特開 2024-82523 電力伝送システム、及び通信システム

(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】P2024082523

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】電力伝送システム、及び通信システム

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20240613BHJP

   H01F 30/10 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 W

H02M3/28 Y

H01F30/10 M

H01F30/10 A

H01F30/10 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022196432

(22)【出願日】2022-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(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】小林 尚斗

(72)【発明者】

【氏名】半田 祐一

(72)【発明者】

【氏名】筒 雄樹

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA14

5H730BB27

5H730BB84

5H730BB88

5H730DD04

5H730EE07

5H730FF09

5H730ZZ16

(57)【要約】

【課題】電磁気的に結合された複数の電力変換装置を備える電力伝送システムにおいて、２つの電力変換装置間で伝送可能な最大電力を増加させる。
【解決手段】電力伝送システム（１００）は、２以上の電力変換装置（１０，２０，３０）と、２以上の電力変換装置にそれぞれ接続されて電力を入出力する入出力部（１１，２１，３１）と、２以上の電力変換装置のいずれか１つにそれぞれ接続された３以上のコイル（１６，２６Ａ，２６Ｂ）と、３以上のコイルがそれぞれ巻回されたトランスコア（１７，２７Ａ，２７Ｂ）と、を備える。トランスコア（１７，２７Ａ，２７Ｂ）は、他のトランスコアとの接合を可能とする接合部（１８，２８Ａ，２８Ｂ）をそれぞれ備え、少なくとも２つのコイル（２６Ａ，２６Ｂ）は、２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個のトランスコア（２７Ａ，２７Ｂ）にそれぞれ巻回されている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２以上の電力変換装置（１０，２０，３０）と、
前記２以上の電力変換装置にそれぞれ接続されて電力を入出力する入出力部（１１，２１，３１）と、
前記２以上の電力変換装置のいずれか１つにそれぞれ接続された３以上のコイル（１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）と、
前記３以上のコイルがそれぞれ巻回されたトランスコア（１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）と、
を備え、前記２以上の電力変換装置が互いに電磁気的に結合されている電力伝送システム（１００，２００，３００，４００）であって、
前記トランスコアは、他の前記トランスコアとの接合を可能とする接合部（１８，２８Ａ，２８Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ）をそれぞれ備え、
少なくとも２つの前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）は、前記２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の前記トランスコア（２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）にそれぞれ巻回されている、電力伝送システム。

【請求項2】

前記２以上の電力変換装置は、自身に接続された前記コイルとそれが巻回された前記トランスコア、及び自身に接続された前記入出力部と共に互いに別個の筐体（８１，８２，８３）にそれぞれ収納されており、
前記筐体の少なくとも１つは、前記互いに接合されていない別個の前記トランスコアとそれらにそれぞれ巻回された前記コイルとを収納している、請求項１に記載の電力伝送システム。

【請求項3】

前記接合部は、前記筐体の外部に対して露出しており、
前記トランスコアは、他の前記トランスコアと接合された状態において、自身と前記他の前記トランスコアとで閉磁路を形成している、請求項２に記載の電力伝送システム。

【請求項4】

前記トランスコアのうち他の前記トランスコアが接続されていないトランスコア（３７Ｂ）は、前記コイルが巻回されていない終端トランスコア（８９）が接合され、自身と前記終端トランスコアとで閉磁路を形成している、請求項３に記載の電力伝送システム。

【請求項5】

前記２以上の電力変換装置を制御する制御部（９０，２９０）を備え、
前記制御部は、前記２以上の電力変換装置のうちの第１電力変換装置（１０）と第２電力変換装置（３０）との間で電力を伝送する際に、前記第１電力変換装置に接続された前記コイル（１６）と前記第２電力変換装置に接続された前記コイル（３６Ａ）との間に電磁気的に結合された前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ）に接続された前記電力変換装置である中間電力変換装置（２０）、前記第１電力変換装置、及び前記第２電力変換装置の定格電力のうち最も小さい定格電力よりも、前記第１電力変換装置と前記第２電力変換装置との間で伝送する電力の目標値を小さく設定する、請求項１～４のいずれか１項に記載の電力伝送システム。

【請求項6】

前記電力変換装置を３以上備え、
前記入出力部を３以上備え、
前記コイルを４以上備え、
前記トランスコアを４以上備えている、請求項１～４のいずれか１項に記載の電力伝送システム。

【請求項7】

２以上の電力変換装置（１０，２０，３０）と、
前記２以上の電力変換装置にそれぞれ接続されて電力を入出力する入出力部（１１，２１，３１）と、
前記２以上の電力変換装置のいずれか１つにそれぞれ接続された３以上のコイル（１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）と、
前記３以上のコイルがそれぞれ巻回されたトランスコア（１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）と、
を備え、前記２以上の電力変換装置が互いに電磁気的に結合されている通信システム（１００，２００，３００，４００）であって、
前記トランスコアは、他の前記トランスコアとの接合を可能とする接合部（１８，２８Ａ，２８Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ）をそれぞれ備え、
少なくとも２つの前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）は、前記２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の前記トランスコア（２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）にそれぞれ巻回されている、通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁気的に結合された複数の電力変換装置を備える電力伝送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の電源ユニット（電力変換装置）を備える電源装置が記載されている。この電源装置では、複数の電源ユニットは、電源ユニットとは別に設けられた配線用バックボードを介して互いに電気的に接続されており、配線用バックボードを介して電力の授受を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２６８８９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電力を伝送する構成として、複数の電力変換装置を電気的に接続する構成の他に、磁路を介して複数の電力変換装置を電磁気的に結合する構成が考えられる。こうした構成によれば、２つの電力変換装置間を電気的に絶縁した状態で電力を伝送することができる。しかし、２つの電力変換装置間の磁路長が長くなると、２つの電力変換装置間の漏れインダンクタンスが大きくなる。このため、２つの電力変換装置間で伝送可能な最大電力が減少することとなる。なお、こうした事情は、電力を電気信号として伝送する通信システムにおいても概ね共通している。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、電磁気的に結合された複数の電力変換装置を備える電力伝送システムにおいて、２つの電力変換装置間で伝送可能な最大電力を増加させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための第１の手段は、
２以上の電力変換装置（１０，２０，３０）と、
前記２以上の電力変換装置にそれぞれ接続されて電力を入出力する入出力部（１１，２１，３１）と、
前記２以上の電力変換装置のいずれか１つにそれぞれ接続された３以上のコイル（１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）と、
前記３以上のコイルがそれぞれ巻回されたトランスコア（１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）と、
を備え、前記２以上の電力変換装置が互いに電磁気的に結合されている電力伝送システム（１００，２００，３００，４００）であって、
前記トランスコアは、他の前記トランスコアとの接合を可能とする接合部（１８，２８Ａ，２８Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ）をそれぞれ備え、
少なくとも２つの前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）は、前記２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の前記トランスコア（２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）にそれぞれ巻回されている。

【0007】

上記構成によれば、入出力部は、前記２以上の電力変換装置にそれぞれ接続されて電力を入出力する。３以上のコイルは、前記２以上の電力変換装置のいずれか１つにそれぞれ接続されている。このため、入出力部から入力した電力を、電力変換装置を介してコイルへ出力することができる。前記３以上のコイルがそれぞれ巻回されたトランスコアは、他の前記トランスコアとの接合を可能とする接合部をそれぞれ備えている。このため、２つのトランスコアの接合部同士を接合することにより、２つのトランスコアにそれぞれ巻回された２つのコイルを電磁気的に結合することができる。これにより、前記２以上の電力変換装置が互いに電磁気的に結合されている。したがって、２つのトランスコアにそれぞれ巻回された２つのコイルの間で、電力を電気的に絶縁した状態で伝送し、電力変換装置を介して入出力部から電力を出力することができる。

【0008】

ここで、少なくとも２つの前記コイルは、前記２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の前記トランスコアにそれぞれ巻回されている。このため、別個の前記トランスコアを、別個の前記トランスコアにそれぞれ巻回されたコイルを介して電磁気的に結合することができる。そして、別個の前記トランスコアに、それぞれコイルが巻回されたトランスコアを接合することにより、それらのコイルの間で電力を伝送することができる。さらに、別個の前記トランスコアはコイルを介して電磁気的に結合されているため、別個の前記トランスコアの長さを短くしても、別個の前記トランスコアにそれぞれ巻き回れたコイルの間で電力を伝送することができる。その結果、別個の前記トランスコアに巻回されたコイルと、別個の前記トランスコアに接続されたトランスコアに巻回されたコイルとの間の漏れインダクタンスを減少させることができ、２つの電力変換装置間で伝送可能な最大電力を増加させることができる。

【0009】

第２の手段では、前記２以上の電力変換装置は、自身に接続された前記コイルとそれが巻回された前記トランスコア、及び自身に接続された前記入出力部と共に互いに別個の筐体（８１，８２，８３）にそれぞれ収納されており、前記筐体の少なくとも１つは、前記互いに接合されていない別個の前記トランスコアとそれらにそれぞれ巻回された前記コイルとを収納している。こうした構成によれば、互いに接合されていない別個の前記トランスコアを電力伝送システムが備える場合であっても、電力変換装置、コイル、トランスコア、及び入出力部を、筐体ごと着脱することができ、ユーザの要望に合わせて電力伝送システムの編成を容易に変更することができる。

【0010】

第３の手段では、前記接合部は、前記筐体の外部に対して露出しており、前記トランスコアは、他の前記トランスコアと接合された状態において、自身と前記他の前記トランスコアとで閉磁路を形成している。こうした構成によれば、筐体同士を組み付けることにより、前記筐体の外部に対して露出した前記接合部同士を接合することができる。そして、接合部で接合された２つのトランスコアにより、閉磁路を容易に形成することができる。

【0011】

トランスコアに他のトランスコアが接続されておらず、閉磁路が形成されていない場合は、トランスコアから外部に磁束が漏れて周囲に悪影響を及ぼすおそれがある。また、閉磁路が形成されていないトランスコアに巻回されたコイルでは、インダクタンスが小さくなり、電圧が印加された際に過電流が流れるおそれがある。

【0012】

この点、第４の手段では、前記トランスコアのうち他の前記トランスコアが接続されていないトランスコア（３７Ｂ）は、前記コイルが巻回されていない終端トランスコア（８９）が接合され、自身と前記終端トランスコアとで閉磁路を形成している。こうした構成によれば、トランスコアに他のトランスコアが接続されていない場合であっても、トランスコアと終端トランスコアとで閉磁路を形成することができる。したがって、トランスコアから外部に磁束が漏れることを抑制することができ、トランスコアの周囲に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。また、トランスコアに巻回されたコイルのインダクタンスが小さくなることを抑制することができ、電圧が印加された際に過電流が流れることを抑制することができる。

【0013】

前記２以上の電力変換装置のうちの第１電力変換装置と第２電力変換装置との間の電力電送経路に、定格電力が小さい電力変換装置（以下、「小電力変換装置」という）が含まれる場合がある。この場合に、小電力変換装置に供給される電力が定格電力を超えると、小電力変換装置の動作が停止されるおそれがある。

【0014】

この点、第５の手段では、前記２以上の電力変換装置を制御する制御部（９０，２９０）を備え、前記制御部は、前記２以上の電力変換装置のうちの第１電力変換装置（１０）と第２電力変換装置（３０）との間で電力を伝送する際に、前記第１電力変換装置に接続された前記コイル（１６）と前記第２電力変換装置に接続された前記コイル（３６Ａ）との間に電磁気的に結合された前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ）に接続された前記電力変換装置である中間電力変換装置（２０）、前記第１電力変換装置、及び前記第２電力変換装置の定格電力のうち最も小さい定格電力よりも、前記第１電力変換装置と前記第２電力変換装置との間で伝送する電力の目標値を小さく設定する。こうした構成によれば、小電力変換装置に供給される電力が定格電力を超えることを抑制することができ、第１電力変換装置と第２電力変換装置との間で伝送可能な最大電力が制限されることを抑制することができる。

【0015】

第６の手段では、前記電力変換装置を３以上備え、前記入出力部を３以上備え、前記コイルを４以上備え、前記トランスコアを４以上備えている。

【0016】

上記構成によれば、前記電力変換装置及び前記入出力部をそれぞれ３以上備え、前記コイル及び前記トランスコアをそれぞれ４以上備えている電力伝送システムにおいて、互いに離れた２つの電力変換装置間で伝送可能な最大電力を増加させることができる。

【0017】

第７の手段は、
２以上の電力変換装置（１０，２０，３０）と、
前記２以上の電力変換装置にそれぞれ接続されて電力を入出力する入出力部（１１，２１，３１）と、
前記２以上の電力変換装置のいずれか１つにそれぞれ接続された３以上のコイル（１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）と、
前記３以上のコイルがそれぞれ巻回されたトランスコア（１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）と、
を備え、前記２以上の電力変換装置が互いに電磁気的に結合されている通信システム（１００，２００，３００，４００）であって、
前記トランスコアは、他の前記トランスコアとの接合を可能とする接合部（１８，２８Ａ，２８Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ）をそれぞれ備え、
少なくとも２つの前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）は、前記２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の前記トランスコア（２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）にそれぞれ巻回されている。

【0018】

上記構成によれば、電力を電気信号として伝送する通信システムにおいて、第１の手段と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、２つの電力変換装置間で伝送可能な電気信号としての最大電力を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態の電力伝送システムの模式図。

【図2】第１実施形態の電力伝送システムの回路図。

【図3】第１実施形態の中間電力変換装置停止状態における各スイッチング素子のオンオフ状態、各コイルの電流、各入出力部の平均電力を示すグラフ。

【図4】第１実施形態の電力変換装置２０動作状態における各スイッチング素子のオンオフ状態、各コイルの電流、各入出力部の平均電力を示すグラフ。

【図5】比較例の電力伝送システムの模式図。

【図6】本実施形態と比較例について中間電力変換装置の数と漏れインダクタンスとの関係を示すグラフ。

【図7】本実施形態と比較例について中間電力変換装置の数と伝送可能な最大電力との関係を示すグラフ。

【図8】第２実施形態の電力伝送システムの模式図。

【図9】第３実施形態の電力伝送システムの模式図。

【図10】第４実施形態の電力伝送システムの回路図。

【図11】第５実施形態の電力伝送システムの模式図。

【図12】第５実施形態の電力伝送システムの回路図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（第１実施形態）
以下、移動販売車等のＭａａＳ（Mobility as a Service）に搭載される電力伝送システムに具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。電力伝送システムは、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入力される多様な電圧の直流電力又は交流電力を伝送して、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出力する。

【0021】

図１，２に示すように、電力伝送システム１００は、入出力部１１，２１，３１、電力変換装置１０，２０，３０、コンデンサ１２，２２，３２、コイル１６、２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ、磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ、終端磁性体コア８９、及び制御部９０等を備えている。

【0022】

入出力部１１、電力変換装置１０、コイル１６、及び磁性体コア１７は、筐体８１に収納されている。入出力部２１、電力変換装置２０、コイル２６Ａ，２６Ｂ、及び磁性体コア２７Ａ，２７Ｂは、筐体８２に収納されている。入出力部３１、電力変換装置３０、コイル３６Ａ，３６Ｂ、及び磁性体コア３７Ａ，３７Ｂは、筐体８３に収納されている。すなわち、電力変換装置１０，２０，３０は、自身に接続されたコイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂとそれらが巻回された磁性体コア１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ、及び自身に接続された入出力部１１，２１，３１と共に互いに別個の筐体８１，８２，８３にそれぞれ収納されている。筐体８２は、互いに接合されていない別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂとそれらにそれぞれ巻回されたコイル２６Ａ，２６Ｂとを収納している。筐体８３は、互いに接合されていない別個の磁性体コア３７Ａ，３７Ｂとそれらにそれぞれ巻回されたコイル３６Ａ，３６Ｂとを収納している。

【0023】

入出力部１１，２１，３１には、それぞれ直流の外部機器が接続される。外部機器は、蓄電装置、発電機、又は太陽電池等の外部電源と、電気機器、蓄電装置等の電気負荷とを含んでいる。入出力部１１，２１，３１は、外部から電力を入力する入力状態と、外部へ電力を出力する出力状態と、電力を入出力しない停止状態とに変化し得る。外部機器と入出力部１１，２１，３１との間には、それぞれコンデンサ１２，２２，３２が並列に接続されている。

【0024】

電力変換装置１０，２０，３０は、例えば４つのスイッチング素子を備えるフルブリッジ回路により構成されている。電力変換装置１０，２０，３０には、それぞれ入出力部１１，２１，３１が接続されている。入出力部１１，２１，３１は、上側スイッチング素子の正極端子と下側スイッチング素子の負極端子とに接続されている。

【0025】

電力変換装置１０，２０，３０の上側スイッチング素子と下側スイッチング素子との接続点には、それぞれコイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂが接続されている。すなわち、コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂは、電力変換装置１０，２０，３０のいずれか１つにそれぞれ接続されている。コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂの両端は、それぞれのレグにおいて上側スイッチング素子と下側スイッチング素子との接続点に接続されている。コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂは、それぞれ磁性体コア１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂに巻回されている（巻かれている）。コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂの巻数は、同一でもよいし、入出力部１１，２１、３１に入出力する電圧の高さに応じて異ならせてもよい。磁性体コア１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ（トランスコア）は、例えばフェライトからなる部材である。

【0026】

図１に示すように、磁性体コア１７と磁性体コア２７Ａとは、互いの接合を可能とする接合部１８，２８Ａをそれぞれ備えている。接合部１８，２８Ａは、それぞれ筐体８１，８２の外部に露出している。接合部１８，２８Ａは、筐体８１と筐体８２とが組み付けられた状態において、互いに当接あるいは互いに付勢することにより、互いに接合可能となっている。なお、接合部１８，２８Ａの端面がそれぞれ筐体８１，８２の外面と面一であってもよい、すなわち接合部１８，２８Ａの端面と筐体８１，８２の外面とが一致していてもよい。また、接合部１８（２８Ａ）の端面が筐体８１（８２）の外面よりも内側にあり、接合部２８Ａ（１８）の端面が筐体８２（８１）の外面よりも外側にあってもよい。要するに、接合部１８，２８Ａがそれぞれ筐体８１，８２の外部に対して露出しており、筐体８１と筐体８２とが組み付けられることにより、接合部１８，２８Ａが接合可能であればよい。そして、磁性体コア１７と磁性体コア２７Ａとが接合部１８，２８Ａで接合されており、閉磁路（磁路のループ）を形成している。これにより、コイル１６とコイル２６Ａとは、電磁気的に結合されている。

【0027】

同様に、磁性体コア２７Ｂと磁性体コア３７Ａとは、互いの接合を可能とする接合部２８Ｂ，３８Ａをそれぞれ備えている。そして、磁性体コア２７Ｂと磁性体コア３７Ａとが接合部２８Ｂ，３８Ａで接合されており、閉磁路を形成している。これにより、コイル２６Ｂとコイル３６Ａとは、電磁気的に結合されている。

【0028】

コイル２６Ａとコイル２６Ｂとが接続されている。コイル２６Ａ，２６Ｂは、電力変換装置２０の上側スイッチング素子と下側スイッチング素子との接続点に並列に接続され、且つ互いに接合されていない磁性体コア２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻回されている。同様に、コイル３６Ａとコイル３６Ｂとが接続されている。コイル３６Ａ，３６Ｂは、電力変換装置３０の上側スイッチング素子と下側スイッチング素子との接続点に並列に接続され、且つ互いに接合されていない磁性体コア３７Ａ，３７Ｂにそれぞれ巻回されている。すなわち、少なくとも２つのコイルは、２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個のトランスコアにそれぞれ巻回されている。

【0029】

磁性体コア２７Ａと磁性体コア２７Ｂとは、コイル２６Ａ，２６Ｂを介して電磁気的に結合されている。磁性体コア３７Ａと磁性体コア３７Ｂとは、コイル３６Ａ，３６Ｂを介して電磁気的に結合されている。このため、磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂは電磁気的に結合されている。そして、電力変換装置１０，２０，３０は、コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ、及び磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂを介して電磁気的に結合されている。

【0030】

磁性体コア３７Ｂには、終端磁性体コア８９が接合されている。終端磁性体コア８９（終端トランスコア）は、磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂと同様に、例えばフェライトからなる部材である。終端磁性体コア８９には、コイルが巻回されていない。このため、終端磁性体コア８９は、磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂよりも短く形成されている。磁性体コア３７Ｂと終端磁性体コア８９とで閉磁路が形成されている。すなわち、磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂのうち他の磁性体コアが接続されていない磁性体コア３７Ｂは、コイルが巻回されていない終端磁性体コア８９が接合され、自身と終端磁性体コア８９とで閉磁路を形成している。なお、磁性体コア３７Ｂに他の磁性体コアも終端磁性体コア８９も接続されておらず、閉磁路が形成されていない場合は、電力の伝送時に磁性体コア３７Ｂから外部に磁束が漏れて周囲に悪影響を及ぼすおそれがある。また、磁性体コア３７Ｂに他の磁性体コアも終端磁性体コア８９も接続されておらず、閉磁路が形成されていない磁性体コア３７Ｂに巻回されたコイル３６Ｂでは、インダクタンスが小さくなり、電圧が印加された際に過電流が流れるおそれがある。

【0031】

磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ及びコイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂは、電力変換装置１０，２０，３０の制御に基づいて、互いに電力を伝送する。磁性体コア１７、２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ、コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ、及び電力変換装置１０，２０，３０により、ＤＡＢ（Dual Active Bridge）回路が構成されている。

【0032】

制御部９０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、駆動回路、及び入出力インターフェース等を備えるコンピュータを主体として構成されている。制御部９０は、電力変換装置１０，２０，３０を制御する。詳しくは、制御部９０は、電力変換装置１０，２０，３０の各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ１２のオンオフ状態を制御する。

【0033】

そして、制御部９０は、各電力変換装置１０，２０，３０のスイッチング素子をオンにする位相（以下、「オン位相」という）を制御することにより、各入出力部１１，２１，３１（各電力変換装置１０，２０，３０）の間で電力を伝送する。具体的には、一方の電力変換装置のオン位相を他方の電力変換装置のオン位相よりも進めるほど、一方の電力変換装置に接続された入出力部から他方の電力変換装置に接続された入出力部へ伝送される電力が大きくなる。一方の電力変換装置のオン位相を他方の電力変換装置のオン位相よりも遅らせるほど、他方の電力変換装置に接続された入出力部から一方の電力変換装置に接続された入出力部へ伝送される電力が大きくなる。このため、各電力変換装置のオン位相を調整することにより、各入出力部に必要な電力（各入出力部が出力する電力の目標値）を実現することができる。

【0034】

なお、上記動作は、２つの電力変換装置が電磁気的に結合された構成ではオン位相が±９０ｄｅｇの範囲内で成立し、３以上の電力変換装置が電磁気的に結合された構成ではオン位相が±９０ｄｅｇよりも広い範囲でも成立する。しかし、以降の説明を簡単にするため、３以上の電力変換装置が電磁気的に結合された構成においても、オン位相を最大でも±９０ｄｅｇの範囲内とする。また、停止状態は、電力変換装置のスイッチング素子をオフとする、又はリレー等により入出力部を切り離す等により実現可能である。

【0035】

制御部９０は、電力変換装置１０（第１電力変換装置）と電力変換装置３０（第２電力変換装置）との間で電力を伝送する際に、コイル１６（第１コイル）とコイル３６Ａ（第２コイル）との間に電磁気的に結合されたコイル２６Ａ，２６Ｂ（中間コイル）に接続された電力変換装置２０（中間電力変換装置の少なくとも１つ）を動作状態に制御する（停止状態にしない）。電力変換装置１０，２０，３０を動作状態に制御する（駆動する）際には、一方のレグにおいて上側のスイッチング素子をオンにして下側のスイッチング素子をオフにし、且つ他方のレグにおいて上側のスイッチング素子をオフにして下側のスイッチング素子をオンにする。例えば、電力変換装置１０を動作状態に制御する際には、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４をオンにし且つスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオフにした状態と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４をオフにし且つスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオンにした状態とを交互に繰り返す。なお、電力変換装置２０を動作状態に制御すると、スイッチング素子Ｑ５～Ｑ８をオンオフする際にスイッチング損失が生じる。このため、入出力部２１から電力の入出力を行わない場合は、電力変換装置２０を停止状態にする（動作状態にしない）ことが通常である。

【0036】

図３，４は、各電力変換装置１０，２０，３０のスイッチング素子のオンオフ状態、各電力変換装置１０，２０，３０から各コイル１６，２６Ａ，３６Ａへ流れる電流Ｉｔｒ１，Ｉｔｒ２，Ｉｔｒ３、入出力部１１，２１，３１がそれぞれ入力する平均電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を示すグラフである。平均電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、正の値の場合に入力となり、負の値の場合に出力となる。なお、同図では、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ５，Ｑ９のオンオフ状態を見やすくするために、オン状態でのグラフの高さを異ならせている。

【0037】

図３は、電力変換装置２０（中間電力変換装置）を停止状態に制御した場合である。この場合、電力変換装置２０のスイッチング素子Ｑ５～Ｑ８はオフで維持されている。このため、電流Ｉｔｒ２は０であり、平均電力Ｐ２は０である。電力変換装置１０，３０のオン位相を調整することにより、入出力部１１から入出力部３１へ目標値の電力を伝送することができる。

【0038】

図４は、電力変換装置２０を動作状態に制御した場合である。この場合、電力変換装置２０のスイッチング素子Ｑ５（Ｑ８）は、スイッチング素子Ｑ１がオンにされてからスイッチング素子Ｑ９（Ｑ１２）がオンにされるまでの間にオンにされている。すなわち、電力変換装置２０のスイッチング素子Ｑ５のオン位相は、電力変換装置１０のスイッチング素子Ｑ１のオン位相よりも遅れており、電力変換装置３０のスイッチング素子Ｑ９のオン位相よりも進んでいる。このため、電流Ｉｔｒ１の減少に伴って電流Ｉｔｒ２が増加し、電流Ｉｔｒ２の減少に伴って電流Ｉｔｒ３が増加している。この場合も、電力変換装置１０，２０，３０のオン位相を調整することにより、入出力部１１から入出力部３１へ目標値の電力を伝送することができる。また、図４における電流Ｉｔｒ３の傾きは、図３における電流Ｉｔｒ３の傾きよりも大きくなっている。このため、図４において入出力部１１から入出力部３１へ伝送される平均電力Ｐ１（Ｐ３）の最大値を、図３において入出力部１１から入出力部３１へ伝送される平均電力Ｐ１（Ｐ３）の最大値よりも増加させることが可能である。なお、図４は、平均電力Ｐ２を０にした場合を示しているが、平均電力Ｐ２が正の値で入力の場合、及び平均電力Ｐ２が負の値で出力の場合も、平均電力Ｐ２の値によらず、伝送される平均電力Ｐ１（Ｐ３）の最大値を増加させる効果が得られる。

【0039】

図５は、比較例の電力伝送システム９００の模式図である。本実施形態の電力伝送システム１００と同一の部分には同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。

【0040】

コイル９１６，９２６，９３６は、それぞれ電力変換装置１０，２０，３０に接続されており、磁性体コア９１７，９２７，９３７にそれぞれ巻回されている。磁性体コア９１７と磁性体コア９２７とは、接合部９１８，９２８Ａで接合されている。磁性体コア９２７と磁性体コア９３７とは、接合部９２８Ｂ，９３８Ａで接合されている。磁性体コア９３７と終端磁性体コア９８９とは、接合部９３８Ｂで接合されている。そして、磁性体コア９１７，９２７，９３７及び終端磁性体コア９８９により閉磁路が形成されている。これにより、コイル９１６，９２６，９３６、ひいては電力変換装置１０，２０，３０が電磁気的に結合されている。比較例では、直列に接続されたトランスが構成されている。

【0041】

ここで、磁性体コア９２７は、磁性体コア９１７と磁性体コア９３７とに接合して電磁気的な結合を担保するために、筐体９８２の全幅に相当する長さまで延ばす必要がある。このため、コイル９１６とコイル９２６との間の磁路長が長くなり、漏れインダクタンスが大きくなる。また、コイル９１６とコイル９３６との間の磁路長が長くなり、漏れインダクタンスが大きくなる。

【0042】

これに対して本実施懈怠では、図１に示すように、磁性体コア２７Ａと磁性体コア２７Ｂとがコイル２６Ａ，２６Ｂにより電磁気的に結合されている。このため、磁性体コア２７Ａ，２７Ｂを、筐体８２の全幅に相当する長さまで延ばす必要がない。したがって、磁性体コア２７Ａ，２７Ｂの長さを短くすることができる。その結果、コイル１６とコイル２６Ａとの間の磁路長が長くなり、漏れインダクタンスが小さくなる。また、コイル１６とコイル３６Ａとの間の磁路長が短くなり、漏れインダクタンスが小さくなる。本実施形態では、並列に接続されたトランスが構成されている。

【0043】

図６は、中間電力変換装置の数と漏れインダクタンスとの関係を示すグラフである。同図では、図１の本実施形態と図５の比較例とで、筐体の幅を等しくして比較している。同図に示すように、中間電力変換装置の数が増えるほど、その両側に配置された電力変換装置の間の漏れインダクタンスが大きくなる。しかし、中間電力変換装置の数にかかわらず、本実施形態の並列トランス構成の漏れインダクタンスは、比較例の直列トランス構成の漏れインダクタンスよりも小さくなっている。

【0044】

図７は、中間電力変換装置の数と伝送可能な最大電力との関係を示すグラフである。同図に示すように、中間電力変換装置の数が増えるほど、その両側に配置された電力変換装置の間で伝送可能な最大電力が減少する。しかし、中間電力変換装置の数にかかわらず、本実施形態の並列トランス構成における伝送可能な最大電力は、比較例の直列トランス構成における伝送可能な最大電力よりも大きくなっている。

【0045】

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

【0046】

・入出力部１１，２１，３１は、電力変換装置１０，２０，３０にそれぞれ接続されて電力を入出力する。コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂは、電力変換装置１０，２０，３０のいずれか１つにそれぞれ接続されている。このため、入出力部１１，２１，３１から入力した電力を、電力変換装置１０，２０，３０を介してコイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂへ出力することができる。コイル１６，２６Ａがそれぞれ巻回された磁性体コア１７，２７Ａは、他の磁性体コア２７Ａ，１７との接合を可能とする接合部１８，２８Ａをそれぞれ備えている。コイル２６Ｂ，３６Ａがそれぞれ巻回された磁性体コア２７Ｂ，３７Ａは、他の磁性体コア３７Ａ，２７Ｂとの接合を可能とする接合部２８Ｂ，３８Ａをそれぞれ備えている。このため、２つの磁性体コア１７，２７Ａの接合部１８，２８Ａを接合することにより、２つの磁性体コア１７，２７Ａにそれぞれ巻回された２つのコイル１６，２６Ａを電磁気的に結合することができる。２つの磁性体コア２７Ｂ，３７Ａの接合部２８Ｂ，３８Ａを接合することにより、２つの磁性体コア２７Ｂ，３７Ａにそれぞれ巻回された２つのコイル２６Ｂ，３６Ａを電磁気的に結合することができる。これにより、電力変換装置１０，２０が電磁気的に結合され、電力変換装置２０，３０が電磁気的に結合されている。したがって、２つの磁性体コア１７，２７Ａにそれぞれ巻回された２つのコイル１６，２６Ａの間で、電力を電気的に絶縁した状態で伝送し、電力変換装置１０，２０を介して入出力部１１，２１から電力を出力することができる。２つの磁性体２７Ｂ，３７Ａにそれぞれ巻回された２つのコイル２６Ｂ，３６Ａの間で、電力を電気的に絶縁した状態で伝送し、電力変換装置２０，３０を介して入出力部２１，３１から電力を出力することができる。

【0047】

・コイル２６Ａ，２６Ｂは、電力変換装置２０に並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻回されている。このため、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂを、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻回されたコイル２６Ａ，２６Ｂを介して電磁気的に結合することができる。そして、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂに、それぞれコイル１６，３６Ａが巻回された磁性体コア１７，３７Ａを接合することにより、それらのコイル１６，３６Ａの間で電力を伝送することができる。さらに、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂはコイル２６Ａ，２６Ｂを介して電磁気的に結合されているため、別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂの長さを短くしても、別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻き回れたコイル２６Ａ，２６Ｂの間で電力を伝送することができる。その結果、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂに巻回されたコイル２６Ａ，２６Ｂと、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂに接続された磁性体コア１７，３７Ａに巻回されたコイル１６，３６Ａとの間の漏れインダクタンスを減少させることができ、電力変換装置１０，２０の間、及び電力変換装置１０，３０の間で伝送可能な最大電力を増加させることができる。

【0048】

・電力変換装置１０，２０，３０は、自身に接続されたコイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂとそれが巻回された磁性体コア１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ、及び自身に接続された入出力部１１，２１，３１と共に互いに別個の筐体８１，８２，８３にそれぞれ収納されている。筐体８２（８３）は、互いに接合されていない別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂ（３７Ａ，３７Ｂ）とそれらにそれぞれ巻回されたコイル２６Ａ，２６Ｂ（３６Ａ，３６Ｂ）とを収納している。こうした構成によれば、互いに接合されていない別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂ（３７Ａ，３７Ｂ）を電力伝送システム１００が備える場合であっても、電力変換装置１０，２０，３０、コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ、磁性体コア１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ、及び入出力部１１，２１，３１を、筐体８１，８２，８３ごと着脱することができ、ユーザの要望に合わせて電力伝送システム１００の編成を容易に変更することができる。

【0049】

・接合部１８，２８Ａ（２８Ｂ，３８Ａ）は、筐体８１，８２（８２，８３）の外部に対して露出しており、磁性体コア１７（２７Ｂ）は、他の磁性体コア２７Ａ（３７Ａ）と接合された状態において、自身と他の磁性体コア２７Ａ（３７Ａ）とで閉磁路を形成している。こうした構成によれば、筐体８１，８２（８２，８３）を組み付けることにより、筐体８１，８２（８２，８３）の外部に対して露出した接合部１８，２８Ａ（２８Ｂ，３８Ａ）を接合することができる。そして、接合部１８，２８Ａ（２８Ｂ，３８Ａ）で接合された２つの磁性体コア１７，２７Ａ（２７Ｂ，３７Ａ）により、閉磁路を容易に形成することができる。

【0050】

・磁性体コア１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂのうち他の磁性体コアが接続されていない磁性体コア３７Ｂは、コイルが巻回されていない終端磁性体コア８９が接合され、自身と終端磁性体コア８９とで閉磁路を形成している。こうした構成によれば、磁性体コア３７Ｂに他の磁性体コアが接続されていない場合であっても、磁性体コア３７Ｂと終端磁性体コア８９とで閉磁路を形成することができる。したがって、磁性体コア３７Ｂから外部に磁束が漏れることを抑制することができ、磁性体コア３７Ｂの周囲に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。また、磁性体コア３７Ｂに巻回されたコイル３６Ｂのインダクタンスが小さくなることを抑制することができ、電圧が印加された際に過電流が流れることを抑制することができる。

【0051】

・制御部９０は、電力変換装置１０と電力変換装置３０との間で電力を伝送する際に、動作状態に制御する電力変換装置２０に接続された入出力部２１が出力する電力が０になるように、電力変換装置２０を制御する。こうした構成によれば、動作状態に制御する電力変換装置２０に接続された入出力部２１が出力する電力の目標値が０である場合でも、電力変換装置２０を動作状態に制御することができ、入出力部１１と入出力部３１との間で伝送可能な最大電力を増加させることができる。

【0052】

・図４における電流Ｉｔｒ３の傾きを、図３における電流Ｉｔｒ３の傾きよりも大きくすることができる。このため、図４において入出力部１１から入出力部３１へ伝送される平均電力Ｐ１（Ｐ３）の最大値を、図３において入出力部１１から入出力部３１へ伝送される平均電力Ｐ１（Ｐ３）の最大値よりも増加させることができる。ひいては、電力変換装置１０，３０の間で伝送可能な最大電力を増加させることができる。

【0053】

（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面を参照しつつ説明する。図８に示すように、本実施形態では電力伝送システム２００が、主制御部２９０と、副制御部１５，２５，３５を備える点で、第１実施形態と異なる。

【0054】

主制御部２９０（マスターコントローラ、制御部）は、例えば筐体８１内に設けられ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信回路、及び入出力インターフェース等を備えるコンピュータを主体として構成されている。副制御部１５，２５，３５（サブコントローラ）は、それぞれ電力変換装置１０，２０，３０に設けられている。副制御部１５，２５，３５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、駆動回路、通信回路、及び入出力インターフェース等を備えるコンピュータを主体として構成されている。電力変換装置１０，２０，３０には、それぞれ定格電力（定格電流）が設定されている。副制御部１５，２５，３５は、それぞれ電力変換装置１０，２０，３０の定格電力を記憶（把握）している。主制御部２９０と副制御部１５，２５，３５とは、それぞれ通信を行う。

【0055】

副制御部１５，２５，３５は、主制御部２９０からの電力の目標値（指令値）に基づいて、それぞれ電力変換装置１０，２０，３０を制御する。換言すれば、主制御部２９０は、副制御部１５，２５，３５を介して電力変換装置１０，２０，３０を制御する。副制御部１５，２５，３５は、それぞれ目標値の電力を入出力部１１，２１，３１から入出力するように、電力変換装置１０，２０，３０の各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４，Ｑ５～Ｑ８，Ｑ９～Ｑ１２のオンオフ状態を制御する。すなわち、主制御部２９０及び副制御部１５，２５，３５により、第１実施形態の制御部９０の機能を実現する。

【0056】

ここで、電力変換装置１０，２０，３０のうちの電力変換装置１０（第１電力変換装置）と電力変換装置３０（第２電力変換装置）との間の電力電送経路に、定格電力が小さい電力変換装置（以下、「小電力変換装置」という）が含まれる場合がある。この場合に、小電力変換装置に供給される電力が定格電力を超えると、小電力変換装置の動作が停止されるおそれがある。例えば、小電力変換装置のコイルやスイッチング素子に流れる電流が上限値を超えた場合は、小電力変換装置が強制的に停止されることがある。

【0057】

そこで、主制御部２９０は、それぞれ副制御部１５，２５，３５と通信を行って、電力変換装置１０，２０，３０の定格電力を受信（取得）する。主制御部２９０は、電力変換装置１０と電力変換装置３０との間で電力を伝送する際に、電力変換装置１０に接続されたコイル１６と電力変換装置３０に接続されたコイル３６Ａとの間に電磁気的に結合されたコイル２６Ａ，２６Ｂに接続された電力変換装置２０（中間電力変換装置）、電力変換装置１０、及び電力変換装置３０の定格電力のうち最も小さい定格電力よりも、電力変換装置１０と電力変換装置３０との間で伝送する電力の目標値を小さく設定する。

【0058】

上記構成によれば、電力変換装置１０，２０，３０に供給される電力がそれぞれの定格電力を超えることを抑制することができ、電力変換装置１０と電力変換装置３０との間で伝送可能な最大電力が制限されることを抑制することができる。

【0059】

なお、第１実施形態において、制御部９０は、電力変換装置１０と電力変換装置３０との間で電力を伝送する際に、電力変換装置１０に接続されたコイル１６と電力変換装置３０に接続されたコイル３６Ａとの間に電磁気的に結合されたコイル２６Ａ，２６Ｂに接続された電力変換装置２０（中間電力変換装置）、電力変換装置１０、及び電力変換装置３０の定格電力のうち最も小さい定格電力よりも、電力変換装置１０と電力変換装置３０との間で伝送する電力の目標値を小さく設定してもよい。その場合、制御部９０は、電力変換装置１０，２０，３０の定格電力を予め取得（把握）していればよい。

【0060】

（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面を参照しつつ説明する。図９に示すように、本実施形態では、電力変換装置１０，２０，３０、コイル１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ、及び磁性体コア１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ等が１つの筐体３８１に収納されている点で、第１実施形態と異なる。また、電力伝送システム３００は、コイル３６Ｂ、磁性体コア３７Ｂ、接合部３８Ｂ、及び終端磁性体コア８９を備えていない。

【0061】

こうした構成によっても、コイル２６Ａ，２６Ｂは、電力変換装置２０に並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻回されている。別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂはコイル２６Ａ，２６Ｂを介して電磁気的に結合されているため、別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂの長さを短くしても、別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻き回れたコイル２６Ａ，２６Ｂの間で電力を伝送することができる。その結果、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂに巻回されたコイル２６Ａ，２６Ｂと、別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂに接続された磁性体コア１７，３７Ａに巻回されたコイル１６，３６Ａとの間の漏れインダクタンスを減少させることができ、電力変換装置１０，２０の間、及び電力変換装置１０，３０の間で伝送可能な最大電力を増加させることができる。

【0062】

さらに、図５に示す比較例の磁性体コア９１７，９２７，９３７が直列トランス構成であることと比較して、磁性体コア１７，２７Ａと磁性体コア２７Ｂ，３７Ａとは並列トランス構成であり互いに分離している。このため、磁性体コア１７，２７Ａと磁性体コア２７Ｂ，３７Ａとを筐体３８１内に配置する自由度が向上し、電力伝送システム３００の小型化に有効である。

【0063】

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図１０に示すように、本実施形態では、電力変換装置１０，２０，３０を、２つのスイッチング素子と２つのコンデンサとを備えるハーフブリッジ回路により構成している点で、第１実施形態と異なる。

【0064】

電力変換装置１０は、上記スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４に代えてコンデンサＣ３，Ｃ４を備えている。電力変換装置２０は、上記スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８に代えてコンデンサＣ７，Ｃ８を備えている。電力変換装置３０は、上記スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２に代えてコンデンサＣ１１，Ｃ１２を備えている。そして、制御部９０は、電力変換装置１０，２０，３０の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ９，Ｑ１０のオンオフ状態を制御する。こうした構成によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0065】

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図１１，１２に示すように、本実施形態では、電力伝送システム４００が、電力変換装置３０、コイル３６Ａ，３６Ｂ、磁性体コア３７Ａ，３７Ｂ、入出力部３１、コンデンサ３２、及び筐体８３を備えていない点で、第１実施形態と異なる。

【0066】

こうした構成によっても、コイル２６Ａ，２６Ｂは、電力変換装置２０に並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻回されている。別個の磁性体コア２７Ａ，２７Ｂはコイル２６Ａ，２６Ｂを介して電磁気的に結合されているため、別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂの長さを短くすることができる。その結果、磁性体コア２７Ａに巻回されたコイル２６Ａと、磁性体コア２７Ａに接続された磁性体コア１７に巻回されたコイル１６との間の漏れインダクタンスを減少させることができ、電力変換装置１０，２０の間で伝送可能な最大電力を増加させることができる。また、磁性体コア２７Ｂに他の磁性体コアを介して、コイル、及び電力変換装置を接続すれば、別個の磁性体２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ巻き回れたコイル２６Ａ，２６Ｂを介して電力を伝送することができる。

【0067】

なお、第１～第５実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。

【0068】

・各入出力部と各電力変換装置との間に、ＤＣ／ＡＣコンバータを設けるとともに、各入出力部に交流の系統電源を接続することもできる。

【0069】

・２つの電力変換装置間の磁路長が長くなると、２つの電力変換装置間の漏れインダンクタンスが大きくなり、２つの電力変換装置間で伝送可能な最大電力が減少することとなる。こうした事情は、電力を電気信号として伝送する通信システムにおいても概ね共通している。すなわち、通信システムにおいて、２つの電力変換装置間で伝送可能な電気信号としての最大電力が減少することとなる。例えば、電気信号は、任意の周期及び任意の強度に設定されるパルス状の電圧である。

【0070】

そこで、第１～第５実施形態の電力伝送システムを、同様の構成を備える通信システムとして用いることもできる。こうした構成によれば、電力を電気信号として伝送する通信システムにおいて、第１～第５実施形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、２つの電力変換装置間で伝送可能な電気信号としての最大電力を増加させることができる。

【0071】

・以下、上述した各実施形態及び変更例から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
２以上の電力変換装置（１０，２０，３０）と、
前記２以上の電力変換装置にそれぞれ接続されて電力を入出力する入出力部（１１，２１，３１）と、
前記２以上の電力変換装置のいずれか１つにそれぞれ接続された３以上のコイル（１６，２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）と、
前記３以上のコイルがそれぞれ巻回されたトランスコア（１７，２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）と、
を備え、前記２以上の電力変換装置が互いに電磁気的に結合されている電力伝送システム（１００，２００，３００，４００）であって、
前記トランスコアは、他の前記トランスコアとの接合を可能とする接合部（１８，２８Ａ，２８Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ）をそれぞれ備え、
少なくとも２つの前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ）は、前記２以上の電力変換装置のいずれか１つに並列に接続され、且つ互いに接合されていない別個の前記トランスコア（２７Ａ，２７Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ）にそれぞれ巻回されている、電力伝送システム。
［構成２］
前記２以上の電力変換装置は、自身に接続された前記コイルとそれが巻回された前記トランスコア、及び自身に接続された前記入出力部と共に互いに別個の筐体（８１，８２，８３）にそれぞれ収納されており、
前記筐体の少なくとも１つは、前記互いに接合されていない別個の前記トランスコアとそれらにそれぞれ巻回された前記コイルとを収納している、構成１に記載の電力伝送システム。
［構成３］
前記接合部は、前記筐体の外部に対して露出しており、
前記トランスコアは、他の前記トランスコアと接合された状態において、自身と前記他の前記トランスコアとで閉磁路を形成している、構成２に記載の電力伝送システム。
［構成４］
前記トランスコアのうち他の前記トランスコアが接続されていないトランスコア（３７Ｂ）は、前記コイルが巻回されていない終端トランスコア（８９）が接合され、自身と前記終端トランスコアとで閉磁路を形成している、構成３に記載の電力伝送システム。
［構成５］
前記２以上の電力変換装置を制御する制御部（９０，２９０）を備え、
前記制御部は、前記２以上の電力変換装置のうちの第１電力変換装置（１０）と第２電力変換装置（３０）との間で電力を伝送する際に、前記第１電力変換装置に接続された前記コイル（１６）と前記第２電力変換装置に接続された前記コイル（３６Ａ）との間に電磁気的に結合された前記コイル（２６Ａ，２６Ｂ）に接続された前記電力変換装置である中間電力変換装置（２０）、前記第１電力変換装置、及び前記第２電力変換装置の定格電力のうち最も小さい定格電力よりも、前記第１電力変換装置と前記第２電力変換装置との間で伝送する電力の目標値を小さく設定する、構成１～４のいずれか１つに記載の電力伝送システム。
［構成６］
前記電力変換装置を３以上備え、
前記入出力部を３以上備え、
前記コイルを４以上備え、
前記トランスコアを４以上備えている、構成１～５のいずれか１つに記載の電力伝送システム。

【符号の説明】

【0072】

１０…電力変換装置、１１…入出力部、１６…コイル、１７…磁性体コア、１８…接合部、２０…電力変換装置、２１…入出力部、２６Ａ…コイル、２６Ｂ…コイル、２７Ａ…磁性体コア、２７Ｂ…磁性体コア、２８Ａ…接合部、２８Ｂ…接合部、３０…電力変換装置、３１…入出力部、３６Ａ…コイル、３６Ｂ…コイル、３７Ａ…磁性体コア、３７Ｂ…磁性体コア、３８Ａ…接合部、３８Ｂ…接合部、１００…電力伝送システム、２００…電力伝送システム、３００…電力伝送システム、４００…電力伝送システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】