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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】P2025103138
(43)【公開日】2025-07-09
(54)【発明の名称】受電装置
(51)【国際特許分類】
H02J 50/12 20160101AFI20250702BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20250702BHJP
H02J 1/00 20060101ALI20250702BHJP
【ＦＩ】
H02J50/12
H02J7/00 301D
H02J1/00 309C
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023220279
(22)【出願日】2023-12-27
(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】▲高▼橋 将也
(72)【発明者】
【氏名】中屋敷 侑生
(72)【発明者】
【氏名】山口 宜久
【テーマコード（参考）】
5G165
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G165BB02
5G165DA02
5G165EA02
5G165EA06
5G165GA09
5G165HA01
5G165JA04
5G165LA01
5G165MA01
5G165MA03
5G165NA05
5G165NA06
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503CA10
5G503DA04
5G503FA06
5G503GB03
5G503GB08
5G503GD03
5G503GD07
(57)【要約】
【課題】制御回路の電源に異常が生じた場合に、電力変換回路の制御回路の電源を代替する技術を提供する。
【解決手段】第１交流電力ＡＣ１を受電する受電装置１００であって、受電回路１１０と、第１交流電力の一部である第２交流電力ＡＣ２を第１直流電力ＤＣ１に変換する電力変換回路１２０と、第１直流電力を消費する負荷装置１３０と、第２直流電力ＤＣ２を供給する主電源回路１４０と、第１交流電力の他の一部である第３交流電力ＡＣ３を変換して、第３直流電力ＤＣ３を供給する副電源回路１６０と、主電源回路または副電源回路から給電を受ける制御回路と、を備え、副電源回路は、受電回路において、電力変換回路の入力部の短絡による、電流および電圧の変動が小さい第１箇所を介して第３交流電力の供給を受け、制御回路は、主電源回路から給電を受けることができない場合に、副電源回路から給電を受ける、受電装置。
【選択図】図１
【解決手段】第１交流電力ＡＣ１を受電する受電装置１００であって、受電回路１１０と、第１交流電力の一部である第２交流電力ＡＣ２を第１直流電力ＤＣ１に変換する電力変換回路１２０と、第１直流電力を消費する負荷装置１３０と、第２直流電力ＤＣ２を供給する主電源回路１４０と、第１交流電力の他の一部である第３交流電力ＡＣ３を変換して、第３直流電力ＤＣ３を供給する副電源回路１６０と、主電源回路または副電源回路から給電を受ける制御回路と、を備え、副電源回路は、受電回路において、電力変換回路の入力部の短絡による、電流および電圧の変動が小さい第１箇所を介して第３交流電力の供給を受け、制御回路は、主電源回路から給電を受けることができない場合に、副電源回路から給電を受ける、受電装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁界により非接触に第１交流電力（ＡＣ１）を受電する受電装置（１００，１００ａ～１００ｆ）であって、
前記第１交流電力を受電する受電コイル（１１１ＲＬ）を含む受電回路（１１０,１１０ａ，１１０ｂ）と、
前記第１交流電力の一部である第２交流電力（ＡＣ２）を第１直流電力（ＤＣ１）に変換する電力変換回路（１２０，１２０ｆ）と、
前記第１直流電力を消費する負荷装置（１３０）と、
第２直流電力（ＤＣ２）を供給する主電源回路（１４０）と、
前記第１交流電力の他の一部である第３交流電力（ＡＣ３）を変換して、第３直流電力（ＤＣ３）を供給する副電源回路（１６０，１６０ｄ，１６０ｆ，１６０ｅ，１６０ｅ１，１６０ｅ２）と、
前記受電装置（１００）を制御する制御回路（１５０，１５０ｃ，１５０ｆ）であって、前記主電源回路または前記副電源回路から給電を受ける制御回路と、を備え、
前記受電回路の出力部（１１０ｏ）と前記電力変換回路の入力部（１２０ｉ）は、接続されており、
前記副電源回路は、前記受電回路において、前記電力変換回路の入力部の短絡による、電流および電圧の変動が小さい第１箇所と、前記変動が大きい第２箇所と、のうち前記第１箇所を介して前記第３交流電力の供給を受け、
前記制御回路は、
前記電力変換回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する短絡モードと、前記電力変換回路の入力部を短絡しない給電モードと、を組み合わせた制御を実行し、
前記主電源回路から給電を受けることができない場合に、前記副電源回路から給電を受ける、受電装置。
前記第１交流電力を受電する受電コイル（１１１ＲＬ）を含む受電回路（１１０,１１０ａ，１１０ｂ）と、
前記第１交流電力の一部である第２交流電力（ＡＣ２）を第１直流電力（ＤＣ１）に変換する電力変換回路（１２０，１２０ｆ）と、
前記第１直流電力を消費する負荷装置（１３０）と、
第２直流電力（ＤＣ２）を供給する主電源回路（１４０）と、
前記第１交流電力の他の一部である第３交流電力（ＡＣ３）を変換して、第３直流電力（ＤＣ３）を供給する副電源回路（１６０，１６０ｄ，１６０ｆ，１６０ｅ，１６０ｅ１，１６０ｅ２）と、
前記受電装置（１００）を制御する制御回路（１５０，１５０ｃ，１５０ｆ）であって、前記主電源回路または前記副電源回路から給電を受ける制御回路と、を備え、
前記受電回路の出力部（１１０ｏ）と前記電力変換回路の入力部（１２０ｉ）は、接続されており、
前記副電源回路は、前記受電回路において、前記電力変換回路の入力部の短絡による、電流および電圧の変動が小さい第１箇所と、前記変動が大きい第２箇所と、のうち前記第１箇所を介して前記第３交流電力の供給を受け、
前記制御回路は、
前記電力変換回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する短絡モードと、前記電力変換回路の入力部を短絡しない給電モードと、を組み合わせた制御を実行し、
前記主電源回路から給電を受けることができない場合に、前記副電源回路から給電を受ける、受電装置。
【請求項2】
請求項１記載の受電装置であって、
前記制御回路は、前記副電源回路から給電を受ける場合に、前記短絡モードを実行する、受電装置。
前記制御回路は、前記副電源回路から給電を受ける場合に、前記短絡モードを実行する、受電装置。
【請求項3】
請求項２記載の受電装置であって、
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路（１１０Ｒ）と、前記第１交流電力の高調波成分を抑制するフィルタ回路（１１０Ｆ，１１０Ｆ１～１１０Ｆ３，１１０Ｆｂ，１１０Ｆｂ１）と、を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルを備え、
前記フィルタ回路は、前記受電コイルと前記電力変換回路の入力部に、１以上の第１コイル（１１１ＦL）および１以上の第１コンデンサ（１１１ＦＣ）の少なくとも一方が直列接続されており、
前記第１箇所は、前記１以上の第１コンデンサおよび前記１以上の第１コイルの少なくとも一方である、受電装置。
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路（１１０Ｒ）と、前記第１交流電力の高調波成分を抑制するフィルタ回路（１１０Ｆ，１１０Ｆ１～１１０Ｆ３，１１０Ｆｂ，１１０Ｆｂ１）と、を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルを備え、
前記フィルタ回路は、前記受電コイルと前記電力変換回路の入力部に、１以上の第１コイル（１１１ＦL）および１以上の第１コンデンサ（１１１ＦＣ）の少なくとも一方が直列接続されており、
前記第１箇所は、前記１以上の第１コンデンサおよび前記１以上の第１コイルの少なくとも一方である、受電装置。
【請求項4】
請求項３記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、第１副電源コイル（１６１）を備え、
前記１以上の第１コイルのうち前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１コイルと、前記第１副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１電源トランス（１８０）を構成する、受電装置。
前記副電源回路は、さらに、第１副電源コイル（１６１）を備え、
前記１以上の第１コイルのうち前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１コイルと、前記第１副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１電源トランス（１８０）を構成する、受電装置。
【請求項5】
請求項４記載の受電装置であって、
前記フィルタ回路は、１つの前記第１コイルである、受電装置。
前記フィルタ回路は、１つの前記第１コイルである、受電装置。
【請求項6】
請求項４記載の受電装置であって、
前記共振回路の出力部は、定電圧特性を有し、
前記フィルタ回路は、前記共振回路の出力部が前記定電圧特性を有する構成の場合に、イミタンスフィルタである、受電装置。
前記共振回路の出力部は、定電圧特性を有し、
前記フィルタ回路は、前記共振回路の出力部が前記定電圧特性を有する構成の場合に、イミタンスフィルタである、受電装置。
【請求項7】
請求項４記載の受電装置であって、
前記フィルタ回路は、バンドパスフィルタである、受電装置。
前記フィルタ回路は、バンドパスフィルタである、受電装置。
【請求項8】
請求項４記載の受電装置であって、さらに、
前記第１副電源コイルの電圧を取得する第１電圧センサ（１９０）であって、前記第１副電源コイルの電圧を積分する第１電圧センサを備え、
前記制御回路は、さらに、前記第１電圧センサにより電圧を積分した値に応じて、前記第１交流電力の周期における前記短絡モードの期間と前記給電モードの期間の割合を制御する、受電装置。
前記第１副電源コイルの電圧を取得する第１電圧センサ（１９０）であって、前記第１副電源コイルの電圧を積分する第１電圧センサを備え、
前記制御回路は、さらに、前記第１電圧センサにより電圧を積分した値に応じて、前記第１交流電力の周期における前記短絡モードの期間と前記給電モードの期間の割合を制御する、受電装置。
【請求項9】
請求項１記載の受電装置であって、
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルと、１以上の共振コンデンサ（１１１ＲＣ）と、を備え、
前記第１箇所は、前記１以上の共振コンデンサおよび前記受電コイルである、受電装置。
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルと、１以上の共振コンデンサ（１１１ＲＣ）と、を備え、
前記第１箇所は、前記１以上の共振コンデンサおよび前記受電コイルである、受電装置。
【請求項10】
請求項９記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、第２副電源コイル（１６１ｄ）を備え、
前記受電コイルと前記第２副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第２電源トランス（１８０ｄ）を構成する、受電装置。
前記副電源回路は、さらに、第２副電源コイル（１６１ｄ）を備え、
前記受電コイルと前記第２副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第２電源トランス（１８０ｄ）を構成する、受電装置。
【請求項11】
請求項１、２、３、９のいずれか１項に記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、前記副電源回路の入力部の両端に直列接続された絶縁コンデンサ（１６１ｅ）を備える、受電装置。
前記副電源回路は、さらに、前記副電源回路の入力部の両端に直列接続された絶縁コンデンサ（１６１ｅ）を備える、受電装置。
【請求項12】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の受電装置であって、
前記電力変換回路は、さらに、前記電力変換回路の入力部を短絡する保護回路（１２３）を備え、
前記短絡モードは、前記保護回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する、受電装置。
前記電力変換回路は、さらに、前記電力変換回路の入力部を短絡する保護回路（１２３）を備え、
前記短絡モードは、前記保護回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する、受電装置。
【請求項13】
請求項１２に記載の受電装置であって、
前記制御回路は、パルス信号により前記給電モードと前記短絡モードを前記保護回路に実行させる指令を行い、
前記保護回路は、前記パルス信号のオン状態により前記短絡モードの動作を行い、前記パルス信号のオフ状態により前記給電モードの動作を行い、
前記制御回路は、さらに、前記パルス信号を反転する反転出力部を備える、受電装置。
前記制御回路は、パルス信号により前記給電モードと前記短絡モードを前記保護回路に実行させる指令を行い、
前記保護回路は、前記パルス信号のオン状態により前記短絡モードの動作を行い、前記パルス信号のオフ状態により前記給電モードの動作を行い、
前記制御回路は、さらに、前記パルス信号を反転する反転出力部を備える、受電装置。
【請求項14】
請求項１に記載の受電装置であって、車両（Ｖ）に搭載され、
前記車両は、前記車両を制御する車両制御部（２０）、を備え、
前記受電装置は、さらに、前記副電源回路の電圧を検知する第２電圧センサを備え、
前記制御回路は、
前記第２電圧センサにより、前記副電源回路の電圧が予め定められた基準電圧よりも低い場合、前記短絡モードの実行、または、前記車両制御部に前記副電源回路の入力電圧に基づく情報の通知を行い、
前記副電源回路の電圧が予め定められた前記基準電圧よりも高い場合、前記給電モードを実行する、受電装置。
前記車両は、前記車両を制御する車両制御部（２０）、を備え、
前記受電装置は、さらに、前記副電源回路の電圧を検知する第２電圧センサを備え、
前記制御回路は、
前記第２電圧センサにより、前記副電源回路の電圧が予め定められた基準電圧よりも低い場合、前記短絡モードの実行、または、前記車両制御部に前記副電源回路の入力電圧に基づく情報の通知を行い、
前記副電源回路の電圧が予め定められた前記基準電圧よりも高い場合、前記給電モードを実行する、受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、受電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の非接触給電システムに用いられる受電装置において、特許文献１のように、電力変換回路の制御部の電力を、複数の電源により供給させる技術が存在する。特許文献１では、受電側の整流回路と負荷側のバッテリとの間に、電力変換回路としてのＤＣＤＣコンバータが設けられている。ＤＣＤＣコンバータの制御部の電力は、受電開始時、整流回路の出力部であり、ＤＣＤＣコンバータの入力部に接続された電源から供給される。受電開始後の定常状態において、ＤＣＤＣコンバータの制御部の電力は、ＤＣＤＣコンバータの出力部に接続された電源から供給される。
【0003】
整流回路の出力部の出力電力は、受電する電力の大きさにより、変動する。しかし、ＤＣＤＣコンバータは、起動後、安定した電力を出力する。よって、ＤＣＤＣコンバータの制御部は、受電開始後、受電する電力が変化する場合でも、安定して動作できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１４－１３８４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発明者は、車両の非接触給電システムの受電装置において、整流を行う電力変換回路を検討していた。発明者の検討する電力変換回路は、出力電力を調整するスイッチを備える。スイッチの制御部の電力は、非接触給電システムの負荷装置としてのバッテリ以外の補機バッテリから供給される。発明者は、補機バッテリの異常により電圧が低下した場合に、補機バッテリを代替する電力の供給手段として、特許文献１の技術の応用を検討していた。
【0006】
しかし、発明者の検討する電力変換回路では、出力電力が変動する。すなわち、特許文献１のように、電力変換回路の出力電力から安定した電力の供給を受けることができない。よって、電力変換回路の出力電力が変動する場合であっても、電力変換回路の制御部の電源に異常が生じた場合に、制御部の電源を代替する技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0008】
本開示の第１形態によれば、磁界により非接触に第１交流電力（ＡＣ１）を受電する受電装置（１００，１００ａ～１００ｆ）が提供される。前記受電装置は、前記第１交流電力を受電する受電コイル（１１１ＲＬ）を含む受電回路（１１０,１１０ａ，１１０ｂ）と、前記第１交流電力の一部である第２交流電力（ＡＣ２）を第１直流電力（ＤＣ１）に変換する電力変換回路（１２０，１２０ｆ）と、前記第１直流電力を消費する負荷装置（１３０）と、第２直流電力（ＤＣ２）を供給する主電源回路（１４０）と、前記第１交流電力の他の一部である第３交流電力（ＡＣ３）を変換して、第３直流電力（ＤＣ３）を供給する副電源回路（１６０，１６０ｄ，１６０ｆ，１６０ｅ，１６０ｅ１，１６０ｅ２）と、前記受電装置（１００）を制御する制御回路（１５０，１５０ｃ，１５０ｆ）であって、前記主電源回路または前記副電源回路から給電を受ける制御回路と、を備え、前記受電回路の出力部（１１０ｏ）と前記電力変換回路の入力部（１２０ｉ）は、接続されており、前記副電源回路は、前記受電回路において、前記電力変換回路の入力部の短絡による、電流および電圧の変動が小さい第１箇所と、前記変動が大きい第２箇所と、のうち前記第１箇所を介して前記第３交流電力の供給を受け、前記制御回路は、前記電力変換回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する短絡モードと、前記電力変換回路の入力部を短絡しない給電モードと、を組み合わせた制御を実行し、前記主電源回路から給電を受けることができない場合に、前記副電源回路から給電を受ける。
【0009】
このような形態において、副電源回路は、第１箇所を介して第３交流電力の供給を受けることにより、制御回路に第３直流電力を供給する。これにより、制御回路は、主電源回路から給電を受けることができない場合でも、制御を継続できる。さらに、第１箇所は、短絡モードが実行された場合でも、電流および電圧の変動が小さいため、第３交流電力を供給できる。なお、第１箇所は、受電に係わる構成やフィルタの構成により生じる。よって、本開示の受電装置は、制御回路が主電源回路から給電を受けることができない場合でも、制御回路を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態の非接触給電システムを示す説明図である。
【図2】副電源回路を示す説明図である。
【図3】受電装置の給電モードの動作を示す説明図である。
【図4】受電装置の短絡モードの動作を示す説明図である。
【図5】受電装置の給電モードの動作を示す説明図である。
【図6】受電装置の短絡モードの動作を示す説明図である。
【図7】第２実施形態の制御回路の処理を示すフローチャートである。
【図8】第３実施形態の非接触給電システムを示す説明図である。
【図9】第４実施形態の非接触給電システムを示す説明図である。
【図10】第５実施形態の非接触給電システムを示す説明図である。
【図11】第６実施形態の非接触給電システムを示す説明図である。
【図12】第７実施形態の副電源回路を示す説明図である。
【図13】第８実施形態の受電装置を示す説明図である。
【図14】第９実施形態の車両を示す説明図である。
【図15】イミタンスフィルタの変形例を示す説明図である。
【図16】バンドパスフィルタの変形例を示す説明図である。
【図17】バンドパスフィルタの変形例を示す説明図である。
【図18】バンドパスフィルタの変形例を示す説明図である。
【図19】副電源回路の変形例を示す説明図である。
【図20】副電源回路の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．装置の構成：
図１に示す非接触給電システム１０は、磁界により非接触に負荷装置１３０に電力を供給する。非接触給電システム１０は、送電装置２００と、受電装置１００と、を備えている。すなわち、非接触給電システム１０は、送電装置２００から受電装置１００に非接触に電力を供給する。非接触給電システム１０は、例えば、車両Ｖに搭載された負荷装置１３０に非接触に電力を供給する。
Ａ－１．装置の構成：
図１に示す非接触給電システム１０は、磁界により非接触に負荷装置１３０に電力を供給する。非接触給電システム１０は、送電装置２００と、受電装置１００と、を備えている。すなわち、非接触給電システム１０は、送電装置２００から受電装置１００に非接触に電力を供給する。非接触給電システム１０は、例えば、車両Ｖに搭載された負荷装置１３０に非接触に電力を供給する。
【0012】
送電装置２００は、磁界により非接触に受電装置１００に交流電力を供給する。送電装置２００は、交流電源装置２１０と、送電共振回路２２０と、を備えている。
【0013】
交流電源装置２１０は、予め定められた動作周波数の交流電力を送電共振回路２２０に供給する。交流電源装置２１０は、電源回路と送電回路を備えている。電源回路は、例えばＡＣ／ＤＣコンバータ回路であり、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。送電回路は、電源回路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インバータである。動作周波数は、例えば８５ｋＨｚであり、電波法等によって規定される予め定められた電力伝送周波数を用いて設定されている。なお、動作周波数は、後に説明する送電共振回路２２０の共振周波数に応じた周波数でもある。
【0014】
送電共振回路２２０は、受電回路１１０に電力を送電する。送電共振回路２２０は、送電コイル２２２と、送電コイル２２２に直列接続されている送電共振コンデンサ２２１と、を備えている。すなわち、送電共振回路２２０は、直列共振回路である。
【0015】
送電共振コンデンサ２２１は、送電コイル２２２と受電コイル１１１ＲＬが磁気的に結合する状態において、交流電源装置２１０の動作周波数の交流電力により、送電共振回路２２０を共振させる。すなわち、送電共振コンデンサ２２１のキャパシタンスは、送電コイル２２２と受電コイル１１１ＲＬが磁気的に結合する状態において、交流電源装置２１０の動作周波数と送電共振回路２２０の共振周波数とが略一致するように設定されている。
【0016】
送電コイル２２２は、交流電源装置２１０の動作周波数に応じた磁界を発生する。さらに、送電コイル２２２は、受電コイル１１１ＲＬと磁気的に結合することによって、交流電力を受電コイル１１１ＲＬに送電する。すなわち、送電コイル２２２は、電磁誘導現象を利用することにより、非接触に送電する。
【0017】
受電装置１００は、磁界により非接触に送電装置２００から交流電力を受電する。受電装置１００は、受電回路１１０と、電力変換回路１２０と、負荷装置１３０と、主電源回路１４０と、副電源回路１６０と、制御回路１５０と、平滑コンデンサ１７０と、第１電源トランス１８０を備えている。
【0018】
受電回路１１０は、受電共振回路１１０Ｒと、フィルタ回路１１０Ｆと、を備えている。
【0019】
受電共振回路１１０Ｒは、受電コイル１１１ＲＬと、受電コイル１１１ＲＬに直列に接続されている受電共振コンデンサ１１１ＲＣと、を備えている。受電共振回路１１０Ｒは、第１交流電力ＡＣ１の周波数に応じた共振周波数を有する。すなわち、受電共振回路１１０Ｒは、直列共振回路である。なお、本明細書において、「受電共振回路」を、単に「共振回路」とも呼ぶ。
【0020】
受電コイル１１１ＲＬは、第１交流電力ＡＣ１を受電する。第１交流電力ＡＣ１とは、受電コイル１１１ＲＬが受電する交流電力である。図１では、第１交流電力ＡＣ１の供給される方向が、矢印ＡＣ１により示されている。受電コイル１１１ＲＬは、送電コイル２２２の発する磁界を受けることにより、送電コイル２２２と磁気的に結合する。これにより、受電コイル１１１ＲＬは、第１交流電力ＡＣ１を受電する。受電コイル１１１ＲＬは、送電コイル２２２と対向する状態において、使用されることによって、送電コイル２２２が発する磁界を受ける。これにより、受電コイル１１１ＲＬは、第１交流電力ＡＣ１を非接触に受電する。
【0021】
受電共振コンデンサ１１１ＲＣは、受電コイル１１１ＲＬと送電コイル２２２が磁気的に結合する状態において、第１交流電力ＡＣ１により、受電共振回路１１０Ｒを共振させる。すなわち、受電共振コンデンサ１１１ＲＣのキャパシタンスは、送電コイル２２２と受電コイル１１１ＲＬが磁気的に結合する状態において、第１交流電力ＡＣ１の周波数と受電共振回路１１０Ｒの共振周波数とが略一致するように設定されている。
【0022】
受電共振コンデンサ１１１ＲＣは、本実施形態では、受電回路１１０の正側ラインＬａｃｐに配されている正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐと、受電回路１１０の負側ラインＬａｃｎに配されている負側共振コンデンサ１１１ＲＣｎとを備えている。正側ラインＬａｃｐおよび負側ラインＬａｃｎの双方に受電共振コンデンサ１１１ＲＣを配置することにより、コモンモードノイズを抑制することができる。本明細書において、「受電共振コンデンサ」を、単に「共振コンデンサ」とも呼ぶ。
【0023】
なお、送電共振回路２２０が直列共振回路かつ受電共振回路１１０Ｒが直列共振回路である場合、受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏは、定電流特性を有する。受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏには、フィルタ回路１１０Ｆが接続されている。すなわち、フィルタ回路１１０Ｆには、定電流が入力される。
【0024】
フィルタ回路１１０Fは、第１交流電力ＡＣ１の高調波成分を抑制する。フィルタ回路１１０Fは、受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉの間に接続されている。より具体的には、フィルタ回路１１０Ｆは、受電コイル１１１ＲＬと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに、２つの第１コイル１１１ＦLと、２つの第１コンデンサ１１１ＦＣと、が直列接続されている構成である。図１において、２つの第１コイル１１ＦＬは、正側ラインＬａｃｐの正側第１コイル１１１ＦＬｐと、負側ラインＬａｃｎの負側第１コイル１１１ＦＬｎと、により構成されている。２つの第１コンデンサ１１１ＦＣは、正側ラインＬａｃｐの正側第１コンデンサ１１１ＦＣｐと、負側ラインＬａｃｎの負側第１コンデンサ１１１ＦＣｎと、により構成されている。さらに、フィルタ回路１１０Ｆは、受電共振回路１１０Ｒに、第２コンデンサ１１２ＦＣと、第２コイル１１２ＦＬと、が並列接続されている構成を備えている。
【0025】
フィルタ回路１１０Ｆは、このような構成により、バンドパスフィルタとして機能する。バンドパスフィルタは、入力部が定電流特性を有する場合、出力部も定電流特性を有する。これにより、フィルタ回路１１０Ｆの出力部１１０Ｒｏでもある電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに直列接続されている箇所は、定電流特性を有する。「電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに直列接続されている箇所」を、「第１箇所」と呼ぶ。第１実施形態では、第１箇所は、正側第１コイル１１１ＦＬｐと、負側第１コイル１１１ＦＬｎと、正側第１コンデンサ１１１ＦＣｐと、負側第１コンデンサ１１１ＦＣｎと、正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐと、負側共振コンデンサ１１１ＲＣｎと、受電コイル１１１ＲＬと、である。図１では、第１箇所は、他の箇所よりも太く図示されている。
【0026】
なお、本明細書において、定電流特性は、回路の出力部が短絡されている状態において、電流および電圧の変動が小さい性質を意味する。電流および電圧の変動が小さい性質は、具体的には、回路の出力部が短絡されている状態において、電流および電圧が０Vに達しない性質である。本明細書において、電流および電圧の変動が小さい箇所が、第１箇所である。すなわち、第１箇所は、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉが短絡された場合でも、電流および電圧が０Vに達しない性質を有する。
【0027】
本明細書では、第１箇所に対して、「電流および電圧の変動が大きい箇所」を、「第２箇所」と呼ぶ。第２箇所は、送電コイル２２２と、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉと、の間において、並列接続されている箇所である。第１実施形態では、第２箇所は、第２コンデンサ１１２ＦＣと、第２コイル１１２ＦＬと、である。
【0028】
フィルタ回路１１０Ｆにおいて、負側第１コイル１１１ＦＬｎは、第３交流電力ＡＣ３を副電源回路１６０に供給する。第３交流電力ＡＣ３とは、第１交流電力ＡＣ１の一部の電力である。図１では、第３交流電力ＡＣ３の供給される方向が、矢印ＡＣ３により示されている。負側第１コイル１１１ＦＬｎは、後に説明する第１電源トランス１８０の１次側でもある。第１電源トランス１８０は、１次側の負側第１コイル１１１ＦＬｎと、２次側の第１副電源コイル１６１により構成されている。受電回路１１０に第１交流電力ＡＣ１が供給されることにより、負側第１コイル１１１ＦＬｎに起電力が生じる。これにより、第１交流電力ＡＣ１の一部の第３交流電力ＡＣ３が負側第１コイル１１１ＦＬｎを介して、第１副電源コイル１６１から出力される。第３交流電力ＡＣ３は、第１副電源コイル１６１が接続されている副電源回路１６０に供給される。
【0029】
電力変換回路１２０は、第２交流電力ＡＣ２を第１直流電力ＤＣ１に変換する。第２交流電力ＡＣ２とは、第１交流電力ＡＣ１の一部の電力である。より具体的には、第２交流電力ＡＣ２とは、第１交流電力ＡＣ１から第３交流電力ＡＣ３が除かれた電力である。すなわち、第２交流電力ＡＣ２は、第１交流電力ＡＣ１の一部の電力であり、第３交流電力ＡＣ３は、第１交流電力ＡＣ１の他の一部の電力である。図１では、第２交流電力ＡＣ２の供給される方向が、矢印ＡＣ２により示されている。
【0030】
電力変換回路１２０は、４つのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅffect Ｔransistor）をスイッチング素子として用いるフルブリッジ回路である。電力変換回路１２０は、第１レグ回路１２１と第２レグ回路１２２の２つのレグ回路を備えている。スイッチＳｗは、制御回路１５０の指令に応じた電圧をゲートに受けることにより、駆動する。第１実施形態における「電力変換回路」を、「同期整流回路」とも呼ぶ。
【0031】
レグ回路では、２つのスイッチＳｗが直列接続されている。さらに、レグ回路は、直流電力の正極ラインＬｄｃｐと負極ラインＬｄｃｎを繋いでいる。レグ回路の２つのスイッチＳｗの間には、受電回路１１０の出力部１１０Ｒｏの端子の一方が接続されている。レグ回路の２つのスイッチＳｗの間が、電力変換回路１２０における入力部１２０ｉである。すなわち、受電回路１１０の出力部１１０Ｒｏと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉは、接続されている。
【0032】
電力変換回路１２０は、前述のように、第１交流電力ＡＣ１の一部である第２交流電力ＡＣ２を第１直流電力ＤＣ１に変換する。電力変換回路１２０による変換については、後に詳細に説明する。
【0033】
平滑コンデンサ１７０は、電力変換回路１２０の出力と負荷装置１３０との間に、並列接続されている。平滑コンデンサ１７０は、負荷装置１３０に供給される直流電流および直流電圧を平滑化する。
【0034】
負荷装置１３０は、電力変換回路１２０を介して供給される第１直流電力ＤＣ１を消費する。例えば、負荷装置１３０は、バッテリとバッテリの保護回路などである。この場合、第１直流電力ＤＣ１は、バッテリに充電されることにより、車両の走行に利用される。
【0035】
主電源回路１４０は、第２直流電力ＤＣ２を制御回路１５０に供給する。第２直流電力ＤＣ２は、第１交流電力ＡＣ１とは異なる電力源を介して供給される電力である。例えば、第２直流電力ＤＣ２は、車両Ｖにおける補機バッテリを電力源とする電力である。主電源回路１４０は、例えば、補機バッテリとＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。すなわち、主電源回路１４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータが制御回路１５０に接続されることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して制御回路１５０の作動に必要な第２直流電力ＤＣ２を、制御回路１５０に供給する。
【0036】
副電源回路１６０は、第１交流電力ＡＣ１の一部である第３交流電力ＡＣ３を第３直流電力ＤＣ３に変換することにより、第３直流電力ＤＣ３を制御回路１５０に供給する。副電源回路１６０は、図２に示すように、第１副電源コイル１６１と、整流回路１６２と、過電圧やノイズなどから制御回路１５０を保護する保護回路と、を備えている。副電源回路１６０は、第１副電源コイル１６１から第３交流電力ＡＣ３を受ける。副電源回路１６０は、整流回路１６２と保護回路を介して第３直流電力ＤＣ３に変換する。よって、副電源回路１６０は、第３直流電力ＤＣ３を制御回路１５０に供給する。なお、第３交流電力ＡＣ３の電圧は、第１電源トランス１８０により、副電源回路１６０の定格電圧に基づいて変圧される。
【0037】
なお、第１副電源コイル１６１は、副電源回路１６０に含まれるが、図２以外の図面では、技術の理解を容易にするために、副電源回路１６０から離れて第１副電源コイル１６１が図示されている。
【0038】
副電源回路１６０は、主電源回路１４０が制御回路１５０に給電できない場合に、制御回路１５０に給電する。主電源回路１４０と副電源回路１６０の切り替えについては、後に詳細に説明する。
【0039】
第１電源トランス１８０は、図１に示すように、１次側が負側第１コイル１１１ＦＬｎにより構成され、２次側が第１副電源コイル１６１より構成されている。すなわち、第１電源トランス１８０は、第１交流電力ＡＣ１の一部である第３交流電力ＡＣ３を負側第１コイル１１１ＦＬｎと第１副電源コイル１６１を介して、副電源回路１６０に供給する。第１電源トランス１８０は、複巻トランスであり、１次側と２次側が電気的に絶縁されている。第１電源トランス１８０の巻き数比は、副電源回路１６０の定格電圧に基づいて設計されている。このため、第３交流電力ＡＣ３の電圧は、副電源回路１６０の定格電圧に基づいて変圧される。
【0040】
制御回路１５０は、受電装置１００を制御する。制御回路１５０は、主電源回路１４０または副電源回路１６０から給電を受ける。制御回路１５０は、制御部１５１と、駆動回路１５２と、図示しない切り替え回路と、を備えている。切り替え回路については、後に詳細に説明する。
【0041】
駆動回路１５２は、電力変換回路１２０のスイッチＳｗを駆動させる。より具体的には、駆動回路１５２は、制御部１５１の指令に応じて、スイッチＳｗの駆動に必要な電力を出力する。駆動回路１５２は、電力変換回路１２０の全てのスイッチＳｗのそれぞれのゲートに接続されている。すなわち、駆動回路１５２は、スイッチＳｗのオンとオフの動作に必要なゲート電圧をスイッチＳｗのゲートに印加することにより、スイッチＳｗを駆動させる。なお、図１において、技術の理解を容易にするため、駆動回路１５２とゲートとの接続が省略されている。
【0042】
制御部１５１は、電力変換回路１２０により、給電モードまたは短絡モードを実行する。より具体的には、制御部１５１は、スイッチＳｗのオンとオフの動作を制御する信号を生成する。制御部１５１は、例えばマイクロコンピュータを主体に構成されており、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。
【0043】
Ａ－２．給電モードと短絡モード：
制御部１５１は、電力変換回路１２０により、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉを短絡する短絡モードと、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉを短絡しない給電モードと、を組み合わせた制御を実行する。以下に、給電モードと短絡モードの各モードにおける受電装置１００の動作を説明する。
制御部１５１は、電力変換回路１２０により、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉを短絡する短絡モードと、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉを短絡しない給電モードと、を組み合わせた制御を実行する。以下に、給電モードと短絡モードの各モードにおける受電装置１００の動作を説明する。
【0044】
図３では、第２交流電力ＡＣ２の正の半周期において、給電モードの受電装置１００に流れる電流の方向が、矢印Ａｉａにより示されている。技術の理解を容易にするために、制御のモードの説明に用いる図３～図６では、送電装置２００や制御回路１５０などの図示が省略されている。給電モードでは、２つのレグ回路のうち、一方のレグ回路における正極ラインＬｄｃｐのスイッチＳｗと、他方のレグ回路における負極ラインＬｄｃｎのスイッチＳｗと、を介して電流が流れる。これにより、第２交流電力ＡＣ２の正の半周期における給電モードの電流は、電力変換回路１２０により整流されて、負荷装置１３０に流れる。すなわち、第１直流電力ＤＣ１が負荷装置１３０に供給される。
【0045】
図４では、第２交流電力ＡＣ２の正の半周期において、短絡モードの受電装置１００に流れる電流の方向が、矢印Ａｉｂにより示されている。短絡モードでは、２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎのスイッチＳｗを介して電流が流れる。すなわち、制御部１５１は、２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎのスイッチＳｗをオン状態に制御することにより、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉを短絡する。これにより、第２交流電力ＡＣ２の正の半周期における短絡モードの電流は、電力変換回路１２０を介して負荷装置１３０に流れない。すなわち、第１直流電力ＤＣ１が負荷装置１３０に供給されない。
【0046】
図５では、第２交流電力ＡＣ２の負の半周期において、給電モードの受電装置１００に流れる電流の方向が、矢印Ａｉｃにより示されている。第２交流電力ＡＣ２の負の半周期における給電モードの電流は、正の半周期における給電モードと同様に、電力変換回路１２０により整流されて、負荷装置１３０に流れる。すなわち、第１直流電力ＤＣ１が負荷装置１３０に供給される。
【0047】
図６では、第２交流電力ＡＣ２の負の半周期において、短絡モードの受電装置１００に流れる電流の方向が、矢印Ａｉｄにより示されている。第２交流電力ＡＣ２の負の半周期における短絡モードの電流は、正の半周期における短絡モードと同様に、電力変換回路１２０を介して負荷装置１３０に流れない。すなわち、第１直流電力ＤＣ１が負荷装置１３０に供給されない。
【0048】
制御部１５１は、電力変換回路１２０により、例えば、第１直流電力ＤＣ１を制御するために、短絡モードと給電モードを組み合わせた制御を実行する。制御部１５１は、第２交流電力ＡＣ２の１周期の半周期の間に、短絡モードと給電モードを実行する。すなわち、第１直流電力ＤＣ１は、半周期における短絡モードの期間と給電モードの期間の割合により、制御される。例えば、制御部１５１は、第１直流電力ＤＣ１が負荷装置１３０の定格電力を超過しないように、半周期における短絡モードの期間と給電モードの期間の割合を、予め定められた割合に設定する。よって、第１直流電力ＤＣ１が制御される。
【0049】
Ａ－３．電源回路の切り替え：
制御回路１５０は、主電源回路１４０が正常な状態では、主電源回路１４０から給電を受ける。しかし、主電源回路１４０の異常により主電源回路１４０から給電を受けることができない場合に、副電源回路１６０から給電を受ける。主電源回路１４０の異常とは、例えば、主電源回路１４０の電力源としての補機バッテリが故障により電力を出力できない場合である。
制御回路１５０は、主電源回路１４０が正常な状態では、主電源回路１４０から給電を受ける。しかし、主電源回路１４０の異常により主電源回路１４０から給電を受けることができない場合に、副電源回路１６０から給電を受ける。主電源回路１４０の異常とは、例えば、主電源回路１４０の電力源としての補機バッテリが故障により電力を出力できない場合である。
【0050】
制御回路１５０は、前述のように図示しない切り替え回路を備えている。切り替え回路は、は、主電源回路１４０と副電源回路１６０の切り替えを行う。切り替え回路は、例えば、ダイオードＯＲ回路である。切り替え回路では、主電源回路１４０と副電源回路１６０のそれぞれの出力部が整流ダイオードを介して制御回路１５０に接続されている。切り替え回路は、第２直流電力ＤＣ２の供給を受ける場合、制御回路１５０に第２直流電力ＤＣ２を供給させる。切り替え回路は、第２直流電力ＤＣ２の供給を受けない場合、制御回路１５０に第３直流電力ＤＣ３を供給させる。
【0051】
制御回路１５０は、副電源回路１６０から給電を受ける場合も、短絡モードと給電モードを組み合わせた制御を実行する。短絡モードでは、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉが短絡される。しかし、副電源回路１６０は、受電回路１１０において、第１箇所を介して第３交流電力ＡＣ３の供給を受ける。よって、制御回路１５０は、短絡モードを実行している場合でも、副電源回路１６０から給電を受けることができる。
【0052】
このような形態において、副電源回路１６０は、第１箇所を介して第３交流電力ＡＣ３の供給を受けることにより、制御回路１５０に第３直流電力ＤＣ３を供給する。これにより、制御回路１５０は、主電源回路１４０から給電を受けることができない場合でも、制御を継続できる。さらに、第１箇所は、短絡モードが実行された場合でも、電流および電圧の変動が小さいため、第３交流電力ＡＣ３を供給できる。よって、本開示の受電装置１００は、制御回路１５０が主電源回路１４０から給電を受けることができない場合でも、制御回路１５０を動作させることができる。
【0053】
さらに、このような形態とすることで、副電源回路１６０は、フィルタ回路１１０Ｆを構成する第１コイル１１１ＦLを介して電力を供給される。共振回路１１０Ｒは、フィルタ回路１１０Ｆとは異なり、受電された交流電力の周波数に基づいて共振する。このため、共振回路１１０Ｒの素子の電圧は、フィルタ回路１１０Ｆの素子の電圧に比べて、高くなりやすい。よって、本開示の受電装置１００は、フィルタ回路１１０Ｆから副電源回路１６０に電力を供給することにより、副電源回路１６０に印加される電圧を低減することによって、副電源回路１６０に生じる損失を低減できる。
【0054】
このうえ、このような形態とすることで、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０を介して、第３交流電力ＡＣ３の供給を受ける。これにより、第１電源トランス１８０の巻き数比により、副電源回路１６０に印加される電圧が容易に低減される。このため、本開示の受電装置１００は、副電源回路１６０を第１箇所に直接接続する形態と比べて、副電源回路１６０の損失を低減できる。さらに、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０により、受電回路１１０から絶縁されるため、受電回路１１０からのノイズを受けにくい。
【0055】
Ｂ．第２実施形態：
上記実施形態において、制御部１５１は、第１直流電力ＤＣ１を制御するために、短絡モードと給電モードを組み合わせた制御を実行する。しかし、制御部１５１は、さらに、負荷装置１３０を保護するために、短絡モードと給電モードを組み合わせた制御を実行してもよい。より具体的には、第２実施形態の制御部１５１は、副電源回路１６０から給電を受ける場合に、短絡モードを実行する。すなわち、第２実施形態の制御部１５１は、主電源回路１４０の異常により主電源回路１４０から給電を受けることができない場合に、短絡モードを実行する。短絡モードが実行されることにより、負荷装置１３０へ第１直流電力ＤＣ１の供給が停止される。これにより、第２実施形態の受電装置１００は、主電源回路１４０の異常が負荷装置１３０に影響を与えることを防止できる。なお、第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じである。
上記実施形態において、制御部１５１は、第１直流電力ＤＣ１を制御するために、短絡モードと給電モードを組み合わせた制御を実行する。しかし、制御部１５１は、さらに、負荷装置１３０を保護するために、短絡モードと給電モードを組み合わせた制御を実行してもよい。より具体的には、第２実施形態の制御部１５１は、副電源回路１６０から給電を受ける場合に、短絡モードを実行する。すなわち、第２実施形態の制御部１５１は、主電源回路１４０の異常により主電源回路１４０から給電を受けることができない場合に、短絡モードを実行する。短絡モードが実行されることにより、負荷装置１３０へ第１直流電力ＤＣ１の供給が停止される。これにより、第２実施形態の受電装置１００は、主電源回路１４０の異常が負荷装置１３０に影響を与えることを防止できる。なお、第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じである。
【0056】
図７を用いて、制御部１５１による具体的な処理を説明する。制御部１５１は、主電源回路１４０から給電を受けることができない場合に処理を開始する。
【0057】
図７のステップＳ１００において、制御回路１５０は、副電源回路１６０から給電を受ける。すなわち、制御回路１５０は、電源回路の切り替えによって、第３直流電力ＤＣ３により動作する。
【0058】
図７のステップＳ１１０において、制御部１５１は、制御のモードを判定する。制御部１５１は、短絡モードを実行している場合、処理をステップＳ１２０に進める。制御部１５１は、給電モードを実行している場合、処理をステップＳ１３０に進める。
【0059】
図７のステップＳ１２０において、制御回路１５０は、短絡モードを継続する。すなわち、制御回路１５０は、短絡モードと給電モードを組み合わせた制御から、短絡モードのみを実行する制御に切り替える。制御回路１５０は、ステップＳ１２０の処理の後に、処理を終了する。
【0060】
図７のステップＳ１３０において、制御回路１５０は、短絡モードを実行する。すなわち、制御回路１５０は、給電モードから短絡モードに切り替えを行う。例えば、制御回路１５０は、周期的に給電モードを実行する場合でも、給電モードの周期に係わらず短絡モードを実行する。制御回路１５０は、ステップＳ１３０の処理の後に、処理を終了する。
【0061】
このような形態においては、制御回路１５０は、主電源回路１４０が制御回路１５０に給電できない場合、副電源回路１６０により給電を受けることにより、短絡モードを実行する。これにより、本開示の受電装置１００は、主電源回路１４０の異常が負荷装置１３０に影響を与えることを防止できる。
【0062】
Ｃ．第３実施形態：
上記実施形態において、フィルタ回路１１０Ｆは、複数のコンデンサと、複数のコイルと、を備えている。しかし、フィルタ回路１１０Ｆは、図８に示すように、１つの第１コイル１１１ＦLにより構成されていてもよい。すなわち、第１箇所は、負側第１コイル１１１ＦＬｎと、負側共振コンデンサ１１１ＲＣｎと、正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐと、送電コイル２２２と、である。なお、第３実施形態のフィルタ回路１１０Ｆａは、ローパスフィルタとして機能する。ローパスフィルタの入力部１１０Ｒｏが定電流特性を有する場合、ローパスフィルタの出力部１１０ｏも、定電流特性を有する。第３実施形態の他の構成は、第１実施形態の構成と同じである。図８では、第１実施形態と異なる構成には、第１実施形態の符号にａが付されている。
上記実施形態において、フィルタ回路１１０Ｆは、複数のコンデンサと、複数のコイルと、を備えている。しかし、フィルタ回路１１０Ｆは、図８に示すように、１つの第１コイル１１１ＦLにより構成されていてもよい。すなわち、第１箇所は、負側第１コイル１１１ＦＬｎと、負側共振コンデンサ１１１ＲＣｎと、正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐと、送電コイル２２２と、である。なお、第３実施形態のフィルタ回路１１０Ｆａは、ローパスフィルタとして機能する。ローパスフィルタの入力部１１０Ｒｏが定電流特性を有する場合、ローパスフィルタの出力部１１０ｏも、定電流特性を有する。第３実施形態の他の構成は、第１実施形態の構成と同じである。図８では、第１実施形態と異なる構成には、第１実施形態の符号にａが付されている。
【0063】
このような形態とすることで、フィルタ回路１１０Ｆが複数の第１コイル１１１ＦLにより構成される形態や、フィルタ回路１１０Ｆが第１コンデンサ１１１ＦＣを含む形態と比べて、本開示の受電回路１１０ａの構成が簡素になる。より具体的には、本開示の受電回路１１０ａは、バンドパスフィルタやイミタンスフィルタを含む形態と比べて、部品数の低減や配線長さを短くできる。よって、本開示の受電装置１００ａは、例えば、フィルタや配線を介するノイズの影響による誤動作を防止できる。
【0064】
Ｄ．第４実施形態：
図９に示すように、第４実施形態の非接触給電システム１０ｂにおいて、送電装置２００ｂは、並列共振回路の送電共振回路２２０ｂを備えている。より具体的には、送電共振回路２２０ｂは、送電コイル２２２と、送電コイル２２２に並列接続されている送電共振コンデンサ２２１ｂと、を備えている。すなわち、第４実施形態の非接触給電システム１０ｂでは、送電共振回路２２０ｂが並列共振回路かつ受電共振回路１１０Ｒが直列共振回路である。これにより、受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏは、定電圧特性を有する。
図９に示すように、第４実施形態の非接触給電システム１０ｂにおいて、送電装置２００ｂは、並列共振回路の送電共振回路２２０ｂを備えている。より具体的には、送電共振回路２２０ｂは、送電コイル２２２と、送電コイル２２２に並列接続されている送電共振コンデンサ２２１ｂと、を備えている。すなわち、第４実施形態の非接触給電システム１０ｂでは、送電共振回路２２０ｂが並列共振回路かつ受電共振回路１１０Ｒが直列共振回路である。これにより、受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏは、定電圧特性を有する。
【0065】
第４実施形態の非接触給電システム１０ｂにおいて、受電回路１１０ｂは、イミタンスフィルタとして機能するフィルタ回路１１０Ｆｂを備えている。フィルタ回路１１０Ｆｂは、受電コイル１１１ＲＬと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに、４つの第１コイル１１１ＦLｂが直列接続されている。４つの第１コイル１１１ＦLｂは、２つの正側第１コイル１１１ＦＬｐと、２つの負側第１コイルＦＬｎと、より構成されている。さらに、フィルタ回路１１０Ｆｂには、２つの正側第１コイル１１１ＦＬｐの間と、２つの負側第１コイルＦＬｎの間と、を繋ぐ第２コンデンサ１１２ＦＣｂが接続されている。
【0066】
フィルタ回路１１０Ｆｂは、このような構成により、イミタンスフィルタとして機能する。イミタンスフィルタの出力部１１０ｏは、イミタンスフィルタの入力部１１０Ｒｏが定電圧特性を有する場合、定電流特性を有する。第４実施形態では、送電共振回路２２０ｂが並列共振回路であり、受電共振回路１１０Ｒが直列共振回路として構成されていることにより、受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏは、定電圧特性を有する。このため、フィルタ回路１１０Ｆｂが受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏに接続されていることにより、フィルタ回路１１０Ｆｂの出力部１１０Ｒは、定電流特性を有する。すなわち、フィルタ回路１１０Ｆｂの出力部でもある電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに直列接続されている箇所は、定電流特性を有する。このため、第４実施形態において、第１箇所は、２つの正側第１コイル１１１ＦＬｐと、２つの負側第１コイル１１１ＦＬｎと、正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐと、負側共振コンデンサ１１１ＲＣｎと、受電コイル１１１ＲＬと、である。なお、第４実施形態の他の構成は、第１実施形態の構成と同じである。図１１では、第１実施形態と異なる構成には、第１実施形態の符号にｂが付されている。
【0067】
このような形態とすることで、フィルタ回路１１０Ｆｂは、定電流特性を有する。よって、共振回路１１０Ｒが定電圧特性を有する場合でも、本開示の受電装置１００ｂは、電圧および電流の変動が小さい第１箇所を有することができる。
【0068】
Ｅ．第５実施形態：
第５実施形態の受電装置１００ｃは、第１実施形態の受電装置１００の構成に加えて、さらに、副電源回路１６０の電圧を取得する第１電圧センサ１９０を備えている。
第５実施形態の受電装置１００ｃは、第１実施形態の受電装置１００の構成に加えて、さらに、副電源回路１６０の電圧を取得する第１電圧センサ１９０を備えている。
【0069】
第１電圧センサ１９０は、第１副電源コイル１６１に並列接続されている。第１電圧センサ１９０は、具体的には、積分回路である。第１電圧センサ１９０は、第１副電源コイル１６１印加される電圧値を積分することにより、第１副電源コイル１６１に流れる電流値を取得する。第１副電源コイル１６１に流れる電流値は、第１電源トランス１８０の巻き数比と、負側第１コイル１１１ＦＬｎに流れる電流値と、に基づいている。よって、第１電圧センサ１９０は、負側第１コイル１１１ＦＬｎに流れる電流であり、電力変換回路１２０の入力電流に係わる情報を制御部１５１に送信する。
【0070】
第５実施形態の制御部１５１ｃは、第１電圧センサ１９０により電圧を積分した値に応じて、第１交流電力ＡＣ１の周期における短絡モードの期間と給電モードの期間の割合を制御する。すなわち、制御部１５１ｃは、第１直流電力ＤＣ１を制御する。例えば、制御部１５１ｃは、受電装置１００の異常により、負側第１コイル１１１ＦＬｎに流れる電流が過剰に流れる場合に、第１交流電力ＡＣ１の周期における短絡モードの割合を増加させる。よって、第１直流電力ＤＣ１の低減や供給の停止により、負荷装置１３０を保護できる。その他に、制御部１５１ｃは、負側第１コイル１１１ＦＬｎに流れる電流に基づいて、負荷装置１３０が要求する第１直流電力ＤＣ１を満たすように、短絡モードの期間と給電モードの期間の割合を制御できる。第５実施形態の他の構成は、第１実施形態の構成と同じである。図１０では、第１実施形態と異なる構成には、第１実施形態の符号にｃが付されている。
【0071】
すなわち、このような形態おいて、電圧を積分した値は、第１コイル１１１ＦLに流れる電流に基づく情報になる。制御回路１５０ｃは、電力変換回路１２０の入力電流を検知する電流センサを必要とすることなく、例えば、負荷装置１３０の電力調整や過電流からの保護動作を制御できる。一般的に、電圧センサが電流センサに比べて安価であるため、本開示の受電装置１００ｃは、装置の費用を安くできる。
【0072】
Ｆ．第６実施形態：
第１実施形態において、第１電源トランス１８０は、フィルタ回路１１０Ｆの第１コイル１１１ＦLを介して、第３交流電力ＡＣ３を副電源回路１６０に供給する。しかし、第６実施形態の第１電源トランス１８０は、図１１に示すように、１次側が送電コイル２２２により構成され、２次側が第２副電源コイル１６１ｄにより構成されている。第１実施形態の第１電源トランス１８０に相当する第６実施形態の第１電源トランス１８０を、第２電源トランス１８０ｄと呼ぶ。第２副電源コイル１６１ｄは、第１実施形態の第１副電源コイル１６１に相当する。
第１実施形態において、第１電源トランス１８０は、フィルタ回路１１０Ｆの第１コイル１１１ＦLを介して、第３交流電力ＡＣ３を副電源回路１６０に供給する。しかし、第６実施形態の第１電源トランス１８０は、図１１に示すように、１次側が送電コイル２２２により構成され、２次側が第２副電源コイル１６１ｄにより構成されている。第１実施形態の第１電源トランス１８０に相当する第６実施形態の第１電源トランス１８０を、第２電源トランス１８０ｄと呼ぶ。第２副電源コイル１６１ｄは、第１実施形態の第１副電源コイル１６１に相当する。
【0073】
すなわち、第２電源トランス１８０ｄは、第１交流電力ＡＣ１の一部である第３交流電力ＡＣ３を受電コイル１１１ＲＬと第２副電源コイル１６１ｄを介して、副電源回路１６０ｄに供給する。第２電源トランス１８０ｄは、複巻トランスであり、１次側と２次側が電気的に絶縁されている。第２電源トランス１８０ｄの巻き数比は、副電源回路１６０ｄの定格電圧に基づいて設計されている。第６実施形態の他の構成は、第１実施形態の構成と同じである。図１１では、第１実施形態と異なる構成には、第１実施形態の符号にｄが付されている。ただし、技術の理解を容易にするために、フィルタ回路１１０Ｆの図示が省略されている。
【0074】
このような形態とすることで、副電源回路１６０ｄは、第１コイル１１１ＦLや第１コンデンサ１１１ＦＣに異常が生じた場合でも、共振回路１１０Ｒの素子を介して正常に第３直流電力ＤＣ３を制御部１５１に給電できる。
【0075】
さらに、このような形態とすることで、第２電源トランス１８０ｄの巻き数比により、副電源回路１６０に印加される電圧が容易に低減される。このため、本開示の受電装置１００ｄは、副電源回路１６０ｄを受電コイル１１１ＲＬに直接接続する形態と比べて、副電源回路１６０ｄの損失を低減できる。さらに、副電源回路１６０ｄは、第２電源トランス１８０ｄにより、受電回路１１０から絶縁されるため、受電回路１１０からのノイズを受けにくい。
【0076】
Ｇ．第７実施形態：
第１実施形態において、第３交流電力ＡＣ３は、第１電源トランス１８０を介して、副電源回路１６０に供給される。しかし、第３交流電力ＡＣ３は、他の方法により、副電源回路１６０に供給されてもよい。第７実施形態の受電装置１００は、第１電源トランス１８０を備えていない。図１２では、第１実施形態の第１コイル１１１ＦLに相当する部分が図示されている。図１２に示すように、第７実施形態の副電源回路１６０ｅの入力部１６０ｅｉは、負側第１コイル１１１ＦＬｎの両端に接続されている。副電源回路１６０ｅは、入力部１６０ｅｉの両端に直列接続されている絶縁コンデンサ１６１ｅと、ツェナーダイオードを含む整流回路１６２ｅと、を備えている。
第１実施形態において、第３交流電力ＡＣ３は、第１電源トランス１８０を介して、副電源回路１６０に供給される。しかし、第３交流電力ＡＣ３は、他の方法により、副電源回路１６０に供給されてもよい。第７実施形態の受電装置１００は、第１電源トランス１８０を備えていない。図１２では、第１実施形態の第１コイル１１１ＦLに相当する部分が図示されている。図１２に示すように、第７実施形態の副電源回路１６０ｅの入力部１６０ｅｉは、負側第１コイル１１１ＦＬｎの両端に接続されている。副電源回路１６０ｅは、入力部１６０ｅｉの両端に直列接続されている絶縁コンデンサ１６１ｅと、ツェナーダイオードを含む整流回路１６２ｅと、を備えている。
【0077】
副電源回路１６０ｅは、絶縁コンデンサ１６１ｅを介して第３交流電力ＡＣ３を供給される。すなわち、副電源回路１６０ｅは、受電回路１１０から電気的に絶縁されている。副電源回路１６０ｅは、整流回路１６２ｅにより第３交流電力ＡＣ３を整流する。副電源回路１６０ｅは、制御回路１５０の定格電圧に基づいて設定されたツェナーダイオードにより、電圧を一定にして制御回路１５０に第３直流電力ＤＣ３を供給する。第７実施形態の他の構成は、第１実施形態の構成と同じである。図１１では、第１実施形態の副電源回路１６０と異なる構成には、第１実施形態の符号にｅが付されている。
【0078】
このような形態とすることで、副電源回路１６０ｅは、トランスにより、受電回路１１０から絶縁して電力の給電を受ける形態と比べて、小型化できる。さらに、副電源回路１６０ｅは、受電回路１１０から絶縁されるため、受電回路１１０からのノイズを受けにくい。このうえ、副電源回路１６０ｅは、抵抗を含まないため、損失が低減されることにより、高効率で動作できる。
【0079】
Ｈ．第８実施形態：
上記実施形態において、短絡モードでは、２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎのスイッチＳｗがオン状態に制御されることにより、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉが短絡される。しかし、短絡モードは、他の方法により実現されてもよい。第８実施形態の電力変換回路１２０ｆは、図１３に示すように、入力部１２０ｉを短絡する保護回路１２３を備えている。電力変換回路１２０は、保護回路１２３により、給電モードと短絡モードを実行する。
上記実施形態において、短絡モードでは、２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎのスイッチＳｗがオン状態に制御されることにより、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉが短絡される。しかし、短絡モードは、他の方法により実現されてもよい。第８実施形態の電力変換回路１２０ｆは、図１３に示すように、入力部１２０ｉを短絡する保護回路１２３を備えている。電力変換回路１２０は、保護回路１２３により、給電モードと短絡モードを実行する。
【0080】
保護回路１２３は、より具体的には、電力変換回路１２０の入力部１２０ｉにおいて、負側ラインＬａｃｎと正側ラインＬａｃｐを接続するスイッチである。保護回路１２３は、制御回路１５０ｆの指令に応じて、オンオフを切り替える。すなわち、保護回路１２３は、制御回路１５０ｆにより短絡モードが実行される場合、オン状態になる。保護回路１２３は、制御回路１５０ｆにより給電モードが実行される場合、オフ状態になる。よって、短絡モードでは、保護回路１２３により、電力変換回路１２０ｆの入力部１２０ｉが短絡される。
【0081】
さらに、第７実施形態の制御回路１５０ｆは、反転出力部１５３を備えている。反転出力部１５３は、具体的には、ＮＯＴゲートである。反転出力部１５３は、制御部１５１ｆの指令を反転して、駆動回路１５２ｆに送る。
【0082】
なお、制御部１５１ｆは、パルス信号により給電モードと短絡モードを保護回路１２３ｆに実行させる指令を行う。保護回路１２１ｆは、パルス信号のオンにより短絡モードの動作を行う。保護回路１２１ｆは、パルス信号のオフにより給電モードの動作を行う。よって、制御部１５１ｆによるパルス信号のオンは、反転出力部１５３により反転して、保護回路１２１ｆに給電モードを実行させる。制御部１５１ｆによるパルス信号のオフは、反転出力部１５３により反転して、保護回路１２１ｆに短絡モードを実行させる。
【0083】
例えば、制御回路１５０ｆが電力供給を受けることができない場合、制御部１５１ｆのパルス信号は、オフされる。すなわち、保護回路１２３は、短絡モードを実行する。よって、第１直流電力ＤＣ１の供給が停止されることにより、このような受電装置１００ｆの異常時に、負荷装置１３０が保護される。
【0084】
第６実施形態の他の構成は、第１実施形態の構成と同じである。図１３では、第１実施形態と異なる構成には、第１実施形態の符号にｆが付されている。なお、電力変換回路１２０ｆにおけるレグ回路は、図示しない他の制御回路１５０の制御により、整流を行う。
【0085】
このような形態とすることで、副電源回路１６０ｆは、保護回路１２３の制御に必要な電力のみを供給する。よって、本開示の受電装置１００ｆは、電力変換回路１２０ｆの保護回路１２３以外の回路も制御する形態と比べて、副電源回路１６０ｆの定格電力を小さくできる。すなわち、本開示の受電装置１００ｆは、副電源回路１６０ｆを小型化できる。
【0086】
さらに、制御回路１５０ｆが保護回路１２３のスイッチのみを制御するため、電力変換回路１２０ｆの他のスイッチＳｗを制御するよりも、本開示の受電装置１００ｆの制御が容易に実現される。
【0087】
このうえ、このような形態においては、本開示の受電装置１００は、制御回路１５０ｆが給電を受けることができない場合に、オフのパルス信号を出力する。反転出力部１５３により、保護回路１２３には、オンのパルス信号が入力され、短絡モードが実施される。よって、本開示の受電装置１００ｆは、制御回路１５０ｆの異常時に、保護回路１２３を短絡モードで動作させることにより、負荷装置１３０を保護できる。
【0088】
Ｉ．第９実施形態：
上記実施形態において、受電装置１００は、例示として、車両Ｖに搭載される。受電装置１００が車両Ｖに搭載されて、車両Ｖが車両Ｖを制御する車両制御部２０を備えている場合、制御回路１５０は、車両制御部２０に通知を行う形態でもよい。なお、図１４に示すように、送電装置２００は、地面Ｇに敷設されている状態において、車両Ｖに搭載されている受電装置１００に送電する。第８実施形態の受電装置１００は、第５実施形態の第１電圧センサ１９０の代わりに、第１副電源コイル１６１の電圧を検知する第２電圧センサを備えている。第２電圧センサは、積分回路ではなく、電圧の瞬時値を第９実施形態の制御部１５１に送る。第９実施形態の他の構成は、第５実施形態の構成と同じである。
上記実施形態において、受電装置１００は、例示として、車両Ｖに搭載される。受電装置１００が車両Ｖに搭載されて、車両Ｖが車両Ｖを制御する車両制御部２０を備えている場合、制御回路１５０は、車両制御部２０に通知を行う形態でもよい。なお、図１４に示すように、送電装置２００は、地面Ｇに敷設されている状態において、車両Ｖに搭載されている受電装置１００に送電する。第８実施形態の受電装置１００は、第５実施形態の第１電圧センサ１９０の代わりに、第１副電源コイル１６１の電圧を検知する第２電圧センサを備えている。第２電圧センサは、積分回路ではなく、電圧の瞬時値を第９実施形態の制御部１５１に送る。第９実施形態の他の構成は、第５実施形態の構成と同じである。
【0089】
第９実施形態の制御回路１５０は、第２電圧センサにより、副電源回路１６０の電圧が予め定められた基準電圧よりも低い場合、短絡モードの実行、または、車両制御部２０に副電源回路１６０の入力電圧に基づく情報の通知を行う。第９実施形態の制御回路１５０は、副電源回路１６０の入力電圧が予め定められた基準電圧以上の場合、給電モードを実行する。基準電圧は、例えば、正常時の副電源回路１６０の最大電圧である。
【0090】
このような形態とすることで、受電装置１００は、例えば、異常な状態として副電源回路１６０の入力電圧が基準電圧も低い場合、短絡モードの実行による受電装置１００の保護や、異常を車両Ｖに通知することにより車両Ｖのドライバーに対策を検討させることができる。
【0091】
Ｊ．変形例１：
第８実施形態において、保護回路１２３は、負側ラインＬａｃｎと正側ラインＬａｃｐを接続するスイッチＳｗにより構成されている。しかし、保護回路１２３は、電力変換回路１２０における２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎ側のスイッチＳｗにより構成されてもよい。すなわち、制御回路１５０ｆは、２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎ側のスイッチＳｗのみを制御する。短絡モードは、負極ラインＬｄｃｎ側のスイッチＳｗのみによって実現されるため、正極ラインＬｄｃｐ側のスイッチＳｗの制御を必要としない。ただし、正極ラインＬｄｃｐ側のスイッチＳｗは、他の制御回路により制御される。
第８実施形態において、保護回路１２３は、負側ラインＬａｃｎと正側ラインＬａｃｐを接続するスイッチＳｗにより構成されている。しかし、保護回路１２３は、電力変換回路１２０における２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎ側のスイッチＳｗにより構成されてもよい。すなわち、制御回路１５０ｆは、２つのレグ回路における負極ラインＬｄｃｎ側のスイッチＳｗのみを制御する。短絡モードは、負極ラインＬｄｃｎ側のスイッチＳｗのみによって実現されるため、正極ラインＬｄｃｐ側のスイッチＳｗの制御を必要としない。ただし、正極ラインＬｄｃｐ側のスイッチＳｗは、他の制御回路により制御される。
【0092】
このような形態とすることで、副電源回路１６０は、電力変換回路１２０の一部のスイッチＳｗに必要な電力のみを供給する。よって、本開示の受電装置１００ｆは、電力変換回路１２０ｆの全てのスイッチＳｗを制御する形態と比べて、副電源回路１６０の定格電力を小さくできる。すなわち、本開示の受電装置１００ｆは、副電源回路１６０を小型化できる。
【0093】
さらに、電力変換回路１２０ｆのスイッチＳｗにより保護回路１２３が構成されるため、電力変換回路１２０ｆは、保護回路１２３のためにスイッチＳｗを追加する必要がない。よって、本開示の受電装置１００ｆが小型化される。
【0094】
Ｋ．変形例２：
第４実施形態のフィルタ回路１１０Ｆｂは、他の構成により、イミタンスフィルタとして機能させてもよい。例えば、イミタンスフィルタは、図１５のフィルタ回路１１０Ｆｂ１の構成によっても実現される。図１５では、図９のフィルタ回路１１０Ｆｂが、フィルタ回路１１０Ｆｂ１に置き換えられている。なお、図１５では、技術の理解を容易にするために、送電装置２００ｂや制御回路１５０などの図示が省略されている。図１５のフィルタ回路１１０Ｆｂ１は、受電コイル１１１ＲＬと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに、正側第１コイル１１１ＦＬｐと、負側第１コイル１１１ＦＬｎと、が直列接続されている。さらに、図１５のフィルタ回路１１０Ｆｂ１は、受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏに、第２コンデンサ１１２ＦＣｂが接続されている。このようなフィルタ回路１１０Ｆｂ１の構成によっても、イミタンスフィルタは、実現される。
第４実施形態のフィルタ回路１１０Ｆｂは、他の構成により、イミタンスフィルタとして機能させてもよい。例えば、イミタンスフィルタは、図１５のフィルタ回路１１０Ｆｂ１の構成によっても実現される。図１５では、図９のフィルタ回路１１０Ｆｂが、フィルタ回路１１０Ｆｂ１に置き換えられている。なお、図１５では、技術の理解を容易にするために、送電装置２００ｂや制御回路１５０などの図示が省略されている。図１５のフィルタ回路１１０Ｆｂ１は、受電コイル１１１ＲＬと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに、正側第１コイル１１１ＦＬｐと、負側第１コイル１１１ＦＬｎと、が直列接続されている。さらに、図１５のフィルタ回路１１０Ｆｂ１は、受電共振回路１１０Ｒの出力部１１０Ｒｏに、第２コンデンサ１１２ＦＣｂが接続されている。このようなフィルタ回路１１０Ｆｂ１の構成によっても、イミタンスフィルタは、実現される。
【0095】
Ｌ．変形例３：
第１実施形態におけるフィルタ回路１１０Ｆは、他の構成により、バンドパスフィルタとして機能させてもよい。例えば、バンドパスフィルタは、図１６～図１８のフィルタ回路１１０Ｆ１～フィルタ回路１１０Ｆ３によっても実現される。図１６～図１８では、図１のフィルタ回路１１０Ｆが、フィルタ回路１１０Ｆ１～フィルタ回路１１０Ｆ３に置き換えられている。なお、図１６～図１８では、技術の理解を容易にするために、送電装置２００や制御回路１５０などの図示が省略されている。
第１実施形態におけるフィルタ回路１１０Ｆは、他の構成により、バンドパスフィルタとして機能させてもよい。例えば、バンドパスフィルタは、図１６～図１８のフィルタ回路１１０Ｆ１～フィルタ回路１１０Ｆ３によっても実現される。図１６～図１８では、図１のフィルタ回路１１０Ｆが、フィルタ回路１１０Ｆ１～フィルタ回路１１０Ｆ３に置き換えられている。なお、図１６～図１８では、技術の理解を容易にするために、送電装置２００や制御回路１５０などの図示が省略されている。
【0096】
図１６のフィルタ回路１１０Ｆ１は、受電コイル１１１ＲＬと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに、負側第１コイル１１１ＦＬｎと、正側第１コンデンサ１１１ＦＣｐと、が直列接続されている。
【0097】
【0098】
図１８のフィルタ回路１１０Ｆ３は、受電コイル１１１ＲＬと電力変換回路１２０の入力部１２０ｉに、正側第１コイル１１１ＦＬｐと、正側第１コンデンサ１１１ＦＣｐと、負側第１コイル１１１ＦＬｎｎと、負側第１コンデンサ１１１ＦＣｎと、が直列接続されている。
【0099】
以上の構成によっても、バンドパスフィルタは、実現される。
【0100】
Ｍ．変形例４：
第７実施形態の副電源回路１６０ｅは、他の構成により、実現されてもよい。例えば、図１９の副電源回路１６０ｅ１における整流回路１６２ｅ１は、第７実施形態の図１２の整流回路１６２ｅから、絶縁コンデンサ１６１ｅに直列接続されている１つの整流ダイオードが除かれている構成である。その他、図２０の副電源回路１６０ｅ２における整流回路１６２ｅ２は、整流ダイオードのブリッジ回路により構成されている。以上の構成によっても、第７実施形態の副電源回路１６０ｅは、実現される。
第７実施形態の副電源回路１６０ｅは、他の構成により、実現されてもよい。例えば、図１９の副電源回路１６０ｅ１における整流回路１６２ｅ１は、第７実施形態の図１２の整流回路１６２ｅから、絶縁コンデンサ１６１ｅに直列接続されている１つの整流ダイオードが除かれている構成である。その他、図２０の副電源回路１６０ｅ２における整流回路１６２ｅ２は、整流ダイオードのブリッジ回路により構成されている。以上の構成によっても、第７実施形態の副電源回路１６０ｅは、実現される。
【0101】
Ｎ．変形例５：
（１）上記実施形態において、受電装置１００は、車両Ｖに搭載される。しかし、受電装置１００は、他の移動体に搭載されてもよい。例えば、受電装置１００は、飛行機に搭載されてもよい。
（２）上記実施形態において、負荷装置１３０としてバッテリが例示されている。しかし、負荷装置１３０は、バッテリに限られない。負荷装置１３０は、例えば、照明装置や動力装置などでもよい。
（３）第１実施形態において、受電共振コンデンサ１１１ＲＣは、受電回路１１０の正側ラインＬａｃｐに配されている正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐと、受電回路１１０の負側ラインＬａｃｎに配されている負側共振コンデンサ１１１ＲＣｎとを備えている。しかし、受電共振コンデンサ１１１ＲＣは、受電回路１１０の正側ラインＬａｃｐに配されている正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐのみを備えていてもよい。
（４）第３実施形態において、フィルタ回路１１０Ｆは、１つの第１コイル１１１ＦLにより構成されている。しかし、フィルタ回路１１０Ｆは、１以上の第１コイル１１１ＦLにより構成されていればよい。例えば、フィルタ回路１１０Ｆは、２つや３つの第１コイル１１１ＦLにより構成されていてもよい。
（５）上記実施形態において、同期整流回路１２０のスイッチＳｗは、ＭＯＳＦＥＴである。しかし、同期整流回路１２０のスイッチＳｗは、他のスイッチング素子でもよい。スイッチＳｗは、例えば、ＢＪＴ（Ｂｉｐｏｌａｒ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）でもよいし、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）でもよい。
（６）上記実施形態において、主電源回路１４０から給電を受けることができない場合とは、例示として、補機バッテリの故障を挙げている。しかし、他の要因によって、制御回路１５０は、主電源回路１４０から給電を受けることができない状態に至ってもよい。例えば、補機バッテリの残量の不足や、負荷装置１３０の回路の故障により、制御回路１５０は、主電源回路１４０から給電を受けることができない状態に至ってもよい。
（７）第６実施形態において、受電回路１１０は、フィルタ回路１１０Ｆを備えている。しかし、受電回路１１０は、フィルタ回路１１０Ｆを備えていなくてもよい。
（８）第７実施形態において、制御回路１７０ｆは、反転出力部１５３を備えている。しかし、制御回路１７０ｆは、反転出力部１５３を備えていなくてもよい。
（９）上記実施形態において、副電源回路１６０は、第１コイル１１１ＦLまたは受電コイル１１１ＲＬを介して第３交流電力ＡＣ３の供給を受けている。しかし、副電源回路１６０は、第１コンデンサ１１１ＦＣまたは受電共振コンデンサ１１１ＲＣから第３交流電力ＡＣ３の供給を受けてもよい。
（１０）上記実施形態において、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０や絶縁コンデンサ１６１ｅにより、受電回路１１０から電気的に絶縁された状態で第３交流電力ＡＣ３の供給を受ける。しかし、副電源回路１６０は、受電回路１１０と電気的に接続された状態で第３交流電力ＡＣ３の供給を受けてもよい。
（１１）上記実施形態において、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０や絶縁コンデンサ１６１ｅを組み合わせて構成されてもよい。すなわち、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０と、絶縁コンデンサ１６１ｅを介して、第３交流電力ＡＣ３の供給を受ける。よって、副電源回路１６０は、２重絶縁により、受電回路１１０からのノイズの影響をより受けにくくなる。
（１２）上記実施形態において、切り替え回路は、ダイオードＯＲ回路である。しかし、切り替え回路は、スイッチにより構成されてもよい。切り替え回路のスイッチは、第２直流電力ＤＣ２によって駆動することにより、第２直流電力ＤＣ２の供給を受ける場合、制御回路１５０と主電源回路１４０を接続する。切り替え回路のスイッチは、第２直流電力ＤＣ２の供給を受けない場合、制御回路１５０と副電源回路１６０を接続する。
（１）上記実施形態において、受電装置１００は、車両Ｖに搭載される。しかし、受電装置１００は、他の移動体に搭載されてもよい。例えば、受電装置１００は、飛行機に搭載されてもよい。
（２）上記実施形態において、負荷装置１３０としてバッテリが例示されている。しかし、負荷装置１３０は、バッテリに限られない。負荷装置１３０は、例えば、照明装置や動力装置などでもよい。
（３）第１実施形態において、受電共振コンデンサ１１１ＲＣは、受電回路１１０の正側ラインＬａｃｐに配されている正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐと、受電回路１１０の負側ラインＬａｃｎに配されている負側共振コンデンサ１１１ＲＣｎとを備えている。しかし、受電共振コンデンサ１１１ＲＣは、受電回路１１０の正側ラインＬａｃｐに配されている正側共振コンデンサ１１１ＲＣｐのみを備えていてもよい。
（４）第３実施形態において、フィルタ回路１１０Ｆは、１つの第１コイル１１１ＦLにより構成されている。しかし、フィルタ回路１１０Ｆは、１以上の第１コイル１１１ＦLにより構成されていればよい。例えば、フィルタ回路１１０Ｆは、２つや３つの第１コイル１１１ＦLにより構成されていてもよい。
（５）上記実施形態において、同期整流回路１２０のスイッチＳｗは、ＭＯＳＦＥＴである。しかし、同期整流回路１２０のスイッチＳｗは、他のスイッチング素子でもよい。スイッチＳｗは、例えば、ＢＪＴ（Ｂｉｐｏｌａｒ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）でもよいし、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）でもよい。
（６）上記実施形態において、主電源回路１４０から給電を受けることができない場合とは、例示として、補機バッテリの故障を挙げている。しかし、他の要因によって、制御回路１５０は、主電源回路１４０から給電を受けることができない状態に至ってもよい。例えば、補機バッテリの残量の不足や、負荷装置１３０の回路の故障により、制御回路１５０は、主電源回路１４０から給電を受けることができない状態に至ってもよい。
（７）第６実施形態において、受電回路１１０は、フィルタ回路１１０Ｆを備えている。しかし、受電回路１１０は、フィルタ回路１１０Ｆを備えていなくてもよい。
（８）第７実施形態において、制御回路１７０ｆは、反転出力部１５３を備えている。しかし、制御回路１７０ｆは、反転出力部１５３を備えていなくてもよい。
（９）上記実施形態において、副電源回路１６０は、第１コイル１１１ＦLまたは受電コイル１１１ＲＬを介して第３交流電力ＡＣ３の供給を受けている。しかし、副電源回路１６０は、第１コンデンサ１１１ＦＣまたは受電共振コンデンサ１１１ＲＣから第３交流電力ＡＣ３の供給を受けてもよい。
（１０）上記実施形態において、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０や絶縁コンデンサ１６１ｅにより、受電回路１１０から電気的に絶縁された状態で第３交流電力ＡＣ３の供給を受ける。しかし、副電源回路１６０は、受電回路１１０と電気的に接続された状態で第３交流電力ＡＣ３の供給を受けてもよい。
（１１）上記実施形態において、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０や絶縁コンデンサ１６１ｅを組み合わせて構成されてもよい。すなわち、副電源回路１６０は、第１電源トランス１８０と、絶縁コンデンサ１６１ｅを介して、第３交流電力ＡＣ３の供給を受ける。よって、副電源回路１６０は、２重絶縁により、受電回路１１０からのノイズの影響をより受けにくくなる。
（１２）上記実施形態において、切り替え回路は、ダイオードＯＲ回路である。しかし、切り替え回路は、スイッチにより構成されてもよい。切り替え回路のスイッチは、第２直流電力ＤＣ２によって駆動することにより、第２直流電力ＤＣ２の供給を受ける場合、制御回路１５０と主電源回路１４０を接続する。切り替え回路のスイッチは、第２直流電力ＤＣ２の供給を受けない場合、制御回路１５０と副電源回路１６０を接続する。
【0102】
本開示は、上記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、上記の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上記の効果の一部また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。
【0103】
Ｏ．他の形態：
本開示の特徴を以下の通り示す。
（形態１）
磁界により非接触に第１交流電力（ＡＣ１）を受電する受電装置（１００，１００ａ～１００ｆ）であって、
前記第１交流電力を受電する受電コイル（１１１ＲＬ）を含む受電回路（１１０,１１０ａ，１１０ｂ）と、
前記第１交流電力の一部である第２交流電力（ＡＣ２）を第１直流電力（ＤＣ１）に変換する電力変換回路（ｖ）と、
前記第１直流電力を消費する負荷装置（１３０）と、
第２直流電力（ＤＣ２）を供給する主電源回路（１４０）と、
前記第１交流電力の他の一部である第３交流電力（ＡＣ３）を変換して、第３直流電力（ＤＣ３）を供給する副電源回路（１６０，１６０ｄ，１６０ｆ，１６０ｅ，１６０ｅ１，１６０ｅ２）と、
前記受電装置（１００）を制御する制御回路（１５０，１５０ｃ，１５０ｆ）であって、前記主電源回路または前記副電源回路から給電を受ける制御回路と、を備え、
前記受電回路の出力部（１１０ｏ）と前記電力変換回路の入力部（１２０ｉ）は、接続されており、
前記副電源回路は、前記受電回路において、前記電力変換回路の入力部の短絡による、電流および電圧の変動が小さい第１箇所と、前記変動が大きい第２箇所と、のうち前記第１箇所を介して前記第３交流電力の供給を受け、
前記制御回路は、
前記電力変換回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する短絡モードと、前記電力変換回路の入力部を短絡しない給電モードと、を組み合わせた制御を実行し、
前記主電源回路から給電を受けることができない場合に、前記副電源回路から給電を受ける、受電装置。
（形態２）
形態１記載の受電装置であって、
前記制御回路は、前記副電源回路から給電を受ける場合に、前記短絡モードを実行する、受電装置。
（形態３）
形態２記載の受電装置であって、
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路（１１０Ｒ）と、前記第１交流電力の高調波成分を抑制するフィルタ回路（１１０Ｆ，１１０Ｆ１～１１０Ｆ３，１１０Ｆｂ，１１０Ｆｂ１）と、を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルを備え、
前記フィルタ回路は、前記受電コイルと前記電力変換回路の入力部に、１以上の第１コイル（１１１ＦL）および１以上の第１コンデンサ（１１１ＦＣ）の少なくとも一方が直列接続されており、
前記第１箇所は、前記１以上の第１コンデンサおよび前記１以上の第１コイルの少なくとも一方である、受電装置。
（形態４）
形態３記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、第１副電源コイル（１６１）を備え、
前記１以上の第１コイルのうち前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１コイルと、前記第１副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１電源トランス（１８０）を構成する、受電装置。
（形態５）
形態４記載の受電装置であって、
前記フィルタ回路は、１つの前記第１コイルである、受電装置。
（形態６）
形態４記載の受電装置であって、
前記共振回路の出力部は、定電圧特性を有し、
前記フィルタ回路は、前記共振回路の出力部が前記定電圧特性を有する構成の場合に、イミタンスフィルタである、受電装置。
（形態７）
形態４記載の受電装置であって、
前記フィルタ回路は、バンドパスフィルタである、受電装置。
（形態８）
形態４記載の受電装置であって、さらに、
前記第１副電源コイルの電圧を取得する第１電圧センサ（１９０）であって、前記第１副電源コイルの電圧を積分する第１電圧センサを備え、
前記制御回路は、さらに、前記第１電圧センサにより電圧を積分した値に応じて、前記第１交流電力の周期における前記短絡モードの期間と前記給電モードの期間の割合を制御する、受電装置。
（形態９）
形態１記載の受電装置であって、
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルと、１以上の共振コンデンサ（１１１ＲＣ）と、を備え、
前記第１箇所は、前記１以上の共振コンデンサおよび前記受電コイルである、受電装置。
（形態１０）
形態９記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、第２副電源コイル（１６１ｄ）を備え、
前記受電コイルと前記第２副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第２電源トランス（１８０ｄ）を構成する、受電装置。
（形態１１）
形態１、２、３、９のいずれか１項に記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、前記副電源回路の入力部の両端に直列接続された絶縁コンデンサ（１６１ｅ）を備える、受電装置。
（形態１２）
形態１から１０のいずれか１項に記載の受電装置であって、
前記電力変換回路は、さらに、前記電力変換回路の入力部を短絡する保護回路（１２３）を備え、
前記短絡モードは、前記保護回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する、受電装置。
（形態１３）
形態１２に記載の受電装置であって、
前記制御回路は、パルス信号により前記給電モードと前記短絡モードを前記保護回路に実行させる指令を行い、
前記保護回路は、前記パルス信号のオン状態により前記短絡モードの動作を行い、前記パルス信号のオフ状態により前記給電モードの動作を行い、
前記制御回路は、さらに、前記パルス信号を反転する反転出力部を備える、受電装置。
（形態１４）
形態１に記載の受電装置であって、車両（Ｖ）に搭載され、
前記車両は、前記車両を制御する車両制御部（２０）、を備え、
前記受電装置は、さらに、前記副電源回路の電圧を検知する第２電圧センサを備え、
前記制御回路は、
前記第２電圧センサにより、前記副電源回路の電圧が予め定められた基準電圧よりも低い場合、前記短絡モードの実行、または、前記車両制御部に前記副電源回路の入力電圧に基づく情報の通知を行い、
前記副電源回路の電圧が予め定められた前記基準電圧よりも高い場合、前記給電モードを実行する、受電装置。
本開示の特徴を以下の通り示す。
（形態１）
磁界により非接触に第１交流電力（ＡＣ１）を受電する受電装置（１００，１００ａ～１００ｆ）であって、
前記第１交流電力を受電する受電コイル（１１１ＲＬ）を含む受電回路（１１０,１１０ａ，１１０ｂ）と、
前記第１交流電力の一部である第２交流電力（ＡＣ２）を第１直流電力（ＤＣ１）に変換する電力変換回路（ｖ）と、
前記第１直流電力を消費する負荷装置（１３０）と、
第２直流電力（ＤＣ２）を供給する主電源回路（１４０）と、
前記第１交流電力の他の一部である第３交流電力（ＡＣ３）を変換して、第３直流電力（ＤＣ３）を供給する副電源回路（１６０，１６０ｄ，１６０ｆ，１６０ｅ，１６０ｅ１，１６０ｅ２）と、
前記受電装置（１００）を制御する制御回路（１５０，１５０ｃ，１５０ｆ）であって、前記主電源回路または前記副電源回路から給電を受ける制御回路と、を備え、
前記受電回路の出力部（１１０ｏ）と前記電力変換回路の入力部（１２０ｉ）は、接続されており、
前記副電源回路は、前記受電回路において、前記電力変換回路の入力部の短絡による、電流および電圧の変動が小さい第１箇所と、前記変動が大きい第２箇所と、のうち前記第１箇所を介して前記第３交流電力の供給を受け、
前記制御回路は、
前記電力変換回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する短絡モードと、前記電力変換回路の入力部を短絡しない給電モードと、を組み合わせた制御を実行し、
前記主電源回路から給電を受けることができない場合に、前記副電源回路から給電を受ける、受電装置。
（形態２）
形態１記載の受電装置であって、
前記制御回路は、前記副電源回路から給電を受ける場合に、前記短絡モードを実行する、受電装置。
（形態３）
形態２記載の受電装置であって、
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路（１１０Ｒ）と、前記第１交流電力の高調波成分を抑制するフィルタ回路（１１０Ｆ，１１０Ｆ１～１１０Ｆ３，１１０Ｆｂ，１１０Ｆｂ１）と、を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルを備え、
前記フィルタ回路は、前記受電コイルと前記電力変換回路の入力部に、１以上の第１コイル（１１１ＦL）および１以上の第１コンデンサ（１１１ＦＣ）の少なくとも一方が直列接続されており、
前記第１箇所は、前記１以上の第１コンデンサおよび前記１以上の第１コイルの少なくとも一方である、受電装置。
（形態４）
形態３記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、第１副電源コイル（１６１）を備え、
前記１以上の第１コイルのうち前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１コイルと、前記第１副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第１電源トランス（１８０）を構成する、受電装置。
（形態５）
形態４記載の受電装置であって、
前記フィルタ回路は、１つの前記第１コイルである、受電装置。
（形態６）
形態４記載の受電装置であって、
前記共振回路の出力部は、定電圧特性を有し、
前記フィルタ回路は、前記共振回路の出力部が前記定電圧特性を有する構成の場合に、イミタンスフィルタである、受電装置。
（形態７）
形態４記載の受電装置であって、
前記フィルタ回路は、バンドパスフィルタである、受電装置。
（形態８）
形態４記載の受電装置であって、さらに、
前記第１副電源コイルの電圧を取得する第１電圧センサ（１９０）であって、前記第１副電源コイルの電圧を積分する第１電圧センサを備え、
前記制御回路は、さらに、前記第１電圧センサにより電圧を積分した値に応じて、前記第１交流電力の周期における前記短絡モードの期間と前記給電モードの期間の割合を制御する、受電装置。
（形態９）
形態１記載の受電装置であって、
前記受電回路は、さらに、前記第１交流電力の周波数に応じた共振周波数を有する共振回路を備え、
前記共振回路は、前記受電コイルと、１以上の共振コンデンサ（１１１ＲＣ）と、を備え、
前記第１箇所は、前記１以上の共振コンデンサおよび前記受電コイルである、受電装置。
（形態１０）
形態９記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、第２副電源コイル（１６１ｄ）を備え、
前記受電コイルと前記第２副電源コイルとは、前記副電源回路に前記第３交流電力を供給する第２電源トランス（１８０ｄ）を構成する、受電装置。
（形態１１）
形態１、２、３、９のいずれか１項に記載の受電装置であって、
前記副電源回路は、さらに、前記副電源回路の入力部の両端に直列接続された絶縁コンデンサ（１６１ｅ）を備える、受電装置。
（形態１２）
形態１から１０のいずれか１項に記載の受電装置であって、
前記電力変換回路は、さらに、前記電力変換回路の入力部を短絡する保護回路（１２３）を備え、
前記短絡モードは、前記保護回路により、前記電力変換回路の入力部を短絡する、受電装置。
（形態１３）
形態１２に記載の受電装置であって、
前記制御回路は、パルス信号により前記給電モードと前記短絡モードを前記保護回路に実行させる指令を行い、
前記保護回路は、前記パルス信号のオン状態により前記短絡モードの動作を行い、前記パルス信号のオフ状態により前記給電モードの動作を行い、
前記制御回路は、さらに、前記パルス信号を反転する反転出力部を備える、受電装置。
（形態１４）
形態１に記載の受電装置であって、車両（Ｖ）に搭載され、
前記車両は、前記車両を制御する車両制御部（２０）、を備え、
前記受電装置は、さらに、前記副電源回路の電圧を検知する第２電圧センサを備え、
前記制御回路は、
前記第２電圧センサにより、前記副電源回路の電圧が予め定められた基準電圧よりも低い場合、前記短絡モードの実行、または、前記車両制御部に前記副電源回路の入力電圧に基づく情報の通知を行い、
前記副電源回路の電圧が予め定められた前記基準電圧よりも高い場合、前記給電モードを実行する、受電装置。
【符号の説明】
【0104】
１０，１０ａ～１０ｆ…非接触給電システム、１００，１００ａ～１００ｆ…受電装置、１１０,１１０ａ，１１０ｂ…受電回路、１１０Ｒｏ…出力部、１１１ＲＬ…受電コイル、１２０，１２０ｆ…電力変換回路、１２０ｉ…入力部、１３０…負荷装置、１４０…主電源回路、１５０，１５０ｃ，１５０ｆ…制御回路、１６０，１６０ｄ，１６０ｆ，１６０ｅ，１６０ｅ１，１６０ｅ２…副電源回路、ＡＣ１…第１交流電力、ＡＣ２…第２交流電力、ＡＣ３…第３交流電力、ＤＣ１…第１直流電力、ＤＣ２…第２直流電力、ＤＣ３…第３直流電力
【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】