JP2016063725A - 受電機器及び非接触電力伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を好適に設定することができる受電機器及び非接触電力伝送装置を提供すること。
【解決手段】受電機器２１は、送電器１３に入力される交流電力を非接触で受電可能な受電器２３と、受電器２３によって受電された交流電力を整流する整流器２４とを備えている。そして、受電機器２１は、整流器２４によって整流された直流電力が入力されるバッテリ２２と、整流器２４とバッテリ２２との間に設けられ、調整パラメータとしてのデューティ比の可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたＤＣ／ＤＣコンバータ２５とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、受電機器及び非接触電力伝送装置に関する。

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、交流電力を出力する交流電源、及び、当該交流電力が入力される１次側コイルを有する送電機器と、１次側コイルから非接触で交流電力を受電可能な２次側コイルを有する受電機器とを備えているものが知られている（例えば特許文献１参照）。かかる非接触電力伝送装置においては、例えば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非接触で交流電力が伝送される。

また、特許文献２には、２次側コイルによって受電される交流電力を整流する整流部と、整流部によって整流された直流電力が入力されるインピーダンス変換部としてのＤＣ／ＤＣコンバータと、バッテリとを有する受電機器が記載されている。そして、特許文献２には、バッテリの充電量（充電状態）に応じてＤＣ／ＤＣコンバータのインピーダンスの調整パラメータであるデューティ比を制御することが記載されている。

特開２００９−１０６１３６号公報 特開２０１１−１２０４４３号公報

バッテリのインピーダンスは、当該バッテリへの入力電力値や充電状態に応じて変動する。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータのような調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部とバッテリとが設けられている構成においては、インピーダンス変換部の入力インピーダンスは、調整パラメータだけでなく、交流電源の出力電力値やバッテリの充電状態等によって変動し得る。この場合、出力電力値、充電状態、及びインピーダンス変換部の調整パラメータの初期値の組み合わせによっては、交流電力の出力開始時におけるインピーダンス変換部の入力インピーダンスが所望の値から大きくずれてしまい、交流電源からバッテリに向けて伝送される電力の電圧値や電流値が過度に高くなる場合があり得る。

また、仮に交流電源から交流電力が出力された後に、インピーダンス変換部の調整パラメータの可変制御を行う場合、インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値によっては、上記可変制御が終了しなかったり、上記可変制御が終了するまでの時間が長くなったりする。

以上のことから、調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部が設けられている構成において、当該インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値の設定には改善の余地がある。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を好適に設定することができる受電機器及び非接触電力伝送装置を提供することである。

上記目的を達成する受電機器は、電力設定値に関する情報を含む出力要求信号が入力された場合に当該電力設定値の交流電力を出力するように動作する交流電源と前記交流電力が入力される１次側コイルとを有する送電機器から、非接触で前記交流電力を受電可能なものであって、前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルによって受電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記直流電力が入力されるバッテリと、前記バッテリの充電状態を検出する検出部と、前記２次側コイルから前記バッテリまでの間に設けられ、調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部と、を備え、前記交流電源の動作が開始される前に、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に基づいて前記調整パラメータの初期値を導出し、且つ、前記調整パラメータを、導出された前記初期値に設定する初期値制御が行われ、前記初期値制御が行われた後に、前記電力設定値の交流電力が出力されるように前記交流電源の動作が開始されることを特徴とする。

かかる構成によれば、初期値制御が行われた後に、交流電源の動作が開始される。当該初期値制御では、検出部の検出結果及び電力設定値の少なくとも一方に基づいて初期値が導出され、インピーダンス変換部の調整パラメータは、その導出された初期値に設定される。これにより、例えば電力伝送時にインピーダンス変換部の入力インピーダンスがある程度所望の値に近づくように、バッテリのインピーダンスの変動に対応させて、インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を設定できる。そして、インピーダンス変換部の調整パラメータが上記初期値に設定された状態で、交流電源の動作を開始させることができる。よって、例えば交流電力の出力開始時に、交流電源からバッテリに向けて伝送される電力の電圧値や電流値が過度に高くなること等を抑制できる。以上のことから、インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を好適に設定できる。

上記受電機器について、前記初期値は、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の双方に基づいて導出されるとよい。
かかる構成によれば、インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値は、バッテリのインピーダンスの変動要因である２つのパラメータに基づいて導出されるため、より好適にインピーダンス変換部の調整パラメータが所望の値に設定された状態で、交流電源の動作を開始させることができる。

上記受電機器について、前記初期値制御では、前記バッテリの充電状態及び前記電力設定値の少なくとも一方と前記初期値との関係を示すデータを用いることによって、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に対応する前記初期値が導出されるとよい。

かかる構成によれば、交流電源の動作開始前に、インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を好適に導出することができる。
上記受電機器について、前記初期値は、電力伝送時に前記インピーダンス変換部の入力インピーダンスが予め定められた特定変換インピーダンスに近づくように、前記バッテリのインピーダンスに対応させて設定されているとよい。

かかる構成によれば、電力伝送時において、バッテリのインピーダンスの変動に関わらず、インピーダンス変換部の入力インピーダンスを特定変換インピーダンスに近づけることができる。これにより、例えば伝送効率の低下等といったバッテリのインピーダンスの変動による不都合を抑制できる。

上記受電機器について、前記初期値は、電力伝送時に前記交流電源の出力端から前記バッテリまでのインピーダンスが予め定められた特定電源負荷インピーダンスに近づくように、前記バッテリのインピーダンスに対応させて設定されているとよい。

かかる構成によれば、電力伝送時において、バッテリのインピーダンスの変動に関わらず、交流電源の出力端からバッテリまでのインピーダンスを特定電源負荷インピーダンスに近づけることができる。これにより、バッテリのインピーダンスの変動に関わらず、安定して電力設定値の交流電力を出力できる。

上記受電機器について、前記インピーダンス変換部は、前記ＡＣ／ＤＣ変換部と前記バッテリとの間に設けられ、周期的にＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子を有するＤＣ／ＤＣコンバータを含み、前記初期値制御は、前記交流電源の動作が開始される前に、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に基づいて、前記調整パラメータの初期値として前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比の初期値である初期デューティ比を導出し、且つ、その導出された前記初期デューティ比で前記スイッチング素子を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることであるとよい。

かかる構成によれば、初期デューティ比の導出が行われ、スイッチング素子がその導出された初期デューティ比で周期的にＯＮ／ＯＦＦしてから、交流電源の動作が開始される。これにより、交流電力の出力開始時のＤＣ／ＤＣコンバータの入力インピーダンスを所望の値に近づけることができる。よって、上述した効果を得ることができる。

上記受電機器について、前記交流電源から前記電力設定値の交流電力が出力されている状況において、前記調整パラメータを前記初期値から変更する変更制御が行われるとよい。

かかる構成によれば、バッテリの充電状態の変動に追従することができる。ここで、インピーダンス変換部の入力インピーダンスの初期値が所望の値から大きくずれている場合、変更制御ではインピーダンス変換部の入力インピーダンスを所望の値にすることができなかったり、インピーダンス変換部の入力インピーダンスを所望の値にするための変更制御に要する時間が長くなったりするといった不都合が生じ得る。

これに対して、上述した通り、電力設定値等に対応させてインピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を設定することにより、インピーダンス変換部の入力インピーダンスが所望の値にある程度近づくように当該初期値を設定することができるため、上記不都合を抑制できる。よって、好適にバッテリの充電状態の変動に追従できる。

上記目的を達成する非接触電力伝送装置は、電力設定値に関する情報を含む出力要求信号が入力された場合に当該電力設定値の交流電力を出力するように動作する交流電源と、前記交流電力が入力される１次側コイルと、前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルによって受電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記直流電力が入力されるバッテリと、前記バッテリの充電状態を検出する検出部と、前記交流電源から前記バッテリまでの間に設けられ、調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部と、前記交流電源の動作が開始される前に、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に基づいて前記調整パラメータの初期値を導出し、且つ、前記調整パラメータを、導出された前記初期値に設定する初期値制御を行う初期値制御部と、を備え、前記交流電源は、前記初期値制御部による前記初期値制御が行われた後に、前記電力設定値の交流電力を出力するように動作を開始することを特徴とする。

かかる構成によれば、初期値制御が行われた後に、交流電源の動作が開始される。当該初期値制御では、検出部の検出結果及び電力設定値の少なくとも一方に基づいて初期値が導出され、インピーダンス変換部の調整パラメータは、その導出された初期値に設定される。これにより、例えば電力伝送時にインピーダンス変換部の入力インピーダンスがある程度所望の値に近づくように、バッテリのインピーダンスの変動に対応させて、インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を設定できる。そして、インピーダンス変換部の調整パラメータが上記初期値に設定された状態で、交流電源の動作を開始させることができる。よって、例えば交流電力の出力開始時に、交流電源からバッテリに向けて伝送される電力の電圧値や電流値が過度に高くなること等を抑制できる。以上のことから、インピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を好適に設定できる。

この発明によれば、調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部の調整パラメータの初期値を好適に設定することができる。

受電機器及び非接触電力伝送装置の電気的構成を示す回路図。 受電機器の回路図。 初期値マップを説明するための概念図。 上限値マップを説明するための概念図。 下限値マップを説明するための概念図。 両コントローラにて実行される充電制御処理を示すフローチャート。 受電側コントローラにて実行されるデューティ比調整処理を示すフローチャート。 両コントローラにて実行される電力設定値変更処理を示すフローチャート。 別例の非接触電力伝送装置の電気的構成を示す回路図。 別例のデューティ比調整処理を示すフローチャート。

以下、受電機器（受電装置）及び非接触電力伝送装置（非接触電力伝送システム）を車両に適用した一実施形態について説明する。
図１に示すように、非接触電力伝送装置１０は、非接触で電力伝送が可能な送電機器１１（地上側機器、１次側機器）及び受電機器２１（車両側機器、２次側機器）を備えている。送電機器１１は地上に設けられており、受電機器２１は、移動体としての車両に搭載されている。

送電機器１１は、予め定められた周波数の交流電力を出力可能な交流電源１２を備えている。交流電源１２は、インフラとしての系統電源から系統電力が入力された場合に、当該系統電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を出力可能に構成されている。また、交流電源１２は、電力値が異なる複数種類の交流電力を出力可能に構成されている。なお、本実施形態において、交流電源１２は例えば電圧源である。

交流電源１２から出力された交流電力は、非接触で受電機器２１に伝送され、受電機器２１に設けられた蓄電装置としてのバッテリ（二次電池）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、送電機器１１及び受電機器２１間の電力伝送を行うものとして、送電機器１１に設けられた送電器１３と、受電機器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は同一の構成となっており、両者は磁場共鳴可能に構成されている。詳細には、送電器１３は、互いに並列に接続された１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサ１３ｂを含む共振回路を有している。受電器２３は、互いに並列に接続された２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサ２３ｂを含む共振回路を有している。両共振回路の共振周波数は同一に設定されている。

また、送電機器１１は、当該送電機器１１に設けられた１次側インピーダンス変換器３１を介して、交流電源１２と送電器１３（１次側コイル１３ａ）とを接続する電力線ＥＬ１１，ＥＬ１２を備えている。これにより、交流電源１２から出力された交流電力は送電器１３に入力される。

かかる構成によれば、送電器１３及び受電器２３の相対位置が磁場共鳴可能な位置にある状況において、交流電力が送電器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から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から交流電力を受電する。

ちなみに、交流電源１２から出力される交流電力の周波数は、送電器１３及び受電器２３間にて電力伝送が可能となるように、送電器１３及び受電器２３の共振周波数に対応させて設定されている。例えば、交流電力の周波数は、送電器１３及び受電器２３の共振周波数と同一に設定されている。なお、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で、交流電力の周波数と、送電器１３及び受電器２３の共振周波数とがずれていてもよい。

ここで、説明の便宜上、本実施形態においては、送電器１３と受電器２３との相対位置は予め定められた基準位置となっていることを前提とする。当該基準位置は、送電器１３及び受電器２３間の非接触の電力伝送が正常に行われる相対位置である。

受電機器２１は、当該受電機器２１に設けられた２次側インピーダンス変換器３２、整流器２４及びＤＣ／ＤＣコンバータ２５を介して、受電器２３（２次側コイル２３ａ）とバッテリ２２とを接続する２つの電力線ＥＬ２１，ＥＬ２２を備えている。受電機器２１の電力線ＥＬ２１，ＥＬ２２が、受電器２３からバッテリ２２までの電力伝送経路を構成する。

整流器２４は、受電器２３によって受電された交流電力を整流し、その整流された直流電力を出力する。なお、整流器２４は、受電器２３によって受電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部とも言える。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、整流器２４によって整流された直流電力が入力されるものであって、当該直流電力の電圧値変換を行う。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５によって電圧値変換された直流電力がバッテリ２２に入力されることによってバッテリ２２が充電される。バッテリ２２は、例えば複数の電池セルで構成されている。

図１に示すように、送電機器１１は、交流電源１２等の制御を行う送電側コントローラ１４を備えている。送電側コントローラ１４は、交流電源１２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うとともに、交流電源１２から出力される交流電力の電力値を制御する。例えば、送電側コントローラ１４は、電力設定値Ｐに関する情報を含む出力要求信号ＳＧ１を交流電源１２に出力する。交流電源１２は、出力要求信号ＳＧ１が入力された場合には、該電力設定値Ｐの交流電力が出力されるように動作を開始する。なお、出力要求信号ＳＧ１は、例えば送電開始信号や送電再開信号等である。これらについては後述する。

ここで、本実施形態における電力設定値Ｐには、通常充電電力値Ｐ１と押し込み充電電力値Ｐ２との２種類が存在する。電力値の大小関係としては、通常充電電力値Ｐ１＞押し込み充電電力値Ｐ２となっている。

なお、押し込み充電電力値Ｐ２の交流電力は、バッテリ２２を構成する複数の電池セルの容量ばらつきを補償する押し込み充電を行うのに適した交流電力である。以降の説明において、通常充電電力値Ｐ１の交流電力を用いたバッテリ２２の充電を通常充電とし、押し込み充電電力値Ｐ２の交流電力を用いたバッテリ２２の充電を押し込み充電とする。

受電機器２１は、送電側コントローラ１４と無線通信可能な受電側コントローラ２６を備えている。各コントローラ１４，２６は、無線通信による互いの情報のやり取りを通じて、電力伝送の開始又は終了等を行う。

受電機器２１は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣを検出する検出部としてＳＯＣセンサ２７を備えている。ＳＯＣセンサ２７は、その検出結果を受電側コントローラ２６に送信する。これにより、受電側コントローラ２６は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣを把握できる。

既に説明した通り、非接触電力伝送装置１０は、交流電源１２からバッテリ２２までの間に設けられた複数のインピーダンス変換器３１，３２を備えている。送電機器１１に設けられた１次側インピーダンス変換器３１は、交流電源１２と送電器１３との間に設けられており、受電機器２１に設けられた２次側インピーダンス変換器３２は、受電器２３と整流器２４との間に設けられている。

各インピーダンス変換器３１，３２は、例えばインダクタ及びキャパシタを有するＬＣ回路で構成されている。詳細には、１次側インピーダンス変換器３１は、交流電源１２から送電器１３に向かう２つの電力線ＥＬ１１，ＥＬ１２上に設けられた第１インダクタ３１ａ，３１ｂと、当該第１インダクタ３１ａ，３１ｂに対して後段に設けられ、第１インダクタ３１ａ，３１ｂに対して並列に接続された第１キャパシタ３１ｃと、を有するＬＣ回路である。

２次側インピーダンス変換器３２は、受電器２３からバッテリ２２に向かう２つの電力線ＥＬ２１，ＥＬ２２上に設けられた第２インダクタ３２ａ，３２ｂと、当該第２インダクタ３２ａ，３２ｂに対して前段に設けられ、第２インダクタ３２ａ，３２ｂに対して並列に接続された第２キャパシタ３２ｃと、を有するＬＣ回路である。

ちなみに、本実施形態では、各インピーダンス変換器３１，３２の定数（インピーダンス）は固定値である。なお、定数とは、変換比ともインダクタンスやキャパシタンスとも言える。

ここで、受電器２３（２次側コイル２３ａ）の出力端からバッテリ２２までのインピーダンスの実部には、相対的に他の抵抗値よりも高い伝送効率となる特定抵抗値Ｒｏｕｔが存在する。詳細には、仮に送電器１３の入力端に仮想負荷Ｘを設けた場合において、仮想負荷Ｘの抵抗値をＲａとし、受電器２３（詳細には受電器２３の出力端）から仮想負荷Ｘまでの抵抗値をＲｂとすると、特定抵抗値Ｒｏｕｔは√（Ｒａ×Ｒｂ）である。

２次側インピーダンス変換器３２は、上記知見に基づいて、受電器２３の出力端からバッテリ２２までのインピーダンスが特定抵抗値Ｒｏｕｔに近づく（好ましくは一致する）ように、整流器２４の入力端からバッテリ２２までのインピーダンスをインピーダンス変換する。受電器２３の出力端からバッテリ２２までのインピーダンスは、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスとも言える。

ここで、交流電源１２から出力される交流電力の電力値は、交流電源１２の出力端からバッテリ２２までのインピーダンスである電源負荷インピーダンスＺｐに依存する。なお、電源負荷インピーダンスＺｐは、１次側インピーダンス変換器３１の入力インピーダンスとも言える。

１次側インピーダンス変換器３１は、交流電源１２から所望の電力値の交流電力が出力されるように送電器１３の入力インピーダンスをインピーダンス変換する。例えば、交流電源１２から両充電電力値Ｐ１，Ｐ２が出力可能な電源負荷インピーダンスＺｐを特定電源負荷インピーダンスＺｐｔとする。この場合、１次側インピーダンス変換器３１は、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに近づく（好ましくは一致する）ように送電器１３の入力インピーダンスをインピーダンス変換する。詳細には、１次側インピーダンス変換器３１の定数は、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔとなるように、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスが特定抵抗値Ｒｏｕｔである状況における送電器１３の入力インピーダンスに対応させて設定されている。送電器１３の入力インピーダンスとは、送電器１３の入力端からバッテリ２２までのインピーダンスとも言える。

ちなみに、交流電源１２は、例えば出力電圧値を可変に構成されており、当該出力電圧値を可変にすることにより、出力電力値を可変にするものである。この場合、送電側コントローラ１４は、交流電源１２の出力電力値が通常充電電力値Ｐ１となるための第１初期電圧値、及び、交流電源１２の出力電力値が押し込み充電電力値Ｐ２となるための第２初期電圧値を予め把握している。両初期電圧値は、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔである場合に対応させて設定されている。また、送電機器１１は、交流電源１２の出力電流値を検出する出力電流値検出部（図示略）を備えている。

送電側コントローラ１４は、電力設定値Ｐに関する情報として初期電圧値の情報を含む出力要求信号ＳＧ１を交流電源１２に出力する。交流電源１２は、出力要求信号ＳＧ１が入力された場合には、出力電圧値が出力要求信号ＳＧ１に含まれる初期電圧値となるように動作を開始する。そして、送電側コントローラ１４は、交流電力の出力中、定期的に出力電流値検出部の検出結果を取得し、その検出結果に基づいて、出力電力値が電力設定値Ｐと一致しているか否かを判定する。そして、送電側コントローラ１４は、両者が一致していない場合には両者を一致させるべく、出力電圧値を初期電圧値から変更するように交流電源１２を制御する。

次に、インピーダンス変換部としてのＤＣ／ＤＣコンバータ２５の詳細な構成について説明する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は例えば昇圧型であり、図２に示すように、第１電力線ＥＬ２１上に設けられたコイル４１及びダイオード４２を備えている。コイル４１の一端は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力端を介して整流器２４に接続されており、コイル４１の他端は、ダイオード４２のアノードに接続されている。ダイオード４２のカソードはＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力端を介してバッテリ２２に接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、コイル４１よりも前段（整流器２４側）に設けられ、コイル４１に対して並列に接続された第１コンデンサ４３と、ダイオード４２よりも後段（バッテリ２２側）に設けられ、当該ダイオード４２に対して並列に接続された第２コンデンサ４４とを備えている。

かかる構成において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、２つの電力線ＥＬ２１，ＥＬ２２を接続する接続線ＥＬ３上に設けられたスイッチング素子４５を備えている。接続線ＥＬ３の一端は、第１電力線ＥＬ２１におけるコイル４１とダイオード４２との間の位置に接続されており、接続線ＥＬ３の他端は、第２電力線ＥＬ２２に接続されている。

スイッチング素子４５は、例えばｎ型のパワーＭＯＳＦＥＴで構成されている。スイッチング素子４５のドレインは、第１電力線ＥＬ２１（コイル４１とダイオード４２との間）に接続され、スイッチング素子４５のソースは第２電力線ＥＬ２２に接続されている。

かかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に直流電力が入力されている状況において、スイッチング素子４５が周期的にＯＮ／ＯＦＦ（スイッチング、チョッピング）すると、整流器２４によって整流された直流電力が、バッテリ２２のバッテリ電圧と同一電圧値の直流電力に変換される。

この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力端からバッテリ２２までのインピーダンスである変換インピーダンスＺｑは、スイッチング素子４５のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比Ｄに依存する。詳細には、例えばデューティ比Ｄが小さくなる、つまり１周期あたりのスイッチング素子４５のＯＮ時間が短くなると、変換インピーダンスＺｑが高くなる。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、スイッチング素子４５が周期的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、変換インピーダンスＺｑが所定の値となるようにインピーダンス変換するものである。換言すれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、スイッチング素子４５のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比Ｄが可変制御（変更）されることにより、インピーダンスが可変（変更可能）に構成されたインピーダンス変換部である。

なお、デューティ比Ｄが「調整パラメータ」に対応する。デューティ比Ｄの可変制御は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５のインピーダンスの可変制御とも言える。また、変換インピーダンスＺｑは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力インピーダンスとも言える。

変換インピーダンスＺｑは、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンス、及び、電源負荷インピーダンスＺｐに影響を与えるパラメータである。詳細には、例えば変換インピーダンスＺｑが高くなると、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスは高くなる一方、電源負荷インピーダンスＺｐは低くなる。

かかる構成において、デューティ比Ｄを可変制御することによって取り得る変換インピーダンスＺｑのうち予め定められた特定値を特定変換インピーダンスＺｑｔとする。
２次側インピーダンス変換器３２の定数は、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔである場合に、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスが特定抵抗値Ｒｏｕｔとなるように、特定変換インピーダンスＺｑｔに対応させて設定されている。

また、既に説明した通り、１次側インピーダンス変換器３１の定数は特定抵抗値Ｒｏｕｔに対応させて設定されている。この点に着目すれば、１次側インピーダンス変換器３１の定数は、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔである場合に電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔとなるように、特定変換インピーダンスＺｑｔに対応させて設定されていると言える。

すなわち、特定変換インピーダンスＺｑｔは、交流電源１２から電力設定値Ｐの交流電力が出力可能であって、且つ、送電器１３及び受電器２３間の伝送効率が比較的高くなるインピーダンスであり、電力伝送に適した変換インピーダンスＺｑと言える。

図２に示すように、受電機器２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に入力される直流電力の電流値を検出する電流センサ５０を備えている。電流センサ５０は、検出された電流値を受電側コントローラ２６に送信する。これにより、受電側コントローラ２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力電流値を把握できる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力電圧値は、バッテリ電圧及びデューティ比Ｄによって規定される。このため、受電側コントローラ２６は、デューティ比Ｄを把握することを通じてＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力電圧値を把握することができる。そして、受電側コントローラ２６は、上記入力電圧値と電流センサ５０の検出結果（入力電流値）とに基づいて、変換インピーダンスＺｑを把握することができる。

ここで、バッテリ２２のインピーダンスである負荷インピーダンスＺＬは、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣと、交流電源１２の出力電力値（電力設定値Ｐ）とに応じて変動する。なお、交流電源１２の出力電力値と、受電器２３によって受電される交流電力の電力値とが対応している点に着目すれば、負荷インピーダンスＺＬは、受電器２３によって受電される交流電力の電力値に応じて変動するとも言える。

これに対して、本実施形態の非接触電力伝送装置１０（受電機器２１）は、負荷インピーダンスＺＬの変動に対応可能に構成されている。
図２に示すように、受電側コントローラ２６は、交流電源１２から交流電力が出力される前に設定されるデューティ比Ｄの初期値である初期デューティ比Ｄｏを導出するのに用いられる初期値マップ２６ａを備えている。また、受電側コントローラ２６は、デューティ比Ｄの上限値Ｄｍａｘを導出するのに用いられる上限値マップ２６ｂと、デューティ比Ｄの下限値Ｄｍｉｎを導出するのに用いられる下限値マップ２６ｃとを備えている。これら各マップ２６ａ〜２６ｃについて以下に説明する。

図３に示すように、初期値マップ２６ａには、電力設定値Ｐ及び充電状態ＳＯＣに対応づけて、複数の初期デューティ比Ｄｏが設定されている。詳細には、初期値マップ２６ａには、通常充電電力値Ｐ１に対応させて複数の初期デューティ比Ｄｏ１〜Ｄｏ４が設定されている。複数の初期デューティ比Ｄｏ１〜Ｄｏ４は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣによって振り分けられている。第１初期デューティ比Ｄｏ１は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣが第１充電状態ＳＯＣ１以上、且つ、第２充電状態ＳＯＣ２未満の範囲に対応させて設定されている。第２初期デューティ比Ｄｏ２は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣが第２充電状態ＳＯＣ２以上、且つ、第３充電状態ＳＯＣ３未満の範囲に対応させて設定されている。第３初期デューティ比Ｄｏ３は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣが第３充電状態ＳＯＣ３以上、且つ、第４充電状態ＳＯＣ４未満の範囲に対応させて設定されている。第４初期デューティ比Ｄｏ４は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣが第４充電状態ＳＯＣ４以上、且つ、第５充電状態ＳＯＣ５未満の範囲に対応させて設定されている。

図３に示すように、初期値マップ２６ａには、押し込み充電電力値Ｐ２に対応させて第５初期デューティ比Ｄｏ５及び第６初期デューティ比Ｄｏ６が設定されている。両初期デューティ比Ｄｏ５，Ｄｏ６は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣによって振り分けられている。第５初期デューティ比Ｄｏ５は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣが第５充電状態ＳＯＣ５以上、且つ、第６充電状態ＳＯＣ６未満の範囲に対応させて設定されている。第６初期デューティ比Ｄｏ６は、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣが第６充電状態ＳＯＣ６以上、且つ、第７充電状態ＳＯＣ７以下の範囲に対応させて設定されている。

ここで、初期デューティ比Ｄｏは、当該初期デューティ比Ｄｏに対応づけて設定されている電力設定値Ｐの交流電力が出力され、且つ、充電状態ＳＯＣが初期デューティ比Ｄｏに対応付けて設定されている範囲内にある場合に、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔに近づく（好ましくは一致する）ように設定されている。例えば、第１初期デューティ比Ｄｏ１は、電力設定値Ｐが通常充電電力値Ｐ１であり、且つ、充電状態ＳＯＣが第１充電状態ＳＯＣ１と第２充電状態ＳＯＣ２との中間値である条件下で、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔとなるように上記条件下の負荷インピーダンスＺＬに対応させて設定されている。同様に、第６初期デューティ比Ｄｏ６は、電力設定値Ｐが押し込み充電電力値Ｐ２であり、且つ、充電状態ＳＯＣが第６充電状態ＳＯＣ６と第７充電状態ＳＯＣ７との中間値である条件下で、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔとなるように上記条件下の負荷インピーダンスＺＬに対応させて設定されている。他の初期デューティ比Ｄｏ２〜Ｄｏ５についても同様である。

なお、第１充電状態ＳＯＣ１とは例えば０％であり、第７充電状態ＳＯＣ７とは例えば１００％である。そして、第５充電状態ＳＯＣ５とは、バッテリ２２に対して通常充電を行うか押し込み充電を行うかの判断基準となる充電状態ＳＯＣである。また、他の充電状態ＳＯＣ２〜ＳＯＣ４は、互いに重複しないように設定されていれば、その具体的な数値は任意である。

図４に示すように、上限値マップ２６ｂには、電力設定値Ｐとデューティ比Ｄの上限値Ｄｍａｘとが１対１で対応付けて設定されている。詳細には、通常充電電力値Ｐ１に対応させて第１上限値Ｄｍａｘ１が設定されており、押し込み充電電力値Ｐ２に対応させて第２上限値Ｄｍａｘ２が設定されている。

第１上限値Ｄｍａｘ１は、電力設定値Ｐが通常充電電力値Ｐ１である場合にＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品に流れる電流値が当該構成部品の定格電流値と同一又はそれよりも所定のマージン分だけ低い値となるように設定されている。同様に、第２上限値Ｄｍａｘ２は、電力設定値Ｐが押し込み充電電力値Ｐ２である場合にＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品に流れる電流値が当該構成部品の定格電流値と同一又はそれよりも所定のマージン分だけ低い値となるように設定されている。

図５に示すように、下限値マップ２６ｃには、電力設定値Ｐとデューティ比Ｄの下限値Ｄｍｉｎとが１対１で対応付けて設定されている。詳細には、通常充電電力値Ｐ１に対応させて第１下限値Ｄｍｉｎ１が設定されており、押し込み充電電力値Ｐ２に対応させて第２下限値Ｄｍｉｎ２が設定されている。

第１下限値Ｄｍｉｎ１は、電力設定値Ｐが通常充電電力値Ｐ１である場合にＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品に印加される電圧値が当該構成部品の定格電圧値と同一又はそれよりも所定のマージン分だけ低い値となるように設定されている。

第２下限値Ｄｍｉｎ２は、電力設定値Ｐが押し込み充電電力値Ｐ２である場合にＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品に印加される電圧値が当該構成部品の定格電圧値と同一又はそれよりも所定のマージン分だけ低い値となるように設定されている。

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品に印加される電圧値及び当該構成部品に流れる電流値は、電力設定値Ｐが大きくなるほど高くなり易い。このため、通常充電電力値Ｐ１が押し込み充電電力値Ｐ２よりも大きいことに対応させて、第１上限値Ｄｍａｘ１は第２上限値Ｄｍａｘ２よりも低く設定されており、第１下限値Ｄｍｉｎ１は第２下限値Ｄｍｉｎ２よりも高く設定されている。すなわち、電力設定値Ｐが押し込み充電電力値Ｐ２である場合におけるデューティ比Ｄの可変範囲（第２下限値Ｄｍｉｎ２〜第２上限値Ｄｍａｘ２）は、電力設定値Ｐが通常充電電力値Ｐ１である場合におけるデューティ比Ｄの可変範囲（第１下限値Ｄｍｉｎ１〜第１上限値Ｄｍａｘ１）よりも広く設定されている。

ちなみに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品とは、例えばコイル４１やスイッチング素子４５等である。本実施形態の回路構成においては、例えば上限値Ｄｍａｘは、コイル４１に流れる電流値とコイル４１の定格電流値とに対応させて設定されており、下限値Ｄｍｉｎは、スイッチング素子４５に印加される電圧値とスイッチング素子４５の定格電圧値とに対応させて設定されている。

両コントローラ１４，２６は、予め定められた充電可能条件を満たしている場合にはバッテリ２２の充電を行う充電制御処理を実行する。充電可能条件とは、例えば送電器１３及び受電器２３間で非接触の電力伝送が正常に行われたことが確認できた場合等である。

以下、両コントローラ１４，２６にて実行される充電制御処理について図６〜図８を用いて説明する。なお、図６及び図８では、両コントローラ１４，２６間の信号のやり取りを破線にて示す。

まず、受電側コントローラ２６は、交流電源１２から交流電力が出力される前段階にて、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４にて、電力設定値Ｐの決定とデューティ比Ｄの初期値である初期デューティ比Ｄｏの導出とを行う。

詳細には、図６に示すように、受電側コントローラ２６は、ステップＳ１０１にて、ＳＯＣセンサ２７の検出結果に基づいて、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣを把握する。そして、受電側コントローラ２６は、ステップＳ１０２に進み、ステップＳ１０１にて把握された充電状態ＳＯＣに基づいて、電力設定値Ｐを決定する。具体的には、受電側コントローラ２６は、充電状態ＳＯＣが第５充電状態ＳＯＣ５以上であるか否かを判定する。受電側コントローラ２６は、充電状態ＳＯＣが第５充電状態ＳＯＣ５未満である場合には電力設定値Ｐを通常充電電力値Ｐ１に決定する一方、充電状態ＳＯＣが第５充電状態ＳＯＣ５以上である場合には電力設定値Ｐを押し込み充電電力値Ｐ２に決定する。

その後、受電側コントローラ２６は、ステップＳ１０３にて、初期値マップ２６ａを参照して、ステップＳ１０１にて把握された充電状態ＳＯＣとステップＳ１０２にて決定された電力設定値Ｐとに対応した初期デューティ比Ｄｏを導出する。そして、ステップＳ１０４では、受電側コントローラ２６は、導出された初期デューティ比Ｄｏでスイッチング素子４５の周期的なＯＮ／ＯＦＦ動作を開始する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の調整パラメータであるデューティ比Ｄの初期値が設定される。すなわち、ステップＳ１０４の処理は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の調整パラメータを、現在の充電状態ＳＯＣと決定された電力設定値Ｐとに対応する初期値に設定する初期値設定を行う処理である。換言すれば、インピーダンス変換部としてＤＣ／ＤＣコンバータ２５が採用されている構成において、初期値設定とは、導出された初期デューティ比Ｄｏでスイッチング素子４５の周期的なＯＮ／ＯＦＦ動作を開始することである。なお、ステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理が「初期値制御」に対応し、受電側コントローラ２６がステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理を実行する機能が「初期値制御部」に対応する。

受電側コントローラ２６は、ステップＳ１０４にて初期値設定が完了した場合には、ステップＳ１０５に進み、送電開始指示信号を送電側コントローラ１４に送信する。送電開始指示信号は、ステップＳ１０２にて決定された電力設定値Ｐに関する情報を含む。なお、受電側コントローラ２６がステップＳ１０５及びステップＳ１１０の処理を実行する機能が「指示部」に対応する。

図６に示すように、送電側コントローラ１４は、充電制御処理が開始された場合、まずステップＳ２０１にて、送電開始指示信号を受信するまで待機している。そして、送電側コントローラ１４は、送電開始指示信号を受信した場合には、ステップＳ２０２にて、交流電力の出力を開始する。詳細には、送電側コントローラ１４は、送電開始指示信号に基づいて電力設定値Ｐを把握し、出力要求信号ＳＧ１として、把握された電力設定値Ｐの情報（初期電圧値）が含まれた送電開始信号を交流電源１２に出力する。交流電源１２は、送電開始信号が入力されたことに基づいて、電力設定値Ｐの交流電力が出力されるように動作を開始する。これにより、交流電源１２からバッテリ２２への電力伝送が行われ、バッテリ２２の充電が開始される。

送電側コントローラ１４は、ステップＳ２０２の処理の実行後は、ステップＳ４００の電力設定値変更処理に移行するまで待機する。詳細には、送電側コントローラ１４は、送電中断指示信号（図８のステップＳ５０１参照）を受信するまで待機する。

なお、図示の都合上、送電側コントローラ１４は、ステップＳ４００の実行後にステップＳ２０３の処理を実行する構成となっているが、実際には、ステップＳ５０１の処理とステップＳ２０３の処理とを並行して行っている。すなわち、送電側コントローラ１４は、送電中断指示信号又は送電停止指示信号のいずれかを受信するまで待機しており、いずれかの信号を受信した場合には、当該信号に対応する処理を実行する。

受電側コントローラ２６は、交流電源１２からの交流電力の出力が開始された後、ステップＳ１０６にて、デューティ比Ｄの調整を行うデューティ比調整処理を実行する。デューティ比調整処理について図７を用いて説明する。

図７に示すように、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２にて、現在の出力電力値に対応させてデューティ比Ｄの可変範囲を設定する。詳細には、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０１にて、上限値マップ２６ｂを参照して、現在の出力電力値である電力設定値Ｐに対応する上限値Ｄｍａｘを導出する。そして、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０２にて、下限値マップ２６ｃを参照して、現在の出力電力値である電力設定値Ｐに対応する下限値Ｄｍｉｎを導出する。

その後、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０３〜ステップＳ３０９にて、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔに近づくように、設定された可変範囲内にてデューティ比Ｄの可変制御を行う。

詳細には、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０３にて、電流センサ５０の検出結果と、現在設定されているデューティ比Ｄとに基づいて、変換インピーダンスＺｑを把握する。なお、最初（１回目）のデューティ比調整処理において最初に設定されているデューティ比Ｄとは、調整パラメータの初期値としての初期デューティ比Ｄｏである。

続くステップＳ３０４では、受電側コントローラ２６は、把握された変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔと一致しているか否かを判定する。受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔと一致している場合には、そのまま本デューティ比調整処理を終了する。なお、受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑと特定変換インピーダンスＺｑｔとが完全一致している場合だけでなく、両者の差が無視できる程度に小さい場合には、両者が一致していると判定する。

一方、受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔと異なっている場合には、ステップＳ３０５に進み、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔよりも大きいか否かを判定する。

受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔよりも大きい場合には、ステップＳ３０６に進み、現在設定されているデューティ比Ｄが上限値Ｄｍａｘであるか否かを判定する。

現在設定されているデューティ比Ｄが上限値Ｄｍａｘである場合には、それ以上デューティ比Ｄを上げることはできないことを意味する。この場合、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０６を肯定判定し、ステップＳ３０３に戻る。

一方、現在設定されているデューティ比Ｄが上限値Ｄｍａｘでない場合、デューティ比Ｄを上げる余地があることを意味する。この場合、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０６を否定判定し、ステップＳ３０７に進む。受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０７では、例えばデューティ比Ｄを予め定められた規定量だけ上げて、ステップＳ３０３に戻る。これにより、変換インピーダンスＺｑが低くなるため、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔに近づく。

なお、ステップＳ３０７では、受電側コントローラ２６は、デューティ比Ｄを規定量だけ上げることによってデューティ比Ｄが上限値Ｄｍａｘよりも高くなる場合には、デューティ比Ｄを上限値Ｄｍａｘに設定する。

受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔよりも小さい場合、ステップＳ３０５を否定判定してステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、受電側コントローラ２６は、現在設定されているデューティ比Ｄが下限値Ｄｍｉｎであるか否かを判定する。

現在設定されているデューティ比Ｄが下限値Ｄｍｉｎである場合には、それ以上デューティ比Ｄを下げることはできないことを意味する。この場合、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０８を肯定判定し、ステップＳ３０３に戻る。

一方、現在設定されているデューティ比Ｄが下限値Ｄｍｉｎでない場合、デューティ比Ｄを下げる余地があることを意味する。この場合、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０８を否定判定し、ステップＳ３０９に進む。受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０９では、デューティ比Ｄを予め定められた規定量だけ下げて、ステップＳ３０３に戻る。これにより、変換インピーダンスＺｑが高くなるため、その分だけ変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔに近づく。

なお、ステップＳ３０９では、受電側コントローラ２６は、デューティ比Ｄを規定量だけ下げることによってデューティ比Ｄが下限値Ｄｍｉｎよりも低くなる場合には、デューティ比Ｄを下限値Ｄｍｉｎに設定する。

以上の通り、受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔと一致するまでデューティ比Ｄの可変制御を行う。
ちなみに、既に説明した通り、最初に設定されているデューティ比Ｄは初期デューティ比Ｄｏである。このため、デューティ比調整処理は、デューティ比Ｄが初期デューティ比Ｄｏとなっている条件下において変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔと一致していない場合には、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔに近づくように、デューティ比Ｄを初期デューティ比Ｄｏから変更する処理である。デューティ比調整処理が「変更制御」に対応する。

なお、受電側コントローラ２６は、下限値Ｄｍｉｎから上限値Ｄｍａｘまでの可変範囲内にてデューティ比Ｄを可変制御しても変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔと一致しない場合には、異常であるとして送電停止等の処理を実行してもよい。

図６の説明に戻り、受電側コントローラ２６は、ステップＳ１０６のデューティ比調整処理の実行後は、ステップＳ１０７にて、予め定められた電力設定値Ｐの変更条件が成立しているか否かを判定する。電力設定値Ｐの変更条件とは、例えば電力設定値Ｐが通常充電電力値Ｐ１であり、且つ、現在の充電状態ＳＯＣが第５充電状態ＳＯＣ５以上である。

受電側コントローラ２６は、ステップＳ１０７では、ＳＯＣセンサ２７の検出結果に基づいて現在の充電状態ＳＯＣを把握し、現在の充電状態ＳＯＣと現在の電力設定値Ｐとに基づいて、電力設定値Ｐの変更条件が成立しているか否かを判定する。受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐの変更条件が成立していない場合には、ステップＳ１０９に進む一方、電力設定値Ｐの変更条件が成立している場合には、ステップＳ４００にて、送電側コントローラ１４と協働して電力設定値Ｐを変更する電力設定値変更処理を実行する。

電力設定値変更処理について図８を用いて説明する。
図８に示すように、受電側コントローラ２６は、ステップＳ４０１にて、送電の中断を指示する送電中断指示信号を送電側コントローラ１４に送信し、ステップＳ４０２にて、送電中断完了信号を受信するまで待機する。

送電側コントローラ１４は、ステップＳ５０１にて送電中断指示信号を受信するまで待機し、送電中断指示信号を受信した場合にはステップＳ５０２にて送電を中断する。詳細には、送電側コントローラ１４は、交流電源１２に対して停止信号を出力する。交流電源１２は、停止信号が入力されることに基づいて、交流電力の出力を停止する。その後、送電側コントローラ１４は、ステップＳ５０３にて、送電の中断が完了したことを示す送電中断完了信号を受電側コントローラ２６に送信して、ステップＳ５０４にて、送電再開指示信号を受信するまで待機する。

受電側コントローラ２６は、送電中断完了信号を受信した場合には、ステップＳ４０２を肯定判定し、ステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３では、受電側コントローラ２６は、スイッチング素子４５の周期的なＯＮ／ＯＦＦ動作を停止させる。

その後、受電側コントローラ２６は、ステップＳ４０４にて、変更先の電力設定値Ｐを決定する。詳細には、受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐを押し込み充電電力値Ｐ２に決定する。

続くステップＳ４０５では、受電側コントローラ２６は、現在の充電状態ＳＯＣを把握する。なお、本実施形態では、電力設定値Ｐの変更条件が上記の通り設定されている関係上、現在の充電状態ＳＯＣは、第５充電状態ＳＯＣ５〜第７充電状態ＳＯＣ７の範囲内である。

そして、受電側コントローラ２６は、ステップＳ４０６にて、初期値マップ２６ａを参照して、変更先の電力設定値Ｐと現在の充電状態ＳＯＣとに対応する初期デューティ比Ｄｏを導出し、ステップＳ４０７にて、上記初期デューティ比Ｄｏでスイッチング素子４５を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。その後、受電側コントローラ２６は、ステップＳ４０８にて、変更先の電力設定値Ｐ（すなわち押し込み充電電力値Ｐ２）に関する情報が含まれた送電再開指示信号を送電側コントローラ１４に送信する。

送電側コントローラ１４は、送電再開指示信号を受信した場合には、ステップＳ５０５に進み、送電を再開する。詳細には、送電側コントローラ１４は、送電再開指示信号に含まれる電力設定値Ｐを把握し、出力要求信号ＳＧ１として、把握された電力設定値Ｐに関する情報（初期電圧値）を含む送電再開信号を交流電源１２に出力する。交流電源１２は、送電側コントローラ１４から送電再開信号が入力されたことに基づいて、変更先の電力設定値Ｐの交流電力を出力するように動作を開始する。

以上の通り、受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐを変更する場合には、一旦交流電力の出力を中断させ、中断後にスイッチング素子４５のＯＮ／ＯＦＦ動作を停止させる。その後、受電側コントローラ２６は、初期デューティ比Ｄｏの再導出及び再設定（ステップＳ４０６及びステップＳ４０７）を行い、その再設定後に、変更先の電力設定値Ｐの交流電力を出力させる。

図６の説明に戻り、受電側コントローラ２６は、電力設定値変更処理の実行後は、ステップＳ１０８にてデューティ比調整処理を実行する。当該処理は、ステップＳ１０６の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。

受電側コントローラ２６は、ステップＳ１０８の処理の実行後、又は、ステップＳ１０７を否定判定した場合には、ステップＳ１０９にて、予め定められた充電終了条件が成立しているか否かを判定する。充電終了条件の１つは、例えば充電状態ＳＯＣが第７充電状態ＳＯＣ７となることである。なお、例えば受電機器２１が充電停止スイッチを有している場合には、当該充電停止スイッチが操作されることを充電終了条件の１つとして採用してもよい。要は、充電終了条件は任意である。

受電側コントローラ２６は、充電終了条件が成立していない場合には、ステップＳ１０６に戻る。つまり、受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐの変更条件又は充電終了条件のいずれか一方が成立するまで、定期的にデューティ比調整処理を実行する。

一方、受電側コントローラ２６は、充電終了条件が成立している場合には、送電を停止するための処理を実行する。詳細には、受電側コントローラ２６は、ステップＳ１１０にて送電停止指示信号を送電側コントローラ１４に送信し、ステップＳ１１１にて、送電停止完了信号を受信するまで待機する。

送電側コントローラ１４は、送電停止指示信号を受信した場合には、ステップＳ２０４に進み、送電を停止させる。詳細には、送電側コントローラ１４は、停止信号を交流電源１２に出力する。交流電源１２は、停止信号が入力されたことに基づいて交流電力の出力を停止する。続くステップＳ２０５では、送電側コントローラ１４は、送電が停止したことを示す送電停止完了信号を受電側コントローラ２６に送信して、本充電制御処理を終了する。

受電側コントローラ２６は、送電停止完了信号を受信した場合には、ステップＳ１１２にて、スイッチング素子４５の周期的なＯＮ／ＯＦＦ動作を停止させて、本充電制御処理を終了する。

次に本実施形態の作用について説明する。
交流電源１２の動作開始前に、電力設定値Ｐと充電状態ＳＯＣとに基づいて初期デューティ比Ｄｏが導出される。そして、その導出された初期デューティ比Ｄｏでスイッチング素子４５の周期的なＯＮ／ＯＦＦ動作が行われた後に、交流電源１２から電力設定値Ｐの交流電力が出力されるように交流電源１２の動作が開始される。

その後、電力設定値Ｐの交流電力の出力中、定期的にデューティ比調整処理が実行される。このため、充電状態ＳＯＣの変動に追従するようにデューティ比Ｄの可変制御が行われる。よって、充電状態ＳＯＣが変動する場合であっても、変換インピーダンスＺｑは特定変換インピーダンスＺｑｔに近づいた状態を維持する。

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）交流電源１２と送電器１３（１次側コイル１３ａ）とを有する送電機器１１から非接触で交流電力を受電可能な受電機器２１は、送電器１３に入力される交流電力を非接触で受電可能な受電器２３（２次側コイル２３ａ）と、受電器２３によって受電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部としての整流器２４とを備えている。受電機器２１は、整流器２４によって整流された直流電力が入力されるバッテリ２２と、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣを検出するＳＯＣセンサ２７とを備えている。そして、受電機器２１は、受電器２３からバッテリ２２までの間（詳細には整流器２４とバッテリ２２との間）に設けられ、調整パラメータであるデューティ比Ｄの可変制御によりインピーダンスが可変に構成された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ＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子４５を有している。

かかる構成において、受電機器２１の受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐの交流電力の出力に係る交流電源１２の動作が開始される前に、ＳＯＣセンサ２７の検出結果及び電力設定値Ｐに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の調整パラメータの初期値（すなわち初期デューティ比Ｄｏ）を導出する。そして、受電側コントローラ２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の調整パラメータを、導出された初期値に設定する初期値設定を行い、当該初期値設定が行われた後に電力設定値Ｐの交流電力が出力されるように交流電源１２に指示を出す。これにより、電力設定値Ｐの交流電力の出力開始時に、変換インピーダンスＺｑが所望の値（例えば特定変換インピーダンスＺｑｔ）から大きくずれることに起因する不都合を抑制できる。

詳述すると、仮に初期デューティ比Ｄｏが「０」（スイッチング素子４５が常時ＯＦＦ状態）又は「１」（スイッチング素子４５が常時ＯＮ状態）である場合、電力設定値Ｐの交流電力の出力開始時において、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔから大きくずれることがある。この場合、交流電源１２からバッテリ２２までの電力伝送経路上の構成部品に当該構成部品の定格値を超える過電圧が印加されたり、上記構成部品の定格値を超える過電流が流れたりする不都合が生じ得る。

ここで、電力設定値Ｐに関わらず、上記過電圧や過電流が発生しないような初期デューティ比Ｄｏを予め把握しておき、当該初期デューティ比Ｄｏを設定する構成も考えられる。しかしながら、上記のような初期デューティ比Ｄｏは、現実的ではなかったり、伝送効率が著しく低下したりする。

これに対して、本実施形態では、電力設定値Ｐの交流電力の出力に係る交流電源１２の動作が開始される前に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の調整パラメータの初期値が、電力設定値Ｐと充電状態ＳＯＣとに対応する値に設定される。これにより、電力設定値Ｐの交流電力の出力開始時における変換インピーダンスＺｑを所望の値にある程度近づけることができるため、上記不都合を抑制できる。なお、電力設定値Ｐの交流電力の出力開始時とは、電力設定値Ｐの交流電力の電力伝送開始時とも言える。

（２）詳細には、受電側コントローラ２６は、交流電源１２の動作が開始される前に初期デューティ比Ｄｏを導出し、その導出された初期デューティ比Ｄｏでスイッチング素子４５を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせてから、送電側コントローラ１４を介して交流電源１２に対して電力設定値Ｐの交流電力を出力するように指示を出す。これにより、電力設定値Ｐの交流電力の出力開始時における変換インピーダンスＺｑを所望の値に近づけることができる。

（３）受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐの交流電力の出力中に、デューティ比Ｄを初期デューティ比Ｄｏから変更する変更制御を行う。詳細には、受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐの交流電力の出力中に、デューティ比Ｄの可変制御を行うデューティ比調整処理を実行する。よって、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣの変動に追従できる。

ここで、初期デューティ比Ｄｏが、所望の値（例えば電力伝送時に変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔとなる値）から大きくずれている場合、デューティ比調整処理では、デューティ比Ｄを所望の値にすることができなかったり、デューティ比Ｄを所望の値にするまでに要する時間が長くなったりするといった不都合が生じ得る。

これに対して、本実施形態では、既に説明した通り、電力設定値Ｐ等に対応させて初期デューティ比Ｄｏを設定することにより、初期デューティ比Ｄｏをある程度所望の値に近づけることができるため、上記不都合を抑制することができる。これにより、好適にバッテリ２２の充電状態ＳＯＣの変動に追従することができる。

（４）特に、初期デューティ比Ｄｏは、負荷インピーダンスＺＬの変動要因の２つのパラメータ、詳細にはＳＯＣセンサ２７の検出結果である現在の充電状態ＳＯＣと電力設定値Ｐとの双方に基づいて導出される。これにより、より好適に交流電源１２の動作前の初期デューティ比Ｄｏを所望の値に近づけることができる。

（５）受電側コントローラ２６は、充電状態ＳＯＣ及び電力設定値Ｐと初期デューティ比Ｄｏとの関係を示すデータである初期値マップ２６ａを用いることによって、現在の充電状態ＳＯＣ及び電力設定値Ｐに対応する初期デューティ比Ｄｏを導出する。これにより、電力設定値Ｐの交流電力の出力前に初期デューティ比Ｄｏの導出を行うことができる。

詳述すると、例えば電流センサ５０の検出結果等に基づいて、デューティ比Ｄの可変制御を行うことにより、デューティ比Ｄを所望の値に近づける構成においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に直流電力が入力されていなければ、電流センサ５０の検出結果を得ることができない。このため、デューティ比Ｄの可変制御を行う上では、交流電力の出力が必須となる。よって、交流電力の出力前に、電流センサ５０の検出結果等に基づいて、デューティ比Ｄの可変制御を行うことはできない。

ここで、例えば、交流電源１２から電力設定値Ｐよりも小さい電力値の交流電力を出力させ、その状態における電流センサ５０の検出結果等に基づいて、初期デューティ比Ｄｏを導出することも考えられる。しかしながら、負荷インピーダンスＺＬは、バッテリ２２への入力電力値に応じて変動するため、初期デューティ比Ｄｏを導出するのに用いられた電力値と電力設定値Ｐとが異なる場合、正確な初期デューティ比Ｄｏを導出することができない。

これに対して、本実施形態では、受電側コントローラ２６が初期値マップ２６ａを有しているため、上記のような各不都合を回避しつつ、比較的精度のよい初期デューティ比Ｄｏを容易に導出することができる。

（６）受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐを変更する場合には、一旦交流電源１２からの交流電力の出力を中断する。そして、受電側コントローラ２６は、初期デューティ比Ｄｏの再導出及び再設定を行い、当該再設定が行われた後に、変更先の電力設定値Ｐの交流電力の出力を開始させる。これにより、電力設定値Ｐの変更に伴う過電圧や過電流の発生を好適に抑制できる。

詳述すると、仮に交流電源１２から通常充電電力値Ｐ１の交流電力が出力されている状況において、一旦中断することなく、電力設定値Ｐを通常充電電力値Ｐ１から押し込み充電電力値Ｐ２に変更しようとすると、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔから大きくずれてしまう。かといって、交流電源１２から通常充電電力値Ｐ１の交流電力が出力されている状況において、デューティ比Ｄを、通常充電電力値Ｐ１に対応した値から押し込み充電電力値Ｐ２に対応した値に変更すると、同じく変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔから大きくずれてしまう。

これに対して、本実施形態では、電力設定値Ｐの変更の際には、一旦交流電源１２の交流電力の出力が中断するため、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔから大きくずれてしまった状態で電力伝送が行われることを回避できる。これにより、電力設定値Ｐの変更に伴う過電圧や過電流の発生を好適に抑制できる。

なお、上記構成に着目すれば、「交流電源の動作が開始される前」とは、一連の充電制御処理の最初だけでなく、当該充電制御処理中に交流電源１２の動作が中断する場合には交流電源１２の動作の再開前を含むと言える。要は、初期デューティ比Ｄｏの導出及び設定を行う初期値制御は、中断後の再開を含めて、交流電源１２の動作開始前に行われるとよい。この場合、初期値制御は、中断前の電力設定値Ｐと、再開後の電力設定値Ｐとが同一である場合にも行ってもよい。

（７）ここで、充電の特性上、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣは徐々に変動する。このため、バッテリ２２の充電中における充電状態ＳＯＣに起因する負荷インピーダンスＺＬの変動は、比較的発生頻度が高く（すなわちバッテリ２２の充電中は常に発生し）、且つ、その変動量は小さい。

一方、本実施形態では、電力設定値Ｐは、常に変動しているわけではなく、所定のタイミング（電力設定値Ｐの変更条件の成立タイミング）にて比較的大きく変動する。このため、バッテリ２２の充電中における出力電力値に起因する負荷インピーダンスＺＬの変動は、比較的発生頻度が低く、且つ、その変動量は大きい。

特に、車両に搭載されるバッテリ２２は、携帯電話等のものと比較して、大容量である。このような大容量のバッテリ２２を早期に充電するためには、通常充電電力値Ｐ１を比較的大きな値にする必要がある。このため、通常充電電力値Ｐ１と押し込み充電電力値Ｐ２との差が大きなものとなり易く、負荷インピーダンスＺＬの変動量も大きくなり易い。

このような変動態様の違いに対応させて、受電側コントローラ２６は、比較的発生頻度が低く、且つ、負荷インピーダンスＺＬの変動量が大きくなり易い電力設定値Ｐの変更に対しては、一旦交流電源１２からの交流電力の出力を停止させる。一方、受電側コントローラ２６は、比較的発生頻度が高く、且つ、負荷インピーダンスＺＬの変動量が小さい充電状態ＳＯＣの変動に対しては、交流電力の出力を継続しつつデューティ比調整処理を実行することで対応する構成とした。これにより、交流電力の出力が頻繁に停止されることを抑制しつつ、電力設定値Ｐの変更と、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣの変動との双方に対して好適に対応することができる。

（８）初期デューティ比Ｄｏは、電力伝送時（詳細には交流電源１２からの電力設定値Ｐの交流電力の出力時）にＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力インピーダンスである変換インピーダンスＺｑが予め定められた特定変換インピーダンスＺｑｔに近づくように、負荷インピーダンスＺＬに対応させて設定されている。換言すれば、初期デューティ比Ｄｏは、電力設定値Ｐ及び充電状態ＳＯＣに関わらず、電力伝送時に変換インピーダンスＺｑが一定値（特定変換インピーダンスＺｑｔ）に近づくように、電力設定値Ｐ及び充電状態ＳＯＣに応じて変動する負荷インピーダンスＺＬに対応させて設定されている。これにより、負荷インピーダンスＺＬの変動に起因する伝送効率の低下等の不都合を抑制することができるため、好適に電力伝送を行うことができる。

（９）送電機器１１は、交流電源１２と送電器１３との間に設けられた１次側インピーダンス変換器３１を備えている。１次側インピーダンス変換器３１の定数は、交流電源１２の出力端からバッテリ２２までのインピーダンスである電源負荷インピーダンスＺｐが予め定められた特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに近づくように特定変換インピーダンスＺｑｔに対応させて設定されている。これにより、特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに対応させて、交流電源１２の定格値を設定することにより、交流電源１２から電力設定値Ｐの交流電力を出力させることができる。

ここで、負荷インピーダンスＺＬの変動によって変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔからずれると、電源負荷インピーダンスＺｐも特定電源負荷インピーダンスＺｐｔからずれる。この場合、ずれ量によっては、交流電源１２から電力設定値Ｐの交流電力が出力されない事態が生じ得る。

これに対して、本実施形態では、既に説明したとおり、電力伝送時には、負荷インピーダンスＺＬの変動に関わらず、変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔとなるように初期デューティ比Ｄｏの設定及びデューティ比Ｄの可変制御が行われるため、上記事態の発生を抑制できる。

なお、上記のように１次側インピーダンス変換器３１の定数が設定されていることに着目すれば、送電器１３と受電器２３との相対位置が基準位置である状況下において変換インピーダンスＺｑを特定変換インピーダンスＺｑｔに近づけることは、電源負荷インピーダンスＺｐを特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに近づけることと等価であると言える。

（１０）受電機器２１は、受電器２３と整流器２４との間に設けられた２次側インピーダンス変換器３２を備えている。２次側インピーダンス変換器３２の定数は、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスが所望の値（例えば特定抵抗値Ｒｏｕｔ）に近づくように、特定変換インピーダンスＺｑｔに対応させて設定されている。これにより、伝送効率の向上等を図ることができる。

かかる構成において、負荷インピーダンスＺＬの変動に対応させて、初期デューティ比Ｄｏの設定、及び、デューティ比Ｄの可変制御が行われることによって、電力伝送時には変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔに近づいている。これにより、負荷インピーダンスＺＬの変動に起因して、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスが所望の値からずれることを抑制できる。よって、非接触の電力伝送を用いたバッテリ２２の充電を好適に行うことができる。

すなわち、上記のように、初期デューティ比Ｄｏの設定及びデューティ比Ｄの可変制御が行われることによって、両インピーダンス変換器３１，３２としては、負荷インピーダンスＺＬの変動を考慮する必要がない。これにより、両インピーダンス変換器３１，３２を負荷インピーダンスＺＬに追従させる必要がない分だけ、両インピーダンス変換器３１，３２の構成の簡素化を図ることができる。

（１１）受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐの交流電力が出力されている状況において、当該電力設定値Ｐに対応させて設定される可変範囲内にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５のインピーダンス（デューティ比Ｄ）を可変制御する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に過度な負担が付与されることを抑制しつつ、負荷インピーダンスＺＬの変動に好適に追従できる。

詳述すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に対して付与される負担は、電力設定値Ｐと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５のインピーダンスとに依存する。このため、両者の組み合わせによっては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に対して過度な負担が付与される場合がある。この場合、上記負担によって何らかの不都合が生じないように、当該負担が最大となる組み合わせに対応させて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の仕様やＤＣ／ＤＣコンバータ２５のインピーダンスの可変範囲を設定することも考えられる。しかしながら、このように仕様や可変範囲を設定すると、コストの増大化や、過度な負担が付与されないにも関わらず可変範囲が不要に制限されるといった不都合等が懸念される。

これに対して、本実施形態では、電力設定値Ｐに対応させて可変範囲を設定することにより、例えば電力設定値Ｐに応じたＤＣ／ＤＣコンバータ２５への負担の変動を考慮して、可変範囲を柔軟に設定することができる。これにより、上記不都合を抑制することができる。よって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５に対して過度な負担が付与されない範囲内で、可能な限り負荷インピーダンスＺＬの変動に対応できる。

なお、インピーダンス変換部としてＤＣ／ＤＣコンバータ２５が採用されている場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５のインピーダンスの可変範囲は、デューティ比Ｄの可変範囲に依存する。

（１２）押し込み充電電力値Ｐ２に対応させて設定される可変範囲（第２下限値Ｄｍｉｎ２〜第２上限値Ｄｍａｘ２）は、通常充電電力値Ｐ１に対応させて設定される可変範囲（第１下限値Ｄｍｉｎ１〜第１上限値Ｄｍａｘ１）よりも広い。これにより、電力設定値Ｐが押し込み充電電力値Ｐ２である場合には、より好適に変換インピーダンスＺｑを所望の値に近づけることができる。

ここで、仮に可変範囲が固定である場合、当該可変範囲は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５への負担が大きくなり易い通常充電電力値Ｐ１に対応させて、比較的狭く設定されることが考えられる。この場合、電力設定値Ｐが押し込み充電電力値Ｐ２である場合には、可変範囲が不要に狭くなるといった不都合が生じる。

これに対して、本実施形態では、上記のように電力設定値Ｐに応じて可変範囲を設定することにより、電力設定値Ｐが押し込み充電電力値Ｐ２である場合には、より好適に変換インピーダンスＺｑを所望の値に近づけることができる。

（１３）可変範囲は、電力設定値Ｐと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品の定格値とに基づいて設定される。詳細には、デューティ比Ｄの下限値Ｄｍｉｎは、交流電源１２の出力電力値が電力設定値Ｐである場合にＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品に印加される電圧値が当該構成部品の定格電圧値と同一又はそれよりも所定のマージン分だけ低い値となるように設定されている。同様に、デューティ比Ｄの上限値Ｄｍａｘは、交流電源１２の出力電力値が電力設定値Ｐである場合にＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品を流れる電流値が当該構成部品の定格電流値と同一又はそれよりも所定のマージン分だけ低い値となるように設定されている。これにより、デューティ比Ｄが可変範囲内にてどのように可変制御されても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品に対して過度な負担が付与されることは生じにくい。よって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品を好適に保護することができる。なお、過度な負担とは、例えば上記構成部品に対して当該構成部品の定格電圧値を超えるような過度な電圧が印加されたり、上記構成部品に対して当該構成部品の定格電流値を超えるような過度な電流が流れたりすることである。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 初期デューティ比Ｄｏは、電力設定値Ｐ又は充電状態ＳＯＣのいずれか一方に基づいて導出されてもよい。要は、初期デューティ比Ｄｏは、電力設定値Ｐ及び充電状態ＳＯＣの少なくとも一方に基づいて導出されればよい。

○ １次側インピーダンス変換器３１を省略してもよい。この場合、初期デューティ比Ｄｏは、電力伝送時に電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに近づくように、負荷インピーダンスＺＬに対応させて設定されてもよい。これにより、負荷インピーダンスＺＬの変動に関わらず、電力伝送時の電源負荷インピーダンスＺｐを特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに近づけることができる。よって、交流電源１２から電力設定値Ｐの交流電力を安定して出力することができる。

詳述すると、既に説明した通り、交流電源１２は、まず出力電圧値が電力設定値Ｐに対応する初期電圧値となるように動作する。当該初期電圧値は、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔである場合に対応させて設定されている。このため、仮に、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔから大きくずれている場合、交流電力の出力開始時における交流電源１２の出力電力値は電力設定値Ｐから大きくずれてしまう。この場合、交流電源１２の出力電力値を電力設定値Ｐに近づける調整に要する時間が長くなり、出力電力値がなかなか安定しない等といった不都合が生じ得る。

これに対して、上記のように電力伝送時に電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに近づくことができる状態で交流電源１２の動作が開始されることにより、上記不都合を抑制することができ、それを通じて交流電源１２の出力電力値の安定化が可能となる。

○ 実施形態では、受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑを把握し、その把握結果に基づいてデューティ比Ｄの可変制御を行う構成であったが、これに限られない。例えば、図９に示すように、送電機器１１は、電源負荷インピーダンスＺｐを測定する電源負荷インピーダンス測定器６０を備えていてもよい。電源負荷インピーダンス測定器６０は、交流電源１２の出力電圧値及び出力電流値を測定し、その測定結果から電源負荷インピーダンスＺｐを測定する。そして、電源負荷インピーダンス測定器６０は、その測定結果を送電側コントローラ１４に送信する。これにより、送電側コントローラ１４は電源負荷インピーダンスＺｐを把握可能となっている。

かかる構成において、受電側コントローラ２６は、電源負荷インピーダンスＺｐに基づいて、デューティ比Ｄの可変制御を行ってもよい。詳細には、図１０に示すように、受電側コントローラ２６は、ステップＳ３０２の処理の実行後、ステップＳ６０１にて、現在の電源負荷インピーダンスＺｐを把握する。詳細には、受電側コントローラ２６は、送電側コントローラ１４に対して、現在の電源負荷インピーダンスＺｐの要求信号を送信する。送電側コントローラ１４は、上記要求信号を受信した場合には、電源負荷インピーダンス測定器６０の測定結果に関する情報を受電側コントローラ２６に送信する。受電側コントローラ２６は、その情報を受信することにより、現在の電源負荷インピーダンスＺｐを把握する。

その後、受電側コントローラ２６は、ステップＳ６０２では、ステップＳ６０１にて把握された電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔと一致しているか否かを判定する。受電側コントローラ２６は、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔと一致している場合には、本デューティ比調整処理を終了する。一方、受電側コントローラ２６は、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔと異なっている場合には、ステップＳ６０３に進み、電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔよりも小さいか否かを判定する。

かかる構成によれば、デューティ比Ｄは、設定された可変範囲（下限値Ｄｍｉｎ〜上限値Ｄｍａｘ）内で、可能な限り電源負荷インピーダンスＺｐが特定電源負荷インピーダンスＺｐｔに近づくように可変制御される。

○ 交流電源１２は、電源負荷インピーダンス測定器６０によって測定される交流電源１２の出力電圧値及び出力電流値に基づいて出力電力値を把握し、当該出力電力値が電力設定値Ｐに近づくように出力電圧値を調整する構成であってもよい。

○ 電流センサ５０は、受電器２３と２次側インピーダンス変換器３２との間の電力伝送経路上の電流値を検出してもよい。この場合、受電側コントローラ２６は、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスを把握できる。かかる構成においては、受電側コントローラ２６は、交流電源１２から電力設定値Ｐの交流電力の出力中、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスが一定値（例えば特定抵抗値Ｒｏｕｔ）となるように、デューティ比Ｄの可変制御を行ってもよい。この場合、デューティ比Ｄの可変制御によって、２次側インピーダンス変換器３２の定数のばらつきや整流器２４のインピーダンスのばらつきに対応できる。

同様に、電流センサ５０は、２次側インピーダンス変換器３２と整流器２４との間の電力伝送経路上の電流値を検出してもよい。要は、電流センサ５０は、受電器２３の出力端からＤＣ／ＤＣコンバータ２５の入力端までの電力伝送経路上のいずれかの電流値を検出すればよい。なお、電流センサ５０が交流電流を検出する構成においては、電流センサ５０によって検出される電流値とは例えば実効値である。

○ 電力設定値Ｐの変更態様は任意である。例えば、受電側コントローラ２６は、電力設定値Ｐの変更条件が成立した場合、送電側コントローラ１４に対して、所定期間が経過するごとに所定量δＰずつ電力設定値Ｐを変更する指示を行い、段階的に電力設定値Ｐを通常充電電力値Ｐ１から押し込み充電電力値Ｐ２に近づけるようにしてもよい。この場合、所定量δＰが通常充電電力値Ｐ１と押し込み充電電力値Ｐ２との差よりも小さいため、電力設定値Ｐの変更に伴う負荷インピーダンスＺＬの変動量が小さい。このため、受電側コントローラ２６は、交流電力の出力を継続しつつ、デューティ比調整処理を実行することにより電力設定値Ｐの変更に追従してもよい。

なお、上記構成に代えて、受電側コントローラ２６は、所定量δＰであっても電力設定値Ｐを変更しようとする度に、交流電力の出力の中断、並びに、初期デューティ比Ｄｏの再導出及び再設定を行ってもよい。

○ ２次側インピーダンス変換器３２の定数を可変に構成してもよい。この場合、受電側コントローラ２６は、交流電源１２の動作が開始される前に、２次側インピーダンス変換器３２の定数の初期値を導出し、２次側インピーダンス変換器３２の定数を、その導出された初期値に設定するとよい。上記初期値は、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスが一定値（例えば特定抵抗値Ｒｏｕｔ）となるように、電力設定値Ｐ等に対応させて設定されているとよい。本別例においては、２次側インピーダンス変換器３２が「インピーダンス変換部」に対応する。なお、本別例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５を省略してもよい。

ちなみに、受電側コントローラ２６は、初期値の導出前の２次側インピーダンス変換器３２の定数と、新たに導出された初期値とが同一である場合であっても、２次側インピーダンス変換器３２の定数を、導出された初期値に設定する制御を行ってもよい。つまり、「初期値制御」は、調整パラメータを同一の値に再設定する態様を含む。

なお、２次側インピーダンス変換器３２の定数を可変にするための具体的な構成は任意である。例えば、２次側インピーダンス変換器３２が可変インダクタ及び可変キャパシタの少なくとも一方を備えていてもよい。かかる構成において、初期値設定とは、２次側インピーダンス変換器３２の定数が導出された初期値となるように、可変インダクタ及び可変キャパシタの少なくとも一方を制御することである。本構成における「調整パラメータ」とは、可変インダクタのインダクタンス及び可変キャパシタのキャパシタンスの少なくとも一方である。

また、２次側インピーダンス変換器３２は、定数が相違する複数のＬＣ回路と、複数のＬＣ回路のうちいずれかを介して電力伝送が行われるように電力伝送経路を切り替える切替リレーとを備えている構成であってもよい。かかる構成において、初期値設定とは、導出された初期値に最も近い定数のＬＣ回路を介して交流電力が伝送されるように切替リレーを制御することである。本構成における「調整パラメータ」とは、切替リレーの切替態様である。

○ １次側インピーダンス変換器３１の定数が可変に構成されていてもよい。この場合、１次側インピーダンス変換器３１の定数の初期値が、充電状態ＳＯＣ及び電力設定値Ｐの少なくとも一方に基づいて導出され、且つ、１次側インピーダンス変換器３１の定数が上記初期値に設定されてから、交流電源１２の動作が開始されてもよい。つまり、インピーダンス変換部とは、交流電源１２からバッテリ２２までの間に設けられていればよく、送電機器１１及び受電機器２１のいずれに設けられていてもよい。

○ 電力設定値Ｐの変更条件は、充電状態ＳＯＣが第５充電状態ＳＯＣ５となることに限られず、任意である。
ここで、変更条件によっては、同一充電状態ＳＯＣに対して複数の電力設定値Ｐが設定される場合が生じ得る。この場合、初期値マップ２６ａには、同一充電状態ＳＯＣに対して複数の電力設定値Ｐが対応付けられて設定されており、且つ、それに対応させて複数の初期デューティ比Ｄｏが対応付けられて設定されているとよい。要は、初期値マップ２６ａは、充電状態ＳＯＣと電力設定値Ｐとから初期デューティ比Ｄｏが一義的に導出することができるように構成されていればよく、その具体的な態様は使用態様等に対応して設定されていればよい。

○ 可変範囲は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の構成部品の定格値に基づいて設定されていたが、これに限られない。例えば可変範囲は、初期デューティ比Ｄｏを中間値とする予め定められた規定量の可変幅を有する範囲としてもよい。この場合、デューティ比Ｄの可変制御に要する時間の短縮化を図ることができる。これにより、一連の充電制御処理のスムーズな進行を実現できる。換言すれば、デューティ比調整処理の処理時間が長くなることに起因する不都合、例えば電力設定値Ｐの変更条件が成立したタイミングから、電力設定値Ｐが変更されるまでのタイムラグが長くなること等を抑制できる。

ちなみに、既に説明した通り、初期デューティ比Ｄｏは電力設定値Ｐに基づいて導出される。このため、上記のように設定される可変範囲も、電力設定値Ｐに対応しているものと言える。

○ 電力設定値Ｐは、２種類に限られず、３種類以上であってもよい。例えば、交流電源１２は、押し込み充電電力値Ｐ２よりも小さい電力値であって、送電器１３と受電器２３との位置合わせに用いられる位置合わせ電力値の交流電力を出力可能に構成されていてもよい。この場合、受電側コントローラ２６は、交流電源１２が位置合わせ電力値の交流電力を出力するように動作している状況において、例えば電流センサ５０の検出結果等に基づいて、送電器１３と受電器２３とが電力伝送可能な位置に配置されているか否かを判定してもよい。

受電側コントローラ２６は、交流電源１２が位置合わせ電力値の交流電力を出力するように動作している場合、電力伝送時に変換インピーダンスＺｑが特定変換インピーダンスＺｑｔとは異なる値、例えば特定変換インピーダンスＺｑｔよりも低い所定値となるように、初期デューティ比Ｄｏを設定してもよい。その後、受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑが上記所定値と異なっている場合には、変換インピーダンスＺｑが上記所定値に近づくように、上記初期デューティ比Ｄｏが含まれた規定量の可変幅を有する可変範囲内にてデューティ比Ｄを可変制御してもよい。

○ 押し込み充電電力値Ｐ２に対応させて設定される可変範囲（第２下限値Ｄｍｉｎ２〜第２上限値Ｄｍａｘ２）が、通常充電電力値Ｐ１に対応させて設定される可変範囲（第１下限値Ｄｍｉｎ１〜第１上限値Ｄｍａｘ１）よりも狭くてもよい。

○ ステップＳ３０７におけるデューティ比Ｄの上昇態様は任意である。例えば、受電側コントローラ２６は、変換インピーダンスＺｑと特定変換インピーダンスＺｑｔとの差分に対応させて、上昇量を可変させる構成であってもよいし、上記差分に関わらず一定量ずつ上昇させる構成であってもよい。ステップＳ３０９の処理についても同様である。

○ 実施形態では、可変範囲の下限値Ｄｍｉｎと上限値Ｄｍａｘとの双方が、電力設定値Ｐに対応させて設定されていたが、これに限られない。例えば、下限値Ｄｍｉｎ及び上限値Ｄｍａｘのうち一方のパラメータが電力設定値Ｐに対応させて設定され、他方のパラメータが設定可能なデューティ比Ｄの最小値又は最大値に設定されてもよい。この場合、上限値マップ２６ｂ及び下限値マップ２６ｃのうち上記他方のパラメータに対応するマップを省略してもよい。

○ 送電側コントローラ１４が初期値制御やデューティ比調整処理を実行してもよい。この場合、受電側コントローラ２６は、充電状態ＳＯＣ等の必要な情報を適宜送電側コントローラ１４に送信するとよい。そして、送電側コントローラ１４は、初期デューティ比Ｄｏ等を導出した場合には、その導出した初期デューティ比Ｄｏでスイッチング素子４５が周期的にＯＮ／ＯＦＦ動作するように受電側コントローラ２６に指示を出し、受電側コントローラ２６は、その指示に基づいて、スイッチング素子４５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うとよい。

すなわち、初期値制御の実行主体、及び、交流電力の出力中におけるインピーダンス変換部の調整パラメータ（デューティ比Ｄ）の可変制御の実行主体は、受電側コントローラ２６に限られず、送電側コントローラ１４であってもよいし、各コントローラ１４，２６とは別の専用コントローラであってもよい。換言すれば、初期値制御部は、送電機器１１及び受電機器２１のいずれに設けられていてもよい。

○ ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の具体的な回路構成は、実施形態のものに限られず任意であり、例えばスイッチング素子を複数有する構成であってもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、昇圧型に限られず、降圧型又は昇降圧型であってもよい。

○ 各インピーダンス変換器３１，３２の具体的な回路構成は任意である。例えば、１次側インピーダンス変換器３１は、第１インダクタ３１ｂを省略した逆Ｌ型のＬＣ回路等であってもよいし、２次側インピーダンス変換器３２は、第２インダクタ３２ｂを省略したＬ型のＬＣ回路等であってもよい。また、各インピーダンス変換器３１，３２は、π型、Ｔ型などであってもよい。

○ 送電機器１１に設けられるインピーダンス変換器の数、及び、受電機器２１に設けられるインピーダンス変換器の数は任意であり、例えば２以上であってもよい。
○ 交流電源１２が電力源である構成において、各インピーダンス変換器３１，３２は、インピーダンス整合を行うものであってもよい。例えば、２次側インピーダンス変換器３２は、２次側インピーダンス変換器３２の入力インピーダンスが受電器２３の出力端から交流電源１２までのインピーダンスと整合するようにインピーダンス変換を行うものであってもよい。

○ また、１次側インピーダンス変換器３１は、力率が改善される（リアクタンスが０に近づく）ようにインピーダンス変換を行うものであってもよい。
○ 各インピーダンス変換器３１，３２の少なくとも一方を省略してもよい。

○ 交流電源１２は、電圧源であったが、電力源、電流源であってもよい。
○ 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。

○ 送電器１３と受電器２３とは同一の構成であったが、これに限られず、異なる構成であってもよい。
○ 各コンデンサ１３ｂ，２３ｂ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、１次側コイル１３ａと１次側コンデンサ１３ｂとは並列に接続されていたが、これに限られず、両者は直列に接続されていてもよい。同様に、２次側コイル２３ａと２次側コンデンサ２３ｂとは、直列に接続されていてもよい。

○ 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を含む共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する１次側結合コイルとを有してもよい。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を含む共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する２次側結合コイルとを有してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）前記変更制御は、前記電力設定値に対応させて設定される可変範囲内にて前記調整パラメータを変更する制御である請求項７に記載の受電機器。

（ロ）前記交流電源は、前記電力設定値の交流電力として、第１電力設定値の交流電力と前記第１電力設定値よりも小さい第２電力設定値の交流電力とを出力可能に構成されており、前記第２電力設定値に対応させて設定される前記可変範囲は、前記第１電力設定値に対応させて設定される前記可変範囲よりも広い（イ）に記載の受電機器。

（ハ）前記初期値制御を行う初期値制御部と、前記初期値制御が行われた後に前記電力設定値の交流電力の出力が開始されるように前記交流電源に指示する指示部とを備えている請求項１〜７及び（イ），（ロ）のうちいずれか一項に記載の受電機器。

１０…非接触電力伝送装置、１１…送電機器、１２…交流電源、１３ａ…１次側コイル、２１…受電機器、２２…バッテリ、２３ａ…２次側コイル、２４…整流器（ＡＣ／ＤＣ変換部）、２５…ＤＣ／ＤＣコンバータ（インピーダンス変換部）、２６…受電側コントローラ、２６ａ…初期値マップ、２７…ＳＯＣセンサ、４５…スイッチング素子、５０…電流センサ、Ｐ…電力設定値、Ｄ…デューティ比、Ｄｏ…初期デューティ比、ＳＯＣ…充電状態、ＳＧ１…出力要求信号、Ｚｐｔ…特定電源負荷インピーダンス、Ｚｑｔ…特定変換インピーダンス。

Claims (8)

1. 電力設定値に関する情報を含む出力要求信号が入力された場合に当該電力設定値の交流電力を出力するように動作する交流電源と前記交流電力が入力される１次側コイルとを有する送電機器から、非接触で前記交流電力を受電可能な受電機器において、
   前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、
   前記２次側コイルによって受電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、
   前記直流電力が入力されるバッテリと、
   前記バッテリの充電状態を検出する検出部と、
   前記２次側コイルから前記バッテリまでの間に設けられ、調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部と、
   を備え、
   前記交流電源の動作が開始される前に、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に基づいて前記調整パラメータの初期値を導出し、且つ、前記調整パラメータを、導出された前記初期値に設定する初期値制御が行われ、
   前記初期値制御が行われた後に、前記電力設定値の交流電力が出力されるように前記交流電源の動作が開始されることを特徴とする受電機器。
2. 前記初期値は、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の双方に基づいて導出される請求項１に記載の受電機器。
3. 前記初期値制御では、前記バッテリの充電状態及び前記電力設定値の少なくとも一方と前記初期値との関係を示すデータを用いることによって、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に対応する前記初期値が導出される請求項１に記載の受電機器。
4. 前記初期値は、電力伝送時に前記インピーダンス変換部の入力インピーダンスが予め定められた特定変換インピーダンスに近づくように、前記バッテリのインピーダンスに対応させて設定されている請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の受電機器。
5. 前記初期値は、電力伝送時に前記交流電源の出力端から前記バッテリまでのインピーダンスが予め定められた特定電源負荷インピーダンスに近づくように、前記バッテリのインピーダンスに対応させて設定されている請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の受電機器。
6. 前記インピーダンス変換部は、前記ＡＣ／ＤＣ変換部と前記バッテリとの間に設けられ、周期的にＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子を有するＤＣ／ＤＣコンバータを含み、
   前記初期値制御は、前記交流電源の動作が開始される前に、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に基づいて、前記調整パラメータの初期値として前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比の初期値である初期デューティ比を導出し、且つ、その導出された前記初期デューティ比で前記スイッチング素子を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることである請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の受電機器。
7. 前記交流電源から前記電力設定値の交流電力が出力されている状況において、前記調整パラメータを前記初期値から変更する変更制御が行われる請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の受電機器。
8. 電力設定値に関する情報を含む出力要求信号が入力された場合に当該電力設定値の交流電力を出力するように動作する交流電源と、
   前記交流電力が入力される１次側コイルと、
   前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、
   前記２次側コイルによって受電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、
   前記直流電力が入力されるバッテリと、
   前記バッテリの充電状態を検出する検出部と、
   前記交流電源から前記バッテリまでの間に設けられ、調整パラメータの可変制御によりインピーダンスが可変に構成されたインピーダンス変換部と、
   前記交流電源の動作が開始される前に、前記検出部の検出結果及び前記電力設定値の少なくとも一方に基づいて前記調整パラメータの初期値を導出し、且つ、前記調整パラメータを、導出された前記初期値に設定する初期値制御を行う初期値制御部と、
   を備え、
   前記交流電源は、前記初期値制御部による前記初期値制御が行われた後に、前記電力設定値の交流電力を出力するように動作を開始することを特徴とする非接触電力伝送装置。