JP6252334B2 - 非接触給電システム - Google Patents

Description

本発明は、送電側共振回路から受電側共振回路へ非接触で送電する非接触給電システムに関する。

従来、送電側コイルと受電側コイルとを対にして用い、送電側コイルから受電側コイルに非接触で送電する非接触給電システムとして、例えば特許文献１に開示されている非接触給電システムがある。この非接触給電システムは、給電対象としての車両に車両外部から非接触で給電を行い、それにより車載バッテリを充電するシステムである。非接触給電システムは、送電側コイル及び送電側コンデンサから構成される送電側共振回路と、受電側コイル及び受電側コンデンサから構成される受電側共振回路を備えている。

送電側コイルは、駐車スペースの地表面の所定位置に設置され、交流が供給されることで交番磁束を発生する。受電側コイルは、車両の底部に設置され、駐車スペースに車両を駐車したときに、上下方向に間隔をあけて送電側コイルと対向して配置され、送電側コイルが発生した交番磁束と鎖交することで電磁誘導によって交流を発生させる。

特開２０１２−１０５５０３号公報

上記非接触給電システムにおいて、誤動作や、送電側制御部と受電側制御部との間での通信遅延が生じると、受電側共振回路が電力を受電するのに適していない状況下で送電側共振回路から受電側共振回路に電力が送電されることが考えられる。また、送電側共振回路から過剰な電力が受電側共振回路に送電されることが考えられる。このように、不適な状態で送電側共振回路から受電側共振回路に電力が送電されると、受電側共振回路に、過電圧や過電流が加わるおそれが生じる。

本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、受電側共振回路について適正な保護を図ることができる非接触給電システムを提供することを目的とする。

本発明は、送電側コイル（３７）及び送電側コンデンサ（３６）を備え、交流電力が供給されることで前記送電側コイルにおいて磁束を発生させる送電側共振回路（１７）と、受電側コイル（３８）及び受電側コンデンサ（３９）を備え、前記送電側コイルにおいて発生した磁束が鎖交することで交流電力を受電する受電側共振回路（１９）と、を備える非接触給電システム（１０）において、前記受電側共振回路の出力側に設けられ、リアクトル（４０，４１）を備える受電側フィルタ回路（２２）と、前記受電側共振回路と前記リアクトルとが含まれる閉回路を構成する開閉手段（９０，９１）と、前記開閉手段を一時的に閉状態とする旨を指令し、その状態で前記送電側共振回路から前記受電側共振回路へのテスト送電を実施するテスト送電実施手段（８０）と、前記テスト送電実施手段によるテスト送電が実施されている状態で前記受電側共振回路から出力される電力に基づいて、前記開閉手段の異常の有無を判定する異常判定手段（８０）と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、不適な状態で送電側共振回路から受電側共振回路へ送電される場合に、開閉手段を閉状態にすることで、受電側共振回路の共振周波数を送電側共振回路の共振周波数からずらし、送電側共振回路から受電側共振回路へ供給される電力を抑制する。またこのとき、送電側共振回路から受電側共振回路へ供給される電力がリアクトルにおいて消費される。

ここで、開閉手段に常時開異常が生じていた場合、受電側共振回路とリアクトルとで閉回路を構成することができず、受電側共振回路から過大な電力が出力されることを抑制できないという不都合が生じる。そこで、開閉手段を一時的に閉状態とする旨を指令し、その状態で送電側共振回路から受電側共振回路へのテスト送電を実施する。開閉手段が正常に動作する状態で開閉手段を閉状態とする旨を指令すると、受電側共振回路の共振周波数が送電側共振回路の共振周波数からずれ、受電側共振回路から電力が出力されなくなる。また、開閉手段に異常が生じている状態で開閉手段を閉状態とする旨を指令すると、開閉手段が閉状態にならない。このため、受電側共振回路の共振周波数と送電側共振回路の共振周波数とが等しい状態のままとなり、送電側共振回路から受電側共振回路への送電が実施される結果、受電側共振回路から電力が出力される。

つまり、開閉手段の異常の有無に応じて、受電側共振回路の出力が異なることになるため、受電側共振回路から出力される電力に基づいて、開閉手段の異常を好適に判定することができる。そのため、開閉手段に異常が生じたまま送電が実施されることを防止でき、その結果、受電側共振回路及び受電側共振回路の出力側に過電圧や過電流が加わることを抑制できる。

第１実施形態における非接触給電システムを表す電気的構成図。 第１実施形態における送電テスト処理を表すフローチャート。 第２実施形態における非接触給電システムを表す電気的構成図。 第２実施形態における送電テスト処理を表すフローチャート。 変形例における非接触給電システムを表す電気的構成図。 変形例における非接触給電システムを表す電気的構成図。

（第１実施形態）
本実施形態における非接触給電システムは、商用電源から電力を供給され受電装置に対して非接触で電力を送電する送電装置、及び、送電装置から非接触で電力を受電する受電装置を備える。受電装置は、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載され、車載バッテリに対して電力を出力することで、車載バッテリを充電するものである。また、送電装置は、車両が駐車される駐車スペースに設けられている。

図１に本実施形態における非接触給電システム１０を示す。非接触給電システム１０は、直流電源１１から供給される電力を送電装置１２から車両に搭載された受電装置１３に対して非接触で送電する。そして、受電装置１３は、送電された電力を車載バッテリ１４に対して出力し、充電を行う。

送電装置１２は、直流電源１１から供給される電力を降圧する降圧回路１５、降圧回路１５から出力される直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ回路１６、及び、交流電力を受電装置１３に対して出力する送電側共振回路１７を備える。また、インバータ回路１６から入力される交流電力から所定の周波数域の交流電力以外を除去し、送電側共振回路１７に出力する送電側フィルタ回路１８を備える。

受電装置１３は、送電側共振回路１７から電力を供給される受電側共振回路１９、受電側共振回路１９から供給される交流電力を全波整流する整流回路２０、及び、整流回路２０から供給される電力を所定の電圧に昇圧する昇圧回路２１を備える。また、受電側共振回路１９から入力される交流電力から所定の周波数域の交流電力以外を除去し、整流回路２０に出力する受電側フィルタ回路２２を備える。

降圧回路１５は、周知の降圧チョッパ回路であり、直流電源１１に接続されている。降圧回路１５は、直流電源１１から供給される電力を平滑化するコンデンサ２３、電力を蓄積するリアクトル２４、出力電圧を平滑化するコンデンサ２５、出力電圧を調整するスイッチ２６、及び、スイッチ２６がオフ状態にされている場合にリアクトル２４に対して電流を流すためのダイオード２７を備える。なお、スイッチ２６は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、コレクタとエミッタとの間に逆並列に接続されているダイオード成分を備えている。

インバータ回路１６は、周知のフルブリッジ型のインバータ回路であり、降圧回路１５の出力側に設けられている。インバータ回路１６は、スイッチ２８〜３１を備え、スイッチ２８〜３１が交互にオンオフされることで、降圧回路１５から供給される直流電力を所定の周波数の交流電力に変換する。なお、スイッチ２８〜３１は、ＩＧＢＴである。

送電側共振回路１７は、送電側コンデンサ３６及び送電側コイル３７が並列接続されて構成されている。また、受電側共振回路１９は、受電側コイル３８及び受電側コンデンサ３９が並列接続されて構成されている。

送電側コイル３７及び受電側コイル３８はそれぞれ平板状の樹脂に封止されており、送電側コイル３７及び送電側コイル３７を封止する樹脂で送電パッドを構成し、受電側コイル３８及び受電側コイル３８を封止する樹脂で受電パッドを構成している。送電パッドは駐車スペースの地表面の所定の位置に設けられており、また、受電パッドは車両の底部に設けられている。駐車スペースに車両が駐車されたときに、送電パッドと受電パットとが上下方向に所定間隔で対向して配置される。そして、その対向状態で送電側コイル３７に交流電力を流し、その交流電力によって発生した交番磁束が受電側コイル３８と鎖交することで、電磁誘導によって受電側コイル３８に交流電力を発生させる。

送電側コイル３７及び受電側コイル３８の誘導成分の大きさ、並びに、送電側コンデンサ３６及び受電側コンデンサ３９の容量成分の大きさは、送電パッドと受電パッドとが所定の対向状態とされたときに、インバータ回路１６の力率が１又は１に近い値となるように設定されている。

整流回路２０は、４つのダイオード４４〜４７を備えるフルブリッジ型の全波整流回路であり、受電側共振回路１９から供給される交流電力を直流に変換する。

昇圧回路２１は、周知の昇圧チョッパ回路であり、整流回路２０の出力側に接続され、整流回路２０から出力される電力を昇圧して車載バッテリ１４に出力する。昇圧回路２１は、整流回路２０から供給される電力を平滑化するコンデンサ４８、電力を蓄積するリアクトル４９、出力電圧を平滑化するコンデンサ５０、出力電圧を調整するスイッチ５１、及び、スイッチ５１がオフ状態とされている場合に電流が流れるダイオード５２を備える。なお、スイッチ５１は、ＩＧＢＴである。

昇圧回路２１の２つの出力端子と車載バッテリ１４との間には、メインリレー５３，５４がそれぞれ設けられている。メインリレー５３，５４は、オフ状態とされることで、受電装置１３と車載バッテリ１４との接続を遮断状態にする。車載バッテリ１４の充電時において、メインリレー５３，５４は原則的にオン状態とされている。

送電側フィルタ回路１８は、リアクトル３２，３３及びコンデンサ３４，３５を備えるバンドパスフィルタであり、インバータ回路１６及び送電側共振回路１７の間に設けられている。送電側フィルタ回路１８において、リアクトル３２及びコンデンサ３４、リアクトル３３及びコンデンサ３５はそれぞれ直列接続されている。そして、インバータ回路１６の出力端子の一方にコンデンサ３４が接続され、他方にコンデンサ３５が接続されている。つまり、リアクトル３２及びコンデンサ３４から構成されるバンドパスフィルタと、リアクトル３３及びコンデンサ３５から構成されるバンドパスフィルタとが並列接続されることで、送電側フィルタ回路１８を構成している。

受電側フィルタ回路２２は、リアクトル４０，４１及びコンデンサ４２，４３を備えるバンドパスフィルタであり、受電側共振回路１９及び整流回路２０の間に設けられている。受電側フィルタ回路２２において、リアクトル４０及びコンデンサ４２、リアクトル４１及びコンデンサ４３はそれぞれ直列接続されている。そして、受電側共振回路１９の出力端子の一方にリアクトル４０が接続され、他方にリアクトル４１が接続されている。つまり、リアクトル４０及びコンデンサ４２から構成されるバンドパスフィルタと、リアクトル４１及びコンデンサ４３から構成されるバンドパスフィルタとが並列接続されることで、受電側フィルタ回路２２を構成している。

上記並列接続されているバンドパスフィルタのそれぞれの共振周波数（通過帯域）が、インバータ回路１６から出力される交流電力の周波数になるように、リアクトル３２，３３，４０，４１の誘導成分の大きさ、及び、コンデンサ３４，３５，４２，４３の容量成分の大きさが決定されている。また、送電側フィルタ回路１８及び受電側フィルタ回路２２において、それぞれ２つのバンドパスフィルタを並列接続することで、バンドパスフィルタにおける発熱を分散させることができる。

また、送電装置１２には、送電装置１２の制御を行う送電側制御部６０が設けられており、受電装置１３には、受電装置１３の制御を行う受電側制御部７０が設けられている。送電側制御部６０は、降圧回路１５及びインバータ回路１６の制御を行う。受電側制御部７０は、昇圧回路２１の制御を行う。

また、車両には、ＥＣＵ８０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）及び充電開始ボタン（図示略）が設けられている。車両の停車中において、充電開始ボタンがユーザにより押されると、ＥＣＵ８０は送電装置１２から受電装置１３に対する送電を開始する。具体的には、ＥＣＵ８０は、制御部６０，７０に対して指令を行い、また、メインリレー５３，５４のオンオフの制御を行う。なお、制御部６０，７０及びＥＣＵ８０は、演算装置であるＣＰＵ、主記憶装置であるＲＡＭなどを備えるマイクロコンピュータである。また、送電側制御部６０とＥＣＵ８０との通信は無線、受電側制御部７０とＥＣＵ８０との通信は有線により行われる。

ここで、送電装置１２から受電装置１３に対する送電の際に、車載バッテリ１４に異常が生じると、ＥＣＵ８０は、車載バッテリ１４に対する充電を停止させる。具体的には、ＥＣＵ８０は、メインリレー５３，５４をオフ状態にし、送電側制御部６０及び受電側制御部７０に対して、電力出力を停止するように指令を行う。この場合、ＥＣＵ８０から送電側制御部６０に対する指令信号の遅延に伴い、メインリレー５３，５４がオフ状態にされた後に送電装置１２から受電装置１３に対する送電が継続されることが生じ得る。その結果、整流回路２０や昇圧回路２１に過電圧が印加され、受電装置１３の素子に損傷が生じるおそれがある。

また、送電装置１２から受電装置１３に対する送電の際に、送電装置１２に異常が生じ、送電装置１２から受電装置１３に対して過剰な電力が送電されることが懸念される。この場合、整流回路２０、昇圧回路２１及び車載バッテリ１４に対して過電圧が印加されてしまう。

上記の問題を鑑み、受電側フィルタ回路２２に対して、開閉手段としての保護スイッチ９０が設けられている。保護スイッチ９０は、受電側フィルタ回路２２のリアクトル４０の整流回路２０側の端子及びリアクトル４１の受電側共振回路１９側の端子に接続されている。言い換えると、受電側共振回路１９とリアクトル４０とを接続し閉回路を形成する経路上に保護スイッチ９０が設けられている。保護スイッチ９０は、常閉式のスイッチであり、受電側制御部７０によって制御されている。車載バッテリ１４に対する充電時において、保護スイッチ９０はオフ状態とされる。

送電に不適な状態で送電装置１２から受電装置１３に対する送電が実施されると、保護スイッチ９０がオン状態とされ、受電側共振回路１９とリアクトル４０とで閉回路が構成される。閉回路が形成されると受電側共振回路１９の共振周波数がずれ、送電側共振回路１７と受電側共振回路１９との結合係数が低下し、受電側共振回路１９に供給される電力が低下する。また、保護スイッチ９０がオン状態にされると、受電側共振回路１９に供給される電力がリアクトル４０に流れ、その電力がリアクトル４０において消費される。このように保護スイッチ９０をオン状態にすることでフェールセーフ処理を行い、受電装置１３や車載バッテリ１４に過電圧及び過電流が生じることを抑制することができる。

さらに、本実施形態におけるＥＣＵ８０は、送電装置１２から受電装置１３に対する送電が開始される前に保護スイッチ９０が正常に動作するか否かを判定する。このように保護スイッチ９０の異常判定を行うことで、保護スイッチ９０によるフェールセーフ処理を確実に行うことが可能になる。

保護スイッチ９０の異常判定として、保護スイッチ９０がオン状態になるように制御しながら、車載バッテリ１４に対する充電時より小さいテスト電力を送電装置１２から送電させる。そして、昇圧回路２１の入力側電圧（コンデンサ４８の端子間電圧）を検出し、その検出値が所定値以下だった場合に、保護スイッチ９０が正常に動作していると判定する。また、昇圧回路２１の入力側電圧の検出値が所定値より大きい場合に、保護スイッチ９０に常時開異常が生じていると判定する。

図２に、送電テスト処理を表すフローチャートを示す。本処理はＥＣＵ８０によって、車両の停車中に所定周期で行われる。

ステップＳ１１において、テスト実施期間であるか否かを判定する。テスト実施期間であるか否かは、充電開始ボタンがユーザによって押下されたか否かに基づき判定する。テスト実施期間でないと判定されると（Ｓ１１：ＮＯ）、処理を終了する。テスト実施期間であると判定されると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２において、送電側制御部６０とＥＣＵ８０との通信経路の確立が完了しているか否かを判定する。ここで、通信経路の確立とは、送電側制御部６０とＥＣＵ８０とが互いに情報を通信可能な状態にすることをいう。通信経路の確立が完了していない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、処理を終了する。

送電側制御部６０とＥＣＵ８０との通信経路が確立している場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３において、受電側制御部７０に対してテスト指令を送信済みか否かを判定する。ここで、テスト指令とは、受電装置１３が保護スイッチ９０の異常判定を開始するのに好適な状態となるように受電側制御部７０に対して送信される指令のことである。テスト指令が未送信の場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、受電側制御部７０に対してテスト指令を送信する。受電側制御部７０は、テスト指令を受信すると、保護スイッチ９０をオン状態にするとともに、受電装置１３が保護スイッチ９０の異常判定に好適な状態に移行したことを表す信号をＥＣＵ８０に対して送信する。

テスト指令が送信済みであると判定されると（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１５において、受電装置１３がテスト状態に移行したことを確認済みか否かを判定する。受電装置１３がテスト状態に移行したことを確認していない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ１６において、受電側制御部７０からテスト状態に移行したことを表す信号を受信しているか否かを判定する。

受電側制御部７０からテスト状態に移行したことを表す信号を受信している場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１７において、送電側制御部６０に対して、テスト電力の送電指令を送信する。指令を受けた送電側制御部６０は、降圧回路１５及びインバータ回路１６を制御して、送電側共振回路１７からテスト電力の送電を実施する。ここで、テスト電力は、車載バッテリ１４を充電する場合に送電装置１２から送電される電力（例えば、３ｋＷ）に比べて低い値（例えば、５０Ｗ）に設定されている。テスト電力の送電は一時的なものであり、例えば、１秒間実施される。受電側制御部７０からテスト状態に移行したことを表す信号を受信していない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ステップＳ１８において、保護スイッチ９０に異常が生じていると判定し、処理を終了する。

受電装置１３がテスト状態に移行したことを確認している場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ１９において、受電側共振回路１９の出力電圧である昇圧回路２１の入力電圧が所定値以下か否かを判定する。昇圧回路２１の入力電圧が所定値以下の場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ステップＳ２０において、保護スイッチ９０が正常であると判定し、受電側制御部７０に対し通常状態に移行するように指令を行い、処理を終了する。受電側制御部７０は、通常状態への移行指令を受信すると、保護スイッチ９０をオフ状態にする。受電側制御部７０が通常状態に移行した後に、車載バッテリ１４に対する充電を行うための送電が開始される。また、昇圧回路２１の入力電圧が所定値より大きい場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ステップＳ２１において、保護スイッチ９０が有効に機能しておらず、保護スイッチ９０に異常が生じていると判定し、処理を終了する。

以下、本実施形態における効果を述べる。

保護スイッチ９０が正常に動作する状態で保護スイッチ９０をオン状態とする旨を指令すると、受電側共振回路１９の共振周波数が送電側共振回路１７の共振周波数からずれ、受電側共振回路１９から電力が出力されなくなる。また、保護スイッチ９０に異常が生じている状態で保護スイッチ９０をオン状態とする旨を指令すると、保護スイッチ９０がオン状態にならない。このため、受電側共振回路１９の共振周波数と送電側共振回路１７の共振周波数とが等しい状態のままとなり、送電側共振回路１７から受電側共振回路１９への送電が実施される結果、受電側共振回路１９から電力が出力される。つまり、保護スイッチ９０の異常の有無に応じて、受電側共振回路１９の出力が異なることになるため、受電側共振回路１９から出力される電力に基づいて、保護スイッチ９０の異常を好適に判定することができる。

車載バッテリ１４への充電のために電力を送電する前に保護スイッチ９０の異常判定処理を実施することで、保護スイッチ９０に異常が生じたまま電力が継続的に送電されることを抑制することができる。これにより、好適に受電側共振回路１９から過大な電力が出力されることを抑制することができる。

保護スイッチ９０の異常判定処理における送電電力を、車載バッテリ１４の充電時における送電電力に比べて小さく設定する。これにより、仮に保護スイッチ９０に異常が生じていた場合に、その保護スイッチ９０の異常判定時に受電側共振回路１９から過大な電力が出力されることを抑制することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の非接触給電システム１０Ａを図３に示す。第２実施形態の非接触給電システム１０Ａは、第１実施形態の非接触給電システム１０に対し、開閉手段を構成するスイッチとして、常閉式の第１保護スイッチ９０に常開式の第２保護スイッチ９１を追加したものである。第２保護スイッチ９１は、第１保護スイッチ９０に並列に設けられ、受電側制御部７０によりオンオフを制御される。受電側制御部７０は、第１保護スイッチ９０及び第２保護スイッチ９１のオンオフ状態を個別に切り替えるべく、各スイッチ９０，９１に対しそれぞれ指令を行う。第１保護スイッチ９０及び第２保護スイッチ９１のいずれか一方がオン状態とされることで、整流回路２０及び昇圧回路２１に対して過電圧が印加されることを抑制できる。

第１保護スイッチ９０は、リレースイッチであり、第２保護スイッチ９１は、半導体スイッチである。第１保護スイッチ９０は、第２保護スイッチ９１に比べ、長時間大電流が流れることを許容する。第２保護スイッチ９１は、第１保護スイッチ９０に比べ、オンオフ状態の切り替わりの応答性が高い。そこで、異常が生じた場合に、受電側制御部７０は、第１保護スイッチ９０と第２保護スイッチ９１が共にオン状態になるように指令する。このように指令を行うと、切り替わりの応答性が高い第２保護スイッチ９１が速やかにオン状態とされ、整流回路２０及び昇圧回路２１に対して過電圧が印加されることを抑制できる。その後、第１保護スイッチ９０がオン状態にされることで、第２保護スイッチ９１に大電流が流れることに伴って第２保護スイッチ９１に異常が生じることを抑制することができる。

本実施形態における受電側制御部７０は、ＥＣＵ８０からテスト状態移行指令を受信すると、第１実施形態と異なり、第１保護スイッチ９０をオン状態とし、第２保護スイッチ９１をオフ状態とする（第１状態）。ＥＣＵ８０は、第１状態において、送電装置１２から受電装置１３に対してテスト電力の送電を行うように指令を行い、第１保護スイッチ９０の異常判定を行う。その後、ＥＣＵ８０は受電側制御部７０に対して、第２状態移行指令を送信する。受電側制御部７０は、ＥＣＵ８０から第２状態移行指令を受信すると、第１保護スイッチ９０をオフ状態とし、第２保護スイッチ９１をオン状態とする（第２状態）。ＥＣＵ８０は、第２状態において、第２保護スイッチ９１の異常判定を行う。第１状態及び第２状態においてテスト電力の送電は継続される。なお、第１保護スイッチ９０の異常判定を行った後にテスト電力の送電を停止し、保護スイッチ９０，９１を第２状態に変更した後にテスト電力の送電を再開する構成としてもよい。

図４に、本実施形態における送電テスト処理を表すフローチャートを示す。本処理はＥＣＵ８０によって、車両の停車中に所定周期で行われる。図４に示す送電テスト処理では、図２のステップＳ１９〜Ｓ２１に代えて、ステップＳ３１〜Ｓ３９の処理が実施される。

受電側制御部７０が異常判定状態に移行したことを確認した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ３１において、第１保護スイッチ９０の異常判定を実施済みか否かを判定する。第１保護スイッチ９０の異常判定を未実施の場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ステップＳ３２において、昇圧回路２１の入力電圧が所定値以下か否かを判定する。

昇圧回路２１の入力電圧が所定値以下の場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３において、第１保護スイッチ９０が正常であると判定する。次に、ステップＳ３４において、受電側制御部７０に対して、第２状態移行指令を送信する。また、昇圧回路２１の入力電圧が所定値より大きい場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３５において、第１保護スイッチ９０に異常が生じていると判定し、処理を終了する。

第１保護スイッチ９０の異常判定が終了している場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ステップＳ３６において、昇圧回路２１の入力電圧が所定値以下か否かを判定する。昇圧回路２１の入力電圧が所定値以下の場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、ステップＳ３７において、第２保護スイッチ９１が正常であると判定する。次に、ステップＳ３８において、送電側制御部６０及び受電側制御部７０に対し通常状態に移行するように指令を行い、処理を終了する。また、昇圧回路２１の入力電圧が所定値より大きい場合（Ｓ３６：ＮＯ）、ステップＳ３９において、第２保護スイッチ９１に異常が生じていると判定し、処理を終了する。

第２実施形態における異常判定処理を行うことで、開閉手段として複数の保護スイッチ９０，９１を備えている構成において、その保護スイッチ９０，９１の開異常を個々に判定することができる。

（その他の実施形態）
・開閉手段の異常判定において、昇圧回路２１の入力側電圧に基づいて判定する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、昇圧回路２１の出力側電圧の検出値に基づいて開閉手段の異常を判定する構成としてもよい。この場合、メインリレー５３，５４をそれぞれオフ状態にした上で異常判定処理を行う構成とするとよい。また、メインリレー５３，５４に流れる電流の検出値に基づいて開閉手段の異常を判定する構成としてもよい。

・開閉手段として、保護スイッチを３個以上並列に設ける構成としてもよい。この場合、１個を常閉式のリレースイッチ、残りを常開式の半導体スイッチとするとよい。常開式の半導体スイッチに異常が生じた場合であっても、異常が生じていないスイッチをオフ状態とすることで車載バッテリ１４への充電が可能となり、また、異常が生じていないスイッチをオン状態とすることでフェールセーフ処理が可能となる。

・図５に示す非接触給電システム１０Ｂのように、保護スイッチ９０を受電側フィルタ回路２２と整流回路２０との間に設ける構成としてもよい。つまり、受電側共振回路１９と受電側フィルタ回路２２とで閉回路を構成するように経路を設け、その経路上に保護スイッチ９０を設ける構成としてもよい。この構成においても、保護スイッチ９０をオン状態にすることで、受電側共振回路１９の共振周波数を送電側共振回路１７の共振周波数からずらし、送電側共振回路１７から受電側共振回路１９へ供給される電力を抑制することができる。

・上記実施形態では、送電側共振回路１７及び受電側共振回路１９として、コイル３７，３８とコンデンサ３６，３９とをそれぞれ並列接続する並列接続型の共振回路を用いる構成とした。これを変更し、図６に示す非接触給電システム１０Ｃのように、送電側共振回路１７ａ及び受電側共振回路１９ａとして、直列接続型の共振回路を用いてもよい。具体的には、送電側コイル３７の両端子に送電側コンデンサ３６ａ，３６ｂがそれぞれ直列接続されることで送電側共振回路１７ａを構成し、また、受電側コイル３８の両端子にそれぞれ受電側コンデンサ３９ａ，３９ｂがそれぞれ直列接続されることで受電側共振回路１９ａを構成している。このような直列接続型の共振回路を用いた場合であっても、保護スイッチ９０をオン状態にすることで、受電側共振回路１９ａの共振周波数を送電側共振回路１７ａの共振周波数からずらし、送電側共振回路１７ａから受電側共振回路１９ａへ供給される電力を抑制することができる。

・上記実施形態では、車載バッテリ１４に対する充電の前に開閉手段の異常判定を行う構成としたが、これを変更し、車載バッテリ１４への充電の実施と独立して開閉手段の異常判定を行う構成であってもよい。

・整流回路２０としてダイオード４４〜４７を用いたダイオードフルブリッジ回路に代えて、半導体スイッチを用いたフルブリッジ回路を備える構成としてもよい。この場合、整流回路がインバータ回路としての機能を有することになる。さらに、降圧回路１５及び昇圧回路２１をそれぞれ双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに変更するとよい。この構成では、受電装置１３から送電装置１２に対する送電が可能となる。例えば、車載バッテリ１４から家庭用の電気機器に対して電力供給を行うような場合に、受電装置１３から送電装置１２に対する送電を実施することが考えられる。

そして、送電側フィルタ回路１８のリアクトル３２と送電側共振回路１７とで閉回路を形成する経路を設け、その経路上に保護スイッチを新たに設ける構成とするとよい。この場合、受電装置１３から送電装置１２の送電中に、送電装置１２に設けた保護スイッチをオン状態とすることで、受電装置１３から送電装置１２への送電を停止させることができる。さらに、受電装置１３から送電装置１２への送電前に、送電装置１２の保護スイッチの異常判定を行う構成とするとよい。

・受電側フィルタ回路２２として、２組の直列接続されたリアクトル及びコンデンサを用いる構成としたが、これを変更してもよい。例えば、１つのリアクトルのみを備える構成とし、受電側共振回路１９とそのリアクトルとを接続し閉回路を形成する経路上に開閉手段を設ける構成としてもよい。

１７…送電側共振回路、１９…受電側共振回路、２２…受電側フィルタ回路、３６…送電側コンデンサ、３７…送電側コイル、３８…受電側コイル、３９…受電側コンデンサ、４０，４１…リアクトル、８０…ＥＣＵ、９０…保護スイッチ。

Claims (7)

1. 送電側コイル（３７）及び送電側コンデンサ（３６）を備え、交流電力が供給されることで前記送電側コイルにおいて磁束を発生させる送電側共振回路（１７）と、
   受電側コイル（３８）及び受電側コンデンサ（３９）を備え、前記送電側コイルにおいて発生した磁束が鎖交することで交流電力を受電する受電側共振回路（１９）と、
   を備える非接触給電システム（１０）において、
   前記受電側共振回路の出力側に設けられ、リアクトル（４０，４１）を備える受電側フィルタ回路（２２）と、
   前記受電側共振回路と前記リアクトルとが含まれる閉回路を構成する開閉手段（９０，９１）と、
   前記開閉手段を一時的に閉状態とする旨を指令し、その状態で前記送電側共振回路から前記受電側共振回路へのテスト送電を実施するテスト送電実施手段（８０）と、
   前記テスト送電実施手段によるテスト送電が実施されている状態で前記受電側共振回路から出力される電力に基づいて、前記開閉手段の異常の有無を判定する異常判定手段（８０）と、
   を備え、
   前記開閉手段として、並列接続された複数のスイッチ（９０，９１）を備え、
   前記テスト送電実施手段は、前記複数のスイッチの各々について、１のスイッチを閉状態とするとともに他のスイッチを開状態とする旨を指令し、その状態で前記送電側共振回路によるテスト送電を実施し、
   前記異常判定手段は、前記スイッチごとに前記テスト送電が実施されている状態で前記受電側共振回路から出力される電力に基づいて、前記開閉手段の異常の有無を判定することを特徴とする非接触給電システム。
2. 送電側コイル（３７）及び送電側コンデンサ（３６）を備え、交流電力が供給されることで前記送電側コイルにおいて磁束を発生させる送電側共振回路（１７）と、
   受電側コイル（３８）及び受電側コンデンサ（３９）を備え、前記送電側コイルにおいて発生した磁束が鎖交することで交流電力を受電する受電側共振回路（１９）と、
   を備える非接触給電システム（１０）において、
   前記受電側共振回路の出力側に設けられ、リアクトル（４０，４１）を備える受電側フィルタ回路（２２）と、
   前記受電側共振回路と前記リアクトルとが含まれる閉回路を構成する開閉手段（９０，９１）と、
   前記開閉手段を一時的に閉状態とする旨を指令し、その状態で前記送電側共振回路から前記受電側共振回路へのテスト送電を実施するテスト送電実施手段（８０）と、
   前記テスト送電実施手段によるテスト送電が実施されている状態で前記受電側共振回路から出力される電力に基づいて、前記開閉手段の異常の有無を判定する異常判定手段（８０）と、
   を備え、
   前記受電側フィルタ回路は、前記受電側共振回路の一対の出力端子の一方及び他方にそれぞれ接続され、リアクトル（４０，４１）及びコンデンサ（４２，４３）を備える２組のＬＣフィルタ回路であり、
   前記開閉手段は、前記受電側共振回路と一方の前記リアクトルとで閉回路を構成することを特徴とする非接触給電システム。
3. 前記受電側フィルタ回路は、前記受電側共振回路の一対の出力端子の一方及び他方にそれぞれ接続され、リアクトル（４０，４１）及びコンデンサ（４２，４３）を備える２組のＬＣフィルタ回路であり、
   前記開閉手段は、前記受電側共振回路と一方の前記リアクトルとで閉回路を構成することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
4. 給電要求に伴う前記送電側共振回路から前記受電側共振回路への通常送電の実施前に、前記テスト送電実施手段によるテスト送電を実施するとともに、前記異常判定手段による前記開閉手段の異常の有無の判定を実施し、
   前記異常判定手段により前記開閉手段に異常が生じていないと判定された場合に、前記開閉手段を開状態とした状態で前記送電側共振回路から通常送電を実施する通常送電実施手段（８０）を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
5. 前記受電側共振回路は、二次電池（１４）に接続され、
   前記通常送電実施手段は、前記送電側共振回路から前記受電側共振回路へ所定の電力を送電することで、前記二次電池の充電を行うものであって、
   前記テスト送電実施手段による送電電力は、前記通常送電実施手段による送電電力と比べて小さいことを特徴とする請求項４に記載の非接触給電システム。
6. 前記開閉手段として、常閉式のスイッチ（９０）を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
7. 前記開閉手段として、常開式のスイッチ（９１）を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の非接触給電システム。

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