JP6798123B2 - 送電装置及び非接触給電システム - Google Patents

Description

本開示は、送電装置及び非接触給電システムに関する。

非接触（ワイヤレス）で電力を伝送する非接触給電システムが知られている。非接触給電システムは、送電コイルを含む送電装置と受電コイルを含む受電装置とを備え、コイル間の電磁誘導又は磁界共鳴等を利用して、非接触での電力伝送を実現している。この非接触給電システムの適用先としては、例えば、電気自動車の充電システムが挙げられる。この場合、非接触で伝送された電力がバッテリに供給される。

バッテリには、直流信号が供給される必要がある。しかし、非接触給電システムにおける信号変換及び信号処理によって、直流信号にリップル（変動）が発生してしまうことがある。このようなリップルは除去されることが望ましい。例えば、特許文献１には、受電コイルによって受け取られる電力に発生するリップルを、送電コイルの電圧を制御することにより低減する技術が記載されている。特許文献１に記載の技術では、送受電コイルの周囲に発生する電磁界の強度を抑制するために、送電コイルに供給される電力の周波数を拡散することによって生じたリップルを除去対象としている。

また、非接触給電システムにおける伝送電力の制御として、特許文献２に記載されているように、第１フィードバック制御（第１特性値に基づくフィードバック制御）と指令値補正制御（第２特性値に基づく補正フィードバック制御）とを組み合わせることが知られている。

特開２０１５−３３３１６号公報 特開２０１５−８９２２１号公報

ここで、送電装置は、送電コイルに供給される高周波交流電力を商用系統等の交流電力から生成する場合がある。この場合、送電装置では、交流電圧を全波整流し、全波整流された電圧を昇圧することにより、直流電圧が生成される。しかし、交流電圧のゼロクロス点付近では、電圧は昇圧されにくいので、一時的に直流電圧が低下し、直流電圧にリップルが生じてしまうおそれがある。直流電圧にリップルが生じることにより、負荷に供給される直流電流（直流信号）が一時的に低下し、負荷に供給される直流電流（直流信号）にもリップルが生じることがある。

本開示は、交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルを低減可能な送電装置及び非接触給電システムを提供する。

本開示の一側面に係る送電装置は、受電装置に非接触で電力を供給するための装置である。この送電装置は、交流電源から供給される第１交流電力を直流電力に変換する電力変換器と、直流電力の電流を検出する第１検出器と、上記電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成器と、フィードバック信号に基づいて、受電装置に供給する電力のフィードバック制御を行う制御器と、を備える。フィードバック信号生成器は、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して電流に生じるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、上記電流、及びキャンセル波形に基づいて、フィードバック信号を生成する。

この送電装置では、電力変換器によって第１交流電力が直流電力に変換される。この直流電力の電流には、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因するリップルが生じ得る。送電装置では、直流電力の電流が検出され、直流電力の電流のリップルを低減するためのキャンセル波形が生成され、検出された電流、及びキャンセル波形に基づいて、フィードバック信号が生成される。このため、フィードバック信号では、リップルが低減され得る。そして、リップルが低減されたフィードバック信号に基づいて、受電装置に供給する電力のフィードバック制御が行われる。これにより、直流電力の電流の変更に伴う受電装置に供給される電力の変化がなくなり、負荷に供給される負荷電流の電流量を安定化することが可能となる。その結果、交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルを低減することが可能となる。

フィードバック信号生成器は、電流を反転することによってキャンセル波形を生成してもよい。この場合、キャンセル波形の生成処理を簡易化することができる。

フィードバック信号生成器は、第１交流電力に基づいてキャンセル波形を生成してもよい。この場合、検出された直流電力の電流に対して、ギャップ変動及び過渡応答等の周波数成分に影響を与えることなく、リップルを低減することが可能となる。

フィードバック信号生成器は、電流を反転することによってキャンセル波形を生成する第１生成部と、第１交流電力に基づいてキャンセル波形を生成する第２生成部と、第１生成部によって生成されたキャンセル波形及び第２生成部によって生成されたキャンセル波形のいずれかを選択して出力する選択部と、を備えてもよい。この場合、キャンセル波形の生成方法を選択することができる。

フィードバック信号生成器は、ゼロクロスに起因して直流電力の電圧に生じるリップルに応じた補正用波形に基づいて、キャンセル波形を補正してもよい。直流電力の電圧には、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因するリップルが生じ得る。このリップルによって、受電装置に供給する電力にリップルが生じ、さらに負荷電流にもリップルが生じる。これに対し、直流電力の電圧に生じるリップルに応じた補正用波形によってキャンセル波形が補正され、フィードバック信号が生成される。このフィードバック信号に基づいて、受電装置に供給する電力のフィードバック制御が行われることにより、受電装置に供給する電力のリップルを低減することが可能となる。その結果、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルをさらに低減することが可能となる。

上述の送電装置は、負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報を受電装置から受信する第１通信器をさらに備えてもよい。フィードバック信号生成器は、リップル情報に基づいて、キャンセル波形を補正してもよい。この場合、負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報に基づいて、キャンセル波形が補正される。このように、実際に負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに応じて、キャンセル波形を補正できるので、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルをさらに確実に低減することが可能となる。

本開示の別の側面に係る非接触給電システムは、上述の送電装置と、受電装置と、を備える。受電装置は、負荷電圧、負荷電流又は負荷電力を検出する第２検出器と、第２検出器によって測定された負荷電圧、負荷電流又は負荷電力に基づいてリップル情報を生成する第２制御器と、リップル情報を送電装置に送る第２通信器と、を備える。

この非接触給電システムにおいても、フィードバック制御を安定化することができ、負荷に供給される負荷電流の電流量を安定化することが可能となる。また、非接触給電システムでは、負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報に基づいて、キャンセル波形が補正される。このように、実際に負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに応じて、キャンセル波形を補正できるので、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルをさらに確実に低減することが可能となる。

本開示によれば、交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルを低減することができる。

一実施形態に係る送電装置及び非接触給電システムの適用例を示す図である。 一実施形態に係る非接触給電システムの回路ブロック図である。 フィードバック制御に関する概略図である。 リップルを説明するための図である。 第１実施形態に係る非接触給電システムにおける第１検出器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。 図２の非接触給電システムの動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る非接触給電システムにおける第１検出器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。 第１変形例の非接触給電システムの動作を説明するための図である。 第１実施形態に係る非接触給電システムの第２変形例における第１検出器、第１制御器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る非接触給電システムの第２変形例における第１検出器、第１制御器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。

図１は、一実施形態に係る送電装置及び非接触給電システムの適用例を示す図である。図１に示されるように、非接触給電システム１は、送電装置２と受電装置３とを備えており、送電装置２から受電装置３に電力を供給するためのシステムである。送電装置２及び受電装置３は、例えば上下方向に離間している。送電装置２は、例えば駐車場等に設置されている。受電装置３は、例えば電気自動車ＥＶに搭載されている。非接触給電システム１は、駐車場等に到着した電気自動車ＥＶに対し、磁界共鳴方式又は電磁誘導方式等のコイル間の磁気結合を利用して、電力を供給するように構成されている。なお、非接触給電方式は、磁気結合を利用したものに限らず、例えば、電界共鳴方式であってもよい。

送電装置２は、非接触給電のための電力を供給する装置である。送電装置２は、電源ＰＳ（図２参照）によって供給された電力から所望の交流電力を生成し、受電装置３に送る。送電装置２は、例えば駐車場等の路面Ｒに設置される。送電装置２は、例えば駐車場等の路面Ｒから上方に突出するように設けられた第１コイル装置４（送電コイル装置）を備えている。第１コイル装置４は、第１コイル２１（図２参照）を含み、例えば扁平な錘台状又は直方体状をなしている。送電装置２は、電源ＰＳから所望の交流電力を生成する。生成された交流電力が第１コイル装置４に送られることによって、第１コイル装置４は磁束を発生させる。

受電装置３は、送電装置２から電力を受け取り、負荷Ｌ（図２参照）に電力を供給する装置である。受電装置３は、例えば電気自動車ＥＶに搭載される。受電装置３は、例えば電気自動車ＥＶの車体（シャーシ等）の底面に取り付けられた第２コイル装置５（受電コイル装置）を備えている。第２コイル装置５は、第２コイル３１（図２参照）を含み、電力供給時において第１コイル装置４と上下方向に離間して対向する。第２コイル装置５は、例えば扁平な錘台状又は直方体状をなしている。第１コイル装置４で発生した磁束が第２コイル装置５に鎖交することによって、第２コイル装置５は誘導電流を発生させる。これにより、第２コイル装置５は、非接触（ワイヤレス）で第１コイル装置４からの電力を受け取る。第２コイル装置５が受け取った電力は、負荷Ｌに供給される。

図２を参照して、一実施形態に係る非接触給電システム１の回路構成を詳細に説明する。図２は、一実施形態に係る非接触給電システム１の回路ブロック図である。図２に示されるように、非接触給電システム１は、電源ＰＳから交流電力Ｐａｃ１（第１交流電力）を受け、負荷Ｌに負荷電力Ｐｏｕｔを供給するシステムである。電源ＰＳは、商用電源等の交流電源であり、送電装置２に交流電力Ｐａｃ１を供給する。交流電力Ｐａｃ１の周波数は、例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。負荷Ｌは、バッテリ等の直流負荷であってもよく、モータ等の交流負荷であってもよい。

送電装置２は、電源ＰＳから交流電力Ｐａｃ１を供給される。送電装置２は、第１コイル２１と、第１変換器２２と、第１検出器２３と、第１通信器２４と、第１制御器２５と、ＦＢ信号生成器２８（フィードバック信号生成器）と、を備えている。

第１変換器２２は、電源ＰＳから供給される交流電力Ｐａｃ１を、所望の交流電力Ｐａｃ２に変換し、変換した交流電力Ｐａｃ２を第１コイル２１に供給する回路である。第１変換器２２は、例えば、後述の周波数制御、位相シフト制御、及び直流電力Ｐｄｃの電圧制御によって交流電力Ｐａｃ２の大きさを変更することができる。第１変換器２２は、電力変換器２６と、直流交流変換器（DC/AC converter）２７と、を備えている。

電力変換器２６は、電源ＰＳから供給された交流電力Ｐａｃ１を直流電力Ｐｄｃに変換する交流直流変換器（AC/DC converter）である。電力変換器２６は、例えば整流回路である。整流回路は、ダイオード等の整流素子で構成されてもよいし、トランジスタ等のスイッチング素子によって構成されてもよい。電力変換器２６は、ＰＦＣ（Power Factor Correction）機能及び昇降圧機能をさらに有していてもよい。第１変換器２２は、電力変換器２６の出力に設けられた直流直流変換器（DC/DC converter）をさらに備えていてもよい。電力変換器２６は、第１制御器２５によって直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさを変更するように制御される。電力変換器２６は、例えば、パルス幅変調で直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさを変更する。電力変換器２６は、変換した直流電力Ｐｄｃを直流交流変換器２７に供給する。

直流交流変換器２７は、電力変換器２６によって変換された直流電力Ｐｄｃを交流電力Ｐａｃ２に変換する。交流電力Ｐａｃ２の周波数は、例えば８１．３８ｋＨｚ〜９０ｋＨｚである。直流交流変換器２７は、例えばインバータ回路である。第１変換器２２は、直流交流変換器２７の出力に設けられたトランスをさらに備えていてもよい。直流交流変換器２７は、第１制御器２５によって交流電力Ｐａｃ２の大きさを変更するように制御される。直流交流変換器２７は、変換した交流電力Ｐａｃ２を第１コイル２１に供給する。

第１コイル２１は、受電装置３に非接触で給電するためのコイルである。第１コイル２１は、第１変換器２２から交流電力Ｐａｃ２が供給されることによって、磁束を発生する。第１コイル２１と第１変換器２２との間には、キャパシタ及びインダクタ（例えば、リアクトル）が接続されていてもよい。

第１検出器２３は、直流電力Ｐｄｃに関する測定値を取得するための回路を含む。直流電力Ｐｄｃに関する測定値を取得するための回路は、例えば、電圧センサ、電流センサ、又はその組み合わせである。第１検出器２３は、直流電力Ｐｄｃ、直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃ又は直流電力Ｐｄｃの電流Ｉｄｃを測定する。第１検出器２３は、取得した測定値をＦＢ信号生成器２８に出力する。

第１通信器２４は、後述する受電装置３の第２通信器３４と無線で通信を行うための回路である。第１通信器２４は、例えば、電波を利用する通信方式用のアンテナ、光信号を利用する通信方式用の発光素子及び受光素子である。第１通信器２４は、受電装置３から受信した情報を第１制御器２５に出力する。

第１制御器２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＤＳＰ（Digital SignalProcessor）等の処理装置である。第１制御器２５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び送電装置２の各部と接続するインターフェース回路等を有してもよい。

第１制御器２５は、第１フィードバック制御（フィードバック制御）として、第１電力測定値（後述）及び第１電力指令値（後述）に基づいて、第１電力測定値（交流電力Ｐａｃ２）が第１電力指令値に近づくように第１変換器２２を制御する電力制御を行う。第１制御器２５は、ＦＢ信号生成器２８によって生成されたＦＢ信号（フィードバック信号）に基づいて、第１フィードバック制御を行う。第１フィードバック制御の詳細については後述する。

なお、第１制御器２５は、第１フィードバック制御と併せて、第１電力指令値を補正するための指令値補正制御を行ってもよい。第１制御器２５は、指令値補正制御として、第１通信器２４を介して受電装置３から受信した第２電力測定値（後述）及び第２電力指令値（後述）に基づいて、第２電力測定値（負荷電力Ｐｏｕｔ）が第２電力指令値に近づくように第１変換器２２を制御する電力制御を行う。指令値補正制御の詳細については後述する。

第１制御器２５は、電力制御として、第１変換器２２を制御することによって、交流電力Ｐａｃ２の大きさを制御し、負荷Ｌに供給される負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを制御する。電力制御は、周波数制御、位相シフト制御、及び直流電力Ｐｄｃの電圧制御の少なくとも１つを用いて行われる。各制御において、交流電力Ｐａｃ２の大きさを制御するための電力制御パラメータが変更される。

第１制御器２５は、交流電力Ｐａｃ２の周波数ｆを変更することによって、交流電力Ｐａｃ２及び負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを変更する周波数制御を実施する。周波数制御における上述の電力制御パラメータは、直流交流変換器２７（インバータ回路）の駆動周波数ｆである。交流電力Ｐａｃ２の周波数とは、第１変換器２２から出力される交流電流又は交流電圧の周波数である。

第１制御器２５は、直流交流変換器２７（インバータ回路）のオン期間を変更することによって、交流電力Ｐａｃ２及び負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを変更する位相シフト制御を実施する。例えば、直流交流変換器２７がインバータ回路である場合には、第１制御器２５は、インバータ回路に含まれる複数のスイッチング素子への駆動信号の供給時間を調整して、各スイッチング素子のオン期間を変更する。位相シフト制御における上述の電力制御パラメータは、インバータ回路のオン期間である。

第１制御器２５は、直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさを変更することによって、交流電力Ｐａｃ２及び負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを変更する電圧制御を実施する。直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの変更は、例えば上述の電力変換器２６が有する昇降圧機能を利用して行われる。直流電力Ｐｄｃの制御における上述の電力制御パラメータは、直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさである。昇降圧機能は、例えば、チョッパ回路で実現され得る。

ＦＢ信号生成器２８は、第１検出器２３によって検出された電流Ｉｄｃの測定値に基づいて、ＦＢ信号を生成する。ＦＢ信号生成器２８は、ハードウェアで実現される。ハードウェアとしては、例えば、積分回路、コンパレータ、単安定マルチバイブレータ、及びオペアンプ等の組み合わせ、並びに波形発生ＩＣ（Integrated Circuit）が用いられ得る。また、ＦＢ信号生成器２８は、ＣＰＵ及びＤＳＰ等の処理装置に所定のソフトウェアを読み込ませることによって実現されてもよい。ＦＢ信号生成器２８の詳細構成については、後述する。

受電装置３は、第２コイル３１と、第２変換器３２と、第２検出器３３と、第２通信器３４と、第２制御器３５と、を備えている。

第２コイル３１は、送電装置２から非接触で供給される電力を受け取るためのコイルである。第１コイル２１によって発生された磁束が第２コイル３１に鎖交することによって、第２コイル３１に交流電力Ｐａｃ３が生じる。第２コイル３１は、交流電力Ｐａｃ３を第２変換器３２に供給する。なお、第２コイル３１と第２変換器３２との間には、キャパシタ及びインダクタ（例えば、リアクトル）が接続されていてもよい。

第２変換器３２は、第２コイル３１が受け取った交流電力Ｐａｃ３を負荷Ｌにとって所望の負荷電力Ｐｏｕｔに変換する回路である。負荷Ｌが直流負荷である場合、第２変換器３２は、交流電力Ｐａｃ３を直流の負荷電力Ｐｏｕｔに変換する交流直流変換器（整流回路）である。この場合、第２変換器３２は、負荷Ｌにとって所望の負荷電力Ｐｏｕｔを出力するために昇降圧機能を含んでいてもよい。この昇降圧機能は、例えばチョッパ回路又はトランスで実現され得る。第２変換器３２は、交流直流変換器の入力に設けられたトランスをさらに備えていてもよい。

負荷Ｌが交流負荷である場合、第２変換器３２は、交流電力Ｐａｃ３を直流電力に変換する交流直流変換器に加えて、さらに直流交流変換器（インバータ回路）を含む。直流交流変換器は、交流直流変換器によって変換された直流電力を交流の負荷電力Ｐｏｕｔに変換する。第２変換器３２は、交流直流変換器の入力に設けられたトランスをさらに備えていてもよい。なお、第２コイル３１から供給される交流電力Ｐａｃ３が負荷Ｌにとって所望の交流電力である場合には、第２変換器３２は省略され得る。

第２検出器３３は、負荷Ｌに供給される負荷電力Ｐｏｕｔに関する測定値を取得するための回路である。第２検出器３３は、負荷Ｌに供給される負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔを測定する。第２検出器３３は、例えば、電圧センサ、電流センサ、又はその組み合わせである。第２検出器３３は、取得した測定値を第２制御器３５に出力する。負荷Ｌは、第２電力指令値を第２制御器３５に出力する。第２電力指令値は、負荷Ｌに供給すべき所望の電力の大きさを示す。例えば負荷Ｌが蓄電池の場合には、第２電力指令値は、負荷ＬのＳＯＣ（State Of Charge）に応じて定められた電流、電圧、又は電力の指令値であってもよい。

第２通信器３４は、送電装置２の第１通信器２４と無線で通信を行うための回路である。第２通信器３４により、受電装置３は、送電装置２と通信可能である。第２通信器３４は、例えば、電波を利用する通信方式用のアンテナ、光信号を利用する通信方式用の発光素子及び受光素子である。第２通信器３４は、第２制御器３５から受信した情報を送電装置２に送信する。

第２制御器３５は、ＣＰＵ及びＤＳＰ等の処理装置である。第２制御器３５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び受電装置３の各部と接続するインターフェース回路等を含んでいてもよい。第２制御器３５は、第２検出器３３から受信した測定値に基づいて第２電力測定値を計算する。第２制御器３５は、第２電力測定値及び負荷Ｌから受信した第２電力指令値を第２通信器３４を介して送電装置２に送信する。

なお、例えば、送電装置２に電源ＰＳに代えて電気自動車の蓄電池が接続され、受電装置３に負荷Ｌに代えて電源ＰＳが接続されることによって、受電装置３から送電装置２に電力を伝送することも可能である。

ここで、図３を参照して、第１フィードバック制御及び指令値補正制御を詳細に説明する。図３は、フィードバック制御に関する概略図である。図３に示されるように、第１制御器２５は、測定値計算部５１と、指令値計算部５２と、比較部５３と、比較部５４と、電力補正部５５と、を備えている。

測定値計算部５１は、ＦＢ信号生成器２８から受信したＦＢ信号に基づいて第１電力測定値を計算する。第１電力測定値とは、直流交流変換器２７の損失及び第１コイル２１の損失等と、直流交流変換器２７から第１コイル２１に供給される交流電力Ｐａｃ２とを含んだ測定値である。測定値計算部５１は、計算した第１電力測定値を比較部５３に出力する。

指令値計算部５２は、第１通信器２４を介して受電装置３から受信した第２電力指令値に基づいて、第１電力指令値を計算する。指令値計算部５２は、電力補正部５５から受信した補正値に基づいて、第１電力指令値を補正する。指令値計算部５２は、第１電力指令値を比較部５３に出力する。なお、指令値計算部５２は、受電装置３から第２電力指令値を受信するまでは、予め設定された初期値を第１電力指令値としてもよい。

比較部５３は、測定値計算部５１によって計算された第１電力測定値と、指令値計算部５２によって計算された第１電力指令値と、を比較する。そして、比較部５３は、第１電力測定値を第１電力指令値に近づかせるための電力制御パラメータを計算する。比較部５３は、計算した電力制御パラメータに基づいて電力変換器２６又は直流交流変換器２７を制御する。

比較部５４は、第１通信器２４を介して受電装置３から受信した第２電力測定値及び第２電力指令値を比較し、比較結果を電力補正部５５に出力する。比較部５４は、例えば、第２電力測定値から第２電力指令値を減算し、その減算結果を電力補正部５５に出力する。

電力補正部５５は、比較部５４から受信した比較結果に基づいて、第２電力測定値を第２電力指令値に近づかせるための補正値を計算する。電力補正部５５は、計算した補正値を指令値計算部５２に出力する。

第１フィードバック制御では、第１制御器２５は、測定値計算部５１によって計算された第１電力測定値が、指令値計算部５２によって計算された第１電力指令値に、近づくように、電力制御を行う。指令値補正制御では、第１制御器２５は、受電装置３から受信した第２電力測定値が、受電装置３から受信した第２電力指令値に近づくように、第１電力指令値を補正する。

次に、図４を参照して、第１フィードバック制御を行う場合のリップルについて説明する。図４は、リップルを説明するための図である。

波形Ｗｐ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｉ２はそれぞれ、第１フィードバック制御ではなく、従来フィードバック制御（第２フィードバック制御）が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。従来フィードバック制御は、送電装置２が、負荷電力Ｐｏｕｔの情報を受電装置３から受信し、負荷電力Ｐｏｕｔが所望電力になるように第１変換器２２を制御することである。従来フィードバック制御は、例えば、特許文献２にも記載されている。

しかし、従来フィードバック制御は、送電装置２と受電装置３との間の無線通信を必要とするので、通信の遅延時間又は通信に途切れが発生した場合に、負荷電力Ｐｏｕｔの制御が適切に行われない可能性がある。そこで、本実施形態では、送電装置２と受電装置３との間の無線通信を必要としない第１フィードバック制御が採用される。図４の波形Ｗｐ１、波形Ｗｖ１及び波形Ｗｉ１はそれぞれ、第１フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。

上述のように第１フィードバック制御を行う場合、第１制御器２５は、第１フィードバック制御によって、電流Ｉｄｃに基づいて算出された第１電力測定値を、第１電力指令値に近づかせるように電力制御を行う。

送電装置２では、第１変換器２２の電力変換器２６が、電源ＰＳから供給された交流電力Ｐａｃ１を全波整流し、ＰＦＣ機能及び昇降圧機能を用いて、全波整流された交流電力Ｐａｃ１から直流電力Ｐｄｃを生成する。このようにして生成された直流電力Ｐｄｃでは、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミング近傍において、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電圧Ｖｄｃの電圧値が数Ｖ程度下がることがある。電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングは、電圧Ｖａｃ１の電圧値が正の値から負の値又は負の値から正の値に切り替わるタイミングである。つまり、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングは、電圧Ｖａｃ１の電圧値が０Ｖとなるタイミングである。このようにして、図４に示されるように、電圧Ｖｄｃにリップルが生じる（波形Ｗｖ２参照）と、電流Ｉｄｃ及び交流電力Ｐａｃ２にもリップルが生じる（波形Ｗｐ２及び波形Ｗｉ２参照）。

直流交流変換器２７の入力にキャパシタが設けられていることから、電力変換器２６から受電装置３側を見たインピーダンスは容量性となる。このため、電流Ｉｄｃの位相は電圧Ｖｄｃの位相に対して９０度進んでいる。このような状況で第１フィードバック制御が行われると、図４に示されるように、第１制御器２５は、電流Ｉｄｃに基づいて算出された第１電力測定値を、第１電力指令値に近づけるために、電流Ｉｄｃのリップルを低減するような電力制御を行う（波形Ｗｉ１参照）。

この電力制御によって、電圧Ｖｄｃは影響を受けない（波形Ｗｖ１参照）。しかし、電流Ｉｄｃの位相は交流電力Ｐａｃ２の位相に対しても９０度進んでいるので、電流Ｉｄｃのリップルを低減する電力制御が行われた結果、電流Ｉｄｃを小さくするように電力制御している期間では、交流電力Ｐａｃ２が平均電力よりも低下され、電流Ｉｄｃを大きくするように電力制御している期間では、交流電力Ｐａｃ２が平均電力よりも増加される（波形Ｗｐ１参照）。これにより、交流電力Ｐａｃ２が安定しなくなり、負荷電流Ｉｏｕｔのリップルが増大してしまう。

そこで、交流電力Ｐａｃ２を安定化させるために、ＦＢ信号生成器２８は、電流Ｉｄｃのリップルが低減されたＦＢ信号を生成する。以下、ＦＢ信号生成器２８の構成について説明を行う。

（第１実施形態）
図５を参照して、第１実施形態に係る非接触給電システム１におけるＦＢ信号生成器の構成を詳細に説明する。図５は、第１実施形態に係る非接触給電システム１における第１検出器２３及びＦＢ信号生成器２８の構成を示すブロック図である。

図５に示されるように、ＦＢ信号生成器２８は、第１検出器２３の電流センサ２３ｉによって検出された電流Ｉｄｃの測定値を受信する。この測定値には、上述の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルが生じている。ＦＢ信号生成器２８は、キャンセル波形生成部６１と、合成部６２と、を備えている。

キャンセル波形生成部６１は、電流Ｉｄｃの測定値におけるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、キャンセル波形を合成部６２に出力する。キャンセル波形は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電流Ｉｄｃに生じるリップルを低減するための波形である。キャンセル波形は、例えば、電流Ｉｄｃに生じるリップルを反転した成分を有する。キャンセル波形生成部６１は、波形生成部６３と、反転部６４と、キャパシタ６５と、を備えている。

波形生成部６３は、電流Ｉｄｃの測定値を受信し、この測定値の波形に基づいて、リップル波形を生成する。リップル波形は、電流Ｉｄｃに生じるリップルと同様の成分を有する。具体的には、波形生成部６３は、電流Ｉｄｃの測定値の波形をリップル波形とする。波形生成部６３は、リップル波形を反転部６４に出力する。波形生成部６３は、ハードウェアで実現されてもよく、ソフトウェアで実現されてもよい。なお、キャンセル波形生成部６１は、波形生成部６３を備える代わりに、第１検出器２３と反転部６４とが直接接続され、電流センサ２３ｉからの電流Ｉｄｃの測定値が反転部６４に直接入力される構成を備えてもよい。

反転部６４は、波形生成部６３によって生成されたリップル波形を反転する。反転部６４は、反転したリップル波形をキャパシタ６５に出力する。反転部６４は、オペアンプ等のハードウェアで実現されてもよく、ソフトウェアで実現されてもよい。リップル波形が反転された信号は、例えば、波形生成部６３からのリップル波形をオペアンプの反転入力端子に入力することにより、反転部６４から出力される。

キャパシタ６５は、カップリングキャパシタとして機能する。キャパシタ６５は、反転部６４によって反転されたリップル波形から直流成分（ＤＣ成分）を除去し、交流成分（ＡＣ成分）をキャンセル波形として合成部６２に出力する。キャパシタ６５に代えて、反転部６４によって反転されたリップル波形から直流成分を除去する機能がソフトウェアによって実現されてもよい。

合成部６２は、電流Ｉｄｃの測定値と、キャンセル波形生成部６１によって生成されたキャンセル波形と、を合成し、ＦＢ信号を生成する。合成部６２は、例えば、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形を重畳（加算）することによってＦＢ信号を生成する。合成部６２は、ＦＢ信号を測定値計算部５１に出力する。合成部６２は、オペアンプ等のハードウェアで実現されてもよく、ソフトウェアで実現されてもよい。

このように、ＦＢ信号生成器２８は、第１検出器２３によって検出された電流Ｉｄｃの測定値を反転し、その交流成分を取り出すことによってキャンセル波形を生成する。そして、ＦＢ信号生成器２８は、電流Ｉｄｃの測定値、及びキャンセル波形に基づいて、ＦＢ信号を生成する。

次に、図５及び図６を参照して、非接触給電システム１の作用効果を説明する。図６は、非接触給電システム１の動作を説明するための図である。波形Ｗｐ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｉ２はそれぞれ、従来フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。波形Ｗｐ１、及び波形Ｗｖ１はそれぞれ、第１フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、及び電圧Ｖｄｃの波形である。波形Ｗｃはキャンセル波形であり、波形ＷｆｂはＦＢ信号の波形である。

図６に示されるように、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電流Ｉｄｃにリップルが生じる（波形Ｗｉ２参照）。キャンセル波形生成部６１は、電流センサ２３ｉから電流Ｉｄｃの測定値を受信し、電流Ｉｄｃの測定値の波形を反転して、その交流成分を取り出すことによってキャンセル波形Ｗｃを生成する。そして、合成部６２は、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形Ｗｃを足し合わせることによってＦＢ信号（波形Ｗｆｂ参照）を生成する。これにより、電流Ｉｄｃの測定値からリップルを除去したＦＢ信号を用いて、第１フィードバック制御が行われる。この第１フィードバック制御では、ＦＢ信号のリップルを低減するような電力制御は行われないので、電流Ｉｄｃの変更に伴う交流電力Ｐａｃ２の変化がなくなり、交流電力Ｐａｃ２のリップルの増大が抑制される（波形Ｗｐ１参照）。

以上の非接触給電システム１及び送電装置２では、電力変換器２６によって交流電力Ｐａｃ１が直流電力Ｐｄｃに変換される。この直流電力Ｐｄｃの電流Ｉｄｃには、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルが生じ得る。送電装置２では、電流Ｉｄｃが検出（測定）され、電流Ｉｄｃのリップルを低減するためのキャンセル波形が生成され、電流Ｉｄｃの測定値、及びキャンセル波形に基づいて、ＦＢ信号が生成される。キャンセル波形は、電流Ｉｄｃの測定値を反転し、その交流成分を取り出すことによって得られる。このため、例えば、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形が重畳されることによって、電流Ｉｄｃの測定値のリップルが相殺されるので、ＦＢ信号では、電流Ｉｄｃの測定値よりもリップルが低減される。そして、リップルが低減されたＦＢ信号に基づいて、受電装置３に供給する交流電力Ｐａｃ２の第１フィードバック制御が行われる。これにより、電流Ｉｄｃの変更に伴う交流電力Ｐａｃ２の変化がなくなり、負荷Ｌに供給される負荷電流Ｉｏｕｔの電流量を安定化することが可能となる。その結果、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルを低減することが可能となる。

また、キャンセル波形の生成には、電流Ｉｄｃの測定値が用いられる。このため、電流Ｉｄｃの測定値に生じたリップルをそのまま利用することができるので、電流Ｉｄｃの測定値からリップルを精度よく低減することが可能となる。また、交流電力Ｐａｃ１の周波数及び負荷電力Ｐｏｕｔの電力が変更された場合でも、電流Ｉｄｃの測定値を反転した波形をキャンセル波形として用いるので、キャンセル波形を生成するために複雑な回路を用いる必要がなく、キャンセル波形の生成処理を簡易化することができる。

充電時に電気自動車ＥＶに人が乗り降りしたり、電気自動車ＥＶに荷物を出し入れしたりすると、電気自動車ＥＶのサスペンションによって電気自動車ＥＶが上下に揺動し、第１コイル２１と第２コイル３１との間のギャップが変動する。また、充電開始時及び充電停止時等の過渡時には、電圧Ｖｄｃが上昇又は下降する。これらの場合、電流Ｉｄｃの測定値には、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルだけでなく、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分が含まれる。このギャップ変動の周波数は、例えば５Ｈｚ程度以下であり、過渡時における電圧Ｖｄｃの上昇又は下降の傾きに基づく周波数は、例えば３０Ｈｚ程度以下である。一方、電流Ｉｄｃの測定値に生じるリップルの周波数は、電源ＰＳの交流電力Ｐａｃ１の周波数の２倍の周波数であり、例えば１００Ｈｚ程度の低い周波数である。

上述のように、第１フィードバック制御では、電流Ｉｄｃの測定値は、直流成分とギャップ変動及び過渡応答等の交流成分の変動分とで構成されていればよく、リップルは不要である。このため、電流Ｉｄｃの測定値からリップルを除去するために、抵抗素子及びキャパシタ等によって構成されるローパスフィルタ（Low Pass Filter：ＬＰＦ）を用いると、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分まで除去されてしまう。

これに対し、非接触給電システム１及び送電装置２では、抵抗素子及びキャパシタ等によって構成されるＬＰＦを用いていないことから、周波数応答性が向上する。なお、電流Ｉｄｃの測定値を反転して生成されるキャンセル波形を電流Ｉｄｃの測定値に重畳すると、リップルだけでなくギャップ変動及び過渡応答の周波数成分の一部が除去されてしまうことがある。この場合、ギャップ変動及び過渡応答時に負荷電力Ｐｏｕｔが変動することがあり、ギャップ変動及び過渡応答に対する負荷電力Ｐｏｕｔの応答性（追従性）が低下する。しかし、ギャップ変動中に負荷電力Ｐｏｕｔ（交流電力Ｐａｃ１、又は直流電力Ｐｄｃ等）が変動するが、負荷電力Ｐｏｕｔが所定の許容最大値を超えないような保護機能が設けられ得る。このようにすれば、負荷電力Ｐｏｕｔの応答性の若干の低下は実用上問題とならない。

なお、ギャップ変動による第１コイル２１と第２コイル３１との結合係数の変化量が少ない場合には、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分の一部が除去されることによる影響はさらに少ない。上述のように、電流Ｉｄｃの測定値から、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分の一部が除去されてしまうが、周波数の応答性は比較的良好で実用上問題ない状態にできる。その結果、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルを低減することが可能となる。

（第２実施形態）
図７を参照して、第２実施形態に係る非接触給電システム１におけるＦＢ信号生成器の構成を詳細に説明する。図７は、第２実施形態に係る非接触給電システム１における第１検出器２３Ａ及びＦＢ信号生成器２８Ａの構成を示すブロック図である。

図７に示されるように、第１検出器２３Ａは、電源ＰＳから供給される交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングを検出するための回路をさらに含む点で第１検出器２３と主に相違する。具体的には、第１検出器２３Ａは、電圧Ｖａｃ１の電圧値に基づいて電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングを検出する。第１検出器２３Ａは、電圧Ｖａｃ１を測定する電圧センサ２３ｖを含む。電圧センサ２３ｖは、電圧Ｖａｃ１を不図示の抵抗素子を介して下げた上で、下げられた電圧を監視することにより、ゼロクロスタイミングを検出する。電圧センサ２３ｖは、ゼロクロスタイミングを示す同期情報をＦＢ信号生成器２８Ａに出力する。電圧センサ２３ｖは、同期情報として、例えば、電圧Ｖａｃ１の電圧値が０Ｖになったタイミングでパルス信号を出力する。

ＦＢ信号生成器２８Ａは、交流電力Ｐａｃ１に基づいてキャンセル波形を生成する。ＦＢ信号生成器２８Ａは、キャンセル波形生成部６１に代えてキャンセル波形生成部６１Ａを備える点でＦＢ信号生成器２８と主に相違する。キャンセル波形生成部６１Ａは、波形生成部６３に代えて波形生成部６３Ａを備える点でキャンセル波形生成部６１と主に相違する。

波形生成部６３Ａは、リップル波形の生成方法において波形生成部６３と相違する。電流Ｉｄｃのリップルの周波数は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングの周波数と同じであり、交流電力Ｐａｃ１の周波数の２倍である。また、電流Ｉｄｃのリップルの位相は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングから、所定の遅延量だけずれる。このため、波形生成部６３Ａは、同期情報と、位相情報と、に基づいて、電流Ｉｄｃのリップルの周期及び位相を決定する。位相情報は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングに対する電流Ｉｄｃのリップルの位相の遅延量を示す情報である。この位相の遅延量は、ゼロクロスの周期に対する所定の割合で表され、電力変換器２６の回路構成によって定まる。位相情報は、実験等によって予め求められ、記憶されている。

電流Ｉｄｃのリップルの振幅は、直流電力Ｐｄｃに略比例する。波形生成部６３Ａは、例えば、直流電力Ｐｄｃに関する測定値から直流電力Ｐｄｃを算出し、特性テーブルを用いて振幅を算出する。特性テーブルは、直流電力Ｐｄｃと電流Ｉｄｃのリップルの振幅との関係を示すテーブルである。特性テーブルは、電流Ｉｄｃ又は電圧Ｖｄｃと電流Ｉｄｃのリップルの振幅との関係を示すテーブルであってもよい。なお、振幅の算出には、直流電力Ｐｄｃに限らず、交流電力Ｐａｃ１及び交流電力Ｐａｃ２に関する測定値が用いられてもよく、第１電力指令値が用いられてもよい。また、振幅の算出に、直流電力Ｐｄｃではなく、電圧Ｖｄｃが用いられてもよい。

このように、波形生成部６３Ａは、同期情報と、位相情報と、直流電力Ｐｄｃに関する測定値と、に基づいて、リップル波形を生成する。具体的には、波形生成部６３Ａは、同期情報によって示されるゼロクロスタイミングから、位相情報によって示される遅延量だけ遅らせた位相において、直流電力Ｐｄｃに関する測定値から算出される振幅のリップルを含むリップル波形を生成する。このようなリップル波形は、例えば、矩形波を積分し、２次波形にさらに３次波形及び４次波形をそれぞれ所定のゲインで足し合わせることによって生成されてもよい。

以上の第２実施形態の非接触給電システム１及び送電装置２においても、第１実施形態の非接触給電システム１及び送電装置２と同様の効果が奏される。また、第２実施形態の非接触給電システム１及び送電装置２では、キャンセル波形は、電流Ｉｄｃの測定値ではなく、交流電力Ｐａｃ１に基づいて生成される。このため、電流Ｉｄｃの測定値に対して、ギャップ変動及び過渡応答等の周波数成分に影響を与えることなく、リップルを低減することが可能となる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、非接触給電システム１は、電気自動車ＥＶに限られず、プラグインハイブリッド車及び水中航走体等の移動体に適用されてもよく、移動体以外に適用されてもよい。

また、ＦＢ信号生成器２８は、キャンセル波形生成部６１（第１生成部）と、キャンセル波形生成部６１Ａ（第２生成部）と、選択部と、を備えてもよい。選択部は、キャンセル波形生成部６１によって生成されたキャンセル波形、及びキャンセル波形生成部６１Ａによって生成されたキャンセル波形のいずれかを選択して出力する。選択部は、例えば、セレクタである。選択部は、例えば、初期状態においてキャンセル波形生成部６１を選択してもよい。この場合、ギャップ変動等によって負荷電流Ｉｏｕｔの電流量が変化し、負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量の絶対値が所定の値を超えた場合に、選択部は、キャンセル波形生成部６１Ａに切り替えてもよい。負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量は、例えば、所望の電流量から負荷電流Ｉｏｕｔの電流量を減算することによって算出される。このように、ギャップ変動等の周波数成分への影響度に応じて、キャンセル波形の生成方法を選択することができる。

上記実施形態では、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルが第１フィードバック制御により増大することを抑える方法について説明した。以下、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップル自体（図６の波形Ｗｐ１及び波形Ｗｖ１参照）を低減し、負荷電流Ｉｏｕｔのリップルをさらに低減するための変形例について説明する。

（第１変形例）
第１変形例のＦＢ信号生成器２８，２８Ａは、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して電圧Ｖｄｃに生じるリップルの影響を低減するための補正用波形に基づいて、キャンセル波形を補正する。補正用波形は、電圧Ｖｄｃのリップルによって交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルを低減するための波形である。このため、例えば、波形生成部６３，６３Ａが、電圧Ｖｄｃのリップルによって交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルと同様の周期及び位相を有する成分を含む補正用波形を生成する。なお、第１変形例では、同期情報が用いられることから、送電装置２は、第１検出器２３Ａを備えている。

交流電力Ｐａｃ２のリップルの周波数は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングの周波数と同じであり、交流電力Ｐａｃ１の周波数の２倍である。また、交流電力Ｐａｃ２のリップルの位相は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングから、所定の遅延量だけずれる。このため、波形生成部６３，６３Ａは、同期情報と、第２位相情報と、に基づいて、電圧Ｖｄｃのリップルによって生じる交流電力Ｐａｃ２のリップルの周期及び位相を決定する。第２位相情報は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングに対する交流電力Ｐａｃ２のリップルの位相の遅延量を示す情報である。この位相の遅延量は、ゼロクロスの周期に対する所定の割合で表され、電力変換器２６の回路構成によって定まる。第２位相情報は、実験等によって予め求められ、記憶されている。

波形生成部６３，６３Ａは、直流電力Ｐｄｃの大きさと交流電力Ｐａｃ２に生じるリップル量とを対応付けたリップルテーブルと、電流Ｉｄｃの変更量と交流電力Ｐａｃ２の変化量とを対応付けた変換テーブルと、を備えている。波形生成部６３，６３Ａは、リップルテーブルを用いて、第１検出器２３Ａによって測定された直流電力Ｐｄｃの大きさから、交流電力Ｐａｃ２に生じるリップル量を推定する。波形生成部６３，６３Ａは、変換テーブルを用いて、推定したリップル量を低減するための電流Ｉｄｃの変更量を算出する。

波形生成部６３，６３Ａは、交流電力Ｐａｃ２のリップルの周期及び位相において、算出した変更量の振幅の成分を有する波形を補正用波形として生成する。波形生成部６３，６３Ａは、リップル波形と補正用波形とを重畳（加算）することによって、リップル波形を補正する。これにより、キャンセル波形が補正される。なお、キャンセル波形生成部６１，６１Ａによって生成されたキャンセル波形に補正用波形が重畳されてもよい。この場合の補正用波形は、波形生成部６３，６３Ａが生成した補正用波形を反転した波形である。

図８は、第１変形例の非接触給電システム１の動作を説明するための図である。波形Ｗｐ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｉ２はそれぞれ、従来フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。波形Ｗｐ１、及び波形Ｗｖ１はそれぞれ、第１フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、及び電圧Ｖｄｃの波形である。波形Ｗｃｂは補正前のキャンセル波形であり、波形Ｗａは補正用波形であり、波形ＷｆｂはＦＢ信号の波形である。ここでは、ＦＢ信号生成器２８を用いて説明する。

図８に示されるように、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電流Ｉｄｃ、電圧Ｖｄｃ及び交流電力Ｐａｃ２にリップルが生じる（波形Ｗｉ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｐ２参照）。波形生成部６３は、電流センサ２３ｉから電流Ｉｄｃの測定値を受信し、電流Ｉｄｃの測定値の波形をリップル波形とする。また、波形生成部６３は、第１検出器２３から同期情報及び直流電力Ｐｄｃの大きさを受信し、補正用波形Ｗａを生成する。そして、波形生成部６３は、リップル波形と補正用波形Ｗａとを重畳し、反転部６４に出力する。反転部６４は、波形生成部６３によって重畳された波形を反転して、キャパシタ６５を介して合成部６２に出力する。これにより、キャンセル波形生成部６１は、リップル波形と補正用波形Ｗａとを重畳して反転した波形から交流成分を取り出すことによって、キャンセル波形を生成する。

そして、合成部６２は、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形を重畳することによってＦＢ信号（波形Ｗｆｂ参照）を生成する。これにより、電流Ｉｄｃの測定値からリップルが除去され、かつ、交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルを低減するための成分が加えられたＦＢ信号を用いて、第１フィードバック制御が行われる。電流Ｉｄｃに関するＦＢ信号においてリップルが生じているタイミングで、交流電力Ｐａｃ２のリップルが生じていることになる。ＦＢ信号と交流電力Ｐａｃ２のリップル発生タイミングが同じであるので、ＦＢ信号におけるリップルを小さくするように電力制御が行われると、交流電力Ｐａｃ２のリップルが小さくなる。よって、電圧Ｖｄｃのリップルに起因して交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルが低減される（波形Ｗｐ１参照）。

このように第１変形例の非接触給電システム１及び送電装置２では、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して電圧Ｖｄｃに生じるリップルに応じた補正用波形によってキャンセル波形が補正され、ＦＢ信号が生成される。このＦＢ信号に基づいて、受電装置３に供給する電力の第１フィードバック制御が行われることにより、交流電力Ｐａｃ２のリップルを低減することが可能となる。その結果、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルをさらに低減することが可能となる。

（第２変形例）
図９及び図１０に示される第２変形例の非接触給電システム１では、第２制御器３５は、第２検出器３３によって測定された負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔのリップルに関するリップル情報を生成する。第１制御器２５は、第２通信器３４及び第１通信器２４を介して第２制御器３５からリップル情報を受信し、リップル情報に基づいて、ＦＢ信号生成器２８，２８Ａにキャンセル波形を補正させる。

具体的に説明すると、第２制御器３５は、第２検出器３３によって測定された負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔの測定値から、所定期間ごとに負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量を算出し、位相又はタイミングとリップル量との組み合わせをリップル情報として生成する。リップル情報におけるリップル量は、負荷電流Ｉｏｕｔの電流量から所望の電流量を減算した値である。所定期間は、第２制御器３５に予め設定されている。第１制御器２５は、リップル情報に基づいて、負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量が許容値以下であるか否かを判定する。許容値は、非接触給電システム１の回路、及び負荷Ｌに対して予め定められており、動作に影響を及ぼさない値である。第１制御器２５は、リップル情報に含まれるリップル量の絶対値が許容値よりも大きいと判定した場合、リップル量の絶対値が小さくなるように、ＦＢ信号生成器２８，２８Ａにキャンセル波形を補正させる。

例えば、リップル情報に含まれるリップル量が正の値である場合、負荷電流Ｉｏｕｔを減少する必要がある。また、リップル情報に含まれるリップル量が負の値である場合、負荷電流Ｉｏｕｔを増加する必要がある。このため、ＦＢ信号生成器２８，２８Ａは、キャンセル波形の振幅又は位相を調整することによって、交流電力Ｐａｃ２の大きさを調整する。このリップル情報に基づくキャンセル波形の補正は、例えば、波形生成部６３，６３Ａがリップル波形を補正することによって行われる。

このように第２変形例の非接触給電システム１及び送電装置２では、実際に負荷Ｌに供給されている負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔの波形（リップル）に応じて、キャンセル波形が補正され、ＦＢ信号が生成される。このＦＢ信号に基づいて、受電装置３に供給する電力の第１フィードバック制御が行われることにより、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルをさらに確実に低減することが可能となる。

上記第１変形例及び第２変形例の両方が実施されてもよい。

１ 非接触給電システム
２ 送電装置
３ 受電装置
２１ 第１コイル
２２ 第１変換器
２３、２３Ａ 第１検出器
２３ｉ 電流センサ
２４ 第１通信器
２５ 第１制御器
２６ 電力変換器
２７ 直流交流変換器
２８、２８Ａ ＦＢ信号生成器（フィードバック信号生成器）
３１ 第２コイル
３２ 第２変換器
３３ 第２検出器
３４ 第２通信器
３５ 第２制御器
５１ 測定値計算部
５２ 指令値計算部
５３ 比較部
５４ 比較部
５５ 電力補正部
６１、６１Ａ キャンセル波形生成部
６２ 合成部
６３、６３Ａ 波形生成部（第１生成部、第２生成部）
６４ 反転部
６５ キャパシタ
Ｉｄｃ 電流
Ｉｏｕｔ 負荷電流
Ｌ 負荷
Ｐａｃ１ 交流電力（第１交流電力）
Ｐａｃ２ 交流電力
Ｐａｃ３ 交流電力
Ｐｄｃ 直流電力
Ｐｏｕｔ 負荷電力
ＰＳ 電源（交流電源）
Ｖａｃ１ 電圧
Ｖｄｃ 電圧
Ｖｏｕｔ 負荷電圧

Claims (8)

1. 受電装置に非接触で電力を供給するための送電装置であって、
   交流電源から供給される第１交流電力を直流電力に変換する電力変換器を含む変換器と、
   前記直流電力の電流を検出する第１検出器と、
   前記電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成器と、
   前記フィードバック信号に基づいて、前記受電装置に供給する前記電力のフィードバック制御を行う制御器と、
   を備え、
   前記フィードバック信号生成器は、前記第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して前記電流に生じるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、前記電流の測定値に前記キャンセル波形を重畳することによって前記フィードバック信号を生成し、
   前記制御器は、前記フィードバック信号に基づいて第１電力測定値を計算し、負荷に供給すべき所望の電力の大きさを示す第２電力指令値に基づいて第１電力指令値を計算し、前記第１電力測定値が前記第１電力指令値に近づくように前記変換器を制御する送電装置。
2. 前記フィードバック信号生成器は、前記電流を反転することによって前記キャンセル波形を生成する、請求項１に記載の送電装置。
3. 前記フィードバック信号生成器は、前記第１交流電力に基づいて前記キャンセル波形を生成する、請求項１に記載の送電装置。
4. 前記フィードバック信号生成器は、
   前記電流を反転することによって前記キャンセル波形を生成する第１生成部と、
   前記第１交流電力に基づいて前記キャンセル波形を生成する第２生成部と、
   前記第１生成部によって生成された前記キャンセル波形及び前記第２生成部によって生成された前記キャンセル波形のいずれかを選択して出力する選択部と、
   を備える、請求項１に記載の送電装置。
5. 受電装置に非接触で電力を供給するための送電装置であって、
   交流電源から供給される第１交流電力を直流電力に変換する電力変換器を含む変換器と、
   前記直流電力の電流を検出する第１検出器と、
   前記電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成器と、
   前記フィードバック信号に基づいて、前記受電装置に供給する前記電力のフィードバック制御を行う制御器と、
   を備え、
   前記フィードバック信号生成器は、前記第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して前記電流に生じるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、前記電流、及び前記キャンセル波形に基づいて、前記フィードバック信号を生成し、
   前記フィードバック信号生成器は、
   前記電流を反転することによって前記キャンセル波形を生成する第１生成部と、
   前記第１交流電力に基づいて前記キャンセル波形を生成する第２生成部と、
   前記第１生成部によって生成された前記キャンセル波形及び前記第２生成部によって生成された前記キャンセル波形のいずれかを選択して出力する選択部と、
   を備える、送電装置。
6. 前記受電装置に非接触で給電するためのコイルをさらに備え、
   前記変換器は、前記直流電力を第２交流電力に変換し、前記第２交流電力を前記コイルに供給する直流交流変換器をさらに含み、
   前記フィードバック信号生成器は、前記ゼロクロスに起因して前記直流電力の電圧に生じるリップルによって前記第２交流電力に生じるリップルを低減するための補正用波形に基づいて、前記キャンセル波形を補正する、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の送電装置。
7. 負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報を前記受電装置から受信する第１通信器をさらに備え、
   前記フィードバック信号生成器は、前記リップル情報に基づいて、前記キャンセル波形を補正する、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の送電装置。
8. 請求項７に記載の送電装置と、
   前記受電装置と、
   を備え、
   前記受電装置は、
   前記負荷電圧、前記負荷電流又は前記負荷電力を検出する第２検出器と、
   前記第２検出器によって測定された前記負荷電圧、前記負荷電流又は前記負荷電力に基づいて前記リップル情報を生成する第２制御器と、
   前記リップル情報を前記送電装置に送る第２通信器と、
   を備える、非接触給電システム。

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