるステップＳ１４、ステップＳ１６、およびステップＳ１８の順番は、各状態における検出値を取得できればよいため、上記に限られない。同様に、異常か否かを判断するステップＳ２０，ステップＳ２１，ステップＳ３４についても同様に、順番は上記に限られない。第３実施形態に係る異常検出処理についても同様である。
【0111】
（Ｉ３）上記第１実施形態では、受電コイルＬ２の接近は磁気センサ５２を用いて検出される。受電コイルＬ２の検出方法は、これに限られず、例えば、カメラなどで検出してもよい。
【0112】
（Ｉ４）上記第１実施形態では、送電共振回路４２では、送電コイルＬ１に送電コンデンサＣ１が直列に接続され、受電共振回路８１では、受電コイルＬ２に受電コンデンサＣ２を直列に接続された、いわゆるＳ－Ｓ方式の回路構成である。送電共振回路４２の回路構成および受電共振回路８１の回路構成は、Ｓ－Ｓ方式に限られない。（ａ）例えば、送電共振回路４２では、送電コイルＬ１に送電コンデンサＣ１が並列に接続され、受電共振回路８１では、受電コイルＬ２に受電コンデンサＣ２を直列に接続された、いわゆるＰ－Ｓ方式の回路構成でもよい。（ｂ）また、送電コイルＬ１に直列に接続された送電コンデンサＣ１に加え、送電コイルＬ１に並列に接続されたコンデンサを備え、受電共振回路８１では、受電コイルＬ２の両端子のそれぞれに２つの受電コンデンサＣ２のそれぞれが直列に接続された、いわゆるＰ－ＳＳ方式の回路構成でもよい。（ｃ）また、送電コイルＬ１に直列に接続された送電コンデンサＣ１に加え、送電コイルＬ１に並列に接続されたコンデンサを備え、受電共振回路８１では、受電コイルＬ２に直列に接続された第１の受電コンデンサと、受電コイルＬ２に並列に接続された第２の受電コンデンサとを備える、いわゆるＳＰ－ＰＳ方式の回路構成でもよい。（ｄ）また、送電共振回路４２は、コイルとコンデンサとが直列に接続された閉回路を備えてもよい。この閉回路のコイルは、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２と磁気結合した場合に、受電コイルＬ２と磁気結合可能な位置に配置される。（ｅ）さらに、閉回路のコンデンサが、コイルと直列ではなく、並列に接続されもよい。（ｆ）また、送電共振回路４２は、送電コイルＬ１と直列に接続されたコイルを備えると共に、コイルと並列に接続されたコンデンサを備えてもよい。このコイルは、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２と磁気結合した場合に、受電コイルＬ２と磁気結合可能な位置に配置される。
【0113】
（Ｉ５）上記第１実施形態では、第１スイッチＳＷ１を構成するスイッチング素子は、ＦＥＴで実現される。他の実施形態として、スイッチング素子を他の半導体素子、例えば、還流ダイオードが接続されたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）にて実現してもよい。第１実施形態以外の実施形態における、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３についても同様である。また、第１スイッチＳＷ１は双方向スイッチに限られず、１つのスイッチング素子で構成された片方向スイッチでもよい。第３スイッチＳＷ３は双方向スイッチでもよい。
【0114】
（Ｉ６）上記第２実施形態では、第２電流センサ５４によって３次コイルＬ３に流れる電流の電流値が直接的に検出される。３次コイルＬ３に流れる電流を検出する方法は、第２電流センサ５４を用いた方法に限られない。第１電流センサ５１と同様に、３次コイルＬ３の電圧値や、３次コイルＬ３近傍の磁束密度を検出することにより、３次コイルＬ３に流れる電流を間接的に検出してもよい。同様に、第２送電コンデンサＣ１２の電圧値を直接的に検出する方法は、電圧センサ５３を用いた方法に限られない。第２送電コンデンサＣ１２に流れる電流値を検出することによって、第２送電コンデンサＣ１２の電圧値を間接的に検出してもよい。また、上記第２実施形態では、送電ユニット２４０は、第１電流センサ５１と、磁気センサ５２と、電圧センサ５３と、第２電流センサ５４とを備える。送電ユニット２４０は、第１電流センサ５１と、磁気センサ５２と、電圧センサ５３と、第２電流センサ５４との４つのセンサを備える構成に限られない。所望する故障に応じてセンサを取り付けることが好ましい。送電ユニット２４０は、例えば、少なくとも第１電流センサ５１を備えることで、第１スイッチＳＷ１の短絡故障を検出することができる。
【0115】
（Ｉ７）上記第３実施形態の結合回路３４８は、３次コイルＬ３に並列に接続された３次コンデンサＣ３と、付加コンデンサＣ４とを備える。結合回路３４８の他の実施形態として、３次コンデンサＣ３を備えなくてもよい。この３次コンデンサＣ３を備えない場合、付加コンデンサＣ４と直列に接続された第３スイッチＳＷ３の状態をオフ状態とオン状態との間で切り替えることにより、結合回路３４８の状態と非共振状態と共振状態との間で切り替えてもよい。
【0116】
（Ｉ８）上記第３実施形態では、送電制御装置６０は受電装置８０の受電側制御部９６と通信可能である。図１５に示す異常検出処理における、例えばステップＳ５０などの送電制御装置６０との通信を行わない場合には、送電制御装置６０と受電側制御部９６とは通信不可能であってもよい。
【0117】
本開示は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【0118】
Ｊ：他の形態：
本開示の特徴を以下の通り示す。
（形態１）
２次コイル（Ｌ２）を有する受電装置（８０）に非接触給電する非接触給電装置（１０，２１０）であって、
前記２次コイルと磁気結合可能な１次コイル（Ｌ１）と、１次コンデンサ（Ｃ１）とを有する送電共振回路（４２，４４２，５４２）と、
前記送電共振回路に予め定められた動作周波数の交流電力を供給する交流電源（１１）と、
前記送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替えるための切替回路（４４）と、
前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的または間接的に検出するための検出部（５１）と、
前記切替回路を制御するユニット制御部（４６）と、を備え、
前記ユニット制御部は、
前記非共振状態における前記検出部により検出された第１検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第１異常判断処理と、前記共振状態における前記検出部により検出された第２検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第２異常判断処理と、の少なくともいずれか一方を行い、
前記第１異常判断処理において、前記第１検出値は予め定められた第１基準範囲外であるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップにおいて、前記第１基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第１異常判断ステップとを行い、
前記第２異常判断処理において、前記第２検出値は予め定められた第２基準範囲外であるか否かを判断する第２判断ステップと、前記第２判断ステップにおいて、前記第２基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第２異常判断ステップとを行う、非接触給電装置。
（形態２）
形態１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断処理において、
前記第２判断ステップにおいて前記第２基準範囲外であると判断した場合に、前記第２検出値は、前記第２基準範囲よりも範囲の大きい回路基準範囲外であるか否かを判断する第３判断ステップをさらに行い、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外であると判断した場合に、前記非接触給電装置が有する回路に異常がある回路異常であると判断し、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外でないと判断した場合に、前記非接触給電装置に異物が付着した異物異常であると判断する、非接触給電装置。
（形態３）
形態１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置（６０）をさらに備え、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第１異常通知信号を送信し、前記第２異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第２異常通知信号を送信する、非接触給電装置。
（形態４）
形態３に記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記複数の送電ユニットは配列されており、
前記送電制御装置は、
前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を受信した場合、前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を送信した前記送電ユニットの隣の送電ユニットに、前記送電共振回路を前記共振状態に設定することを禁止する第１禁止信号を送信する、非接触給電装置。
（形態５）
形態３に記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記送電制御装置は、
前記複数の送電ユニットのうち、１つを前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う対象送電ユニットに設定し、
前記対象送電ユニットに検査許可信号を送信し、
前記対象送電ユニットは、前記検査許可信号を受信した場合、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
（形態６）
形態１から５のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記非接触給電装置の起動時に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
（形態７）
形態１から６のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う前に、非接触給電可能な位置範囲に前記受電装置が位置するか否かを判断する受電装置判断ステップを行い、
前記受電装置判断ステップにおいて、前記受電装置が位置しないと判断した後に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
（形態８）
形態１から７のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置をさらに備え、
前記送電制御装置は、前記ユニット制御部に検査許可信号を送信し、
前記ユニット制御部は、前記検査許可信号を受信すると、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行い、
前記送電制御装置は、前記受電装置に、前記検査許可信号の送信先である前記ユニット制御部が制御する前記切替回路によって状態が切り替えられる前記送電共振回路への接近を禁止する第２禁止信号を送信する、非接触給電装置。
（形態９）
形態１から８のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記非接触給電装置は、さらに、
前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、を有する結合回路と、
前記第２送電コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、
前記３次コイルに流れる電流を直接的に検出する第２電流センサと、
前記１次コイル近傍の磁束の大きさを検出する磁気センサと、を備え、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定し、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第１基準電圧範囲外であるか否かを判断する第４判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第１基準電流範囲外であるか否かを判断する第５判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第１基準磁束範囲外であるか否かを判断する第６判断ステップと、を行い、
前記第４判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第１基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第５判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第１基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第６判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第１基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記第１スイッチは短絡故障していると判断する、非接触給電装置。
（形態１０）
形態９に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第２基準電圧範囲外であるか否かを判断する第７判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第２基準電流範囲外であるか否かを判断する第８判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第２基準磁束範囲外であるか否かを判断する第９判断ステップと、を行い、
前記第７判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第２基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第８判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第２基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第９判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第２基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記送電共振回路は故障していると判断する、非接触給電装置。
（形態１１）
形態１から８のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記非接触給電装置は、さらに、前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、付加コンデンサと、前記付加コンデンサと直列に接続される第３スイッチと、を有する結合回路を備え、
前記付加コンデンサと前記第３スイッチとの接続体は、前記３次コイルに並列に接続されており、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチおよび前記第３スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチと前記第２スイッチと前記第３スイッチとをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
（形態１２）
形態１から１１のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路は、（ｉ）前記１次コイルと直列に接続する第１スイッチと、（ｉｉ）前記１次コイルと前記第１スイッチとの間に、前記１次コイルに並列に接続する第２スイッチと、をさらに有し、
前記１次コンデンサは、前記第１スイッチと前記１次コイルとの間に、前記１次コイルに並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定するとともに前記第２スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
本開示の特徴を以下の通り示す。
（形態１）
２次コイル（Ｌ２）を有する受電装置（８０）に非接触給電する非接触給電装置（１０，２１０）であって、
前記２次コイルと磁気結合可能な１次コイル（Ｌ１）と、１次コンデンサ（Ｃ１）とを有する送電共振回路（４２，４４２，５４２）と、
前記送電共振回路に予め定められた動作周波数の交流電力を供給する交流電源（１１）と、
前記送電共振回路の状態を共振状態と非共振状態との間で切り替えるための切替回路（４４）と、
前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的または間接的に検出するための検出部（５１）と、
前記切替回路を制御するユニット制御部（４６）と、を備え、
前記ユニット制御部は、
前記非共振状態における前記検出部により検出された第１検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第１異常判断処理と、前記共振状態における前記検出部により検出された第２検出値を用いて前記非接触給電装置は異常であるか否かを判断するための第２異常判断処理と、の少なくともいずれか一方を行い、
前記第１異常判断処理において、前記第１検出値は予め定められた第１基準範囲外であるか否かを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップにおいて、前記第１基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第１異常判断ステップとを行い、
前記第２異常判断処理において、前記第２検出値は予め定められた第２基準範囲外であるか否かを判断する第２判断ステップと、前記第２判断ステップにおいて、前記第２基準範囲外であると判断した場合に、異常であると判断する第２異常判断ステップとを行う、非接触給電装置。
（形態２）
形態１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断処理において、
前記第２判断ステップにおいて前記第２基準範囲外であると判断した場合に、前記第２検出値は、前記第２基準範囲よりも範囲の大きい回路基準範囲外であるか否かを判断する第３判断ステップをさらに行い、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外であると判断した場合に、前記非接触給電装置が有する回路に異常がある回路異常であると判断し、前記第３判断ステップにおいて、前記回路基準範囲外でないと判断した場合に、前記非接触給電装置に異物が付着した異物異常であると判断する、非接触給電装置。
（形態３）
形態１に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置（６０）をさらに備え、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第１異常通知信号を送信し、前記第２異常判断処理において異常であると判断した場合に、前記送電制御装置に第２異常通知信号を送信する、非接触給電装置。
（形態４）
形態３に記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記複数の送電ユニットは配列されており、
前記送電制御装置は、
前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を受信した場合、前記第１異常通知信号と前記第２異常通知信号との少なくともいずれか一方を送信した前記送電ユニットの隣の送電ユニットに、前記送電共振回路を前記共振状態に設定することを禁止する第１禁止信号を送信する、非接触給電装置。
（形態５）
形態３に記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路と、前記切替回路と、前記検出部と、前記ユニット制御部とを含む送電ユニット（４０）を複数備え、
前記送電制御装置は、
前記複数の送電ユニットのうち、１つを前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う対象送電ユニットに設定し、
前記対象送電ユニットに検査許可信号を送信し、
前記対象送電ユニットは、前記検査許可信号を受信した場合、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
（形態６）
形態１から５のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記非接触給電装置の起動時に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
（形態７）
形態１から６のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う前に、非接触給電可能な位置範囲に前記受電装置が位置するか否かを判断する受電装置判断ステップを行い、
前記受電装置判断ステップにおいて、前記受電装置が位置しないと判断した後に、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行う、非接触給電装置。
（形態８）
形態１から７のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部と通信する送電制御装置をさらに備え、
前記送電制御装置は、前記ユニット制御部に検査許可信号を送信し、
前記ユニット制御部は、前記検査許可信号を受信すると、前記第１異常判断処理と前記第２異常判断処理との少なくともいずれか一方を行い、
前記送電制御装置は、前記受電装置に、前記検査許可信号の送信先である前記ユニット制御部が制御する前記切替回路によって状態が切り替えられる前記送電共振回路への接近を禁止する第２禁止信号を送信する、非接触給電装置。
（形態９）
形態１から８のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記非接触給電装置は、さらに、
前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、を有する結合回路と、
前記第２送電コンデンサの電圧を検出する電圧センサと、
前記３次コイルに流れる電流を直接的に検出する第２電流センサと、
前記１次コイル近傍の磁束の大きさを検出する磁気センサと、を備え、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定し、
前記ユニット制御部は、前記第１異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第１基準電圧範囲外であるか否かを判断する第４判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第１基準電流範囲外であるか否かを判断する第５判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第１基準磁束範囲外であるか否かを判断する第６判断ステップと、を行い、
前記第４判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第１基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第５判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第１基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第６判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第１基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記第１スイッチは短絡故障していると判断する、非接触給電装置。
（形態１０）
形態９に記載の非接触給電装置であって、
前記ユニット制御部は、前記第２異常判断ステップの後に、前記電圧センサの検出値が予め定められた第２基準電圧範囲外であるか否かを判断する第７判断ステップと、前記第２電流センサの検出値が予め定められた第２基準電流範囲外であるか否かを判断する第８判断ステップと、前記磁気センサの検出値が予め定められた第２基準磁束範囲外であるか否かを判断する第９判断ステップと、を行い、
前記第７判断ステップにおいて、前記電圧センサの検出値が前記第２基準電圧範囲外であると判断し、かつ、前記第８判断ステップにおいて、前記第２電流センサの検出値が前記第２基準電流範囲外であると判断し、かつ、前記第９判断ステップにおいて、前記磁気センサの検出値が前記第２基準磁束範囲外であると判断した場合に、前記送電共振回路は故障していると判断する、非接触給電装置。
（形態１１）
形態１から８のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記１次コンデンサは、第１送電コンデンサと、第２送電コンデンサとを含み、
前記送電共振回路は、前記第２送電コンデンサと直列に接続する第１スイッチをさらに有し、
前記第１送電コンデンサは、前記１次コイルに直列に接続され、
前記第２送電コンデンサと前記第１スイッチとの接続体は、前記第１送電コンデンサと並列に接続され、
前記非接触給電装置は、さらに、前記１次コイルと磁気結合可能な３次コイルと、前記３次コイルと並列に接続された３次コンデンサと、前記３次コイルと並列に接続された第２スイッチと、付加コンデンサと、前記付加コンデンサと直列に接続される第３スイッチと、を有する結合回路を備え、
前記付加コンデンサと前記第３スイッチとの接続体は、前記３次コイルに並列に接続されており、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチおよび前記第３スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチと前記第２スイッチと前記第３スイッチとをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
（形態１２）
形態１から１１のいずれかに記載の非接触給電装置であって、
前記送電共振回路は、（ｉ）前記１次コイルと直列に接続する第１スイッチと、（ｉｉ）前記１次コイルと前記第１スイッチとの間に、前記１次コイルに並列に接続する第２スイッチと、をさらに有し、
前記１次コンデンサは、前記第１スイッチと前記１次コイルとの間に、前記１次コイルに並列に接続され、
前記検出部は、前記１次コイルに流れる電流の電流値を直接的に検出する第１電流センサであり、
前記切替回路は、前記第１スイッチをオン状態に設定するとともに前記第２スイッチをオフ状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記共振状態に設定し、前記第１スイッチをオフ状態に設定するとともに前記第２スイッチをオン状態に設定することによって、前記送電共振回路を前記非共振状態に設定する、非接触給電装置。
【符号の説明】
【0119】
１０…非接触給電装置、Ｌ１…送電コイル、Ｃ１…送電コンデンサ、１１…交流電源、４２，４４２，５４２…送電共振回路、４４…切替回路、４６…ユニット制御部、５１…第１電流センサ
【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】