JP2002010535A

JP2002010535A - 非接触電力伝達装置

Info

Publication number: JP2002010535A
Application number: JP2000193404A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Abe; 秀明安倍; Minoru Kawamoto; 実河本; Motoharu Muto; 元治武藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2002-01-11
Anticipated expiration: 2020-06-27
Also published as: JP4135299B2

Abstract

(57)【要約】【課題】広い負荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定
化できる非接触電力伝達装置を提供する【解決手段】直流電圧Ｅを出力する電源回路１０と直流
電圧Ｅを入力して半導体スイッチをスイッチングさせる
ことで一定周波数の高周波電圧Ｖ１を発生させるインバ
ータ回路１１とインバータ回路１１から高周波電圧Ｖ１
を供給される電力送電用１次コイルＬ１とを含む非接触
コンセント１と、電力送電用１次コイルＬ１から高周波
電圧Ｖ２を誘起される電力受電用２次コイルＬ２と電力
受電用２次コイルＬ２に誘起される高周波電圧Ｖ２を整
流平滑する整流平滑回路２０とを含む非接触プラグ２
と、非接触プラグ２の出力端子に接続され負荷となる端
末機器３とから構成し、インバータ回路１１より電力送
電用１次コイルＬ１に供給される一定周波数の高周波電
圧Ｖ１を間引く間引き制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触電力伝達装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電磁誘導を利用した非接触電力伝
達の実用化が盛んに行われている。これらは負荷が特定
されているものが大半であり、複数の負荷を対象とした
り、単独負荷であってもその負荷電流が大きく変わる場
合の実用化例は見当たらない。非接触電力伝達では電力
供給側となる１次側と負荷を持つ２次側との間に電気的
絶縁物があり、電力供給側の１次側コイルと負荷側の２
次側コイルとで分離着脱できる構造を有するトランスを
介して電力を伝達する。図２７に前記トランスによる非
接触電力伝達装置の従来例１の概略構成図を示す。１次
側は、電力供給側の１次側コイルＬ１の両端に、インバ
ータ回路（本従来例では省略）で生成された可聴域周波
数以上である約２０ＫＨｚ以上の高周波電圧Ｖ１が印加
されて構成され、２次側は、１次側コイルＬ１との間に
磁気結合度Ｍを有する負荷側の２次側コイルＬ２と、２
次側コイルＬ２に誘起された電圧を整流する平滑整流回
路２０と、平滑整流回路２０の出力端に接続される負荷
である負荷３ａとから構成され、１次側コイルＬ１と２
次側コイルＬ２とで分離着脱できる構造を有する電力送
受用トランスＴ１を構成している。図２８は、電力送受
用トランスＴ１の構造を示す。電力を供給する１次側
は、磁性材料からなるＥ型コアＡ４に設けられた１次側
コイルＬ１を有し、１次側から電力を供給される２次側
も同様に磁性材料からなるＥ型コアＡ４に設けられた２
次側コイルＬ２を有し、互いに電気的絶縁ＧＡＰ１１６
を介して対向設置されている。このような分離着脱でき
る電力送受用トランスＴ１においては、漏れ磁束Ｆ１が
生じ、１次側コイルＬ１と２次側コイルＬ２との磁気結
合度Ｍは低下する。ここで図２９に、図２７の回路を２
次側に換算した等価回路を示す。２次側コイルＬ２の誘
起電圧を有する電圧源Ｅ２の出力に直列に漏れインダク
タンスＬ４が接続され、平滑整流回路２０を介して負荷
３ａに接続される。前述のように磁気結合度Ｍが低下し
て１次コイルＬ１で生じる総磁束の内２次側コイルＬ２
の鎖交磁束Ｆ２が少なくなると、漏れ磁束Ｆ１による漏
れインダクタンスＬ４が生じる。また、１次側コイルＬ
１の両端に印可される電圧Ｖ１は可聴域周波数以上であ
る約２０ＫＨｚ以上の高周波で駆動されるため、磁気結
合度Ｍが低く漏れインダクタンスＬ４を有する電力送受
用トランスＴ１を介して負荷３ａへ電力を伝達する場
合、２次コイルＬ２の誘起電圧即ち、電圧源Ｅ２の電圧
は低下し、漏れインダクタンスＬ４による誘導リアクタ
ンスのために電圧降下を起こし、結果として出力端子電
圧Ｖ３は低下する。図３０は図２９に示す負荷電流Ｉ３
に対する出力端子電圧Ｖ３の特性１１７ａ及び負荷電力
Ｐの特性１１８ａを示した図である。出力端子電圧Ｖ３
は漏れインダクタンスＬ４による交流インピーダンスの
ために線形的に低下する。また、負荷電力Ｐは、負荷電
流Ｉ３が所定の電圧以下では負荷電流Ｉ３が増加するに
したがって負荷電力Ｐも増加するが、負荷電流Ｉ３が所
定の電圧以上になると負荷電流Ｉ３が増加するにしたが
って負荷電力Ｐは低下する。このような特性を持つ場合
には、一定電圧入力で動作する異なる負荷電流の機器を
負荷３ａとして設けた場合、負荷電流Ｉ３が所定の電流
値以上では増加するほど、出力端子電圧Ｖ３は低下し、
負荷７の定電圧入力条件を外れてしまい、本来の性能を
発揮できなくなる。

【０００３】また、非接触電力伝達において非接触充電
の場合には２次コイルＬ２に並列または直列にコンデン
サを接続して負荷整合による力率改善を行い、前記漏れ
インダクタンスＬ４の影響を補い２次側で取り出すこと
のできる有効電力を増加させる場合が多い。図３１の回
路図は前記図２７の２次側コイルＬ２に並列にコンデン
サＣ２を接続したもので、図３２は図３１の回路を２次
側に換算した等価回路を示し、２次側コイルＬ２の誘起
電圧を有する電圧源Ｅ２の出力に直列に漏れインダクタ
ンスＬ４が接続され、漏れインダクタンスＬ４を介して
電圧源Ｅ２に並列にコンデンサＣ２が接続され、コンデ
ンサＣ２の両端は整流平滑回路２０を介して負荷３ａに
接続される。前記コンデンサＣ２を接続することにより
電力伝送効率が大幅に向上し、小型化ができる。負荷３
ａに充電を行う場合には出力端子電圧Ｖ３は例えば電池
電圧となりほぼ一定である。しかし、負荷３ａが定電圧
負荷ではない例えば抵抗のような負荷に対しては、図３
３の負荷電流Ｉ３に対する出力端子電圧Ｖ３の特性１１
７ｂ及び負荷電力Ｐの特性１１８ｂに示すようにコンデ
ンサＣ２が接続されている場合には接続されていない場
合に比べて、負荷電流Ｉ３が増加すると出力端子電圧Ｖ
３の低下が顕著に見られる。また負荷電力Ｐがピークと
なる点Ｋ付近の出力端子電圧Ｖ３の時に最適な負荷整合
が行われ、負荷電流Ｉ３がこのＫ点での負荷電流より大
きい領域では、出力端子電圧Ｖ３が急速に低下する。負
荷電流Ｉ３がＫ点での負荷電流よりも小さい領域でも負
荷電流Ｉ３に反比例して出力端子電圧Ｖ３は低下してい
る。そして、負荷電流Ｉ３が非常に小さい領域では出力
端子電圧Ｖ３は急に大きくなっている。

【０００４】前述のような特性や特徴を持つ非接触電力
伝送において図３４の負荷電流Ｉ３に対する出力端子電
圧Ｖ３の特性１１７ｃ及び負荷電力Ｐの特性１１８ｃに
示すように、出力端子電圧Ｖ３を、負荷電流Ｉ３の異な
る負荷に対して出力端子電圧Ｖ３を対象とする全ての負
荷領域で一定として安定化させる方法が望まれる。この
安定した特性を得るために通常のスイッチング電源の電
圧制御で行われるように、２次側の出力端子電圧Ｖ３を
検出し、基準電圧と比較、誤差増幅し、１次側に誤差増
幅した信号を非接触で伝送して１次側の駆動電圧振幅、
周波数、デューティ及び間引き率を制御するフィードバ
ック制御方法を検討したところ、いずれも従来技術では
不都合を生じることが判明した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】非接触伝送では、通常
のスイッチング電源に比べて、漏れ磁束Ｆ１によるノイ
ズが少し多くなることと、負荷整合を施しても回路効率
が少し低下することから、１次コイルＬ１に印可される
高周波電圧Ｖ１を生成するためのインバータ回路は共振
型インバータを採用することが最適である。そして、安
定化したい電圧領域で、対象とする最大負荷電流時にお
いて最適負荷整合を行うこと、即ち２次側に接続される
コンデンサＣ２の静電容量を、負荷整合を行うのに最適
な値に設定することが最良である。

【０００６】ところが、前述の回路方式において無負荷
時から全負荷時にわたって出力端子電圧Ｖ３を一定にす
る安定化を行う場合、不都合がある。２次側に接続した
負荷整合用のコンデンサＣ２は、全ての負荷電流領域に
おいて接続されているため１次コイルＬ１に印可される
高周波電圧Ｖ１を生成するためのインバータ回路が、Ｐ
ＷＭ方式及び周波数可変方式では、周波数やデューティ
比の変化幅が大きいと回路動作が不安定になる場合があ
る。これは図３２に示す２次側等価回路に示すように２
次側コイルＬ２の誘起電圧を有する電圧源Ｅ２には、漏
れインダクタンスＬ４とコンデンサＣ２とが直列に接続
された直列共振回路が接続されているため、１次コイル
Ｌ１に印可される高周波電圧Ｖ１の周波数やデューティ
比が大きく変化して２次側コイルＬ２に誘起する電圧の
周波数やデューティ比が大きく変化すると、前記直列共
振回路の動作も大きく変化するためであると考えられ
る。もし、この影響が無視できたとしても、負荷電流Ｉ
３を非常に大きく変化させなければならない時（例えば
１００倍の変化幅がある時）には、１次コイルＬ１に印
可される高周波電圧Ｖ１の周波数やデューティ比も非常
に大きく変化させなければならないため、特に軽負荷、
無負荷近辺での制御が回路動作の実用限界を超えて制御
不能になる場合がある。

【０００７】また１次コイルＬ１に印可される高周波電
圧Ｖ１を生成するためのインバータ回路が、従来の間引
き制御を行った場合には、従来の間引き制御は、「１次
コイルＬ１に印可される高周波電圧Ｖ１を固定周波数で
連続駆動させる中で、出力端子電圧の検出電圧が安定化
したい目標電圧を超えた場合にインバータを休止させる
制御方法」であり、この方法も軽負荷、無負荷近辺にお
いて、目標電圧付近で、駆動周波数の１周期にも満たな
いオン・オフ動作が頻繁に行われ、共振型インバータの
メリットである低損失のソフトスイッチングが行われ
ず、ハードスイッチングを行ってスイッチング損失が増
加すると共に、強いノイズ源となる。

【０００８】そしてこれらの制御方式は、従来技術で
は、２次側の出力端子電圧Ｖ３などの情報は光信号を利
用したフォトカプラを介して、１次側のインバータ回路
の駆動電圧振幅、周波数、デューティ比及び間引き率を
制御するフィードバック制御であった。しかし、非接触
電力伝達装置においては、浴室や屋外などの水まわりや
汚れの多いところ悪環境で使われる場合にそのメリット
が出るため、まわりの明るさや、汚れ等の影響を受ける
光信号を利用する技術手段は採用が難しい。

【０００９】本発明は、上記事由に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、広い負荷範囲で出力端子電圧を一
定値に安定化できる非接触電力伝達装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、直流
電圧を出力する電源回路と前記直流電圧を一定周波数の
高周波電圧に変換するインバータ回路と前記インバータ
回路から前記高周波電圧を供給される電力送電用１次コ
イルとから構成される非接触コンセントと、前記電力送
電用１次コイルと分離着脱自在なトランス構造を構成し
て高周波電圧を誘起される電力受電用２次コイルと前記
電力受電用２次コイルに誘起される高周波電圧を整流平
滑する整流平滑回路とから構成される非接触プラグと、
前記非接触プラグの出力端子に接続され負荷となる端末
機器とから構成される非接触電力伝達装置において、前
記非接触コンセントは、対象としている負荷領域に対す
る前記非接触プラグの出力端子電圧を、前記インバータ
回路より前記電力送電用１次コイルに供給される高周波
電圧を間引いて安定化させる間引き制御を行う制御手段
を備えることを特徴とし、広い負荷範囲で出力端子電圧
を一定値に安定化できる非接触電力伝達装置を提供する
ことができる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記制御手段は、非接触プラグの出力端子電圧が所
定の電圧を上回った場合には、インバータ回路から電力
送電用１次コイルへの高周波電圧の供給を一定時間間引
き、前記一定時間間引きを行った後非接触プラグの出力
端子電圧が前記所定の電圧を上回っていれば再び電力送
電用１次コイルへの前記高周波電圧の供給を一定時間間
引くことを繰り返し、前記各一定時間間引きを行った後
で非接触プラグの出力端子電圧が所定の電圧を下回った
場合には、非接触プラグの出力端子電圧が所定の電圧を
上回るまで電力送電用１次コイルへの前記高周波電圧の
供給を連続的に行う動作を継続させることを特徴とし、
広い負荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定化できる非
接触電力伝達装置を提供することができる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明において、非接触プラグは、非接触プラグ内部の電気
状態を表す情報を磁気信号に変換して非接触コンセント
に伝送し、前記制御手段は、前記磁気信号に基づいて間
引き制御のための制御信号を形成し、前記制御信号によ
りインバータ回路を間引き制御することを特徴とし、電
圧安定化のためのフィードバック信号に磁気信号を使う
ため、まわりの明るさや汚れの影響を受けずに、広い負
荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定化できる非接触電
力伝達装置を提供することができる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれ
かの発明において、インバータ回路は、ハーフブリッジ
型の部分共振インバータであることを特徴とし、故障時
の出力電圧の上昇を抑えることができる。

【００１４】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、電力受電用２次コイルはセンタータップを備え、整
流平滑回路は、電力受電用２次コイルのセンタータップ
ではない両出力端に直列に且つ互いに逆方向に接続する
整流素子の電力受電用２次コイルに接続していない各他
端同士を接続した全波整流部を有し、前記整流素子の接
続中点にチョークコイルを接続することを特徴とし、整
流部を小型化することができる。

【００１５】請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれ
かの発明において、電力受電用２次コイルに並列にコン
デンサを接続することを特徴とし、負荷整合をとること
で１次側から２次側へ伝達できる有効電力を増加させる
ことができる。

【００１６】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記コンデンサの静電容量値は、対象とする負荷領
域の最大負荷時において、電力送電用１次コイルに供給
される高周波電圧の極性反転時期と、前記コンデンサの
両端に発生する振動電圧が極大値または極小値となる時
期とが一致する静電容量値であることを特徴とし、最適
な負荷整合を行って回路効率を向上させることができ
る。

【００１７】請求項８の発明は、請求項３乃至７いずれ
かの発明において、非接触コンセントに１次側信号受信
コイルを設け、非接触プラグには前記１次側信号受信コ
イルに対向配置され前記１次側信号受信コイルと分離着
脱自在なトランス構造を構成する２次側信号送信コイル
を設け、前記２次側信号送信コイルは非接触プラグの内
部の電気状態を表す情報を交流電圧に変換した信号を入
力され、磁気信号として磁束信号を発生し、前記１次側
信号受信コイルは前記磁束信号により電圧を誘起され、
前記制御手段はインバータ回路を前記誘起された電圧に
基づいた制御信号により前記間引き制御することを特徴
とし、電圧安定化のためのフィードバック信号に磁束信
号を使うため、まわりの明るさや汚れの影響を受けず
に、広い負荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定化でき
る非接触電力伝達装置を提供することができる。

【００１８】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、電力送電用１次コイルと１次側信号受信コイルとの
間、及び電力受電用２次コイルと２次側信号送信コイル
との間の少なくとも一方の間に磁性体からなる磁気シー
ルド用隔壁を設けたことを特徴とし、信号送受用トラン
スに鎖交する電流送授用トランスで発生する磁束を低減
させて、正確な電圧安定化のための磁束信号を送受信す
ることができる。

【００１９】請求項１０の発明は、請求項９の発明にお
いて、電力送電用１次コイルと電力受電用２次コイルと
を、磁性体からなるコアに巻装し、前記コアを互いに前
記コアの軸方向に対向配置させたことを特徴とし、信号
送受用トランスに鎖交する電流送授用トランスで発生す
る磁束を低減させて、正確な電圧安定化のための磁束信
号を送受信することができる。

【００２０】請求項１１の発明は、請求項９の発明にお
いて、電力送電用１次コイルと電力受電用２次コイルと
を、前記コイルの軸方向に垂直な方向に開口部を有する
有底筒型の磁性体からなるコアに巻装し、前記コアを互
いに前記コアの軸方向に対向配置させ、前記コアの非開
口部の近傍に１次側信号受信コイルと２次側信号送信コ
イルとを配置したことを特徴とし、信号送受用トランス
に鎖交する電流送授用トランスで発生する磁束を低減さ
せて、正確な電圧安定化のための磁束信号を送受信する
ことができる。

【００２１】請求項１２の発明は、請求項８乃至１１い
ずれかの発明において、２次側信号送信コイルは、非接
触プラグの内部の電気状態を表す情報を交流電圧に変換
した信号を入力されて、電力送電用１次コイルが発生さ
せる磁束とは逆位相の位相を有する磁束信号を発生する
ことを特徴とし、正確な電圧安定化のための束信号を送
受信することができる。

【００２２】請求項１３の発明は、請求項１２記載の発
明において、２次側信号送信コイルの一方の端子は、電
力受電用２次コイルのどちらか一方の端子に接続してい
ることを特徴とし、正確な電圧安定化のための磁束信号
を送受信することができる。

【００２３】請求項１４の発明は、請求項３乃至７いず
れかの発明において、非接触コンセントは、電力送電用
１次コイルの近傍に電力送電用１次コイルと電力受電用
２次コイルとの間に発生する磁束を検出する磁束検出用
コイルを設け、前記磁束検出用コイルは、磁気信号とし
て電力送電用１次コイルで発生する磁束を検出し、前記
磁束検出用コイルから前記検出する磁束に応じて出力さ
れる電圧に基づいて前記制御手段は、インバータ回路を
間引き制御することを特徴とし、正確な電圧安定化のた
めの磁束信号を受信することができる。

【００２４】請求項１５の発明は、請求項１４の発明に
おいて、電力送電用１次コイルと電力受電用２次コイル
とを、前記コイルの軸方向に垂直な方向に開口部を有す
る有底筒型の磁性体からなるコアに設けて前記コアを互
いに前記コアの軸方向に対向配置させ、前記電力送電用
１次コイルのコアの開口部の近傍に前記磁束検出用コイ
ルを配置したことを特徴とし、正確な電圧安定化のため
の磁束信号を受信することができる。

【００２５】請求項１６の発明は、請求項１乃至１５い
ずれかの発明において、一つの非接触コンセントは、出
力電圧の異なる複数の非接触プラグに適合し、各非接触
プラグが対象としている負荷領域を含む全領域において
前記各非接触プラグの出力電圧を所定の電圧範囲内に収
める前記制御手段を有することを特徴とし、経済的であ
る。

【００２６】請求項１７の発明は、請求項１乃至１６い
ずれかの発明において、非接触プラグの出力端子に並列
に抵抗を接続することを特徴とし、広い負荷範囲で出力
端子電圧を一定値に安定化できる非接触電力伝達装置を
提供することができる。

【００２７】請求項１８の発明は、請求項１乃至１７い
ずれかの発明において、非接触プラグが非接触コンセン
トの所定の位置に結合していない場合は、前記制御手段
は、インバータ回路から電力送電用１次コイルへ供給す
る出力を制限することを特徴徴とし、高い安全性と信頼
性とを備えることができる。

【００２８】請求項１９の発明は、請求項１８の発明に
おいて、非接触コンセントはインバータ回路から電力送
電用１次コイルへの高周波電圧の供給の制限を制御する
スイッチ機能を備え、非接触プラグは前記スイッチ機能
のオン・オフ状態を制御する駆動体を備え、非接触プラ
グが非接触コンセントの所定の位置に結合すると前記ス
イッチ機能を動作させることで前記制御手段はインバー
タ回路から電力送電用１次コイルへの高周波電圧の供給
を可能にすることを特徴とし、高い安全性と信頼性とを
備えることができる。

【００２９】請求項２０の発明は、請求項１９の発明に
おいて、非接触コンセントの前記スイッチ機能が機械接
点からなり、非接触プラグが備える駆動体は磁石からな
り、非接触プラグが非接触コンセントの所定の位置に結
合すると前記磁石の磁力によって前記機械接点が動作し
て、前記制御手段はインバータ回路から電力送電用１次
コイルへの高周波電圧の供給を可能にすることを特徴と
し、高い安全性と信頼性とを備えることができる。

【００３０】請求項２１の発明は、請求項１乃至２０い
ずれかの発明において、非接触プラグが非接触コンセン
トの所定の位置に結合すると、非接触プラグ及び非接触
コンセントの少なくともどちらか一方に使用可能を報知
する表示を行うことを特徴とし、システムや機器の使用
可否の判断をおこなうことができる。

【００３１】請求項２２の発明は、請求項１乃至２１い
ずれかの発明において、非接触コンセント及び非接触プ
ラグの少なくともどちらか一方は、非接触プラグの出力
端子に接続された端末機器の負荷電力、及び非接触プラ
グの出力電圧の少なくともどちらか一方を表示する表示
部を付加したことを特徴とし、システムや機器の使用可
否の判断をおこなうことができる。

【００３２】請求項２３の発明は、請求項１乃至２２い
ずれかの発明において、非接触プラグの出力端子に接続
される端末機器は前記非接触プラグに対して、分離着脱
自在なことを特徴とし、不特定の端末機器を使用するこ
とができる。

【００３３】請求項２４の発明は、請求項２３の発明に
おいて、非接触プラグの出力端子から端末機器への電力
の供給は、磁気結合によって供給されることを特徴と
し、不特定の端末機器を使用することができる。

【００３４】請求項２５の発明は、請求項１乃至２４い
ずれかの発明において、非接触プラグの出力端子間に、
電圧クランプ素子を接続することを特徴とし、高い安全
性と信頼性とを備えることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３６】図１は、磁気信号を用いて間引き制御を行
う非接触電力伝達装置の回路構成を示す。非接触電力伝
達装置５は、電力供給側となる１次側を構成する非接触
コンセント１と負荷を持つ２次側を構成する非接触プラ
グ２とからなり、非接触コンセント１は、交流電源４か
らの交流入力を、直流電圧Ｅを出力する直流に変換する
電源回路１０と、半導体スイッチを有し、半導体スイッ
チをスイッチングさせることで電源回路１０からの直流
電圧Ｅを一定周波数の高周波電圧Ｖ１に変換するインバ
ータ回路１１と、インバータ回路１１から前記高周波電
圧Ｖ１を供給される電力送電用１次コイルＬ１と、非接
触プラグ２からフィードバックされた磁気信号に応じて
インバータ回路１１の半導体スイッチのスイッチングを
制御する制御信号を出力する制御部であるスイッチング
制御回路１２とから構成され、非接触プラグ２は、電力
送電用１次コイルＬ１に印加された高周波電圧により発
生した漏れ磁束Ｆ１と鎖交磁束Ｆ２との内、鎖交磁束Ｆ
２と鎖交することで高周波電圧を誘起される電力受電用
２次コイルＬ２と、電力受電用２次コイルＬ２から出力
される高周波電圧を整流平滑する整流平滑回路２０と、
非接触プラグ２の出力電圧である出力端子電圧Ｖ３を検
出し、検出結果に応じて非接触コンセント１のスイッチ
ング制御回路１２に磁気信号を出力する出力端子電圧検
出回路２１とから構成され、出力端子電圧Ｖ３は負荷で
ある端末機器３に出力される。電力送電用１次コイルＬ
１と電力受電用２次コイルＬ２とは、分離着脱できる電
力送受用トランスＴ１を構成する。

【００３７】本実施例では、出力端子電圧Ｖ３を検出し
た出力端子電圧検出回路２１は、その検出結果に応じた
磁気信号を発生させ、その磁気信号を受信したスイッチ
ング制御回路１２は磁気信号に基づいて、出力端子電圧
Ｖ３が所定の電圧を上回った場合には、インバータ回路
１１から電力送電用１次コイルＬ１への一定周波数の高
周波電圧Ｖ１の供給を一定時間間引き、一定時間間引き
を行った後出力端子電圧Ｖ３が所定の電圧をまだ上回っ
ていれば再び電力送電用１次コイルＬ１への高周波電圧
Ｖ１の供給を一定時間間引くことを繰り返し、各一定時
間間引きを行った後で出力端子電圧Ｖ３が所定の電圧を
下回った場合には、出力端子電圧Ｖ３が所定の電圧を上
回るまで電力送電用１次コイルＬ１への高周波電圧Ｖ１
の供給を行う動作を継続させる間引き制御を行う制御信
号をインバータ回路１１に出力し、インバータ回路１１
の半導体スイッチは制御信号に応じて、スイッチング動
作を行い、出力端子電圧Ｖ３を一定電圧に安定化させ
る。

【００３８】図２は、本実施例の具体的な回路構成を示
す。図２において、電源回路１０は直流電圧Ｅを出力す
る直流電圧源１０ａで表し、出力端子電圧検出回路２１
及びスイッチング制御回路１２は省略する。非接触コン
セント１は、直流電圧源１０ａと、直流電圧源１０ａに
並列に接続されたコンデンサＣ３、Ｃ４の直列回路及び
半導体スイッチＱ１、Ｑ２の直列回路と、コンデンサＣ
１とコンデンサＣ２との接続中点と半導体スイッチＱ１
と半導体スイッチＱ２との接続中点との間に接続された
コンデンサＣ１とからなるインバータ回路１１と、コン
デンサＣ１に並列に接続された電力送電用１次コイルＬ
１とから構成され、ハーフブリッジ型の部分共振インバ
ータ回路となる。非接触プラグ２は、センタータップを
備えた電力受電用２次コイルＬ２と、電力受電用２次コ
イルＬ２に並列に接続されたコンデンサＣ２、電力受電
用２次コイルＬ２のセンタータップではない両出力端に
直列且つ互いに逆方向に接続されたダイオードＤ３、Ｄ
４、ダイオードＤ３、Ｄ４の接続中点に一端を接続され
たチョークコイルＬ３、チョークコイルＬ３の他端と電
力受電用２次コイルＬ２のセンタータップとの間に接続
される平滑コンデンサＣ５からなる整流平滑回路２０と
から構成され、端末機器３は平滑コンデンサＣ５に並列
に接続される。電力送電用１次コイルＬ１と電力受電用
２次コイルＬ２とは、分離着脱できる電力送受用トラン
スＴ１を構成する。電力受電用２次コイルＬ２にはセン
タータップを備えているものを使用し、２つのダイオー
ドＤ３、Ｄ４で整流しているので装置の小型化を図るこ
とができる。

【００３９】次に図３に、図２における電力送電用１次
コイルＬ１の両端電圧Ｖ１と、電力送電用１次コイルＬ
１を流れる電流Ｉ１と、半導体スイッチＱ１の両端電圧
Ｖ４ａと、半導体スイッチＱ１を流れる電流Ｉ４ａと、
半導体スイッチＱ２の両端電圧Ｖ４ｂと、半導体スイッ
チＱ２を流れる電流Ｉ４ｂとの各波形を示す。半導体ス
イッチＱ１、Ｑ２は交互にオン・オフを繰り返すが、こ
の時一方の半導体スイッチがオンからオフした後、両方
の半導体スイッチがオフになる一定期間を経てから他方
の半導体スイッチがオンするように制御しているので、
電力送電用１次コイルＬ１の両端電圧Ｖ１は、台形上の
波形となる。部分共振区間１００は半導体スイッチＱ
１、Ｑ２ともにオフしている区間であり、電力送電用１
次コイルＬ１から２次側を見たインダクタンスと、コン
デンサＣ１との共振動作による電圧振動が行われる期間
である。半導体スイッチにＭＯＳＦＥＴを用いると、図
２に示すように寄生ダイオードＤ１、Ｄ２が半導体スイ
ッチＱ１、Ｑ２に並列に接続されるため、電力送電用１
次コイルＬ１の両端電圧Ｖ１の振動電圧が大きくなり、
電圧Ｅ／２または電圧Ｅ／２にでクランプされると、半
導体スイッチＱ１の両端電圧Ｖ４ａと半導体スイッチＱ
２の両端電圧Ｖ４ｂとは直流電源１０ａの電圧Ｅまたは
グラウンドレベルにクランプされた台形波となる。また
半導体スイッチＱ１、Ｑ２にＭＯＳＦＥＴを用いた場合
は、ＭＯＳＦＥＴの寄生容量を利用しても部分共振動作
ができる。この部分共振により半導体スイッチＱ１、Ｑ
２はソフトスイッチングを行うことができ、ターンオン
及びターンオフ時の損失が大幅に低減できる。

【００４０】図４は、負荷状態が無負荷、軽負荷近辺に
おいて従来技術の間引き制御を行った時の出力端子電圧
Ｖ３と電力送電用１次コイルＬ１の両端電圧Ｖ１とを示
す。従来技術の間引き制御は、出力端子電圧Ｖ３を検出
し、その検出結果が目標電圧１０１を超えた時のみイン
バータ回路１１の固定周波数駆動を休止させて、一定周
波数の高周波電圧Ｖ１の出力を停止させる。このような
制御では、図４に示すように軽負荷、無負荷近辺におい
て、目標電圧１０１の付近で駆動周波数の１周期にも満
たない半導体スイッチＱ１、Ｑ２のオン・オフが頻繁に
行われ、共振型インバータのメリットである低損失のソ
フトスイッチングが行われず、ハードスイッチングにな
るとともに、強いノイズ源になることは前記従来の技術
でも述べたとおりである。特に、非接触電力伝達では、
漏れ磁束や磁束の広がりによる磁界の影響で、出力端子
にノイズが乗りやすいためこの傾向は顕著に現れやす
い。

【００４１】前記従来技術の間引き制御に対し、図５
に、負荷状態が無負荷、軽負荷近辺において、出力端子
電圧Ｖ３の目標電圧として２つの目標電圧１０２、１０
３を設け、出力端子電圧Ｖ３が目標電圧１０２を超える
とインバータ回路１１の固定周波数駆動を停止させ、出
力端子電圧Ｖ３が目標電圧１０３より下回るとインバー
タ回路１１の固定周波数駆動を行う制御を行った時の出
力端子電圧Ｖ３と電力送電用１次コイルＬ１の両端電圧
Ｖ１とを示す。２つの目標電圧１０２、１０３によって
ヒステリシスをつくることでインバータ回路１１の固定
周波数駆動の動作と停止が図４に示す従来の方式に比べ
て良好に行われる。実用的にはこの方式で使用可能なも
のもあるが、ノイズが大きく重畳される場合にはヒステ
リシス幅を大きくしなければならず、出力端子電圧Ｖ３
のリプル電圧増大の原因となる。

【００４２】そこで発明では図６に示すように、出力端
子電圧Ｖ３が目標電圧１０８を上回った場合には、イン
バータ回路１１から電力送電用１次コイルＬ１への一定
周波数の高周波電圧Ｖ１の供給を一定時間１０６間引
き、一定時間１０６の間引きを行った後出力端子電圧Ｖ
３が目標電圧１０８をまだ上回っていれば再び電力送電
用１次コイルＬ１への高周波電圧Ｖ１の供給を一定時間
１０６間引くことを繰り返し、各一定時間１０６の間引
きを行った後で出力端子電圧Ｖ３が目標電圧１０８を下
回った場合には、出力端子電圧Ｖ３が目標電圧１０８を
上回るまで電力送電用１次コイルＬ１への高周波電圧Ｖ
１の供給を行う動作を継続させる間引き制御を行い、こ
の一連の動作を継続させて出力端子電圧Ｖ３を一定にす
る安定化を行う。この方式では、軽負荷から全負荷まで
の範囲において、一定時間１０６の休止期間の終了時に
は出力端子電圧Ｖ３は目標電圧１０８を確実にある程度
下回り、インバータ回路１１の固定周波数駆動も連続１
周期以上は確保できる。そして、完全な無負荷の場合に
はインバータ回路１１の固定周波数駆動が１周期未満に
なることもありうるが、この場合にでもインバータ回路
１１の固定周波数駆動動作の期間と停止の期間とは一定
の周期で規則的に繰り返されるため、インバータ回路１
１の固定周波数駆動の期間と停止の期間とが不規則に繰
り返される図４の場合に比べて高調波ノイズは低減でき
る。また、本実施例のもう一つのメリットは、負荷状態
が無負荷に近い時も全負荷に近い時も、出力端子電圧Ｖ
３の最大電圧１０７をほぼ同程度にできるため、とくに
浴室などの水まわりで使う低い電圧を安定化させる場合
に、その電圧規格の上限値に対し少しのマージン分だけ
低い電圧に目標電圧１０８を設定すれば、確実に電圧規
格の上限値以内に出力端子電圧Ｖ３を制御できるため、
安全安心に配慮した出力端子電圧Ｖ３の電圧安定化を行
うことができる。

【００４３】次に図７に、電力送電用１次コイルＬ１の
両端電圧Ｖ１と、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖ２と、コ
ンデンサＣ２を流れる電流Ｉ２と、端末機器３を流れる
負荷電流Ｉ３との各波形を示す。コンデンサＣ２を電力
受電用２次コイルＬ２に並列に接続して最適な負荷整合
を行うことができる条件は、図７にタイミング１０９に
示すように電力送電用１次コイルＬ１の両端電圧Ｖ１の
極性反転時と、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖ２の振動電
圧が極大値に達する時とが一致すること及びタイミング
１１０のように電力送電用１次コイルＬ１の両端電圧Ｖ
１の極性反転時と、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖ２の振
動電圧が極小値に達する時とが一致することと等価であ
る。図７のように最適な負荷整合を行うためのコンデン
サＣ２の静電容量値は、インバータ回路１１の駆動周波
数や、電力送電用１次コイルＬ１と電力受電用２次コイ
ルＬ２間の漏れインダクタンスＬ４以外に出力端子電圧
Ｖ３や整流平滑回路２０の整流方式にも影響を受ける。

【００４４】図８、９は本実施例における負荷電流Ｉ３
に対する出力端子電圧Ｖ３の特性１１７ｄ、１１７ｅを
示す。最大負荷電力がとれる点Ｋ、即ち負荷整合が最適
にとれている点Ｋより負荷電流Ｉ３が小さい領域１１１
及び１１３では出力端子電圧Ｖ３は、点Ｋにおける出力
端子電圧Ｖ３より高くなっているため、本実施例の間引
き制御による電圧低減動作により出力端子電圧Ｖ３の安
定化を行うことができる。一方負荷電流Ｉ３が点Ｋを超
える領域１１２、１１４では、出力端子電圧Ｖ３は急激
に電圧降下を起こし利用できない。このようにコンデン
サＣ２により最適な負荷整合を行うことで、本発明の無
接触電力伝達装置５を最も効率の高い状態で動作させる
ことができる。また、適用負荷範囲を超えた場合、例え
ば端末機器３の故障により内部短絡が起こっても、点Ｋ
よりも負荷電流Ｉ３が大きくなると出力端子電圧Ｖ３の
電圧降下が急激に起こり、出力端子電圧Ｖ３は低電圧に
なるとともに負荷電流Ｉ３は電流制限がかかり安全であ
り、安全安心に配慮したシステムとなっている。

【００４５】図１０乃至２３は本発明の実施形態の具体
例を示し、基本的な構成は図１及び図２とほぼ同様であ
り、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略
する。図１０において、電力供給側となる１次側を構成
する非接触コンセント１は、直流電源を入力されて一定
周波数の高周波電圧を出力するインバータ回路１１と
（図１０乃至１６では直流電源を出力する電源回路は省
略）、インバータ回路１１から前記高周波電圧を供給さ
れる電力送電用１次コイルＬ１と、非接触プラグ２の２
次側信号送信コイル２３からフィードバックされた磁気
信号により電圧を誘起される１次側信号受信コイル１４
と、前記誘起電圧に基づいた信号を出力する信号変換回
路１３と、信号変換回路１３の出力信号に応じてインバ
ータ回路１１の半導体スイッチのスイッチングを間引き
制御する制御信号を出力するスイッチング制御回路１２
とから構成され、負荷を持つ２次側を構成する非接触プ
ラグ２は、電力送電用１次コイルＬ１に印加された高周
波電圧により発生した磁束Ｆ３と鎖交することで高周波
電圧を誘起される電力受電用２次コイルＬ２と、電力受
電用２次コイルＬ２の高周波出力を整流平滑する整流平
滑回路２０と、非接触プラグ２の出力端子電圧Ｖ３を検
出し、検出信号を出力する出力端子電圧検出回路２１
と、前記検出信号に応じた交流信号を出力する信号変換
回路２２と、信号変換回路２２から出力される交流信号
を入力されて、磁気信号としての磁束信号を発生する２
次側信号送信コイル２３とから構成され、非接触プラグ
２の出力は端末機器３に接続される。電力送電用１次コ
イルＬ１と電力受電用２次コイルＬ２とは、分離着脱で
きる電力送受用トランスＴ１を構成し、１次側信号受信
コイル１４と２次側信号送信コイル２３とは、分離着脱
できる信号授受用トランスＴ２を構成する。

【００４６】しかし、図１０に示す回路構成のように電
力送受用トランスＴ１と信号授受用トランスＴ２とが互
いに近傍に配置されると磁束Ｆ３の広がりによって、磁
束Ｆ３の一部は１次側信号受信コイル１４と２次側信号
送信コイル２３とに鎖交しており、信号授受用トランス
Ｔ２にはノイズが入ることになり正確な非接触プラグ２
の出力端子電圧Ｖ３の情報を非接触コンセント１にフィ
ードバックできない。そこで、前述の問題を改善する実
施例を図１１〜図１４に示す。

【００４７】図１１は、非接触コンセント１、非接触プ
ラグ２と、信号授受用トランスＴ２との間に磁気を通し
やすい磁性体からなる隔壁Ａ１を設け、電力送電用１次
コイルＬ１により発生する磁束Ｆ３を障壁Ａ１に集中さ
せることで、磁束Ｆ３の内、信号授受用トランスＴ２に
鎖交する磁束を低減させたものである。

【００４８】図１２は、電力送電用１次コイルＬ１と電
力受電用２次コイルＬ２とを磁性体からなるコアＡ２に
巻装し、電力送電用１次コイルＬ１と電力受電用２次コ
イルＬ２との軸方向に互いに対向配置させており、電力
送電用１次コイルＬ１により発生する磁束Ｆ３をコアＡ
２に集中させることで、磁束Ｆ３の広がり度合いを低減
させて、磁束Ｆ３の内、信号授受用トランスＴ２に鎖交
する磁束を低減させたものである。

【００４９】図１３は、電力送電用１次コイルＬ１と電
力受電用２次コイルＬ２とを、磁性体からなり開口部を
有する一般によく使われているトランス用のコアＡ３に
巻装し、電力送電用１次コイルＬ１と電力受電用２次コ
イルＬ２との軸方向に互いに対向配置させており、電力
送電用１次コイルＬ１により発生する磁束Ｆ３をコアＡ
３に集中させることで、磁束Ｆ３の広がり度合いを低減
させて、磁束Ｆ３の内、信号授受用トランスＴ２に鎖交
する磁束を低減させたものである。また、図１３におい
てはコアＡ３の開口部１２２から磁束Ｆ３の一部が漏れ
るので、信号授受用トランスＴ２は、その磁束が鎖交し
ないようにコアＡ３の非開口部１２３側に設置してお
く。

【００５０】図１４に示す実施例においては、出力端子
電圧Ｖ３を信号変換回路２４に入力して、信号変換回路
２４は出力端子電圧Ｖ３に応じた信号を出力し、２次側
信号送信コイル２３の一端は前記信号が出力される信号
変換回路２４の出力に接続され、他端は電力受電用２次
コイルの一端に接続されている。また、電力送電用１次
コイルＬ１で発生し電力受電用２次コイルＬ２と鎖交す
る磁束Ｆ３ａ及び電力送電用１次コイルＬ１で発生し１
次側信号受信コイル１４と鎖交する磁束Ｆ３ｂとの方向
と、２次側信号送信コイル２３で発生する磁束信号Ｆ４
の方向とが互いに反対方向になるように、電力送電用１
次コイルＬ１と１次側信号受信コイル１４との巻線の方
向と、電力受電用２次コイルＬ２と２次側信号送信コイ
ル２３との巻線の方向とを互いに反対方向にすること
で、２次側信号送信コイル２３で発生する磁束信号Ｆ４
の位相は、電力送電用１次コイルＬ１で発生する磁束Ｆ
３ａ、Ｆ３ｂの位相とは逆位相となり、信号授受用トラ
ンスＴ２は電力送電用１次コイルＬ１で発生する磁束Ｆ
３ａ、Ｆ３ｂの影響を受けにくくなる。

【００５１】また、前記図３３の負荷電流Ｉ３に対する
出力端子電圧Ｖ３の特性１１７ｂに示すように、無負荷
状態に近くなると出力端子電圧Ｖ３は高くなる傾向があ
り、負荷が軽くなるほど出力端子電圧Ｖ３の安定化は難
しくなる。間引き制御によって全負荷領域をカバーする
ようにフィードバック制御系を設計できるが、制御信号
の分解能向上、応答速度向上、対ノイズ性強化などで制
御回路の部品も増えコスト、サイズで不利となる。しか
し、図１４に示すように非接触プラグ２の出力端子間に
抵抗Ｒ１を並列に接続することで、図２４の負荷電流Ｉ
３に対する出力端子電圧Ｖ３の特性１１７ｆに示すよう
に、抵抗Ｒ１に電流１１５を常に流しておき、領域１１
１において出力端子電圧Ｖ３の安定化を行うことができ
る。さらに、負荷の急変時には過渡的な出力端子電圧Ｖ
３の上昇もありうるため、図１４に示すように非接触プ
ラグ２の出力端子間に定電圧ダイオードＺＤ１を並列に
接続することで、出力端子電圧Ｖ３を常に安定化させる
ことができる。前述のような負荷急変時の出力端子電圧
Ｖ３の上昇頻度は少なく、また上昇電圧も小さいため定
電圧ダイオードＺＤ１の損失は小さい。本実施例では定
電圧ダイオードを使っているが電圧クランプ素子であれ
ばよい。

【００５２】次に図１５は、間引き制御に必要な非接触
プラグ２の電気情報を電力送電用１次コイルＬ１で発生
する磁束Ｆ３の変化から得るもので、電力送電用１次コ
イルＬ１で発生する磁束Ｆ３の変化を磁束検出コイル１
４ａで検出して、その検出結果に基づいてインバータ回
路１１を間引き制御するものである。非接触伝送におい
ては、伝送する電力が増加すれば、電力送電用１次コイ
ルＬ１で発生する磁束Ｆ３も電力に比例して増加し、出
力端子電圧は電力に反比例して低下する。前述の特性
は、一つのシステムにおいては同一な特性であるので、
電力送電用１次コイルＬ１で発生する磁束Ｆ３の変化を
磁束検出コイル１４ａで検出すれば、間接的に非接触プ
ラグ２の出力端子電圧の情報を得ることができ、インバ
ータ回路１１を間引き制御することができる。図１５に
示す回路は、電力送電用１次コイルＬ１と電力受電用２
次コイルＬ２とを空芯とし、磁束Ｆ３の広がりや漏れを
大きくして磁束Ｆ３を磁束検出コイル１４ａに鎖交させ
るものである。

【００５３】図１６に示す回路は、前記図１５に示した
回路の電力送電用１次コイルＬ１と電力受電用２次コイ
ルＬ２とを、磁性体からなり開口部１２２を有する一般
によく使われているトランス用のコアＡ３に設けて互い
に対向配置させており、開口部１２２近傍に磁束検出コ
イル１４ａを配置することで、磁束Ｆ３の内、開口部１
２２から漏れる磁束を磁束検出コイル１４ａに鎖交させ
るものである。

【００５４】以上に示したように、本発明は広い負荷領
域に対して、必要な電圧への安定化を行うことができ
る。

【００５５】図１７に、浴室内で使う本発明の非接触電
力伝達システム例の外観を示す。壁２００に埋設された
非接触コンセント１は、壁２００の表面と接する外周部
にシール１５を設けて防水性を高めている。非接触コン
セント１の内部には、前記の電源回路１０、インバータ
回路１１、スイッチング制御回路１２及び信号変換回路
１３が内蔵され、交流電源４と接続された回路ブロック
Ｘ１と、凹部１９に対して配置された電力送電用１次コ
イルＬ１と、同様に凹部１９に対して配置された１次側
信号受信コイル１４とが設けられ、非接触プラグ２側の
面には非接触コンセント１が使用可能状態である時点灯
するコンセント通電表示ＬＥＤ１６が設けられている。
非接触プラグ２は、通電時は、非接触コンセント１の凹
部１９に嵌合させて、内部には、嵌合時に電力送電用１
次コイルＬ１に対向配置するように設けられた電力受電
用２次コイルＬ２と、１次側信号受信コイル１４に対向
配置するように設けられた２次側信号送信コイル２３
と、前記整流平滑回路２０、出力端子電圧検出回路２１
及び信号変換回路２２が内蔵された回路ブロックＸ２
と、機器３に電力を伝達するケーブルコード２６とから
構成され、端末機器３は、ケーブルコード２６を接続さ
れて電力を伝達され、表面に非接触プラグ２が使用可能
状態である時点灯するプラグ通電表示ＬＥＤ２５が設け
られている。

【００５６】図１８は、図１７を非接触プラグ２側から
見た図を示す。非接触コンセント１及び非接触プラグ２
が使用可能かどうかを表示することはユーザにとって必
要であり、非接触コンセント１の非接触プラグ２側表面
には、非接触コンセント１が使用可能状態である時点灯
するコンセント通電表示ＬＥＤ１６を設け、非接触プラ
グ２表面には非接触プラグ２が使用可能状態である時点
灯するコンセント通電表示ＬＥＤ１６を設けている。ま
た、広い負荷領域を対象としているため、現在使ってい
る端末機器３がどの程度の負荷なのか、使用限界を超え
ていないのかなどの情報は重要である。この情報は間引
き制御の間引き率より得ることができる。即ち間引き率
が大きいと負荷は小さく、間引き率が小さいほど負荷は
大きいことに相当する。さらに予め最低間引き率を設定
しておき、間引き率が最低間引き率を下回り、対象負荷
領域を越えると出力端子電圧Ｖ３は急激に低下するの
で、出力端子電圧Ｖ３が所定の電圧値以下になったこと
で過負荷状態を判定できる。この使用負荷量を表示する
のが非接触コンセント１の非接触プラグ２側表面に設け
られた負荷量表示インジケータ１７である。

【００５７】図１９は、１２Ｖ用端末機器３ａに接続さ
れた１２Ｖ機器用非接触プラグ２ａと、２４Ｖ用端末機
器３ｂに接続された２４Ｖ機器用非接触プラグ２ｂと
を、１台の非接触コンセント１で電力伝達可能なことを
示している。前記のように本発明の非接触電力伝達シス
テムの間引き制御は、負荷領域が広くても制御可能なの
で、非接触コンセント１の電力送電用１次コイルＬ１の
巻数が一定でも、１２Ｖ機器用非接触プラグ２ａと２４
Ｖ機器用非接触プラグ２ｂとの電力受電用２次コイルＬ
２ａと電力受電用２次コイルＬ２ｂとの巻数を変えるこ
とで各々の出力端子電圧Ｖ３を安定化させることがで
き、また任意の電圧に安定化させることもできる。

【００５８】また、非接触電力伝達システムでは、電力
送電用１次コイルＬ１と電力受電用２次コイルＬ２との
距離が長くなるほど伝達できる電力は減少するため、非
接触コンセント１と非接触プラグ２との相対的位置関係
を所定の位置関係に保つ必要がある。図２０は、非接触
プラグ２を非接触コンセント１の凹部１９に完全に嵌合
させていない状態を示しており、このような場合には非
接触コンセント１から非接触プラグ２への電力伝達を停
止させる必要がある。そこで、非接触コンセント１は凹
部１９に対して配置された機械接点１８を設け、機械接
点１８がオンした時のみ、、非接触コンセント１の回路
ブロックＸ１に内蔵されたインバータ回路１１が動作
し、非接触コンセント１から非接触プラグ２への電力伝
達を行い、非接触プラグ２は嵌合時に機械接点１８に対
向配置するように永久磁石３０を設ける。機械接点１８
は、永久磁石３０の磁力によって動作するスイッチで、
図２０においては非接触プラグ２は非接触コンセント１
の凹部１９に完全に嵌合していないので、永久磁石３０
と機械接点１８とは離れすぎており、永久磁石３０の磁
力は機械接点１８を動作させることはできない。図２１
は非接触プラグ２を非接触コンセント１の凹部１９に完
全に嵌合させている状態を示しており、永久磁石３０の
磁力は機械接点１８を動作させることができ、非接触コ
ンセント１の回路ブロックＸ１に内蔵されたインバータ
回路１１が動作し、非接触コンセント１から非接触プラ
グ２への電力伝達を行うことができる。なお、永久磁石
３０は永久磁石なので、１次側信号受信コイル１４、２
次側信号送信コイル２３、磁束検出用コイル１４ａの磁
束信号に悪影響を与えない。また、コンセント通電表示
ＬＥＤ１６は、機械接点１８がオンすることで点灯させ
ることができ、プラグ通電表示ＬＥＤ２５は出力端子電
圧Ｖ３を監視することで点灯させることができる。

【００５９】次に、非接触プラグ２と端末機器３との接
続は、水まわりで使用するときは一体型とするほうが望
ましいが、水まわりで使用しないとき、及び水まわりで
使用するときでも水中につけるような使い方をしないと
きであれば簡易防水でもよいため、非接触プラグ２と端
末機器３との接続を脱着可能な構造にしてもよい。この
ようにすれば、非接触コンセント１と非接触プラグ２と
は各１つずつあれば、端末機器３のみ用途に応じて揃え
ればよいため経済的である。図２２において、端末機器
３ｃ、３ｄはケーブルコード２６ｃ、２６ｄを備え、ケ
ーブルコード２６ｃ、２６ｄの端末には各々コネクタ２
７ｃ、２７ｄが接続されており、非接触プラグ２の表面
に設けられ非接触プラグ２の出力端と接続しているソケ
ット２８ｃ、２８ｄと分離着脱可能になっており、１つ
の非接触プラグ２に複数の端末機器３ｃ、３ｄを接続で
きるようになっている。図２３においては、端末機器３
ｅはケーブルコード２６ｅを備え、ケーブルコード２６
ｅの端末には電力受電コイルＬ５が接続され、非接触プ
ラグ２の表面近傍には非接触プラグ２の出力端と接続し
ている電力送電コイルＬ４を備え、電力受電コイルＬ５
は非接触プラグ２表面の凹部２９と嵌合して電力送信コ
イルＬ４から電磁誘導により電力伝達される。図２３に
おいては、電力送信コイルＬ４に印可される回路ブロッ
クＸ２の出力電圧は高周波電圧である。

【００６０】また、浴室内のように水まわりで使用し、
感電対策のために低電圧出力が必要な場合には、非接触
コンセント２の故障時においても非接触プラグ２及び端
末機器３での電圧上昇をできる限り抑えなければならな
い。本発明においては、分離着脱できる電力伝送用トラ
ンスＴ１を使って電力伝達を行うため、非接触コンセン
ト１の１次側電力送電コイルＬ１に印可される高周波電
圧Ｖ１の振幅に比例した電圧が、非接触プラグ２の２次
側電力受電コイルＬ２に誘起される。そのため非接触コ
ンセント１側のインバータ回路や、制御回路の故障で１
次側電力送電コイルＬ１に高い電圧が印加された場合に
は２次側電力受電コイルＬ２に誘起される電圧Ｖ２も上
昇し、制御可能な領域を越えて非接触プラグ２の出力端
子電圧Ｖ３に高い電圧がかかる可能性がある。そこで本
発明では、図２に示すようにインバータ回路１１はハー
フブリッジ回路を用いているので、１次側電力送電コイ
ルＬ１の両端電圧Ｖ１は、直流電源１０ａの電圧Ｅに対
して電圧−Ｅ／２と電圧Ｅ／２とで確実にクランプさ
れ、２次側電力受電コイルＬ２に誘起される電圧Ｖ２の
上昇は一定電圧以上上昇せず、安全なシステムとなって
いる。

【００６１】なお図２のコンデンサＣ２は、図２５に示
すように電力受電用２次コイルＬ２のセンタータップと
他の端子間にコンデンサＣ２１、Ｃ２２を接続してもよ
いし、図２６に示すようにダイオードＤ３、Ｄ４に並列
にコンデンサＣ２１、Ｃ２２を各々接続しても同様の効
果を得ることができる。これは、コンデンサＣ２は高周
波交流に作用するコンデンサであり、図２、図２５及び
図２６の交流的な等価回路は同等になるためであり、い
ずれも図７に示す電力受電用２次コイルＬ２の両端電圧
Ｖ２の波形条件を得ることができる。このように本発明
の各波形条件を満たしておればそれらは本発明に含まれ
ることはもちろん、このことは電力受電用２次コイルＬ
２がセンタータップを備えていない場合も同様である。

【００６２】

【発明の効果】請求項１の発明は、直流電圧を出力する
電源回路と前記直流電圧を一定周波数の高周波電圧に変
換するインバータ回路と前記インバータ回路から前記高
周波電圧を供給される電力送電用１次コイルとから構成
される非接触コンセントと、前記電力送電用１次コイル
と分離着脱自在なトランス構造を構成して高周波電圧を
誘起される電力受電用２次コイルと前記電力受電用２次
コイルに誘起される高周波電圧を整流平滑する整流平滑
回路とから構成される非接触プラグと、前記非接触プラ
グの出力端子に接続され負荷となる端末機器とから構成
される非接触電力伝達装置において、前記非接触コンセ
ントは、対象としている負荷領域に対する前記非接触プ
ラグの出力端子電圧を、前記インバータ回路より前記電
力送電用１次コイルに供給される高周波電圧を間引いて
安定化させる間引き制御を行う制御手段を備えることを
特徴とし、広い負荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定
化できる非接触電力伝達装置を提供することができると
いう効果がある。

【００６３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記制御手段は、非接触プラグの出力端子電圧が所
定の電圧を上回った場合には、インバータ回路から電力
送電用１次コイルへの高周波電圧の供給を一定時間間引
き、前記一定時間間引きを行った後非接触プラグの出力
端子電圧が前記所定の電圧を上回っていれば再び電力送
電用１次コイルへの前記高周波電圧の供給を一定時間間
引くことを繰り返し、前記各一定時間間引きを行った後
で非接触プラグの出力端子電圧が所定の電圧を下回った
場合には、非接触プラグの出力端子電圧が所定の電圧を
上回るまで電力送電用１次コイルへの前記高周波電圧の
供給を連続的に行う動作を継続させることを特徴とし、
広い負荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定化できる非
接触電力伝達装置を提供することができるという効果が
ある。

【００６４】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明において、非接触プラグは、非接触プラグ内部の電気
状態を表す情報を磁気信号に変換して非接触コンセント
に伝送し、前記制御手段は、前記磁気信号に基づいて間
引き制御のための制御信号を形成し、前記制御信号によ
りインバータ回路を間引き制御することを特徴とし、電
圧安定化のためのフィードバック信号に磁気信号を使う
ため、まわりの明るさや汚れの影響を受けずに、広い負
荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定化できる非接触電
力伝達装置を提供することができるという効果がある。

【００６５】請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれ
かの発明において、インバータ回路は、ハーフブリッジ
型の部分共振インバータであることを特徴とし、故障時
の出力電圧の上昇を抑えることができるという効果があ
る。

【００６６】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、電力受電用２次コイルはセンタータップを備え、整
流平滑回路は、電力受電用２次コイルのセンタータップ
ではない両出力端に直列に且つ互いに逆方向に接続する
整流素子の電力受電用２次コイルに接続していない各他
端同士を接続した全波整流部を有し、前記整流素子の接
続中点にチョークコイルを接続することを特徴とし、整
流部を小型化することができるという効果がある。

【００６７】請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれ
かの発明において、電力受電用２次コイルに並列にコン
デンサを接続することを特徴とし、負荷整合をとること
で１次側から２次側へ伝達できる有効電力を増加させる
ことができるという効果がある。

【００６８】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記コンデンサの静電容量値は、対象とする負荷領
域の最大負荷時において、電力送電用１次コイルに供給
される高周波電圧の極性反転時期と、前記コンデンサの
両端に発生する振動電圧が極大値または極小値となる時
期とが一致する静電容量値であることを特徴とし、最適
な負荷整合を行って回路効率を向上させることができる
という効果がある。

【００６９】請求項８の発明は、請求項３乃至７いずれ
かの発明において、非接触コンセントに１次側信号受信
コイルを設け、非接触プラグには前記１次側信号受信コ
イルに対向配置され前記１次側信号受信コイルと分離着
脱自在なトランス構造を構成する２次側信号送信コイル
を設け、前記２次側信号送信コイルは非接触プラグの内
部の電気状態を表す情報を交流電圧に変換した信号を入
力され、磁気信号として磁束信号を発生し、前記１次側
信号受信コイルは前記磁束信号により電圧を誘起され、
前記制御手段はインバータ回路を前記誘起された電圧に
基づいた制御信号により前記間引き制御することを特徴
とし、電圧安定化のためのフィードバック信号に磁束信
号を使うため、まわりの明るさや汚れの影響を受けず
に、広い負荷範囲で出力端子電圧を一定値に安定化でき
る非接触電力伝達装置を提供することができるという効
果がある。

【００７０】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、電力送電用１次コイルと１次側信号受信コイルとの
間、及び電力受電用２次コイルと２次側信号送信コイル
との間の少なくとも一方の間に磁性体からなる磁気シー
ルド用隔壁を設けたことを特徴とし、信号送受用トラン
スに鎖交する電流送授用トランスで発生する磁束を低減
させて、正確な電圧安定化のための磁束信号を送受信す
ることができるという効果がある。

【００７１】請求項１０の発明は、請求項９の発明にお
いて、電力送電用１次コイルと電力受電用２次コイルと
を、磁性体からなるコアに巻装し、前記コアを互いに前
記コアの軸方向に対向配置させたことを特徴とし、信号
送受用トランスに鎖交する電流送授用トランスで発生す
る磁束を低減させて、正確な電圧安定化のための磁束信
号を送受信することができるという効果がある。

【００７２】請求項１１の発明は、請求項９の発明にお
いて、電力送電用１次コイルと電力受電用２次コイルと
を、前記コイルの軸方向に垂直な方向に開口部を有する
有底筒型の磁性体からなるコアに巻装し、前記コアを互
いに前記コアの軸方向に対向配置させ、前記コアの非開
口部の近傍に１次側信号受信コイルと２次側信号送信コ
イルとを配置したことを特徴とし、信号送受用トランス
に鎖交する電流送授用トランスで発生する磁束を低減さ
せて、正確な電圧安定化のための磁束信号を送受信する
ことができるという効果がある。

【００７３】請求項１２の発明は、請求項８乃至１１い
ずれかの発明において、２次側信号送信コイルは、非接
触プラグの内部の電気状態を表す情報を交流電圧に変換
した信号を入力されて、電力送電用１次コイルが発生さ
せる磁束とは逆位相の位相を有する磁束信号を発生する
ことを特徴とし、正確な電圧安定化のための束信号を送
受信することができるという効果がある。

【００７４】請求項１３の発明は、請求項１２記載の発
明において、２次側信号送信コイルの一方の端子は、電
力受電用２次コイルのどちらか一方の端子に接続してい
ることを特徴とし、正確な電圧安定化のための磁束信号
を送受信することができるという効果がある。

【００７５】請求項１４の発明は、請求項３乃至７いず
れかの発明において、非接触コンセントは、電力送電用
１次コイルの近傍に電力送電用１次コイルと電力受電用
２次コイルとの間に発生する磁束を検出する磁束検出用
コイルを設け、前記磁束検出用コイルは、磁気信号とし
て電力送電用１次コイルで発生する磁束を検出し、前記
磁束検出用コイルから前記検出する磁束に応じて出力さ
れる電圧に基づいて前記制御手段は、インバータ回路を
間引き制御することを特徴とし、正確な電圧安定化のた
めの磁束信号を受信することができるという効果があ
る。

【００７６】請求項１５の発明は、請求項１４の発明に
おいて、電力送電用１次コイルと電力受電用２次コイル
とを、前記コイルの軸方向に垂直な方向に開口部を有す
る有底筒型の磁性体からなるコアに設けて前記コアを互
いに前記コアの軸方向に対向配置させ、前記電力送電用
１次コイルのコアの開口部の近傍に前記磁束検出用コイ
ルを配置したことを特徴とし、正確な電圧安定化のため
の磁束信号を受信することができるという効果がある。

【００７７】請求項１６の発明は、請求項１乃至１５い
ずれかの発明において、一つの非接触コンセントは、出
力電圧の異なる複数の非接触プラグに適合し、各非接触
プラグが対象としている負荷領域を含む全領域において
前記各非接触プラグの出力電圧を所定の電圧範囲内に収
める前記制御手段を有することを特徴とし、経済的であ
るという効果がある。

【００７８】請求項１７の発明は、請求項１乃至１６い
ずれかの発明において、非接触プラグの出力端子に並列
に抵抗を接続することを特徴とし、広い負荷範囲で出力
端子電圧を一定値に安定化できる非接触電力伝達装置を
提供することができるという効果がある。

【００７９】請求項１８の発明は、請求項１乃至１７い
ずれかの発明において、非接触プラグが非接触コンセン
トの所定の位置に結合していない場合は、前記制御手段
は、インバータ回路から電力送電用１次コイルへ供給す
る出力を制限することを特徴徴とし、高い安全性と信頼
性とを備えることができるという効果がある。

【００８０】請求項１９の発明は、請求項１８の発明に
おいて、非接触コンセントはインバータ回路から電力送
電用１次コイルへの高周波電圧の供給の制限を制御する
スイッチ機能を備え、非接触プラグは前記スイッチ機能
のオン・オフ状態を制御する駆動体を備え、非接触プラ
グが非接触コンセントの所定の位置に結合すると前記ス
イッチ機能を動作させることで前記制御手段はインバー
タ回路から電力送電用１次コイルへの高周波電圧の供給
を可能にすることを特徴とし、高い安全性と信頼性とを
備えることができるという効果がある。

【００８１】請求項２０の発明は、請求項１９の発明に
おいて、非接触コンセントの前記スイッチ機能が機械接
点からなり、非接触プラグが備える駆動体は磁石からな
り、非接触プラグが非接触コンセントの所定の位置に結
合すると前記磁石の磁力によって前記機械接点が動作し
て、前記制御手段はインバータ回路から電力送電用１次
コイルへの高周波電圧の供給を可能にすることを特徴と
し、高い安全性と信頼性とを備えることができるという
効果がある。

【００８２】請求項２１の発明は、請求項１乃至２０い
ずれかの発明において、非接触プラグが非接触コンセン
トの所定の位置に結合すると、非接触プラグ及び非接触
コンセントの少なくともどちらか一方に使用可能を報知
する表示を行うことを特徴とし、システムや機器の使用
可否の判断をおこなうことができるという効果がある。

【００８３】請求項２２の発明は、請求項１乃至２１い
ずれかの発明において、非接触コンセント及び非接触プ
ラグの少なくともどちらか一方は、非接触プラグの出力
端子に接続された端末機器の負荷電力、及び非接触プラ
グの出力電圧の少なくともどちらか一方を表示する表示
部を付加したことを特徴とし、システムや機器の使用可
否の判断をおこなうことができるという効果がある。

【００８４】請求項２３の発明は、請求項１乃至２２い
ずれかの発明において、非接触プラグの出力端子に接続
される端末機器は前記非接触プラグに対して、分離着脱
自在なことを特徴とし、不特定の端末機器を使用するこ
とができるという効果がある。

【００８５】請求項２４の発明は、請求項２３の発明に
おいて、非接触プラグの出力端子から端末機器への電力
の供給は、磁気結合によって供給されることを特徴と
し、不特定の端末機器を使用することができるという効
果がある。

【００８６】請求項２５の発明は、請求項１乃至２４い
ずれかの発明において、非接触プラグの出力端子間に、
電圧クランプ素子を接続することを特徴とし、高い安全
性と信頼性とを備えることができるという効果がある。

【００８７】このように本発明で構成される非接触電力
伝達システムは、安全や安心と、高い信頼性を背景に、
浴室などの水まわり環境を電化し、様々な電気機器によ
り多様なユーザニーズに応えることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図２】本発明の実施例を示す具体的な回路構成図であ
る。

【図３】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図４】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図５】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図６】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図７】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図８】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図９】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図１０】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図１１】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図１２】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図１３】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図１４】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図１５】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図１６】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図１７】本発明の実施例を示す外観図である。

【図１８】本発明の実施例を示す外観図である。

【図１９】本発明の実施例を示す外観図である。

【図２０】本発明の実施例を示す外観図である。

【図２１】本発明の実施例を示す外観図である。

【図２２】本発明の実施例を示す外観図である。

【図２３】本発明の実施例を示す外観図である。

【図２４】本発明の実施例の特性を示す図である。

【図２５】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図２６】本発明の実施例を示す回路構成図である。

【図２７】本発明の従来例を示す回路構成図である。

【図２８】本発明の従来例の電力授受用トランスを示す
構成図である。

【図２９】本発明の従来例を示す回路構成図である。

【図３０】本発明の従来例の特性を示す図である。

【図３１】本発明の従来例を示す回路構成図である。

【図３２】本発明の従来例を示す回路構成図である。

【図３３】本発明の従来例の特性を示す図である。

【図３４】本発明の従来例の特性を示す図である。

【符号の説明】

１非接触コンセント２非接触プラグ３端末機器１０電源回路１１インバータ回路２０整流平滑回路Ｅ直流電圧Ｖ１高周波電圧Ｖ２高周波電圧Ｌ１電力送電用１次コイルＬ２電力受電用２次コイル

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｍ 3/335 Ｈ０１Ｆ 23/00 Ｂ (72)発明者武藤元治大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5G065 AA00 DA06 DA07 EA06 HA04 JA01 LA01 MA01 MA02 MA03 MA09 MA10 NA01 NA02 NA03 NA09 5H730 AA17 AS01 BB25 BB26 BB57 BB75 CC01 EE03 EE08 EE59 FD01 FF18 FG07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧を出力する電源回路と前記直流
電圧を一定周波数の高周波電圧に変換するインバータ回
路と前記インバータ回路から前記高周波電圧を供給され
る電力送電用１次コイルとから構成される非接触コンセ
ントと、前記電力送電用１次コイルと分離着脱自在なト
ランス構造を構成して高周波電圧を誘起される電力受電
用２次コイルと前記電力受電用２次コイルに誘起される
高周波電圧を整流平滑する整流平滑回路とから構成され
る非接触プラグと、前記非接触プラグの出力端子に接続
され負荷となる端末機器とから構成される非接触電力伝
達装置において、前記非接触コンセントは、対象として
いる負荷領域に対する前記非接触プラグの出力端子電圧
を、前記インバータ回路より前記電力送電用１次コイル
に供給される高周波電圧を間引いて安定化させる間引き
制御を行う制御手段を備えることを特徴とする非接触電
力伝達装置。
【請求項２】前記制御手段は、非接触プラグの出力端
子電圧が所定の電圧を上回った場合には、インバータ回
路から電力送電用１次コイルへの高周波電圧の供給を一
定時間間引き、前記一定時間間引きを行った後非接触プ
ラグの出力端子電圧が前記所定の電圧を上回っていれば
再び電力送電用１次コイルへの前記高周波電圧の供給を
一定時間間引くことを繰り返し、前記各一定時間間引き
を行った後で非接触プラグの出力端子電圧が所定の電圧
を下回った場合には、非接触プラグの出力端子電圧が所
定の電圧を上回るまで電力送電用１次コイルへの前記高
周波電圧の供給を連続的に行う動作を継続させることを
特徴とする請求項１記載の非接触電力伝達装置。
【請求項３】非接触プラグは、非接触プラグ内部の電
気状態を表す情報を磁気信号に変換して非接触コンセン
トに伝送し、前記制御手段は、前記磁気信号に基づいて
間引き制御のための制御信号を形成し、前記制御信号に
よりインバータ回路を間引き制御することを特徴とする
請求項１または２記載の非接触電力伝達装置。
【請求項４】インバータ回路は、ハーフブリッジ型の
部分共振インバータであることを特徴とする請求項１乃
至３いずれか記載の非接触電力伝達装置。
【請求項５】電力受電用２次コイルはセンタータップ
を備え、整流平滑回路は、電力受電用２次コイルのセン
タータップではない両出力端に直列に且つ互いに逆方向
に接続する整流素子の電力受電用２次コイルに接続して
いない各他端同士を接続した全波整流部を有し、前記整
流素子の接続中点にチョークコイルを接続することを特
徴とする請求項４記載の非接触電力伝達装置。
【請求項６】電力受電用２次コイルに並列にコンデン
サを接続することを特徴とする請求項１乃至５いずれか
記載の非接触電力伝達装置。
【請求項７】前記コンデンサの静電容量値は、対象と
する負荷領域の最大負荷時において、電力送電用１次コ
イルに供給される高周波電圧の極性反転時期と、前記コ
ンデンサの両端に発生する振動電圧が極大値または極小
値となる時期とが一致する静電容量値であることを特徴
とする請求項６記載の非接触電力伝達装置。
【請求項８】非接触コンセントに１次側信号受信コイ
ルを設け、非接触プラグには前記１次側信号受信コイル
に対向配置され前記１次側信号受信コイルと分離着脱自
在なトランス構造を構成する２次側信号送信コイルを設
け、前記２次側信号送信コイルは非接触プラグの内部の
電気状態を表す情報を交流電圧に変換した信号を入力さ
れ、磁気信号として磁束信号を発生し、前記１次側信号
受信コイルは前記磁束信号により電圧を誘起され、前記
制御手段はインバータ回路を前記誘起された電圧に基づ
いた制御信号により前記間引き制御することを特徴とす
る請求項３乃至７いずれか記載の非接触電力伝達装置。
【請求項９】電力送電用１次コイルと１次側信号受信
コイルとの間、及び電力受電用２次コイルと２次側信号
送信コイルとの間の少なくとも一方の間に磁性体からな
る磁気シールド用隔壁を設けたことを特徴とする請求項
８記載の非接触電力伝達装置。
【請求項１０】電力送電用１次コイルと電力受電用２
次コイルとを、磁性体からなるコアに巻装し、前記コア
を互いに前記コアの軸方向に対向配置させたことを特徴
とする請求項９記載の非接触電力伝達装置。
【請求項１１】電力送電用１次コイルと電力受電用２
次コイルとを、前記コイルの軸方向に垂直な方向に開口
部を有する有底筒型の磁性体からなるコアに巻装し、前
記コアを互いに前記コアの軸方向に対向配置させ、前記
コアの非開口部の近傍に１次側信号受信コイルと２次側
信号送信コイルとを配置したことを特徴とする請求項９
記載の非接触電力伝達装置。
【請求項１２】２次側信号送信コイルは、非接触プラ
グの内部の電気状態を表す情報を交流電圧に変換した信
号を入力されて、電力送電用１次コイルが発生させる磁
束とは逆位相の位相を有する磁束信号を発生することを
特徴とする請求項８乃至１１いずれか記載の非接触電力
伝達装置。
【請求項１３】２次側信号送信コイルの一方の端子
は、電力受電用２次コイルのどちらか一方の端子に接続
していることを特徴とする請求項１２記載の非接触電力
伝達装置。
【請求項１４】非接触コンセントは、電力送電用１次
コイルの近傍に電力送電用１次コイルと電力受電用２次
コイルとの間に発生する磁束を検出する磁束検出用コイ
ルを設け、前記磁束検出用コイルは、磁気信号として電
力送電用１次コイルで発生する磁束を検出し、前記磁束
検出用コイルから前記検出する磁束に応じて出力される
電圧に基づいて前記制御手段は、インバータ回路を間引
き制御することを特徴とする請求項３乃至７いずれか記
載の非接触電力伝達装置。
【請求項１５】電力送電用１次コイルと電力受電用２
次コイルとを、前記コイルの軸方向に垂直な方向に開口
部を有する有底筒型の磁性体からなるコアに設けて前記
コアを互いに前記コアの軸方向に対向配置させ、前記電
力送電用１次コイルのコアの開口部の近傍に前記磁束検
出用コイルを配置したことを特徴とする請求項１４記載
の非接触電力伝達装置。
【請求項１６】一つの非接触コンセントは、出力電圧
の異なる複数の非接触プラグに適合し、各非接触プラグ
が対象としている負荷領域を含む全領域において前記各
非接触プラグの出力電圧を所定の電圧範囲内に収める前
記制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至１５
いずれか記載の非接触電力伝達装置。
【請求項１７】非接触プラグの出力端子に並列に抵抗
を接続することを特徴とする請求項１乃至１６いずれか
記載の非接触電力伝達装置。
【請求項１８】非接触プラグが非接触コンセントの所
定の位置に結合していない場合は、前記制御手段は、イ
ンバータ回路から電力送電用１次コイルへ供給する出力
を制限することを特徴とする請求項１乃至１７いずれか
記載の非接触電力伝達装置。
【請求項１９】非接触コンセントはインバータ回路か
ら電力送電用１次コイルへの高周波電圧の供給の制限を
制御するスイッチ機能を備え、非接触プラグは前記スイ
ッチ機能のオン・オフ状態を制御する駆動体を備え、非
接触プラグが非接触コンセントの所定の位置に結合する
と前記スイッチ機能を動作させることで前記制御手段は
インバータ回路から電力送電用１次コイルへの高周波電
圧の供給を可能にすることを特徴とする請求項１８記載
の非接触電力伝達装置。
【請求項２０】非接触コンセントの前記スイッチ機能
が機械接点からなり、非接触プラグが備える駆動体は磁
石からなり、非接触プラグが非接触コンセントの所定の
位置に結合すると前記磁石の磁力によって前記機械接点
が動作して、前記制御手段はインバータ回路から電力送
電用１次コイルへの高周波電圧の供給を可能にすること
を特徴とする請求項１９記載の非接触電力伝達装置。
【請求項２１】非接触プラグが非接触コンセントの所
定の位置に結合すると、非接触プラグ及び非接触コンセ
ントの少なくともどちらか一方に使用可能を報知する表
示を行うことを特徴とする請求項１乃至２０いずれか記
載の非接触電力伝達装置。
【請求項２２】非接触コンセント及び非接触プラグの
少なくともどちらか一方は、非接触プラグの出力端子に
接続された端末機器の負荷電力、及び非接触プラグの出
力電圧の少なくともどちらか一方を表示する表示部を付
加したことを特徴とする請求項１乃至２１いずれか記載
の非接触電力伝達装置。
【請求項２３】非接触プラグの出力端子に接続される
端末機器は前記非接触プラグに対して、分離着脱自在な
ことを特徴とする請求項１乃至２２いずれか記載の非接
触電力伝達装置。
【請求項２４】非接触プラグの出力端子から端末機器
への電力の供給は、磁気結合によって供給されることを
特徴とする請求項２３記載の非接触電力伝達装置。
【請求項２５】非接触プラグの出力端子間に、電圧ク
ランプ素子を接続することを特徴とする請求項１乃至２
４いずれか記載の非接触電力伝達装置。