JP2013031289A - Power supply device, contactless power transmission apparatus, vehicle, and contactless power transmission system - Google Patents

Power supply device, contactless power transmission apparatus, vehicle, and contactless power transmission system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device, a contactless power transmission apparatus, a vehicle and a contactless power transmission system all having a class E amplification circuit which can use the class E amplification circuit for other purposes.SOLUTION: A choke coil 210, a switching element 220, a gate drive device 230, a resonance circuit 250 and a capacitor 260 constitute the class E amplification circuit configured to implement zero voltage switching of the switching element 220. The choke coil 210 has a magnetic circuit that can be made and broken. When the magnetic circuit of the choke coil 210 is broken, switches 214, 270 are turned on and off, respectively. The gate drive device 230 changes the switching frequency of the switching element 220 according as the magnetic circuit is made or broken.

Description

この発明は、電源装置、非接触送電装置、車両、および非接触電力伝送システムに関し、特に、非接触電力伝送に用いられる高周波電源の技術に関する。   The present invention relates to a power supply device, a non-contact power transmission device, a vehicle, and a non-contact power transmission system, and more particularly to a technique of a high frequency power source used for non-contact power transmission.

高周波の電力を低損失で生成可能なＥ級増幅回路（「Ｅ級零電圧スイッチング（ＺＶＳ：Zero Voltage Switching）回路」とも称される。）が知られている。Ｅ級増幅回路では、スイッチング素子の両端の電圧が零で、かつ、その傾きも零の状態でスイッチング素子がターンオンするので（零電圧スイッチング）、スイッチング損失を小さくすることができ、特に高周波電源において有用である。   A class E amplifier circuit (also referred to as a “class E zero voltage switching (ZVS) circuit”) that can generate high-frequency power with low loss is known. In the class E amplifier circuit, the switching element is turned on with zero voltage at both ends of the switching element and zero inclination (zero voltage switching), so that the switching loss can be reduced, particularly in a high frequency power supply. Useful.

特開２００５−１３５７８号公報（特許文献１）は、準Ｅ級のインバータ回路を用いて炊飯釜を誘導加熱する炊飯器を開示する。この炊飯器においては、準Ｅ級のインバータ回路によって共振回路の加熱コイルに高周波電力が供給され、その加熱コイルによって炊飯釜が誘導加熱される（特許文献１参照）。   Japanese Patent Laying-Open No. 2005-13578 (Patent Document 1) discloses a rice cooker that induction-heats a rice cooker using a quasi-E class inverter circuit. In this rice cooker, high-frequency power is supplied to the heating coil of the resonance circuit by the quasi-E class inverter circuit, and the rice cooker is induction-heated by the heating coil (see Patent Document 1).

また、特開２０１０−２６８６６４号公報（特許文献２）は、高周波電源を有する非接触給電システムにおいて、給電時の電磁場によって機器を昇温可能なシステムを開示する。この非接触給電システムにおいては、車両外部の給電設備に含まれる送電ユニットと、車両に搭載された受電ユニットとの間で、電磁場を介して電力が伝送される。そして、車両側で昇温が必要な機器は、電磁場によって昇温されるように、受電ユニットに近接して設置される（特許文献２参照）。   Japanese Patent Laying-Open No. 2010-268664 (Patent Document 2) discloses a system capable of raising the temperature of an apparatus by an electromagnetic field during power feeding in a non-contact power feeding system having a high-frequency power source. In this non-contact power supply system, power is transmitted via an electromagnetic field between a power transmission unit included in a power supply facility outside the vehicle and a power reception unit mounted on the vehicle. And the apparatus which needs temperature rising on the vehicle side is installed close to a power receiving unit so that it may be heated by an electromagnetic field (refer patent document 2).

特開２００５−１３５７８号公報JP 2005-13578 A 特開２０１０−２６８６６４号公報JP 2010-268664 A

上記のような非接触給電システムの高周波電源にＥ級増幅回路を用いることによって低損失の電源装置を構成し、非接触電力伝送の効率向上を図ることができる。しかしながら、Ｅ級増幅回路は、出力回路にある共振回路の共振を利用するので、一般的には、設計周波数から大きく外れた周波数で作動させることができない。したがって、高価なスイッチング素子を含むＥ級増幅回路を上記のような非接触給電システムの高周波電源に適用する場合、送電ユニットから受電ユニットへ電力を伝送するための電源装置以外に利用することができず、Ｅ級増幅回路の他の用途への有効利用が望まれている。   By using a class E amplifier circuit for the high-frequency power supply of the non-contact power supply system as described above, a low-loss power supply device can be configured, and the efficiency of non-contact power transmission can be improved. However, since the class E amplifier circuit uses the resonance of the resonance circuit in the output circuit, it cannot generally be operated at a frequency greatly deviating from the design frequency. Therefore, when the class E amplifier circuit including an expensive switching element is applied to the high frequency power source of the above-described contactless power feeding system, it can be used other than the power source device for transmitting power from the power transmission unit to the power reception unit. However, effective use of the class E amplifier circuit for other purposes is desired.

それゆえに、この発明の目的は、Ｅ級増幅回路を備える電源装置、非接触送電装置、車両、および非接触電力伝送システムにおいて、Ｅ級増幅回路を他の用途で利用可能にすることである。   Therefore, an object of the present invention is to make a class E amplifier circuit available for other uses in a power supply device, a non-contact power transmission device, a vehicle, and a non-contact power transmission system including a class E amplifier circuit.

この発明によれば、電源装置は、Ｅ級増幅回路と、制御装置とを備える。Ｅ級増幅回路は、直流電源とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開閉可能に構成される。制御装置は、磁気回路の開閉に応じてスイッチング素子のスイッチング周波数を変更する。   According to the present invention, the power supply device includes a class E amplifier circuit and a control device. The class E amplifier circuit is configured to be able to open and close a magnetic circuit of an inductor connected between a DC power supply and a switching element. The control device changes the switching frequency of the switching element according to the opening and closing of the magnetic circuit.

好ましくは、電源装置は、容量素子をさらに備える。容量素子は、磁気回路の開放時に、インダクタに電気的に並列接続される。   Preferably, the power supply device further includes a capacitive element. The capacitive element is electrically connected in parallel to the inductor when the magnetic circuit is opened.

好ましくは、磁気回路の開放時、制御装置は、インダクタを用いた誘導加熱用インバータとしてＥ級増幅回路が作動するように、磁気回路の非開放時に対してスイッチング周波数を変更する。   Preferably, when the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to the non-opened state of the magnetic circuit so that the class E amplifier circuit operates as an induction heating inverter using an inductor.

また、好ましくは、磁気回路の開放時、制御装置は、インダクタを電磁誘導コイルとして用いる給電装置としてＥ級増幅回路が作動するように、磁気回路の非開放時に対してスイッチング周波数を変更する。   Preferably, when the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to the non-opened state of the magnetic circuit so that the class E amplifier circuit operates as a power supply device using the inductor as an electromagnetic induction coil.

好ましくは、インダクタは、コイルと、磁気回路を構成するコアとを含む。コアは、磁気回路を開放するための着脱部を有する。   Preferably, the inductor includes a coil and a core constituting the magnetic circuit. The core has a detachable part for opening the magnetic circuit.

好ましくは、Ｅ級増幅回路は、上記のスイッチング素子およびインダクタと、共振回路と、容量素子とを含む。共振回路は、インダクタおよびスイッチング素子間の接続ノードとＥ級増幅回路に接続される負荷との間に接続される。容量素子は、スイッチング素子に並列に接続される。   Preferably, the class E amplifier circuit includes the switching element and the inductor, a resonance circuit, and a capacitive element. The resonant circuit is connected between a connection node between the inductor and the switching element and a load connected to the class E amplifier circuit. The capacitive element is connected in parallel to the switching element.

また、この発明によれば、非接触送電装置は、受電装置へ電力を非接触で出力する非接触送電装置であって、電源部と、送電用共鳴部とを備える。電源部は、交流電力を生成する。送電用共鳴部は、電源部から供給される交流電力を受電装置の受電用共鳴部へ非接触で出力するように構成される。送電用共鳴部の固有周波数は、受電用共鳴部の固有周波数と同じである。電源部は、Ｅ級増幅回路と、制御装置とを含む。Ｅ級増幅回路は、直流電源とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開放可能に構成される。制御装置は、磁気回路の開閉に応じてスイッチング素子のスイッチング周波数を変更する。   According to the invention, the contactless power transmission device is a contactless power transmission device that outputs power to the power receiving device in a contactless manner, and includes a power supply unit and a power transmission resonance unit. The power supply unit generates AC power. The power transmission resonance unit is configured to output the AC power supplied from the power supply unit to the power reception resonance unit of the power receiving device in a non-contact manner. The natural frequency of the power transmission resonance unit is the same as the natural frequency of the power reception resonance unit. The power supply unit includes a class E amplifier circuit and a control device. The class E amplifier circuit is configured to be able to open the magnetic circuit of the inductor connected between the DC power supply and the switching element. The control device changes the switching frequency of the switching element according to the opening and closing of the magnetic circuit.

好ましくは、電源部は、容量素子をさらに含む。容量素子は、磁気回路の開放時に、インダクタに電気的に並列接続される。   Preferably, the power supply unit further includes a capacitive element. The capacitive element is electrically connected in parallel to the inductor when the magnetic circuit is opened.

好ましくは、磁気回路の開放時、制御装置は、インダクタを用いた誘導加熱用インバータとしてＥ級増幅回路が作動するように、磁気回路の非開放時に対してスイッチング周波数を変更する。   Preferably, when the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to the non-opened state of the magnetic circuit so that the class E amplifier circuit operates as an induction heating inverter using an inductor.

また、好ましくは、磁気回路の開放時、制御装置は、インダクタを電磁誘導コイルとして用いる給電装置としてＥ級増幅回路が作動するように、磁気回路の非開放時に対してスイッチング周波数を変更する。   Preferably, when the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to the non-opened state of the magnetic circuit so that the class E amplifier circuit operates as a power supply device using the inductor as an electromagnetic induction coil.

好ましくは、インダクタは、コイルと、磁気回路を構成するコアとを含む。コアは、磁気回路を開放するための着脱部を有する。   Preferably, the inductor includes a coil and a core constituting the magnetic circuit. The core has a detachable part for opening the magnetic circuit.

好ましくは、Ｅ級増幅回路は、上記のスイッチング素子およびインダクタと、共振回路と、容量素子とを含む。共振回路は、インダクタおよびスイッチング素子間の接続ノードと送電用共鳴部との間に接続される。容量素子は、スイッチング素子に並列に接続される。   Preferably, the class E amplifier circuit includes the switching element and the inductor, a resonance circuit, and a capacitive element. The resonance circuit is connected between a connection node between the inductor and the switching element and the power transmission resonance unit. The capacitive element is connected in parallel to the switching element.

好ましくは、送電用共鳴部は、送電用共鳴部と受電用共鳴部との間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する磁界と、送電用共鳴部と受電用共鳴部との間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて受電用共鳴部へ送電する。   Preferably, the power transmission resonance unit is formed between the power transmission resonance unit and the power reception resonance unit, and is formed between the magnetic field vibrating at a specific frequency and the power transmission resonance unit and the power reception resonance unit. In addition, power is transmitted to the power receiving resonance unit through at least one of the electric field that vibrates at a specific frequency.

好ましくは、送電用共鳴部と受電用共鳴部との結合係数は、０．１以下である。
また、この発明によれば、車両は、車両外部の負荷へ電力を非接触で出力する車両であって、蓄電装置と、電源部と、共鳴部とを備える。電源部は、蓄電装置から電力を受けて交流電力を生成する。共鳴部は、電源部から供給される交流電力を負荷側の受電用共鳴部へ非接触で出力するように構成される。共鳴部の固有周波数は、受電用共鳴部の固有周波数と同じである。電源部は、Ｅ級増幅回路と、制御装置とを含む。Ｅ級増幅回路は、蓄電装置とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開放可能に構成される。制御装置は、磁気回路の開閉に応じてスイッチング素子のスイッチング周波数を変更する。 Preferably, the coupling coefficient between the power transmission resonance unit and the power reception resonance unit is 0.1 or less.
According to the invention, the vehicle is a vehicle that outputs electric power to a load outside the vehicle in a non-contact manner, and includes a power storage device, a power supply unit, and a resonance unit. The power supply unit receives power from the power storage device and generates AC power. The resonance unit is configured to output the AC power supplied from the power source unit to the load-side power reception resonance unit in a non-contact manner. The natural frequency of the resonance part is the same as the natural frequency of the power receiving resonance part. The power supply unit includes a class E amplifier circuit and a control device. The class E amplifier circuit is configured to be able to open a magnetic circuit of an inductor connected between the power storage device and the switching element. The control device changes the switching frequency of the switching element according to the opening and closing of the magnetic circuit.

また、この発明によれば、非接触電力伝送システムは、送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムである。送電装置は、電源部と、送電用共鳴部とを備える。電源部は、交流電力を生成する。送電用共鳴部は、電源部から供給される交流電力を受電装置へ非接触で出力するように構成される。受電装置は、受電用共鳴部を備える。受電用共鳴部は、送電用共鳴部から出力される電力を非接触で受電するように構成される。受電用共鳴部の固有周波数は、送電用共鳴部の固有周波数と同じである。電源部は、Ｅ級増幅回路と、制御装置とを含む。Ｅ級増幅回路は、直流電源とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開放可能に構成される。制御装置は、磁気回路の開閉に応じてスイッチング素子のスイッチング周波数を変更する。   According to the present invention, the non-contact power transmission system is a non-contact power transmission system that transmits power from the power transmission device to the power reception device in a non-contact manner. The power transmission device includes a power supply unit and a power transmission resonance unit. The power supply unit generates AC power. The power transmission resonance unit is configured to output the AC power supplied from the power supply unit to the power receiving device in a non-contact manner. The power receiving apparatus includes a power receiving resonance unit. The power receiving resonance unit is configured to receive the power output from the power transmission resonance unit in a contactless manner. The natural frequency of the power receiving resonance unit is the same as the natural frequency of the power transmission resonance unit. The power supply unit includes a class E amplifier circuit and a control device. The class E amplifier circuit is configured to be able to open the magnetic circuit of the inductor connected between the DC power supply and the switching element. The control device changes the switching frequency of the switching element according to the opening and closing of the magnetic circuit.

この発明においては、Ｅ級増幅回路のインダクタの磁気回路を開放するとともに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によって、インダクタを用いた誘導加熱用インバータや、インダクタを電磁誘導コイルとして用いる給電装置等として、Ｅ級増幅回路を作動させることができる。したがって、この発明によれば、Ｅ級増幅回路を備える電源装置、非接触送電装置、車両、および非接触電力伝送システムにおいて、Ｅ級増幅回路を他の用途で利用することができる。   In this invention, by opening the magnetic circuit of the inductor of the class E amplifier circuit and changing the switching frequency of the switching element, an induction heating inverter using the inductor, a power supply device using the inductor as an electromagnetic induction coil, etc. The class E amplifier circuit can be activated. Therefore, according to the present invention, the class E amplifier circuit can be used for other purposes in the power supply device, the non-contact power transmission device, the vehicle, and the non-contact power transmission system including the class E amplifier circuit.

この発明による電源装置が適用される非接触電力伝送システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a contactless power transmission system to which a power supply device according to the present invention is applied. 磁場共鳴による非接触送電の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of non-contact power transmission by magnetic field resonance. 図１に示す電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power supply device shown in FIG. 電源装置がＥ級増幅回路として作動するときの波形図である。It is a wave form diagram when a power supply device operate | moves as a class E amplifier circuit. 電源装置がＩＨインバータとして作動するときの電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of a power supply device when a power supply device operate | moves as an IH inverter. 電源装置がＩＨインバータとして作動するときに調理器具に発生する電流を示した図である。It is the figure which showed the electric current which generate | occur | produces in a cooking appliance when a power supply device operate | moves as an IH inverter. チョークコイルの断面図である。It is sectional drawing of a choke coil. チョークコイルの平面図である。It is a top view of a choke coil. 実施の形態２による非接触電力伝送システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the non-contact electric power transmission system by Embodiment 2. 図９に示すコネクタ部の構造の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the structure of the connector part shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］
図１は、この発明による電源装置が適用される非接触電力伝送システムの全体構成図である。図１を参照して、この非接触電力伝送システムは、送電装置１００と、車両２００とを備える。送電装置１００は、パワーコントローラ１０と、電源装置２０と、共鳴ユニット３０とを含む。車両２００は、共鳴ユニット５０と、電源装置６０と、蓄電装置７０と、動力生成装置８０とを含む。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a contactless power transmission system to which a power supply device according to the present invention is applied. With reference to FIG. 1, the non-contact power transmission system includes a power transmission device 100 and a vehicle 200. The power transmission device 100 includes a power controller 10, a power supply device 20, and a resonance unit 30. Vehicle 200 includes a resonance unit 50, a power supply device 60, a power storage device 70, and a power generation device 80.

パワーコントローラ１０は、たとえば、系統電源１２や太陽電池１４、蓄電装置１６等から電力の供給を受ける。そして、パワーコントローラ１０は、一定の直流電圧を生成し、その生成した直流電圧を電源装置２０へ供給する。   The power controller 10 receives supply of power from, for example, the system power supply 12, the solar battery 14, the power storage device 16, and the like. The power controller 10 generates a constant DC voltage and supplies the generated DC voltage to the power supply device 20.

電源装置２０は、パワーコントローラ１０から電力を受け、車両２００へ電力を伝送するための高周波の交流電力を生成する。この電源装置２０には、零電圧スイッチングを行なうことにより低損失で作動可能なＥ級増幅回路が用いられる。   The power supply device 20 receives power from the power controller 10 and generates high-frequency AC power for transmitting power to the vehicle 200. The power supply device 20 uses a class E amplifier circuit that can operate with low loss by performing zero voltage switching.

また、電源装置２０は、共鳴ユニット３０，５０間での非送電時、調理用鍋など金属製の調理器具４０を誘導加熱するためのＩＨ（Induction Heating）インバータとしても作動し得る。電源装置２０がＩＨインバータとして作動するときは、電源装置２０は、調理器具４０の誘導加熱に適した周波数の交流電力を生成し、たとえば、車両２００への電力伝送時の周波数よりも低いｋＨｚオーダーの交流電力を生成する。   The power supply device 20 can also operate as an IH (Induction Heating) inverter for inductively heating a metal cooking utensil 40 such as a cooking pan during non-power transmission between the resonance units 30 and 50. When power supply device 20 operates as an IH inverter, power supply device 20 generates AC power having a frequency suitable for induction heating of cooking utensil 40, and is, for example, in the kHz order lower than the frequency at the time of power transmission to vehicle 200. Generate alternating current power.

なお、この非接触電力伝送システムにおいては、車両２００から送電装置１００への電力の逆潮流も可能である。車両２００から送電装置１００への電力伝送時は、電源装置２０は、共鳴ユニット３０により受電された交流電力を直流に変換してパワーコントローラ１０へ出力する。この電源装置２０の回路構成については、後ほど詳しく説明する。   In this non-contact power transmission system, reverse power flow from the vehicle 200 to the power transmission device 100 is also possible. At the time of power transmission from the vehicle 200 to the power transmission device 100, the power supply device 20 converts AC power received by the resonance unit 30 into DC and outputs it to the power controller 10. The circuit configuration of the power supply device 20 will be described in detail later.

共鳴ユニット３０は、電源装置２０から高周波の交流電力の供給を受け、共鳴ユニット５０へ非接触で電力を伝送する。一例として、共鳴ユニット３０は、コイルおよびキャパシタを含む共振回路によって構成される。   The resonance unit 30 receives supply of high-frequency AC power from the power supply device 20 and transmits power to the resonance unit 50 in a contactless manner. As an example, the resonance unit 30 is configured by a resonance circuit including a coil and a capacitor.

一方、車両２００において、共鳴ユニット５０は、送電装置１００側の共鳴ユニット３０から送出される電力を非接触で受電し、整流器として作動する電源装置６０へ出力する。また、車両２００から送電装置１００への電力伝送時には、共鳴ユニット５０は、電源装置６０から高周波の交流電力の供給を受け、共鳴ユニット５０へ非接触で電力を伝送する。一例として、共鳴ユニット５０も、コイルおよびキャパシタを含む共振回路によって構成される。   On the other hand, in the vehicle 200, the resonance unit 50 receives the electric power transmitted from the resonance unit 30 on the power transmission device 100 side in a non-contact manner, and outputs it to the power supply device 60 that operates as a rectifier. Further, during power transmission from the vehicle 200 to the power transmission device 100, the resonance unit 50 receives supply of high-frequency AC power from the power supply device 60 and transmits power to the resonance unit 50 in a contactless manner. As an example, the resonance unit 50 is also configured by a resonance circuit including a coil and a capacitor.

電源装置６０は、送電装置１００から車両２００への電力伝送時には、共鳴ユニット５０から受ける交流電力を直流電力に変換し、その変換された直流電力を蓄電装置７０へ出力することによって蓄電装置７０を充電する。一方、車両２００から送電装置１００への電力伝送時には、電源装置６０は、蓄電装置７０から電力を受け、送電装置１００へ電力を伝送するための高周波の交流電力を生成する。この電源装置６０にも、零電圧スイッチングを行なうことにより低損失で作動可能なＥ級増幅回路が用いられる。   When power is transmitted from power transmission device 100 to vehicle 200, power supply device 60 converts AC power received from resonance unit 50 into DC power, and outputs the converted DC power to power storage device 70, thereby storing power storage device 70. Charge. On the other hand, when power is transmitted from vehicle 200 to power transmission device 100, power supply device 60 receives power from power storage device 70 and generates high-frequency AC power for transmitting power to power transmission device 100. The power supply device 60 also uses a class E amplifier circuit that can operate with low loss by performing zero voltage switching.

また、電源装置６０は、共鳴ユニット３０，５０間での非送電時、調理用鍋など金属製の調理器具９０を誘導加熱するためのＩＨインバータとしても作動し得る。電源装置６０がＩＨインバータとして作動するときは、電源装置６０は、調理器具９０の誘導加熱に適した周波数の交流電力を生成し、たとえば、送電装置１００への電力伝送時の周波数よりも低いｋＨｚオーダーの交流電力を生成する。なお、この電源装置６０の回路構成は、電源装置２０の回路構成と同じである。   The power supply device 60 can also operate as an IH inverter for inductively heating a metal cooking utensil 90 such as a cooking pan during non-power transmission between the resonance units 30 and 50. When power supply device 60 operates as an IH inverter, power supply device 60 generates AC power having a frequency suitable for induction heating of cooking utensil 90, for example, kHz lower than the frequency at the time of power transmission to power transmission device 100. Generate AC power for orders. The circuit configuration of the power supply device 60 is the same as the circuit configuration of the power supply device 20.

蓄電装置７０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池によって構成される。蓄電装置７０は、電源装置６０から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置８０によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置７０は、その蓄えられた電力を動力生成装置８０へ供給する。また、車両２００から送電装置１００への電力伝送時や調理器具９０の使用時、蓄電装置７０は、蓄えられた電力を電源装置６０へ供給する。なお、蓄電装置７０として大容量のキャパシタも採用可能である。   The power storage device 70 is a rechargeable DC power supply, and is configured by a secondary battery such as lithium ion or nickel metal hydride. The power storage device 70 stores power output from the power supply device 60 and also stores power generated by the power generation device 80. Then, power storage device 70 supplies the stored power to power generation device 80. In addition, when power is transmitted from the vehicle 200 to the power transmission device 100 or when the cooking utensil 90 is used, the power storage device 70 supplies the stored power to the power supply device 60. Note that a large-capacity capacitor can also be used as the power storage device 70.

動力生成装置８０は、蓄電装置７０に蓄えられる電力を用いて車両２００の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置８０は、たとえば、蓄電装置７０から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置８０は、蓄電装置７０を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンを含んでもよい。   Power generation device 80 generates a driving force for driving vehicle 200 using electric power stored in power storage device 70. Although not particularly illustrated, motive power generation device 80 includes, for example, an inverter that receives electric power from power storage device 70, a motor driven by the inverter, a drive wheel driven by the motor, and the like. Power generation device 80 may include a generator for charging power storage device 70 and an engine capable of driving the generator.

この非接触電力伝送システムにおいては、送電装置１００の共鳴ユニット３０の固有周波数は、車両２００の共鳴ユニット５０の固有周波数と同じである。ここで、共鳴ユニット３０（５０）の固有周波数とは、共鳴ユニット３０（５０）を構成する電気回路（共振回路）が自由振動する場合の振動周波数を意味する。なお、共鳴ユニット３０（５０）の共振周波数とは、共鳴ユニット３０（５０）を構成する電気回路（共振回路）において、制動力または電気抵抗を零としたときの固有周波数を意味する。   In this non-contact power transmission system, the natural frequency of the resonance unit 30 of the power transmission device 100 is the same as the natural frequency of the resonance unit 50 of the vehicle 200. Here, the natural frequency of the resonance unit 30 (50) means a vibration frequency when the electric circuit (resonance circuit) constituting the resonance unit 30 (50) freely vibrates. The resonance frequency of the resonance unit 30 (50) means a natural frequency when the braking force or the electric resistance is zero in the electric circuit (resonance circuit) constituting the resonance unit 30 (50).

また、固有周波数が「同じ」とは、完全に同じ場合だけでなく、固有周波数が実質的に同じ場合も含む。固有周波数が「実質的に同じ」とは、たとえば、共鳴ユニット３０の固有周波数と共鳴ユニット５０の固有周波数との差が、共鳴ユニット３０または共鳴ユニット５０の固有周波数の１０％以内の場合を意味する。   Further, “the same” natural frequency includes not only the case where the natural frequency is completely the same, but also the case where the natural frequency is substantially the same. The natural frequency is “substantially the same” means that, for example, the difference between the natural frequency of the resonance unit 30 and the natural frequency of the resonance unit 50 is within 10% of the natural frequency of the resonance unit 30 or the resonance unit 50. To do.

そして、共鳴ユニット３０は、共鳴ユニット３０，５０間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する磁界と、共鳴ユニット３０，５０間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて、車両２００の共鳴ユニット５０と非接触で電力を授受する。共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０との結合係数κは０．１以下であり、結合係数κとＱ値との積が所定値（たとえば１．０）以上になるように共鳴ユニット３０，５０が設計される。このように、共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０とを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電装置１００の共鳴ユニット３０と車両２００の共鳴ユニット５０との間で非接触で電力が伝送される。   The resonance unit 30 includes at least a magnetic field formed between the resonance units 30 and 50 and vibrating at a specific frequency, and an electric field formed between the resonance units 30 and 50 and vibrating at a specific frequency. Through one side, electric power is exchanged with the resonance unit 50 of the vehicle 200 in a non-contact manner. The coupling coefficient κ between the resonance unit 30 and the resonance unit 50 is 0.1 or less, and the resonance units 30 and 50 are designed so that the product of the coupling coefficient κ and the Q value is a predetermined value (for example, 1.0) or more. Is done. In this way, power is transmitted in a non-contact manner between the resonance unit 30 of the power transmission device 100 and the resonance unit 50 of the vehicle 200 by causing the resonance unit 30 and the resonance unit 50 to resonate (resonate) with an electromagnetic field. .

なお、上記のように、この非接触電力伝送システムにおいては、共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０とを電磁界によって共振（共鳴）させることで、共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０との間で非接触で電力が伝送される。電力伝送における、このような共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」、または「電界（電場）共振結合」等という。「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。   As described above, in this non-contact power transmission system, the resonance unit 30 and the resonance unit 50 are resonated (resonated) by an electromagnetic field, so that the resonance unit 30 and the resonance unit 50 are contactless. Power is transmitted. Such a coupling between the resonance unit 30 and the resonance unit 50 in power transmission is, for example, “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, “electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling”, or “electric field ( Electric field) Resonant coupling ". The “electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling” means a coupling including any of “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, and “electric field (electric field) resonance coupling”.

共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０とが上記のようにコイルによって形成される場合には、共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０とは、主に磁界（磁場）によって結合し、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」が形成される。なお、共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０とに、たとえばメアンダライン等のアンテナを採用することも可能であり、この場合には、共鳴ユニット３０と共鳴ユニット５０とは、主に電界（電場）によって結合し、「電界（電場）共鳴結合」が形成される。   When the resonance unit 30 and the resonance unit 50 are formed by coils as described above, the resonance unit 30 and the resonance unit 50 are coupled mainly by a magnetic field (magnetic field), and are referred to as “magnetic resonance coupling” or “magnetic field”. (Magnetic field) resonance coupling "is formed. For example, an antenna such as a meander line can be used for the resonance unit 30 and the resonance unit 50. In this case, the resonance unit 30 and the resonance unit 50 are mainly coupled by an electric field (electric field). Thus, an “electric field (electric field) resonance coupling” is formed.

図２は、磁場共鳴による非接触送電の原理を説明するための図である。図２を参照して、この送電手法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つの共振コイルが磁場（電場でもよい）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ磁場を介して電力が伝送される。   FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of contactless power transmission by magnetic field resonance. Referring to FIG. 2, in this power transmission method, two resonant coils having the same natural frequency resonate in a magnetic field (which may be an electric field) in the same manner as two tuning forks resonate. Electric power is transmitted to the other coil via a magnetic field.

送電装置１００から車両２００へ電力が伝送される場合について、以下に代表的に説明する。送電装置１００側の共鳴ユニット３０は、電磁誘導コイル１１０と共振コイル１２０とによって構成され、電源装置２０に接続される電磁誘導コイル１１０を用いて、高周波電力が共振コイル１２０に供給される。車両２００側の共鳴ユニット５０も、共振コイル１４０と電磁誘導コイル１６０とによって構成される。共振コイル１２０は、キャパシタ１３０とともにＬＣ共振器を形成し、共振コイル１２０と同じ固有周波数を有する車両２００側の共振コイル１４０と磁場において共鳴する。そうすると、共振コイル１２０から共振コイル１４０へ磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。共振コイル１４０へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導コイル１６０を用いて取出され、整流器として作動する電源装置６０（図１）へ出力される。   The case where electric power is transmitted from the power transmission device 100 to the vehicle 200 will be described below representatively. The resonance unit 30 on the power transmission device 100 side includes an electromagnetic induction coil 110 and a resonance coil 120, and high frequency power is supplied to the resonance coil 120 using the electromagnetic induction coil 110 connected to the power supply device 20. The resonance unit 50 on the vehicle 200 side is also composed of the resonance coil 140 and the electromagnetic induction coil 160. The resonance coil 120 forms an LC resonator together with the capacitor 130 and resonates in the magnetic field with the resonance coil 140 on the vehicle 200 side having the same natural frequency as the resonance coil 120. Then, energy (electric power) moves from the resonance coil 120 to the resonance coil 140 via the magnetic field. The energy (electric power) moved to the resonance coil 140 is taken out using the electromagnetic induction coil 160 and output to the power supply device 60 (FIG. 1) that operates as a rectifier.

なお、電磁誘導コイル１１０は、共振コイル１２０への電力の出し入れを容易にするために設けられるものであり、電磁誘導コイル１１０を設けずに共振コイル１２０に電源装置２０を直接接続してもよい。また、共振コイル１２０の浮遊容量を利用してキャパシタ１３０を設けない構成としてもよい。   The electromagnetic induction coil 110 is provided for facilitating input / output of power to / from the resonance coil 120, and the power supply device 20 may be directly connected to the resonance coil 120 without providing the electromagnetic induction coil 110. . Alternatively, the capacitor 130 may not be provided using the stray capacitance of the resonance coil 120.

同様に、電磁誘導コイル１６０は、共振コイル１４０への電力の出し入れを容易にするために設けられるものであり、電磁誘導コイル１６０を設けずに共振コイル１４０に電源装置６０を直接接続してもよい。また、共振コイル１４０の浮遊容量を利用してキャパシタ１５０を設けない構成としてもよい。   Similarly, the electromagnetic induction coil 160 is provided for facilitating the input / output of power to / from the resonance coil 140, and the power supply device 60 can be directly connected to the resonance coil 140 without providing the electromagnetic induction coil 160. Good. Further, the capacitor 150 may not be provided by using the stray capacitance of the resonance coil 140.

図３は、図１に示した電源装置２０の回路図である。なお、図１に示した電源装置６０の構成も電源装置２０と同じである。図３を参照して、電源装置２０は、チョークコイル２１０と、キャパシタ２１２と、スイッチ２１４と、スイッチング素子２２０と、ゲート駆動装置２３０と、ゲート抵抗２４０とを含む。また、電源装置２０は、共振回路２５０と、キャパシタ２６０と、スイッチ２７０と、出力端子２８０とをさらに含む。   FIG. 3 is a circuit diagram of the power supply device 20 shown in FIG. The configuration of the power supply device 60 shown in FIG. 1 is the same as that of the power supply device 20. Referring to FIG. 3, power supply device 20 includes a choke coil 210, a capacitor 212, a switch 214, a switching element 220, a gate driving device 230, and a gate resistor 240. The power supply device 20 further includes a resonance circuit 250, a capacitor 260, a switch 270, and an output terminal 280.

チョークコイル２１０は、パワーコントローラ１０（図１）とノードＮＤ１との間に接続され、ノードＮＤ１にスイッチング素子２２０が接続される。共振回路２５０は、ノードＮＤ１と出力端子２８０との間に接続され、出力端子２８０に負荷２９０が接続される。なお、負荷２９０は、電源装置２０から見た、共鳴ユニット３０（図１）以降の負荷を総括的に示したものである。キャパシタ２６０は、ノードＮＤ１と共振回路２５０との間の電力線ＰＬに接続される。すなわち、キャパシタ２６０は、スイッチング素子２２０に並列に接続される。キャパシタ２１２は、スイッチ２１４を介してチョークコイル２１０に並列に接続される。スイッチ２７０は、キャパシタ２６０を電力線ＰＬに接続するノードＮＤ４と共振回路２５０との間に設けられる。   Choke coil 210 is connected between power controller 10 (FIG. 1) and node ND1, and switching element 220 is connected to node ND1. The resonance circuit 250 is connected between the node ND1 and the output terminal 280, and the load 290 is connected to the output terminal 280. Note that the load 290 generally indicates loads after the resonance unit 30 (FIG. 1) as viewed from the power supply device 20. Capacitor 260 is connected to a power line PL between node ND1 and resonant circuit 250. That is, the capacitor 260 is connected to the switching element 220 in parallel. The capacitor 212 is connected in parallel to the choke coil 210 via the switch 214. Switch 270 is provided between node ND4 connecting capacitor 260 to power line PL and resonant circuit 250.

チョークコイル２１０は、その磁気回路を開閉可能に構成される。チョークコイル２１０の磁気回路が閉じられた状態において、電源装置２０は、車両２００へ電力を伝送するための高周波電源として用いられ、このとき、チョークコイル２１０は、パワーコントローラ１０から受ける電流を略一定にする。チョークコイル２１０のインダクタンスは、磁気回路が閉じている状態において、パワーコントローラ１０から受ける電流を略一定化できる程度に大きく設定される。   The choke coil 210 is configured to be able to open and close its magnetic circuit. In a state where the magnetic circuit of the choke coil 210 is closed, the power supply device 20 is used as a high-frequency power source for transmitting electric power to the vehicle 200. At this time, the choke coil 210 has a substantially constant current received from the power controller 10. To. The inductance of the choke coil 210 is set large enough to make the current received from the power controller 10 substantially constant when the magnetic circuit is closed.

一方、チョークコイル２１０の磁気回路が開放された状態において、電源装置２０は、調理器具４０（図１）を誘導加熱するためのＩＨインバータとして作動する。すなわち、チョークコイル２１０の磁気回路が開放された状態でスイッチング素子２２０をオンオフ駆動することにより、調理器具４０を誘導加熱するための交流電力をチョークコイル２１０に発生させることができる。なお、電源装置２０がＩＨインバータとして作動するときは、車両２００へ電力を伝送するための高周波電源として電源装置２０が作動するときと作動周波数が異なるので、送電装置１００から車両２００への送電は行なわないものとする。なお、磁気回路を開閉可能に構成されたチョークコイル２１０の構造については、後ほど説明する。   On the other hand, in a state where the magnetic circuit of choke coil 210 is opened, power supply device 20 operates as an IH inverter for induction heating cooking utensil 40 (FIG. 1). That is, AC power for induction heating the cooking utensil 40 can be generated in the choke coil 210 by driving the switching element 220 on and off while the magnetic circuit of the choke coil 210 is open. Note that when the power supply device 20 operates as an IH inverter, the operating frequency is different from that when the power supply device 20 operates as a high-frequency power source for transmitting power to the vehicle 200, so that power transmission from the power transmission device 100 to the vehicle 200 is performed. Shall not be performed. The structure of the choke coil 210 configured to be able to open and close the magnetic circuit will be described later.

キャパシタ２１２は、チョークコイル２１０の磁気回路の開放時に、スイッチ２１４がオンされることによってチョークコイル２１０と共振回路を構成する。これにより、チョークコイル２１０の磁気回路の開放時にチョークコイル２１０に効率的に交流磁束を発生させることができる。スイッチ２１４は、チョークコイル２１０の磁気回路が閉じているときはオフされ（非導通）、チョークコイル２１０の磁気回路が開放されているときはオンされる（導通）。   The capacitor 212 forms a resonance circuit with the choke coil 210 when the switch 214 is turned on when the magnetic circuit of the choke coil 210 is opened. Thereby, AC magnetic flux can be efficiently generated in the choke coil 210 when the magnetic circuit of the choke coil 210 is opened. The switch 214 is turned off (non-conduction) when the magnetic circuit of the choke coil 210 is closed, and is turned on (conduction) when the magnetic circuit of the choke coil 210 is open.

スイッチング素子２２０は、ゲート駆動装置２３０によってオンオフ駆動される。スイッチング素子２２０には、代表的にはパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）が用いられるが、パワーＭＯＳＦＥＴに代えてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワートランジスタを用いてもよい。なお、スイッチング素子２２０には、逆並列にダイオードが接続される。   The switching element 220 is driven on and off by the gate driving device 230. The switching element 220 is typically a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor), but a power transistor such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) may be used instead of the power MOSFET. A diode is connected to switching element 220 in antiparallel.

ゲート駆動装置２３０は、スイッチング素子２２０をオンオフ駆動するためのパルス信号（デューティー比５０％）を発生する。車両２００へ電力を伝送するための高周波電源として電源装置２０が用いられるとき、ゲート駆動装置２３０は、共鳴ユニット３０から車両２００側の共鳴ユニット５０へ磁場共鳴により電力伝送するのに適した周波数のパルス信号を発生する。一方、共鳴ユニット３０，５０間での非送電時に電源装置２０がＩＨインバータとして作動するとき、ゲート駆動装置２３０は、調理器具４０の誘導加熱に適した周波数（車両２００への電力伝送時よりも低い数１０ｋＨｚ）のパルス信号を発生する。ゲート抵抗２４０は、寄生振動等を防止するために設けられる。   The gate driving device 230 generates a pulse signal (duty ratio 50%) for driving the switching element 220 on and off. When the power supply device 20 is used as a high-frequency power source for transmitting power to the vehicle 200, the gate drive device 230 has a frequency suitable for power transmission from the resonance unit 30 to the resonance unit 50 on the vehicle 200 side by magnetic field resonance. Generate a pulse signal. On the other hand, when the power supply device 20 operates as an IH inverter during non-power transmission between the resonance units 30 and 50, the gate driving device 230 has a frequency suitable for induction heating of the cooking utensil 40 (as compared to when power is transmitted to the vehicle 200. A pulse signal having a low frequency of several tens of kHz is generated. The gate resistor 240 is provided to prevent parasitic vibration and the like.

共振回路２５０は、直列接続されたキャパシタ２５２およびコイル２５４を含む。共振回路２５０については、車両２００へ電力を伝送するための高周波電源として電源装置２０が用いられるときの作動周波数付近に固有周波数を有するように、キャパシタ２５２およびコイル２５４が設計される。   Resonant circuit 250 includes a capacitor 252 and a coil 254 connected in series. Regarding resonance circuit 250, capacitor 252 and coil 254 are designed so as to have a natural frequency in the vicinity of the operating frequency when power supply device 20 is used as a high-frequency power source for transmitting power to vehicle 200.

キャパシタ２６０は、Ｅ級増幅回路の作動周波数および出力の負荷に基づいて、Ｅ級増幅回路の設計理論に従ってたとえば次式にてその容量Ｃが決定される。   Capacitor 260 has its capacitance C determined by, for example, the following equation based on the design theory of the class E amplifier circuit based on the operating frequency of the class E amplifier circuit and the output load.

Ｃ＝８／{π（π2＋４）ωＲ} …（１）
ここで、ω＝２πｆであり、ｆは作動周波数を示し、Ｒは負荷の大きさを示す。なお、スイッチング素子２２０は寄生容量を有するので、キャパシタ２６０の容量については、上記の算出値からスイッチング素子２２０の寄生容量を差引く必要がある。 C = 8 / {π (π 2 +4) ωR} (1)
Here, ω = 2πf, f represents the operating frequency, and R represents the magnitude of the load. Note that since the switching element 220 has a parasitic capacitance, the capacitance of the capacitor 260 needs to be subtracted from the calculated value.

スイッチ２７０は、共鳴ユニット３０，５０間での非送電時に電源装置２０がＩＨインバータとして作動するときにオフされる（非導通）。なお、車両２００へ電力を伝送するための高周波電源として電源装置２０が用いられるときは、スイッチ２７０はオンされる（導通）。   Switch 270 is turned off (non-conducting) when power supply device 20 operates as an IH inverter during non-power transmission between resonance units 30 and 50. When power supply device 20 is used as a high-frequency power source for transmitting power to vehicle 200, switch 270 is turned on (conduction).

この電源装置２０においては、チョークコイル２１０の磁気回路を閉じるとともにスイッチ２１４，２７０をそれぞれオフ，オンさせ、スイッチング素子２２０を高周波で駆動することによって、電源装置２０は、Ｅ級増幅回路として作動する。一方、チョークコイル２１０の磁気回路を開放するとともにスイッチ２１４，２７０をそれぞれオン，オフさせ、たとえば数１０ｋＨｚ程度の高周波でスイッチング素子２２０を駆動することによって、電源装置２０は、チョークコイル２１０を加熱コイルとするＩＨインバータとして作動する。このように、この電源装置２０は、チョークコイル２１０の磁気回路を開放するとともにスイッチング素子２２０の作動周波数を適宜変更することによって、Ｅ級増幅回路を他の用途（この実施の形態１ではＩＨインバータ）に用いることができる。   In the power supply device 20, the magnetic circuit of the choke coil 210 is closed and the switches 214 and 270 are turned off and on to drive the switching element 220 at a high frequency, whereby the power supply device 20 operates as a class E amplifier circuit. . On the other hand, by opening the magnetic circuit of the choke coil 210 and turning on and off the switches 214 and 270, respectively, and driving the switching element 220 at a high frequency of, for example, several tens of kHz, the power supply device 20 causes the choke coil 210 to be heated. It operates as an IH inverter. In this way, the power supply device 20 opens the magnetic circuit of the choke coil 210 and changes the operating frequency of the switching element 220 as appropriate, so that the class E amplifier circuit can be used for other purposes (in this embodiment, an IH inverter). ).

なお、この図３では、チョークコイル２１０の磁気回路が閉じられるとともにスイッチ２１４，２７０がそれぞれオフ，オンされ、電源装置２０がＥ級増幅回路として作動する場合について示されている。   3 shows a case where the magnetic circuit of the choke coil 210 is closed and the switches 214 and 270 are turned off and on, respectively, so that the power supply device 20 operates as a class E amplifier circuit.

図４は、電源装置２０がＥ級増幅回路として作動するときの波形図である。図４とともに図３を参照して、電圧Ｖｇは、スイッチング素子２２０のゲート電圧を示し、電圧Ｖｃは、キャパシタ２６０の端子間電圧を示す。また、電流Ｉｓは、スイッチング素子２２０に流れる電流を示し、電流Ｉｏは、出力端子２８０から出力される電流を示す。   FIG. 4 is a waveform diagram when the power supply device 20 operates as a class E amplifier circuit. Referring to FIG. 3 together with FIG. 4, voltage Vg represents the gate voltage of switching element 220, and voltage Vc represents the voltage across the terminals of capacitor 260. The current Is indicates a current flowing through the switching element 220, and the current Io indicates a current output from the output terminal 280.

時刻ｔ１において、電圧Ｖｇが立ち上がり、スイッチング素子２２０がターンオンする。スイッチング素子２２０がオンしている間は、電圧Ｖｃは略０であり、スイッチング素子２２０には電流Ｉｓが流れる。   At time t1, the voltage Vg rises and the switching element 220 is turned on. While the switching element 220 is on, the voltage Vc is substantially zero, and the current Is flows through the switching element 220.

時刻ｔ２において、電圧Ｖｇが立ち下がり、スイッチング素子２２０がターンオフする。電流Ｉｓは０となり、キャパシタ２６０が充電されることにより電圧Ｖｃが上昇する。その後、共振回路２５０の作用によってキャパシタ２６０の放電が始まり、電圧Ｖｃは低下する。キャパシタ２６０の容量は、スイッチング素子２２０の零電圧スイッチングを実現するために上記の式（１）に基づいて設計されており、スイッチング素子２２０がターンオンする時刻ｔ３の直前に電圧Ｖｃは０となる。   At time t2, the voltage Vg falls and the switching element 220 is turned off. The current Is becomes 0, and the voltage Vc increases as the capacitor 260 is charged. Thereafter, the capacitor 260 starts to be discharged by the action of the resonance circuit 250, and the voltage Vc decreases. The capacitance of the capacitor 260 is designed based on the above formula (1) in order to realize the zero voltage switching of the switching element 220, and the voltage Vc becomes 0 immediately before the time t3 when the switching element 220 is turned on.

そして、時刻ｔ３において、電圧Ｖｇが再び立ち上がり、電圧Ｖｃが０の状態でスイッチング素子２２０がターンオンする。すなわち、スイッチング素子２２０の零電圧スイッチングが実現される。   At time t3, the voltage Vg rises again, and the switching element 220 is turned on with the voltage Vc being zero. That is, zero voltage switching of the switching element 220 is realized.

図５は、電源装置２０がＩＨインバータとして作動するときの電源装置２０の回路図である。図５を参照して、電源装置２０がＩＨインバータとして作動するときは、チョークコイル２１０の磁気回路が開放され、スイッチ２１４，２７０がそれぞれオン，オフされる。   FIG. 5 is a circuit diagram of the power supply device 20 when the power supply device 20 operates as an IH inverter. Referring to FIG. 5, when power supply device 20 operates as an IH inverter, the magnetic circuit of choke coil 210 is opened, and switches 214 and 270 are turned on and off, respectively.

そして、スイッチング素子２２０をたとえば数１０ｋＨｚでオンオフ駆動することにより、チョークコイル２１０に交流電力を発生させる。そうすると、チョークコイル２１０から発生する交流磁束による電磁誘導作用によって、図６に示すように、チョークコイル２１０に近接して配置される調理器具４０に電流が発生し、この電流によるジュール熱によって調理器具４０が加熱される。   Then, AC power is generated in the choke coil 210 by driving the switching element 220 on and off at, for example, several tens of kHz. Then, an electric current is generated in the cooking utensil 40 arranged close to the choke coil 210 as shown in FIG. 6 by the electromagnetic induction action by the alternating magnetic flux generated from the choke coil 210, and the cooking utensil is generated by the Joule heat generated by this current. 40 is heated.

図７，図８は、図３に示したチョークコイル２１０の構造の一例を説明するための図である。図７は、チョークコイル２１０の断面図であり、図８は、チョークコイル２１０の平面図である。なお、図８では、着脱部３５６（後述）が取外された状態で、着脱部３５６が取付けられていた側から見たときのチョークコイル２１０の構造が示される。   7 and 8 are diagrams for explaining an example of the structure of the choke coil 210 shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the choke coil 210, and FIG. 8 is a plan view of the choke coil 210. 8 shows the structure of the choke coil 210 when viewed from the side where the detachable portion 356 is attached with the detachable portion 356 (described later) removed.

図７，図８を参照して、チョークコイル２１０は、導線コイル３５２と、固定部３５４と、着脱部３５６とを含む。固定部３５４および着脱部３５６は、チョークコイル２１０のコアを形成し、たとえばフェライトによって構成される。導線コイル３５２は、固定部３５４内に設けられ、着脱部３５６が設けられる面とは反対側の面（図７の下方向）からコイル端部が引き出される。   With reference to FIGS. 7 and 8, choke coil 210 includes a conductive coil 352, a fixing portion 354, and an attaching / detaching portion 356. The fixing part 354 and the attaching / detaching part 356 form the core of the choke coil 210 and are made of, for example, ferrite. The conductor coil 352 is provided in the fixed portion 354, and the coil end portion is drawn from a surface (downward in FIG. 7) opposite to the surface on which the detachable portion 356 is provided.

固定部３５４の上面（図７の上方向）は開放されており、その開放面に着脱部３５６が着脱可能に設けられる。送電装置１００から車両２００への電力伝送が行なわれるときは、着脱部３５６が固定部３５４に取り付けられ、固定部３５４および着脱部３５６によって形成されるコア内に閉ループの磁気回路が形成される。   The upper surface (upward direction in FIG. 7) of the fixing portion 354 is open, and the detachable portion 356 is detachably provided on the open surface. When power transmission from the power transmission device 100 to the vehicle 200 is performed, the detachable portion 356 is attached to the fixed portion 354, and a closed-loop magnetic circuit is formed in the core formed by the fixed portion 354 and the detachable portion 356.

一方、ＩＨインバータとして電源装置２０が作動するときは、着脱部３５６を固定部３５４から取外すことによってチョークコイル２１０の磁気回路が外部へ開放される。そして、その磁気回路の開放面に調理器具４０（図１）を近接して配置することにより、チョークコイル２１０によって調理器具４０を誘導加熱することができる。   On the other hand, when the power supply device 20 operates as an IH inverter, the magnetic circuit of the choke coil 210 is opened to the outside by removing the attaching / detaching portion 356 from the fixing portion 354. And the cooking utensil 40 can be induction-heated by the choke coil 210 by arranging the cooking utensil 40 (FIG. 1) close to the open surface of the magnetic circuit.

なお、上記においては、チョークコイル２１０の形状は丸型としたが、コイル形状は、角型やらせん型等の他の形状であってもよい。   In the above description, the choke coil 210 has a round shape, but the coil shape may be other shapes such as a square shape and a spiral shape.

以上のように、この実施の形態１においては、電源装置２０（６０）にＥ級増幅回路が用いられる。そして、Ｅ級増幅回路のチョークコイル２１０の磁気回路を開放するとともにスイッチング素子２２０のスイッチング周波数を変更することによって、チョークコイル２１０を用いたＩＨインバータとしてＥ級増幅回路を作動させることができる。したがって、この実施の形態１によれば、電源装置２０（６０）に用いられるＥ級増幅回路を他の用途で利用することができる。   As described above, in the first embodiment, the class E amplifier circuit is used for the power supply device 20 (60). Then, by opening the magnetic circuit of the choke coil 210 of the class E amplifier circuit and changing the switching frequency of the switching element 220, the class E amplifier circuit can be operated as an IH inverter using the choke coil 210. Therefore, according to the first embodiment, the class E amplifier circuit used in the power supply device 20 (60) can be used for other purposes.

また、この実施の形態１においては、チョークコイル２１０の磁気回路の開放時にキャパシタ２１２がチョークコイル２１０に電気的に接続され、チョークコイル２１０とキャパシタ２１２とによって共振回路が形成される。したがって、この実施の形態１によれば、チョークコイル２１０の磁気回路の開放時にチョークコイル２１０に効率的に交流磁束を発生させることができる。   In the first embodiment, the capacitor 212 is electrically connected to the choke coil 210 when the magnetic circuit of the choke coil 210 is opened, and the choke coil 210 and the capacitor 212 form a resonance circuit. Therefore, according to the first embodiment, AC magnetic flux can be efficiently generated in the choke coil 210 when the magnetic circuit of the choke coil 210 is opened.

［実施の形態２］
図９は、実施の形態２による非接触電力伝送システムの全体構成図である。図９を参照して、この非接触電力伝送システムは、送電装置１００Ａと、車両２００Ａとを備える。送電装置１００Ａは、図１に示した送電装置１００の構成において、コネクタ部４２と、電力ケーブル４４とをさらに含む。車両２００Ａは、コネクタ部９２をさらに含む。 [Embodiment 2]
FIG. 9 is an overall configuration diagram of the non-contact power transmission system according to the second embodiment. Referring to FIG. 9, this non-contact power transmission system includes a power transmission device 100A and a vehicle 200A. The power transmission device 100 </ b> A further includes a connector unit 42 and a power cable 44 in the configuration of the power transmission device 100 illustrated in FIG. 1. Vehicle 200 </ b> A further includes a connector portion 92.

コネクタ部４２は、電源装置２０のチョークコイル２１０（図３）を含み、車両２００Ａのコネクタ部９２と接続可能に構成される。電力ケーブル４４は、コネクタ部４２を電源装置２０と電気的に接続する。すなわち、この実施の形態２では、図３に示したチョークコイル２１０を電力ケーブル４４によって電源装置２０の外部へ引出可能とし、車両２００Ａのコネクタ部９２と接続可能なコネクタ部４２内にチョークコイル２１０が設けられる。   Connector portion 42 includes choke coil 210 (FIG. 3) of power supply device 20 and is configured to be connectable to connector portion 92 of vehicle 200A. The power cable 44 electrically connects the connector portion 42 to the power supply device 20. That is, in the second embodiment, the choke coil 210 shown in FIG. 3 can be pulled out of the power supply device 20 by the power cable 44, and the choke coil 210 can be connected to the connector portion 42 that can be connected to the connector portion 92 of the vehicle 200A. Is provided.

車両２００Ａのコネクタ部９２は、電源装置６０のチョークコイル２１０を含み、送電装置１００の電源装置２０から引出されるコネクタ部４２と接続可能に構成される。   Connector portion 92 of vehicle 200 </ b> A includes choke coil 210 of power supply device 60 and is configured to be connectable with connector portion 42 drawn from power supply device 20 of power transmission device 100.

そして、この実施の形態２では、電源装置２０は、共鳴ユニット３０，５０間での非送電時、電力ケーブル４４を介して電磁誘導により車両２００Ａの電源装置６０へ電力を伝送するための給電装置としても作動し得る。このとき、電源装置２０は、電磁誘導による送電に適した周波数の交流電力を生成する。   In the second embodiment, the power supply device 20 is a power supply device for transmitting power to the power supply device 60 of the vehicle 200 </ b> A by electromagnetic induction via the power cable 44 when no power is transmitted between the resonance units 30 and 50. Can also work. At this time, the power supply device 20 generates AC power having a frequency suitable for power transmission by electromagnetic induction.

また、車両２００Ａの電源装置６０も、共鳴ユニット３０，５０間での非送電時に、電力ケーブル４４を介して電磁誘導により送電装置１００Ａの電源装置２０へ電力を伝送するための給電装置としても作動し得る。このとき、電源装置６０は、電磁誘導による送電に適した周波数の交流電力を生成する。   The power supply device 60 of the vehicle 200A also operates as a power supply device for transmitting power to the power supply device 20 of the power transmission device 100A by electromagnetic induction via the power cable 44 when power is not transmitted between the resonance units 30 and 50. Can do. At this time, the power supply device 60 generates AC power having a frequency suitable for power transmission by electromagnetic induction.

なお、送電装置１００Ａのその他の構成は、図１に示した実施の形態１における送電装置１００と同じである。また、車両２００Ａのその他の構成も、図１に示した実施の形態１における車両２００と同じである。   Other configurations of power transmission device 100A are the same as those of power transmission device 100 in the first embodiment shown in FIG. Other configurations of vehicle 200A are the same as those of vehicle 200 in the first embodiment shown in FIG.

図１０は、図９に示したコネクタ部４２，９２の構造の一例を示した図である。なお、この図１０では、コネクタ部４２，９２の断面図が示されている。図１０を参照して、コネクタ部４２は、チョークコイル２１０Ａを含む。チョークコイル２１０Ａは、導線コイル３５２Ａと、固定部３５４Ａと、図示されない着脱部３５６Ａとを含む。同様に、車両２００Ａ側のコネクタ部９２は、チョークコイル２１０Ａを含む。チョークコイル２１０Ａは、導線コイル３５２Ａと、固定部３５４Ａと、図示されない着脱部３５６Ａとを含む。   10 is a diagram showing an example of the structure of the connector portions 42 and 92 shown in FIG. In addition, in this FIG. 10, sectional drawing of the connector parts 42 and 92 is shown. Referring to FIG. 10, connector portion 42 includes a choke coil 210A. Choke coil 210A includes a conductive wire coil 352A, a fixing portion 354A, and an attaching / detaching portion 356A (not shown). Similarly, connector portion 92 on the vehicle 200A side includes a choke coil 210A. Choke coil 210A includes a conductive wire coil 352A, a fixing portion 354A, and an attaching / detaching portion 356A (not shown).

そして、コネクタ部４２，９２は、固定部３５４Ａ，３５４Ｂの開放面が対向するように、互いに接続可能に構成される。これにより、送電装置１００Ａの電源装置２０と車両２００Ａの電源装置６０との間で電磁誘導により電力を伝送することができる。   And the connector parts 42 and 92 are comprised so that connection is mutually possible so that the open surface of fixing | fixed part 354A, 354B may oppose. Thereby, electric power can be transmitted by electromagnetic induction between the power supply device 20 of the power transmission device 100A and the power supply device 60 of the vehicle 200A.

なお、上記においては、送電装置１００Ａの電源装置２０におけるチョークコイル２１０Ａを電力ケーブル４４によって引出可能としたが、車両２００Ａの電源装置６０におけるチョークコイル２１０Ｂを電力ケーブルによって引出可能な構成としてもよい。   In the above description, the choke coil 210A in the power supply device 20 of the power transmission device 100A can be pulled out by the power cable 44, but the choke coil 210B in the power supply device 60 of the vehicle 200A may be pulled out by the power cable.

以上のように、この実施の形態２においては、Ｅ級増幅回路のチョークコイル２１０（２１０Ａ，２１０Ｂ）の磁気回路を開放するとともにスイッチング素子２２０のスイッチング周波数を変更することによって、電源装置２０，６０間で電磁誘導により電力を伝送することができる。したがって、この実施の形態２によっても、電源装置２０（６０）に用いられるＥ級増幅回路を他の用途で利用することができる。   As described above, in the second embodiment, the magnetic circuit of the choke coil 210 (210A, 210B) of the class E amplifier circuit is opened and the switching frequency of the switching element 220 is changed to thereby change the power supply device 20, 60. Power can be transmitted between the two by electromagnetic induction. Therefore, also according to the second embodiment, the class E amplifier circuit used in the power supply device 20 (60) can be used for other purposes.

なお、上記の各実施の形態では、車両から送電装置へも電力を伝送可能としたが、送電装置と車両との間で双方向に電力を送電できることは、この発明では必須ではない。送電装置および車両のいずれか一方から他方へ送電可能な非接触電力伝送システムにおける送電側の電源装置にこの発明は適用可能である。   In each of the above embodiments, power can be transmitted from the vehicle to the power transmission device, but it is not essential in the present invention that power can be transmitted bidirectionally between the power transmission device and the vehicle. The present invention is applicable to a power supply device on the power transmission side in a non-contact power transmission system capable of transmitting power from one of the power transmission device and the vehicle to the other.

また、実施の形態２について、車両は、共鳴ユニットを必ずしも備えていなくてもよい。すなわち、この発明によれば、車両が共鳴法による受電に対応していなくても、コネクタ部４２から電磁誘導により受電可能な構成を備える車両へ送電装置から電力を伝送することができる。   In the second embodiment, the vehicle may not necessarily include the resonance unit. That is, according to the present invention, even if the vehicle does not support power reception by the resonance method, power can be transmitted from the power transmission device to the vehicle having a configuration capable of receiving power from the connector portion 42 by electromagnetic induction.

また、上記の実施の形態においては、車両を用いた非接触電力伝送システムに本発明の電源装置が適用される場合について説明したが、携帯電話や家電製品など、車両以外の非接触電力伝送システムにも本発明は適用可能である。   In the above embodiment, the case where the power supply device of the present invention is applied to a non-contact power transmission system using a vehicle has been described. In addition, the present invention is applicable.

なお、上記において、パワーコントローラ１０または蓄電装置７０は、この発明における「直流電源」の一実施例に対応し、チョークコイル２１０は、この発明における「インダクタ」の一実施例に対応する。また、ゲート駆動装置２３０は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応し、キャパシタ２６０は、この発明における「容量素子」の一実施例に対応する。   In the above, power controller 10 or power storage device 70 corresponds to an example of “DC power supply” in the present invention, and choke coil 210 corresponds to an example of “inductor” in the present invention. Gate drive device 230 corresponds to an embodiment of “control device” in the present invention, and capacitor 260 corresponds to an embodiment of “capacitance element” in the present invention.

さらに、導線コイル３５２は、この発明における「コイル」の一実施例に対応し、固定部３５４および着脱部３５６は、この発明における「コア」の一実施例を形成する。また、さらに、共鳴ユニット３０は、この発明における「送電用共鳴部」の一実施例に対応し、共鳴ユニット５０は、この発明における「受電用共鳴部」の一実施例に対応する。   Conductive coil 352 corresponds to an example of a “coil” in the present invention, and fixing portion 354 and attaching / detaching portion 356 form an example of a “core” in the present invention. Furthermore, the resonance unit 30 corresponds to an example of “a power transmission resonance unit” in the present invention, and the resonance unit 50 corresponds to an example of “a power reception resonance unit” in the present invention.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

１０ パワーコントローラ、１２ 系統電源、１４ 太陽電池、１６，７０ 蓄電装置、２０，６０ 電源装置、３０，５０ 共鳴ユニット、４０，９０ 調理器具、８０ 動力生成装置、１００，１００Ａ 送電装置、１１０，１６０ 電磁誘導コイル、１２０，１４０ 共振コイル、１３０，１５０，２１２，２５２，２６０ キャパシタ、２００，２００Ａ 車両、２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ チョークコイル、２１４，２７０ スイッチ、２２０ スイッチング素子、２３０ ゲート駆動装置、２４０ ゲート抵抗、２５０ 共振回路、２５４ コイル、２８０ 出力端子、２９０ 負荷、３５２ 導線コイル、３５４ 固定部、３５６ 着脱部、ＮＤ１〜ＮＤ４ ノード、ＰＬ 電力線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power controller, 12 system | strain power supply, 14 Solar cell, 16,70 Power storage device, 20, 60 Power supply device, 30, 50 Resonance unit, 40,90 Cooking utensil, 80 Power generation device, 100,100A Power transmission device, 110,160 Electromagnetic induction coil, 120, 140 resonance coil, 130, 150, 212, 252, 260 capacitor, 200, 200A vehicle, 210, 210A, 210B choke coil, 214, 270 switch, 220 switching element, 230 gate drive device, 240 gate Resistor, 250 resonant circuit, 254 coil, 280 output terminal, 290 load, 352 conducting coil, 354 fixed part, 356 detachable part, ND1 to ND4 node, PL power line.

Claims (16)

直流電源とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開閉可能に構成されたＥ級増幅回路と、
前記磁気回路の開閉に応じて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変更する制御装置とを備える電源装置。 A class E amplifier circuit configured to be able to open and close a magnetic circuit of an inductor connected between a DC power supply and a switching element;
And a control device that changes a switching frequency of the switching element in accordance with opening and closing of the magnetic circuit. 前記磁気回路の開放時に、前記インダクタに電気的に並列接続される容量素子をさらに備える、請求項１に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 1, further comprising a capacitive element electrically connected in parallel to the inductor when the magnetic circuit is opened. 前記磁気回路の開放時、前記制御装置は、前記インダクタを用いた誘導加熱用インバータとして前記Ｅ級増幅回路が作動するように、前記磁気回路の非開放時に対して前記スイッチング周波数を変更する、請求項１または２に記載の電源装置。   When the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to when the magnetic circuit is not opened so that the class E amplifier circuit operates as an induction heating inverter using the inductor. Item 3. The power supply device according to Item 1 or 2. 前記磁気回路の開放時、前記制御装置は、前記インダクタを電磁誘導コイルとして用いる給電装置として前記Ｅ級増幅回路が作動するように、前記磁気回路の非開放時に対して前記スイッチング周波数を変更する、請求項１または２に記載の電源装置。   When the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to when the magnetic circuit is not opened so that the class E amplification circuit operates as a power feeding device using the inductor as an electromagnetic induction coil. The power supply device according to claim 1 or 2. 前記インダクタは、
コイルと、
前記磁気回路を構成するコアとを含み、
前記コアは、前記磁気回路を開放するための着脱部を有する、請求項１から４のいずれかに記載の電源装置。 The inductor is
Coils,
A core constituting the magnetic circuit,
The power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the core includes an attaching / detaching portion for opening the magnetic circuit. 前記Ｅ級増幅回路は、
前記スイッチング素子と、
前記インダクタと、
前記インダクタおよび前記スイッチング素子間の接続ノードと当該Ｅ級増幅回路に接続される負荷との間に接続される共振回路と、
前記スイッチング素子に並列に接続される容量素子とを含む、請求項１から５のいずれかに記載の電源装置。 The class E amplifier circuit is:
The switching element;
The inductor;
A resonant circuit connected between a connection node between the inductor and the switching element and a load connected to the class E amplifier circuit;
The power supply device according to claim 1, further comprising a capacitive element connected in parallel to the switching element. 受電装置へ電力を非接触で出力する非接触送電装置であって、
交流電力を生成する電源部と、
前記電源部から供給される交流電力を前記受電装置の受電用共鳴部へ非接触で出力するように構成された送電用共鳴部とを備え、
前記送電用共鳴部の固有周波数は、前記受電用共鳴部の固有周波数と同じであり、
前記電源部は、
直流電源とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開放可能に構成されたＥ級増幅回路と、
前記磁気回路の開閉に応じて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変更する制御装置とを含む、非接触送電装置。 A non-contact power transmission device that outputs power to a power receiving device in a non-contact manner,
A power supply for generating AC power;
A power transmission resonance unit configured to output the AC power supplied from the power supply unit to the power reception resonance unit of the power receiving device in a non-contact manner;
The natural frequency of the resonance part for power transmission is the same as the natural frequency of the resonance part for power reception,
The power supply unit is
A class E amplifier circuit configured to be able to open a magnetic circuit of an inductor connected between a DC power supply and a switching element;
A non-contact power transmission device including a control device that changes a switching frequency of the switching element in accordance with opening and closing of the magnetic circuit. 前記電源部は、前記磁気回路の開放時に、前記インダクタに電気的に並列接続される容量素子をさらに含む、請求項７に記載の非接触送電装置。   The contactless power transmission device according to claim 7, wherein the power supply unit further includes a capacitive element electrically connected in parallel to the inductor when the magnetic circuit is opened. 前記磁気回路の開放時、前記制御装置は、前記インダクタを用いた誘導加熱用インバータとして前記Ｅ級増幅回路が作動するように、前記磁気回路の非開放時に対して前記スイッチング周波数を変更する、請求項７または８に記載の非接触送電装置。   When the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to when the magnetic circuit is not opened so that the class E amplifier circuit operates as an induction heating inverter using the inductor. Item 9. The contactless power transmission device according to Item 7 or 8. 前記磁気回路の開放時、前記制御装置は、前記インダクタを電磁誘導コイルとして用いる給電装置として前記Ｅ級増幅回路が作動するように、前記磁気回路の非開放時に対して前記スイッチング周波数を変更する、請求項７または８に記載の非接触送電装置。   When the magnetic circuit is opened, the control device changes the switching frequency with respect to when the magnetic circuit is not opened so that the class E amplification circuit operates as a power feeding device using the inductor as an electromagnetic induction coil. The non-contact power transmission device according to claim 7 or 8. 前記インダクタは、
コイルと、
前記磁気回路を構成するコアとを含み、
前記コアは、前記磁気回路を開放するための着脱部を有する、請求項７から１０のいずれかに記載の非接触送電装置。 The inductor is
Coils,
A core constituting the magnetic circuit,
The non-contact power transmission device according to claim 7, wherein the core has an attaching / detaching portion for opening the magnetic circuit. 前記Ｅ級増幅回路は、
前記スイッチング素子と、
前記インダクタと、
前記インダクタおよび前記スイッチング素子間の接続ノードと前記送電用共鳴部との間に接続される共振回路と、
前記スイッチング素子に並列に接続される容量素子とを含む、請求項７から１１のいずれかに記載の非接触送電装置。 The class E amplifier circuit is:
The switching element;
The inductor;
A resonance circuit connected between a connection node between the inductor and the switching element and the power transmission resonance unit;
The contactless power transmission device according to claim 7, further comprising a capacitive element connected in parallel to the switching element. 前記送電用共鳴部は、前記送電用共鳴部と前記受電用共鳴部との間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する磁界と、前記送電用共鳴部と前記受電用共鳴部との間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記受電用共鳴部へ送電する、請求項７から１２のいずれかに記載の非接触送電装置。   The power transmission resonance unit is formed between the power transmission resonance unit and the power reception resonance unit, and is between a magnetic field that vibrates at a specific frequency, and between the power transmission resonance unit and the power reception resonance unit. The non-contact power transmission device according to claim 7, wherein power is transmitted to the power receiving resonance section through at least one of an electric field that is formed at a specific frequency and vibrates at a specific frequency. 前記送電用共鳴部と前記受電用共鳴部との結合係数は、０．１以下である、請求項７から１３のいずれかに記載の非接触送電装置。   The contactless power transmission device according to claim 7, wherein a coupling coefficient between the power transmission resonance unit and the power reception resonance unit is 0.1 or less. 車両外部の負荷へ電力を非接触で出力する車両であって、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力を受けて交流電力を生成する電源部と、
前記電源部から供給される交流電力を前記負荷側の受電用共鳴部へ非接触で出力するように構成された共鳴部とを備え、
前記共鳴部の固有周波数は、前記受電用共鳴部の固有周波数と同じであり、
前記電源部は、
前記蓄電装置とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開放可能に構成されたＥ級増幅回路と、
前記磁気回路の開閉に応じて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変更する制御装置とを含む、車両。 A vehicle that outputs power in a non-contact manner to a load outside the vehicle,
A power storage device;
A power supply unit that receives power from the power storage device and generates AC power;
A resonance unit configured to output AC power supplied from the power supply unit to the resonance unit for power reception on the load side in a non-contact manner;
The natural frequency of the resonance unit is the same as the natural frequency of the power reception resonance unit,
The power supply unit is
A class E amplifier circuit configured to be able to open a magnetic circuit of an inductor connected between the power storage device and the switching element;
And a control device that changes a switching frequency of the switching element in accordance with opening and closing of the magnetic circuit. 送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
交流電力を生成する電源部と、
前記電源部から供給される交流電力を前記受電装置へ非接触で出力するように構成された送電用共鳴部とを備え、
前記受電装置は、前記送電用共鳴部から出力される電力を非接触で受電するように構成された受電用共鳴部を備え、
前記受電用共鳴部の固有周波数は、前記送電用共鳴部の固有周波数と同じであり、
前記電源部は、
直流電源とスイッチング素子との間に接続されるインダクタの磁気回路を開放可能に構成されたＥ級増幅回路と、
前記磁気回路の開閉に応じて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変更する制御装置とを含む、非接触電力伝送システム。 A non-contact power transmission system for transmitting power from a power transmission device to a power reception device in a non-contact manner,
The power transmission device is:
A power supply for generating AC power;
A power transmission resonance unit configured to output AC power supplied from the power supply unit to the power receiving device in a contactless manner;
The power receiving device includes a power receiving resonance unit configured to receive power output from the power transmission resonance unit in a contactless manner,
The natural frequency of the power receiving resonance unit is the same as the natural frequency of the power transmission resonance unit,
The power supply unit is
A class E amplifier circuit configured to be able to open a magnetic circuit of an inductor connected between a DC power supply and a switching element;
And a control device that changes a switching frequency of the switching element in accordance with opening and closing of the magnetic circuit.
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