JP2014068412A - 非接触電力伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各スイッチング素子のスイッチングによって発生する各ノイズを、簡素な構成で除去することが可能な非接触電力伝送装置を提供すること。
【解決手段】非接触電力伝送装置１０は、地上に設けられた地上側機器１１と、車両に搭載された車両側機器２１とを備えている。地上側機器１１には、高周波電力を出力する高周波電源１２が設けられており、車両側機器２１には、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａを有するＤＣ／ＤＣコンバータ２５が設けられている。ここで、高周波電源１２には、周期的にスイッチングするＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂを有するＤＣ／ＲＦ変換器１２ｂが設けられており、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数はノイズ除去回路２６が除去可能な周波数の範囲に含まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は非接触電力伝送装置に関する。

従来から、電源コードや送電ケーブルを用いない非接触電力伝送装置として、例えば磁場共鳴を用いたものが知られている。例えば特許文献１の非接触電力伝送装置は、交流電源と、交流電源から交流電力が入力される１次側コイルとを有する送電機器を備えている。また、非接触電力伝送装置は、１次側コイルと磁場共鳴可能な２次側コイルを有する受電機器を備えている。そして、１次側コイルと２次側コイルとが磁場共鳴することにより、送電機器から受電機器に交流電力が伝送され、その交流電力は受電機器に設けられた整流部により直流電力に整流される。そして、その直流電力は、受電機器に設けられたＤＣ／ＤＣコンバータを介して負荷に入力される。

特開２０１０−７００４８号公報

ここで、例えば交流電源やＤＣ／ＤＣコンバータにはそれぞれ、周期的にスイッチングするスイッチング素子が設けられている場合がある。これら各スイッチング素子のスイッチングが行われる場合、当該スイッチングによってノイズが発生する場合がある。この場合、各スイッチング素子から発生する各ノイズの周波数に対応させて、それぞれカットオフ周波数が異なる複数のノイズ除去部を設けることが考えられる。しかしながら、このような複数のノイズ除去部を設ける構成では、構成の複雑化が懸念され、その結果非接触電力伝送装置の大型化が懸念される。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、各スイッチング素子のスイッチングによって発生する各ノイズを、簡素な構成で除去することが可能な非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、周期的にスイッチングする第１スイッチング素子を有し、当該第１スイッチング素子のスイッチング周波数に対応した周波数の交流電力を出力する交流電源と、前記交流電力が入力される１次側コイルと、前記１次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルにて受電された交流電力を整流する整流部と、周期的にスイッチングする第２スイッチング素子を有し、当該第２スイッチング素子がスイッチングすることによって、前記整流部により整流された直流電力の電圧値を異なる電圧値に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの直流電力が入力される負荷と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記負荷との間に設けられ、予め定められた特定範囲の周波数のノイズを除去するノイズ除去部と、を備え、前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数及び前記第２スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記特定範囲に含まれるように設定したことを特徴とする。

かかる発明によれば、各スイッチング素子のスイッチング周波数が特定範囲に含まれるように設定されているため、第１スイッチング素子のスイッチングによって生じるノイズと、第２スイッチング素子のスイッチングによって生じるノイズとを、同一のノイズ除去部にて除去することができ、ノイズ除去部の共通化を図ることができる。よって、ノイズ除去に係る構成の簡素化を図ることができ、それを通じて非接触電力伝送装置の小型化を図ることができる。

請求項２に係る発明は、前記交流電源は、系統電力を直流電力に変換する第１変換部と、前記第１スイッチング素子が含まれるものであって、前記第１変換部により変換された前記直流電力を、前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数に対応した周波数の交流電力に変換する第２変換部と、を備えていることを特徴とする。かかる発明によれば、直流電力を交流電力に変換するのに用いられる第１スイッチング素子のスイッチング周波数と、第２スイッチング素子のスイッチング周波数とが特定範囲に含まれている。これにより、ノイズ除去に係る構成の簡素化を図ることができる。

請求項３に係る発明は、前記２次側コイル、前記整流部、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ、前記負荷及び前記ノイズ除去部は、車両に搭載されていることを特徴とする。かかる発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ及びノイズ除去部等は車両に搭載されている。ここで、通常車両には、走行に用いられる各種駆動装置及びそれらを制御する制御装置が搭載されており、且つ、それらが近接して配置されている。この場合、各スイッチング素子のスイッチングによって発生した各ノイズが車両内の他の装置に伝搬し得る。このため、上記各ノイズの除去が望まれる。かといって、ノイズ除去に係る構成が大型になることは、設置スペースが限られている車両という特性上、好ましくない。

これに対して、本発明によれば、ノイズ除去部を共通化することにより、上記各ノイズを好適に除去することができるとともに、ノイズ除去に係る構成を簡素なものにすることができる。これにより、ノイズ除去と小型化との両立を図ることができる。

請求項４に係る発明は、前記負荷は、入力される前記直流電力の電力値に応じてインピーダンスが変動するものであり、前記負荷のインピーダンスの変動に対応させて、第２スイッチング素子のオンオフのデューティ比を制御する第２スイッチング制御部を備えていることを特徴とする。かかる発明によれば、負荷のインピーダンスの変動に対応させて、第２スイッチング素子のオンオフのデューティ比を制御することによって、負荷のインピーダンスの変動に追従することができる。この場合、制御対象がデューティ比であるため、第２スイッチング素子のスイッチング周波数については、比較的自由に変更することができる。よって、負荷のインピーダンスの変動に追従させつつ、ノイズ除去部の特定範囲に含まれるようにするべく、第２スイッチング素子のスイッチング周波数を変更することができる。したがって、ノイズ除去部の共通化と、負荷のインピーダンスの変動への追従との両立を図ることができる。

この発明によれば、各スイッチング素子のスイッチングによって発生する各ノイズを、簡素な構成で除去することができる。

非接触電力伝送装置の電気的構成を示すブロック図。

以下本発明に係る非接触電力伝送装置（非接触電力伝送システム）について説明する。
図１に示すように、非接触電力伝送装置１０は、地上に設けられた地上側機器１１と、車両に搭載された車両側機器２１とを備えている。地上側機器１１が送電機器（１次側機器）に対応し、車両側機器２１が受電機器（２次側機器）に対応する。

地上側機器１１は、所定の周波数の高周波電力（交流電力）を出力可能な高周波電源１２（交流電源）を備えている。高周波電源１２は、系統電力を高周波電力に変換するとともに、その高周波電力の電力値を変更可能に構成されている。詳細には、高周波電源１２は、系統電力を直流電力に変換する第１変換部としてのＡＣ／ＤＣ変換器１２ａと、その直流電力を高周波電力に変換する第２変換部としてのＤＣ／ＲＦ変換器１２ｂとを備えている。ＤＣ／ＲＦ変換器１２ｂは、周期的にスイッチングする第１スイッチング素子としてのＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂを有しており、当該ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチングによって、そのスイッチング周波数に対応した周波数、詳細にはスイッチング周波数と同一周波数の高周波電力を出力する。

なお、ＤＣ／ＲＦ変換器１２ｂの具体的な構成としては、例えばＤ級増幅器等が考えられ、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂの具体的な構成としては、例えばパワー型のＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等が考えられる。

また、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａは、周期的にスイッチングする第３スイッチング素子としてのＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａを備えており、当該ＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａのスイッチングによって、系統電力を所望の電圧値の直流電力に変換する。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａから出力される直流電力の電圧値は、ＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａのオンオフ（スイッチング）のデューティ比によって決まる。また、高周波電源１２から出力される高周波電力の電力値は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａから出力される直流電力の電圧値によって決まる。このため、ＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａのデューティ比は、高周波電源１２から出力される高周波電力の電力値を決定付けるものである。

高周波電源１２から出力された高周波電力は、非接触で車両側機器２１に伝送され、車両側機器２１に設けられた車両用バッテリ２２の充電に用いられる。具体的には、非接触電力伝送装置１０は、地上側機器１１及び車両側機器２１間の電力伝送を行うものとして、地上側機器１１に設けられた送電器１３と、車両側機器２１に設けられた受電器２３とを備えている。

送電器１３及び受電器２３は磁場共鳴可能に構成されている。詳細には、送電器１３は、並列に接続された１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサ１３ｂを有する共振回路で構成されている。受電器２３は、並列に接続された２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサ２３ｂを有する共振回路で構成されている。両者の共振周波数は同一である。

かかる構成によれば、高周波電源１２から高周波電力が送電器１３（１次側コイル１３ａ）に入力された場合、送電器１３と受電器２３（２次側コイル２３ａ）とが磁場共鳴する。これにより、受電器２３は送電器１３のエネルギの一部を受け取る。すなわち、受電器２３は、送電器１３から高周波電力を非接触で受電する。

車両側機器２１は、受電器２３にて受電された高周波電力を直流電力に整流する整流器２４（整流部）と、整流器２４によって整流された直流電力の電圧値を、異なる電圧値に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ２５を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、周期的にスイッチングする第２スイッチング素子としてのＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａを有している。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力端から車両用バッテリ２２までのインピーダンスは、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのオンオフ（スイッチング）のデューティ比によって決まる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５から出力された直流電力は、車両側機器２１に設けられたノイズ除去部としてのノイズ除去回路２６、及び同じく車両側機器２１に設けられたセンサ回路２７を介して、車両用バッテリ２２に入力される。これにより、車両用バッテリ２２の充電が行われる。

センサ回路２７は、車両用バッテリ２２の充電量、及び、車両用バッテリ２２に入力される直流電力の電力値（電圧値及び電流値）を検知し、その検知結果を車両側機器２１に設けられた車両側コントローラ２８に出力する。これにより、車両側コントローラ２８は、車両用バッテリ２２の充電量、及び、車両用バッテリ２２に入力されている直流電力の電力値を把握することができる。

また、地上側機器１１には、車両側コントローラ２８と無線通信可能な電源側コントローラ１４が設けられている。電源側コントローラ１４と車両側コントローラ２８とは、互いに情報のやり取りを行うことを通じて、電力伝送の制御を行う。

例えば、車両側コントローラ２８は、車両用バッテリ２２の充電量が満充電量（充電終了契機となる充電量）となった場合には、その旨の通知を電源側コントローラ１４に対して送信する。電源側コントローラ１４は、上記通知を受信した場合に、高周波電源１２からの高周波電力の出力を停止させる。

また、例えば車両側コントローラ２８は、センサ回路２７の検知結果に基づいて、車両用バッテリ２２に入力されている直流電力の電力値が充電に適した電力値であるか否かを判定し、充電に適した電力値ではないと判定した場合には、電源側コントローラ１４に対して電力値の変更指令を送信する。

電源側コントローラ１４は、上記変更指令を受信した場合には、高周波電源１２から出力される高周波電力の電力値が変更されるよう高周波電源１２を制御する。詳細には、電源側コントローラ１４は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａのＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａのスイッチング制御（オンオフ制御）を行うＡＣ／ＤＣ用スイッチング制御部１４ａを備えている。ＡＣ／ＤＣ用スイッチング制御部１４ａは、車両側コントローラ２８からの電力値の変更指令等に基づいて、ＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａのオンオフのデューティ比を制御することにより、高周波電源１２から出力される高周波電力の電力値を変更する。

また、電源側コントローラ１４は、ＤＣ／ＲＦ変換器１２ｂのＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング制御（オンオフ制御）を行うＤＣ／ＲＦ用スイッチング制御部１４ｂを備えている。ＤＣ／ＲＦ用スイッチング制御部１４ｂは、ＤＣ／ＲＦ変換器１２ｂから、電力伝送に適した周波数の高周波電力が出力されるように、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング制御を行う。例えば、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング制御部１４ｂは、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂが送電器１３及び受電器２３の共振周波数と同一又はそれに近い周波数でスイッチングするように、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂを制御する。

また、車両側コントローラ２８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５のＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング制御を行う第２スイッチング制御部としてのＤＣ／ＤＣ用スイッチング制御部２８ａを備えている。ＤＣ／ＤＣ用スイッチング制御部２８ａは、車両用バッテリ２２のインピーダンスの変動に対応させてＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのオンオフのデューティ比の制御を行う。

詳述すると、車両用バッテリ２２は、入力される直流電力の電力値に応じてインピーダンスが変動する負荷である。このため、例えば高周波電源１２から出力される高周波電力の電力値を変更すること等によって車両用バッテリ２２に入力される直流電力の電力値が変動すると、車両用バッテリ２２のインピーダンスが変動し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力端から車両用バッテリ２２までのインピーダンスが変動し得る。これに対して、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング制御部２８ａは、車両用バッテリ２２のインピーダンスの変動に対応させて、上記デューティ比を制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力端から車両用バッテリ２２までのインピーダンスが一定となるようにする。

ここで、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂの周波数と、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数とは同一に設定されている。
ちなみに、送電器１３及び受電器２３の共振周波数等によっては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が動作するためのＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数の最小値（以下、最低動作周波数という）は、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数（電力伝送される高周波電力の周波数）よりも低い場合がある。この場合には、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数は、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数と同一となるように、最低動作周波数よりも高く設定されていると言える。本実施形態では、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａの最低動作周波数が、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数よりも低い場合であり、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数は、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数と同一となるように設定されている。

ここで、最低動作周波数が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が動作可能な範囲内においてＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング損失が最小となる周波数であることに着目すれば、最低動作周波数は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の効率が高くなる周波数、すなわち動作に適した所定の周波数であると言える。すると、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数は、上記所定の周波数よりもＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数寄りに設定されていると言える。

次に、車両側機器２１に設けられているノイズ除去回路２６について説明する。ノイズ除去回路２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の後段、詳細にはＤＣ／ＤＣコンバータ２５とセンサ回路２７との間に設けられている。ノイズ除去回路２６は、予め定められた特定範囲の周波数のノイズを除去する。詳細には、ノイズ除去回路２６は、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数以上の高周波電力を除去するローパスフィルタ回路で構成されている。換言すれば、ノイズ除去回路２６が除去可能な周波数の範囲（特定範囲）は、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数以上であるとも言える。この場合、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数は、ノイズ除去回路２６が除去可能な周波数の範囲に含まれるように設定されていると言える。なお、ノイズ除去回路２６の具体的な構成は任意であるが、例えばＬＣ回路や積分回路が考えられる。

次に本実施形態の作用について説明する。
ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂ及びＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数が同一となっているため、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチングに伴い発生する各ノイズの周波数が同一となる。そして、上記各ノイズはノイズ除去回路２６にて除去される。これにより、センサ回路２７及び車両用バッテリ２２には、各ノイズが除去された直流電力が入力されることとなる。よって、車両用バッテリ２２に対して入力される直流電力の電力値は、各ノイズによる電力値の変動が低減された安定したものとなっている。

以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
（１）周期的にスイッチングするＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂを有するＤＣ／ＲＦ変換器１２ｂを設けるとともに、周期的にスイッチングするＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａを有するＤＣ／ＤＣコンバータ２５を設けた。そして、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数を同一に設定するとともに、その各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数のノイズを除去するノイズ除去回路２６を設けた。換言すれば、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数を、ノイズ除去回路２６が除去可能な周波数の範囲に含まれるように設定した。これにより、１つのノイズ除去回路２６で、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチングに伴う各ノイズを除去することができる。

詳述すると、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数が異なる場合、それぞれのスイッチング周波数に対応したノイズが発生する。この場合、各ノイズを除去するために、それぞれのノイズの周波数に対応させて、複数のノイズ除去回路を設ける必要が生じ得る。特に、車両用バッテリ２２は、携帯電話等のバッテリと比較して、大きな充電量が求められるため、車両用バッテリ２２に入力される直流電力の電力値は、比較的高い。このような比較的高い電力値を扱う関係上、ノイズ除去回路としては、高耐圧な素子が求められる。すると、素子の大型化やコストの向上等が懸念される。

これに対して、本実施形態によれば、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数を、ノイズ除去回路２６が除去可能な周波数の範囲に含まれるように設定することにより、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチングによって生じる各ノイズを除去するノイズ除去回路２６を共通化することができる。よって、構成の簡素化を図ることができ、非接触電力伝送装置１０、詳細には車両側機器２１の小型化を図ることができる。

（２）車両用バッテリ２２のインピーダンスの変動に対応させて、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのオンオフのデューティ比を制御するＤＣ／ＤＣ用スイッチング制御部２８ａを設けた。これにより、車両用バッテリ２２のインピーダンスが変動した場合であっても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力端から車両用バッテリ２２までのインピーダンスを一定にすることができる。

この場合、制御対象がＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのオンオフのデューティ比であるため、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数については比較的自由に設定することができる。換言すれば、ノイズ除去回路２６が除去可能な周波数の範囲に含まれるように、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数を変更したとしても、上述した効果を奏することができるとともに、伝送効率等に悪影響が及びにくい。これにより、ノイズ除去回路２６の共通化と、車両用バッテリ２２のインピーダンスの変動への追従との両立を好適に図ることができる。

（３）２次側コイル２３ａ、整流器２４、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５及び車両用バッテリ２２が設けられた車両側機器２１は車両に搭載されている。ここで、通常車両には走行に用いられる各種駆動装置及びそれらを制御する制御装置が搭載されており、且つ、それらが近接して配置されている。この場合、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチングにより発生した各ノイズが車両内の他の装置に伝搬し得る。このため、車両側機器２１内にて発生する各ノイズの除去が望まれる。かといって、各ノイズを除去しようとして車両側機器２１が大型になることは、設置スペースが限られている車両という特性上、好ましくない。

これに対して、本実施形態によれば、ノイズ除去回路２６を共通化することによって、ノイズ除去を好適に行うことができるとともに、ノイズ除去に係る構成を簡素なものにすることができる。これにより、各ノイズの除去と、車両側機器２１の小型化との両立を図ることができる。

（４）車両用バッテリ２２に入力される直流電力の電力値を検知するセンサ回路２７を設けた。かかる構成において、仮にノイズの影響によってセンサ回路２７の誤検知が発生すると、車両用バッテリ２２に対して充電に適した電力値の直流電力が入力されているか否かを正確に把握することができず、充電に支障が生じ得る。特に、センサ回路２７による検知結果に基づいて、高周波電源１２から出力される高周波電力の電力値を制御する構成にあっては、センサ回路２７の誤検知に起因して、誤った制御が行われる場合が生じ得る。

これに対して、本実施形態によれば、ノイズ除去回路２６が設けられていることにより、センサ回路２７の検知対象の直流電力においては各ノイズが除去されている。これにより、センサ回路２７の誤検知を抑制することができ、上記不都合を回避することができる。

（５）ノイズ除去回路２６を、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数以上の周波数を除去するローパスフィルタ回路で構成した。これにより、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数のノイズだけでなく、当該スイッチング周波数に対する高調波ノイズをも除去することができる。よって、直流電力のノイズ除去を、より好適に行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数は同一に設定されていたが、完全に同一である必要はなく、両者が近づけて設定されている構成であってもよい。

○ 実施形態では、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数と、送電器１３及び受電器２３の共振周波数とは同一であったが、これに限られず、両者を電力伝送が可能な範囲内でずらしてもよい。

○ 各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数を同一にするべく、ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子２５ａのスイッチング周波数に合わせて、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数を変更してもよい。この場合、伝送効率を高めるべく、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数の変更に伴い、送電器１３及び受電器２３の共振周波数を変更するとよい。

○ ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａのＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａのスイッチング周波数を、ノイズ除去回路２６が除去可能な範囲に含まれるように設定してもよい。例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａのＡＣ／ＤＣ用スイッチング素子１２ａａのスイッチング周波数を各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数と同一又は近づけてもよい。

○ 実施形態では、高周波電源１２から出力される高周波電力の周波数は、ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子１２ｂｂのスイッチング周波数と同一であったが、これに限られず、例えばスイッチング周波数を逓倍又は分周した周波数であってもよい。

○ 実施形態では、センサ回路２７は、車両用バッテリ２２の充電量と、車両用バッテリ２２に入力される直流電力の電力値とを検知するものであったが、両者のうち少なくとも一方を検知するものであってもよい。

○ 実施形態では、ノイズ除去回路２６は、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数以上の周波数を除去するローパスフィルタ回路で構成されていたが、これに限られず、バンドパスフィルタ等を用いてもよい。要は、単一のノイズ除去部で各ノイズを除去可能とするべく、当該ノイズ除去部が除去可能な周波数の範囲に含まれるように、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数を設定するとよい。この際、ノイズ除去部が除去可能な周波数の範囲に含まれるのであれば、各スイッチング素子１２ｂｂ，２５ａのスイッチング周波数が異なっていてもよい。

○ 地上側機器１１及び車両側機器２１の少なくとも一方に、インピーダンスを変換する変換器を設けてもよい。例えば、受電器２３と整流器２４との間に、受電器２３の出力端から車両用バッテリ２２までのインピーダンスが、相対的に伝送効率が高くなるインピーダンスとなるようにインピーダンス変換する２次側変換器を設けてもよい。また、例えば、高周波電源１２と送電器１３との間に、１次側変換器を設けてもよい。この場合、１次側変換器は、高周波電源１２から所望の電力値（予め定められた特定の電力値）の高周波電力が出力されるようインピーダンス変換を行うよう構成してもよいし、力率が改善されるよう構成してもよい。また、１次側変換器を、所望の電力値の高周波電力を得つつ、力率が改善されるように構成してもよい。

○ 高周波電源１２から出力される高周波電力の電圧波形としては、パルス波形、正弦波等任意である。
○ 実施形態では、各コンデンサ１３ｂ，２３ｂを設けたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル１３ａ，２３ａの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。

○ 実施形態では、送電器１３の共振周波数と受電器２３の共振周波数とは同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
○ 実施形態では、送電器１３及び受電器２３の構成は同一であったが、これに限られず、両者が異なる構成であってもよい。

○ 実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。
○ 送電器１３は、１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサ１３ｂからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する１次側結合コイルとから構成されてもよい。この場合、上記共振回路は、上記１次側結合コイルから電磁誘導によって高周波電力を受ける構成とする。同様に、受電器２３は、２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサ２３ｂからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する２次側結合コイルとから構成され、２次側結合コイルを用いて受電器２３の共振回路から高周波電力を取り出してもよい。

○ 実施形態では、非接触電力伝送装置１０は、車両に適用されていたが、これに限られず、他の機器に適用してもよい。例えば、携帯電話のバッテリを充電するのに適用してもよい。

○ 実施形態では、負荷は車両用バッテリ２２であったが、これに限られず、他の機器であってもよい。
○ また、入力される直流電力の電力値に応じてインピーダンスが変動する車両用バッテリ２２を負荷として用いたが、これに限られず、入力される直流電力の電力値に関わらず、同一のインピーダンスを有するものを負荷として用いてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）前記負荷に入力される前記直流電力の電力値を検知するセンサを備えていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。

（ロ）前記ノイズ除去部は、前記各スイッチング素子のスイッチング周波数以上の周波数のノイズを除去するローパスフィルタ回路であることを特徴とする請求項１〜４及び技術的思想（イ）のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。

（ハ）前記第２スイッチング素子のスイッチング周波数は、前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数が前記第２スイッチング素子のスイッチング損失が最小となる周波数よりも高い場合には、前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数と同一、又は前記第２スイッチング素子のスイッチング損失が最小となる周波数よりも前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数寄りに設定されていることを特徴とする請求項１〜４及び技術的思想（イ），（ロ）のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。

１０…非接触電力伝送装置、１２…高周波電源（交流電源）、１２ｂ…ＤＣ／ＲＦ変換器、１２ｂｂ…ＤＣ／ＲＦ用スイッチング素子（第１スイッチング素子）、１３ａ…１次側コイル、２２…車両用バッテリ（負荷）、２４…整流器、２５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２５ａ…ＤＣ／ＤＣ用スイッチング素子（第２スイッチング素子）、２６…ノイズ除去回路。

Claims (4)

1. 周期的にスイッチングする第１スイッチング素子を有し、当該第１スイッチング素子のスイッチング周波数に対応した周波数の交流電力を出力する交流電源と、
   前記交流電力が入力される１次側コイルと、
   前記１次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な２次側コイルと、
   前記２次側コイルにて受電された交流電力を整流する整流部と、
   周期的にスイッチングする第２スイッチング素子を有し、当該第２スイッチング素子がスイッチングすることによって、前記整流部により整流された直流電力の電圧値を異なる電圧値に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの直流電力が入力される負荷と、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記負荷との間に設けられ、予め定められた特定範囲の周波数のノイズを除去するノイズ除去部と、
   を備え、
   前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数及び前記第２スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記特定範囲に含まれるように設定したことを特徴とする非接触電力伝送装置。
2. 前記交流電源は、
   系統電力を直流電力に変換する第１変換部と、
   前記第１スイッチング素子が含まれるものであって、前記第１変換部により変換された前記直流電力を、前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数に対応した周波数の交流電力に変換する第２変換部と、
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
3. 前記２次側コイル、前記整流部、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ、前記負荷及び前記ノイズ除去部は、車両に搭載されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非接触電力伝送装置。
4. 前記負荷は、入力される前記直流電力の電力値に応じてインピーダンスが変動するものであり、
   前記負荷のインピーダンスの変動に対応させて、第２スイッチング素子のオンオフのデューティ比を制御する第２スイッチング制御部を備えていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。