JP2015035944A - 非接触電力伝送装置、送電機器及び受電機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電源部の電力損失を考慮した電力損失の度合いを算出することができる非接触電力伝送装置、送電機器及び受電機器を提供すること。
【解決手段】非接触電力伝送装置１０は、系統電力が入力された場合に、当該系統電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部１２と、交流電力が入力される１次側コイル１３ａと、１次側コイル１３ａから非接触で交流電力を受電可能な２次側コイル２３ａと、２次側コイル２３ａによって受電された交流電力が入力される受電負荷２２とを備えている。かかる構成において、車両側コントローラ２４は、系統電力値Ｐ０と交流電力値Ｐ１とに基づいて効率を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触電力伝送装置、送電機器及び受電機器に関する。

電源コードや送電ケーブルを用いない非接触電力伝送装置として、例えば、交流電力が入力される１次側コイルを有する送電機器と、１次側コイルから非接触で交流電力を受電可能な２次側コイルを有する受電機器とを備えているものが知られている（例えば特許文献１参照）。かかる非接触電力伝送装置においては、例えば１次側コイルと２次側コイルとが磁場共鳴することにより、送電機器から受電機器に非接触で交流電力が伝送される。また、例えば特許文献２に記載の非接触電力伝送装置は、予め定められた周波数の交流電力を出力する電源部を備え、電源部から出力される交流電力の電力値と、受電機器によって受電された交流電力の電力値とに基づいて電力損失の度合いを算出している。

特開２００９−１０６１３６号公報 国際公開第２０１１／０６１８２１号公報

ここで、電源部は、通常、外部電力としての系統電力を交流電力に変換している。この場合、特許文献２に示すように、電源部から出力される交流電力の電力値の測定結果に基づいて電力損失の度合いを算出する構成においては、算出される電力損失の度合いに、電源部による電力損失が考慮されていない。このため、算出される電力損失の度合いと、電源部の電力損失を考慮した電力損失の度合いとの間にずれが生じ得る。すると、例えば電力損失の度合いに基づいて各種処理を行う構成においては、誤った処理が行われる場合がある。また、電源部において何らかの異常が発生している場合、電源部の電力損失が大きくなる場合がある。この場合、算出される電力損失の度合いに基づいて、非接触電力伝送装置が正常か否かの判定を行うと、電源部に異常があるにも関わらず、正常であると誤認される事態が生じ得る。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、電源部の電力損失を考慮した電力損失の度合いを算出することができる非接触電力伝送装置、送電機器及び受電機器を提供することを提供することを目的とする。

上記目的を達成する非接触電力伝送装置は、外部電源から外部電力が入力された場合に、当該外部電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部と、前記交流電力が入力される１次側コイルと、前記１次側コイルに入力される交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルによって受電された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記ＡＣ／ＤＣ変換部によって変換された直流電力が入力される負荷と、前記電源部に入力される前記外部電力の電力値を測定する外部電力測定部と、前記電源部の出力端から前記負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値を測定する伝送電力測定部と、前記外部電力測定部の測定結果及び前記伝送電力測定部の測定結果に基づいて、前記電源部の入力端から前記所定の位置までの電力損失の度合いを算出する算出部と、を備えていることを特徴とする。

かかる構成によれば、電源部に入力される外部電力の電力値と、電源部の出力端から負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値とに基づいて、電源部の入力端から所定の位置までの電力損失の度合いが算出される。当該電力損失の度合いには、電源部の電力損失が含まれている。これにより、電源部の電力損失を考慮した電力損失の度合いを算出することができる。

上記非接触電力伝送装置について、前記伝送電力測定部は、前記所定の位置として、前記ＡＣ／ＤＣ変換部の入力端の位置の交流電力の電力値を測定するものであるとよい。かかる構成によれば、ＡＣ／ＤＣ変換部の入力端の位置における交流電力の電力値が測定され、電源部の入力端からＡＣ／ＤＣ変換部の入力端までの電力損失の度合いが算出される。これにより、電源部の電力損失と、電源部の出力端からＡＣ／ＤＣ変換部の入力端までの電力伝送に係る電力損失とが考慮された電力損失の度合いを算出できる。

上記非接触電力伝送装置について、前記伝送電力測定部は、前記所定の位置として、前記負荷の入力端の位置の直流電力の電力値を測定するものであるとよい。かかる構成によれば、負荷の入力端の位置の直流電力の電力値が測定され、電源部の入力端から負荷の入力端までの電力損失の度合いが算出される。これにより、電源部の電力損失を考慮した非接触電力伝送装置全体の電力損失の度合いを算出できる。

上記非接触電力伝送装置について、前記電源部と前記負荷との間に設けられ、インピーダンスが可変のインピーダンス変換部と、前記算出部の算出結果に基づいて、前記インピーダンス変換部のインピーダンスの可変制御を行う制御部と、を備えているとよい。かかる構成によれば、算出部の算出結果に基づいて、インピーダンス変換部のインピーダンスの可変制御を行うことにより、電源部の電力損失を考慮したインピーダンス変換部のインピーダンスの可変制御を行うことができる。これにより、電源部の電力損失を考慮していない電力損失の度合いに基づく上記可変制御と比較して、より好適に上記可変制御を行うことができる。

上記目的を達成する送電機器は、外部電源から外部電力が入力された場合に、当該外部電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部と、前記交流電力が入力される１次側コイルと、を備え、前記１次側コイルに入力される交流電力を非接触で受電可能な２次側コイル、及び、前記２次側コイルによって受電された交流電力を変換することによって得られる直流電力が入力される負荷を有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電可能なものであって、前記電源部に入力される前記外部電力の電力値を測定する外部電力測定部を備え、前記外部電力測定部の測定結果と、前記電源部の出力端から前記負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値とに基づいて、前記電源部の入力端から前記所定の位置までの電力損失の度合いが算出されることを特徴とする。

かかる構成によれば、電源部に入力される外部電力の電力値と、電源部の出力端から負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値とに基づいて、電源部の入力端から所定の位置までの電力損失の度合いが算出される。当該電力損失の度合いには、電源部の電力損失が含まれている。これにより、電源部の電力損失を考慮した電力損失の度合いを算出することができる。

上記目的を達成する受電機器は、外部電源から外部電力が入力された場合に、当該外部電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部、及び、前記交流電力が入力される１次側コイルを有する送電機器から非接触で前記交流電力を受電可能なものであって、前記１次側コイルに入力される交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルによって受電された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記ＡＣ／ＤＣ変換部によって変換された前記直流電力が入力される負荷と、前記２次側コイルから前記負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値を測定する伝送電力測定部と、を備え、前記伝送電力測定部の測定結果と、前記電源部に入力される前記外部電力の電力値とに基づいて、前記電源部の入力端から前記所定の位置までの電力損失の度合いが算出されることを特徴とする。

かかる構成によれば、電源部に入力される外部電力の電力値と、２次側コイルから負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値とに基づいて、電源部の入力端から所定の位置までの電力損失の度合いが算出される。当該電力損失の度合いには、電源部の電力損失が含まれている。これにより、電源部の電力損失を考慮した電力損失の度合いを算出することができる。

この発明によれば、電源部の電力損失を考慮した電力損失の度合いを算出することができる。

第１実施形態の非接触電力伝送装置の電気的構成を示すブロック回路図。 各コントローラにて協働して実行される充電処理を示すフローチャート。 第２実施形態の非接触電力伝送装置の電気的構成を示すブロック回路図。 各コントローラにて協働して実行される充電処理を示すフローチャート。 第３実施形態の非接触電力伝送装置の電気的構成を示すブロック回路図。

（第１実施形態）
以下、非接触電力伝送装置（非接触電力伝送システム）、送電機器（送電装置）及び受電機器（受電装置）を車両に適用した第１実施形態について説明する。

図１に示すように、非接触電力伝送装置１０は、非接触で電力伝送が可能な送電機器１１（地上側機器、１次側機器）及び受電機器２１（車両側機器、２次側機器）を備えている。送電機器１１は地上に設けられており、受電機器２１は車両に搭載されている。

送電機器１１は、外部電力としての系統電力が入力された場合に、予め定められた周波数の交流電力を出力可能な電源部１２を備えている。電源部１２は、インフラとしての系統電源Ｅ（外部電源）から系統電力が入力された場合に、当該系統電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を出力可能に構成されている。

詳細には、電源部１２は、系統電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器１２ａを備えている。ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａは、例えば周期的にオンオフ動作を行う第１スイッチング素子１２ａａを有するＰＦＣ回路で構成されている。ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａは、系統電力が入力された場合、力率を改善させながら当該系統電力を直流電力に変換し、その直流電力を出力する。

電源部１２は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａから出力される直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器１２ｂを備えている。ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｂは、例えば周期的にスイッチング動作を行う第２スイッチング素子１２ｂｂを有している。ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｂは、第２スイッチング素子１２ｂｂがスイッチング動作を行うことにより、直流電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を出力する。

なお、各スイッチング素子１２ａａ，１２ｂｂとしては、例えばＩＧＢＴやパワーＭＯＳＦＥＴ等が用いられる。また、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｂの具体的な構成としては、例えばＤ級増幅器やＥ級増幅器等が考えられる。

電源部１２から出力された交流電力は、非接触で受電機器２１に伝送され、受電機器２１に設けられた受電負荷２２に入力される。具体的には、非接触電力伝送装置１０は、送電機器１１及び受電機器２１間の電力伝送を行うものとして、送電機器１１に設けられた送電器１３と、受電機器２１に設けられた受電器２３とを備えている。

送電器１３及び受電器２３は同一の構成となっており、両者は磁場共鳴可能に構成されている。詳細には、送電器１３は、並列に接続された１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサ１３ｂからなる共振回路を有している。受電器２３は、並列に接続された２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサ２３ｂからなる共振回路を有している。両者の共振周波数は同一に設定されている。

かかる構成によれば、送電器１３及び受電器２３の相対位置が磁場共鳴可能な位置にある状況において、交流電力が送電器１３（１次側コイル１３ａ）に入力された場合、送電器１３と受電器２３（２次側コイル２３ａ）とが磁場共鳴する。これにより、受電器２３は送電器１３のエネルギの一部を受け取る。すなわち、受電器２３は、送電器１３から交流電力を受電する。

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

受電負荷２２は、受電器２３にて受電された交流電力が入力されるものである。受電負荷２２は、受電器２３にて受電された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部としての整流器２６と、整流器２６にて整流された直流電力が入力される車両用バッテリ２７とを有している。受電器２３にて受電された交流電力は、整流されて、車両用バッテリ２７の充電に用いられる。車両用バッテリ２７は、入力される直流電力の電力値に応じて、インピーダンスが変動する変動負荷である。このため、受電負荷２２は、入力される交流電力（受電器２３によって受電された交流電力）の電力値に応じてインピーダンスが変動する変動負荷である。なお、車両用バッテリ２７が「負荷」に対応する。また、受電負荷２２の入力端とは、整流器２６の入力端とも言える。

送電機器１１は、電源部１２等の制御を行う電源側コントローラ１４を備えている。電源側コントローラ１４は、各スイッチング素子１２ａａ，１２ｂｂのスイッチング制御を行うことにより、電源部１２から交流電力を出力するか否かを制御する。

受電機器２１は、電源側コントローラ１４と無線通信可能に構成された車両側コントローラ２４を備えている。各コントローラ１４，２４は、互いに情報のやり取りを通じて、電力伝送の開始又は終了等を行う。各コントローラ１４，２４が制御部に対応する。

受電機器２１は、受電負荷２２の車両用バッテリ２７のＳＯＣ（充電状態）を検出するＳＯＣセンサ２５を備えている。ＳＯＣセンサ２５は、逐次車両用バッテリ２７のＳＯＣを車両側コントローラ２４に送信する。これにより、車両側コントローラ２４は、車両用バッテリ２７のＳＯＣを把握することができる。

図１に示すように、非接触電力伝送装置１０は、電源部１２と受電負荷２２との間に設けられた複数のインピーダンス変換器３１，３２（整合器、インピーダンス変換部）を備えている。詳細には、非接触電力伝送装置１０は、送電機器１１に設けられた第１インピーダンス変換器３１（第１インピーダンス変換部）と、受電機器２１に設けられた第２インピーダンス変換器３２（第２インピーダンス変換部）とを備えている。各インピーダンス変換器３１，３２は例えばインダクタ及びキャパシタを有するＬＣ回路で構成されている。

第１インピーダンス変換器３１は、電源部１２と送電器１３との間に設けられており、電源部１２から出力される交流電力は、第１インピーダンス変換器３１を介して送電器１３に入力（伝送）される。第１インピーダンス変換器３１は、電源部１２の出力インピーダンスと第１インピーダンス変換器３１の入力インピーダンスとが整合するように、送電器１３の入力インピーダンスをインピーダンス変換する。なお、第１インピーダンス変換器３１の入力インピーダンスとは、第１インピーダンス変換器３１の入力端から受電負荷２２までのインピーダンスであり、送電器１３の入力インピーダンスとは、送電器１３の入力端から受電負荷２２までのインピーダンスである。

第２インピーダンス変換器３２は、受電器２３と受電負荷２２との間に設けられており、受電器２３によって受電された交流電力は、第２インピーダンス変換器３２を介して、受電負荷２２に入力される。第２インピーダンス変換器３２は、受電器２３の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスと、受電器２３の出力端から電源部１２までのインピーダンスとが整合するように受電負荷２２のインピーダンスをインピーダンス変換する。

各インピーダンス変換器３１，３２は、定数（インピーダンス）が可変に構成されている。詳細には、第１インピーダンス変換器３１を構成するインダクタのインダクタンス及びキャパシタのキャパシタンスの少なくとも一方は可変となっている。同様に、第２インピーダンス変換器３２を構成するインダクタのインダクタンス及びキャパシタのキャパシタンスの少なくとも一方は可変となっている。なお、定数とは、変換比とも言えるし、インダクタンス又はキャパシタンスとも言える。

ここで、電源部１２の各スイッチング素子１２ａａ，１２ｂｂがスイッチング動作を行うことに起因して電力損失が発生する。このため、電源部１２が系統電力を交流電力に変換する際の効率である電力変換効率は１００％ではない。

これに対して、本実施形態の非接触電力伝送装置１０は、上記電力変換効率を考慮して、電源部１２の入力端から受電負荷２２の入力端までの電力損失の度合いを算出する構成を備えている。以下、上記電力損失の度合いの算出に係る構成について説明する。

図１に示すように、非接触電力伝送装置１０の送電機器１１は、電源部１２（詳細にはＡＣ／ＤＣ変換器１２ａ）に入力される系統電力の電力値である系統電力値Ｐ０（外部電力値）を測定する系統電力測定器４０（外部電力測定部）を備えている。系統電力測定器４０は、電源部１２の入力端に設けられており、電源部１２の入力端の位置における系統電力値Ｐ０を測定し、その測定結果を電源側コントローラ１４に送信する。

受電機器２１は、電源部１２の出力端から受電負荷２２までの所定の位置における交流電力の電力値である交流電力値Ｐ１を測定する交流電力測定器５０（伝送電力測定部）を備えている。交流電力測定器５０は、受電負荷２２の入力側に設けられている。詳細には、交流電力測定器５０は、第２インピーダンス変換器３２よりも後段である第２インピーダンス変換器３２の出力端と受電負荷２２との間に設けられている。交流電力測定器５０は、受電負荷２２に入力される交流電力の電力値、すなわち受電負荷２２の入力端の位置における交流電力値Ｐ１を測定し、その測定結果を車両側コントローラ２４に送信する。なお、各電力値Ｐ０，Ｐ１は、例えば有効電力値等が考えられるが、これに限られず任意であり、例えば実効値、平均値、最大値等でもよい。

非接触電力伝送装置１０の各コントローラ１４，２４は、送電機器１１及び受電機器２１が電力伝送可能な位置に配置されている場合、両者間で情報のやり取りを行うとともに同期を取りながら、車両用バッテリ２７の充電を行う一連の充電処理を行う。

ここで、各コイル１３ａ，２３ａの相対位置や受電負荷２２のインピーダンスが変動した場合、送電機器１１及び受電機器２１にてインピーダンスの不整合が生じ得る。これに対して、当該充電処理では、各コントローラ１４，２４は、上記各測定器４０，５０の測定結果に基づいて各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行う。以下、充電処理について詳細に説明する。

図２に示すように、まずステップＳ１０１では、電源側コントローラ１４は、各スイッチング素子１２ａａ，１２ｂｂを制御して、電源部１２から交流電力が出力されるようにする。これにより、電源部１２から受電負荷２２に向けて交流電力が伝送される。

その後、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０７にて、各コントローラ１４，２４は、電源部１２の入力端から受電負荷２２の入力端までの電力損失の度合いを示すパラメータの一種である効率ηの算出、及び、効率ηに基づく各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行う。

詳細には、まずステップＳ１０２にて、電源側コントローラ１４は、系統電力測定器４０を用いて系統電力値Ｐ０を把握し、車両側コントローラ２４は、交流電力測定器５０を用いて交流電力値Ｐ１を把握する。

その後、ステップＳ１０３にて、電源側コントローラ１４は、系統電力値Ｐ０に関する情報を車両側コントローラ２４に送信する。車両側コントローラ２４は、当該情報を受信することにより系統電力値Ｐ０を把握する。

続くステップＳ１０４では、車両側コントローラ２４は、系統電力値Ｐ０及び交流電力値Ｐ１に基づいて、効率ηを算出する。効率ηは、交流電力値Ｐ１を系統電力値Ｐ０で割った値である（η＝Ｐ１／Ｐ０）。なお、本実施形態では、車両側コントローラ２４が算出部に対応する。

ここで、例えば、電力損失の度合いを示すパラメータとして電力損失率（電力減少率）Ｘ（＝（Ｐ０−Ｐ１）／Ｐ０）を規定した場合、Ｘ＝１−ηとなる。この場合、効率ηと電力損失率Ｘとは１対１で対応する。すなわち、効率ηの算出は、電源部１２の入力端から受電負荷２２の入力端までの電力損失率Ｘの算出と等価であると言える。

効率ηを算出した後は、車両側コントローラ２４は、ステップＳ１０５にて、算出された効率ηと予め定められた閾値効率ηｘとを比較する。詳細には車両側コントローラ２４は、算出された効率ηが閾値効率ηｘ以上であるか否かを判定する。なお、電力損失率Ｘと効率ηとの関係に着目すれば、ステップＳ１０５の処理は、算出された電力損失率Ｘが予め定められた閾値損失率以下であるか否かを判定する処理とも言える。つまり、ステップＳ１０５の処理は、算出された電力損失の度合いが予め定められた許容範囲内にあるか否かを判定する処理とも言える。

算出された効率ηが閾値効率ηｘ未満である場合には、コントローラ１４，２４はインピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行う。詳細には、車両側コントローラ２４は、ステップＳ１０５を否定判定し、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、車両側コントローラ２４は、算出された効率ηに関する情報を電源側コントローラ１４に送信する。これにより、電源側コントローラ１４は、算出された効率ηを把握する。

その後、ステップＳ１０７にて、コントローラ１４，２４は、算出された効率ηに基づいて、効率ηが高くなるようインピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行う。なお、当該可変制御の具体的な態様は任意であるが、例えば、電源側コントローラ１４は、算出された効率ηと閾値効率ηｘとの差に基づいて第１変更量を算出し、その算出された第１変更量だけ第１インピーダンス変換器３１の定数を変更する。同様に、車両側コントローラ２４は、上記差に基づいて第２変更量を算出し、算出された第２変更量だけ第２インピーダンス変換器３２の定数を変更する。

ステップＳ１０７にて各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御が行われた後は、ステップＳ１０２に戻る。つまり、算出された効率ηが閾値効率ηｘ以上となるまで、各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御が行われる。

電力損失率Ｘと効率ηとの関係に着目すれば、各コントローラ１４，２４は、算出された電力損失率Ｘが閾値損失率よりも高い場合には、電力損失率Ｘが閾値損失率以下となるようにインピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行うものであるとも言える。つまり、各コントローラ１４，２４は、算出された電力損失の度合いが許容範囲外である場合には、電力損失の度合いが許容範囲内となるようにインピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行うものである。

なお、各インピーダンス変換器３１，３２の定数をいずれの値に設定した場合であっても、算出された効率ηが閾値効率ηｘ以上とならない場合には、エラーであるとして充電処理を中止してもよい。「算出された効率ηが閾値効率ηｘ以上とならない場合」とは、例えば各コイル１３ａ，２３ａ間に金属異物が存在する、各コイル１３ａ，２３ａの位置ずれが許容範囲外である、等が考えられる。

算出された効率ηが閾値効率ηｘ以上である場合には、各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行う必要がない、又は、各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御が完了したことを意味する。この場合、車両側コントローラ２４は、ステップＳ１０５を肯定判定し、ステップＳ１０８に進む。

ここで、本実施形態では、非接触電力伝送装置１０は、車両用バッテリ２７の充電中に所定の頻度で電力伝送が正常に行われているか否かを確認する。詳細には、ステップＳ１０８では、各コントローラ１４，２４は調整開始条件が成立したか否かを判定する。調整開始条件とは、電力伝送が正常に行われているか否かを確認する確認タイミングを規定するものである。調整開始条件は、例えば車両用バッテリ２７の充電が開始されてから所定時間が経過した場合、又は、前回の確認から所定時間が経過した場合等が考えられる。また、電源部１２から出力される交流電力の電力値が変動する構成においては、調整開始条件として、電源部１２から出力される交流電力の電力値が変動した場合を設定してもよい。また、調整開始条件として、系統電力値Ｐ０が変動した場合を設定してもよい。

なお、ステップＳ１０８の判定処理の実行主体は、電源側コントローラ１４又は車両側コントローラ２４のいずれか一方であってもよい。また、各コントローラ１４，２４が互いに情報のやり取りを行うことでステップＳ１０８の判定処理を行ってもよい。

調整開始条件が成立している場合には、ステップＳ１０２に戻る。この場合、車両側コントローラ２４は、電源側コントローラ１４と協働して、効率ηの算出と、効率η及び閾値効率ηｘの比較とを行う。そして、各コントローラ１４，２４は、効率ηが閾値効率ηｘよりも低い場合には、各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行う。

一方、調整開始条件が成立していない場合には、車両側コントローラ２４は、ステップＳ１０９にて、充電終了条件が成立しているか否かを判定する。充電終了条件とは、例えば車両用バッテリ２７のＳＯＣが予め定められた終了契機状態、例えば１００％となっている場合等が考えられる。

充電終了条件が成立した場合には、ステップＳ１１０にて、電源側コントローラ１４は、電源部１２からの交流電力の出力を停止させて、本処理を終了する。一方、充電終了条件が成立していない場合には、再度ステップＳ１０８に戻る。

つまり、充電終了条件が成立するまで交流電力の伝送が行われるとともに、当該交流電力の伝送中に調整開始条件が成立する度に、効率ηの算出が行われ、効率ηの算出結果に基づく各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御が行われる。

次に本実施形態の作用について説明する。
電源部１２に入力される系統電力の電力値である系統電力値Ｐ０と、受電負荷２２に入力される交流電力の電力値である交流電力値Ｐ１とに基づいて効率ηが算出される。このため、効率ηは、電源部１２の電力損失（電力変換効率）を考慮した値となる。

以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
（１）非接触電力伝送装置１０の送電機器１１は、外部電力としての系統電力が入力された場合に、当該系統電力を予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部１２と、交流電力が入力される送電器１３とを備えている。非接触電力伝送装置１０の受電機器２１は、送電器１３から非接触で交流電力を受電可能な受電器２３と、受電器２３によって受電された交流電力が入力される受電負荷２２とを備えている。かかる構成において、非接触電力伝送装置１０は、電源部１２に入力される系統電力値Ｐ０を測定する系統電力測定器４０と、電源部１２の出力端から受電負荷２２までの所定の位置における交流電力値Ｐ１を測定する交流電力測定器５０とを備えている。そして、非接触電力伝送装置１０の車両側コントローラ２４は、各測定器４０，５０の測定結果に基づいて、電源部１２の入力端から上記所定の位置までの電力損失の度合い、詳細には効率η（電力損失率Ｘ）を算出する。これにより、電源部１２での電力損失を考慮した効率ηを算出することができる。

ここで、例えば、電力伝送を開始するか否かの判定、又は、電力伝送を継続するか否かの判定の一例として、算出された効率が閾値効率ηｘ以上か否かの判定がある。この場合、電源部１２の電力損失が考慮されていない効率に基づいて上記判定を行った場合、電源部１２の電力損失を考慮した効率は閾値効率ηｘ未満であるにも関わらず、電源部１２の電力損失が考慮されていない効率が閾値効率ηｘ以上となる事態が生じ得る。すると、電源部１２の電力損失を考慮した効率が閾値効率ηｘ未満の状態で電力伝送が行われ、電力損失の増大、電源部１２の負担増などといった不都合が生じ得る。

これに対して、本実施形態では、電源部１２の電力損失を考慮した効率ηを算出する構成であるため、上記のような不都合を回避できる。
また、電源部１２に入力される系統電力の電圧波形及び電流波形には、電源部１２の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスの変動に起因する波形歪みや、非接触の電力伝送の際に生じ得るノイズ等といった電源部１２の出力側からの悪影響が及びにくい。これにより、効率ηの算出において、上記悪影響を低減することができ、効率ηの算出に係る精度向上を図ることができる。

（２）交流電力測定器５０は、所定の位置として受電負荷２２（整流器２６）の入力端の位置の交流電力値Ｐ１を測定する。そして、車両側コントローラ２４は、電源部１２の入力端から受電負荷２２の入力端までの効率ηを算出する。これにより、電源部１２の電力損失と、電源部１２の出力端から受電負荷２２（整流器２６）の入力端までの電力伝送に係る電力損失とを考慮した効率η（電源部１２による電力変換効率及び電源部１２の出力端から受電負荷２２の入力端までの電力伝送効率を含む効率η）を算出できる。

（３）非接触電力伝送装置１０は、電源部１２と受電負荷２２との間に設けられ、定数が可変のインピーダンス変換器３１，３２を備えている。そして、各コントローラ１４，２４は、算出された効率ηに基づいて、各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行う。詳細には、各コントローラ１４，２４は、算出された効率ηが閾値効率ηｘ未満である場合には、効率ηが閾値効率ηｘ以上となるよう各インピーダンス変換器３１，３２の定数を可変制御する。これにより、電源部１２の電力損失を考慮した効率ηに基づいて、各インピーダンス変換器３１，３２の定数を可変制御することを通じて、より好適に各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行うことができる。

詳細には、例えば、電力損失を考慮していない効率に基づいて、当該効率が閾値効率ηｘ以上となるように上記可変制御を行った場合、電力損失を考慮した効率ηが閾値効率ηｘ未満となった状態で上記可変制御が終了する不都合が生じ得る。これに対して、本実施形態によれば、電力損失を考慮した効率ηが閾値効率ηｘ以上となるように上記可変制御が行われるため、上記のような不都合を回避でき、効率ηを十分に高めることができる。

（４）特に、非接触電力伝送装置１０は、定数が可変のインピーダンス変換部として２つのインピーダンス変換器３１，３２を備えている。詳細には、送電機器１１は、電源部１２と送電器１３との間に設けられた第１インピーダンス変換器３１を備えている。受電機器２１は、受電器２３と受電負荷２２との間に設けられた第２インピーダンス変換器３２を備えている。そして、各コントローラ１４，２４は、効率ηに基づいて、各インピーダンス変換器３１，３２の双方の定数の可変制御を行う。これにより、送電機器１１におけるインピーダンスの不整合、及び、受電機器２１におけるインピーダンスの不整合の双方を低減することを通じて、効率ηの更なる向上を図ることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図３に示すように、非接触電力伝送装置１０は、電源部１２の出力端から受電負荷２２までの所定の位置の交流電力値を測定するものとして第１測定器５１（第１測定部）及び第２測定器５２（第２測定部）を備えている。第１測定器５１は、第１実施形態の交流電力測定器５０と同一であるため、説明を省略する。

第２測定器５２は、送電機器１１において電源部１２と第１インピーダンス変換器３１との間に設けられている。第２測定器５２は、電源部１２の出力端の位置の交流電力値Ｐ２を測定し、その測定結果を電源側コントローラ１４に送信する。

ちなみに、第１測定器５１によって測定される受電負荷２２の入力端の位置の交流電力値Ｐ１を第１交流電力値Ｐ１とし、第２測定器５２によって測定される電源部１２の出力端の位置の交流電力値Ｐ２を第２交流電力値Ｐ２とする。

ここで、第２交流電力値Ｐ２は、電源部１２の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスＺｐに依存する。かかる構成において、第１インピーダンス変換器３１は、第２交流電力値Ｐ２が予め定められた特定電力値Ｐｔに近づく（好ましくは一致する）よう送電器１３の入力インピーダンスをインピーダンス変換する。詳細には、電源部１２の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスＺｐには、第２交流電力値Ｐ２が特定電力値ＰｔとなるインピーダンスＺｔが存在する。そして、第１インピーダンス変換器３１は、電源部１２の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスＺｐが上記インピーダンスＺｔに近づくようインピーダンス変換する。なお、特定電力値Ｐｔは、例えば受電負荷２２の車両用バッテリ２７に入力される電力値が、車両用バッテリ２７の充電に適した電力値となるための第２交流電力値Ｐ２である。

ここで、既に説明した通り、各コイル１３ａ，２３ａの相対位置等に応じて、効率ηや第２交流電力値Ｐ２が変動する。これに対して、本実施形態では、車両側コントローラ２４は、充電処理にて、効率ηを算出し、その算出結果に基づいて第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行う。また、電源側コントローラ１４は、充電処理にて、第２交流電力値Ｐ２と特定電力値Ｐｔとの比較を行い、その比較結果に基づいて第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行う。

以下、図４を用いて本実施形態の充電処理について詳細に説明する。なお、ステップＳ２０１、ステップＳ２１０〜ステップＳ２１２の処理は、第１実施形態の対応する処理（ステップＳ１０１、ステップＳ１０８〜ステップＳ１１０の処理）と同一であるため、説明を省略する。

図４に示すように、まずステップＳ２０１では、電源側コントローラ１４は、交流電力の出力を開始する。その後、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０９にて、各コントローラ１４，２４は、効率ηの算出及びその算出結果に基づく第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行うとともに、電源部１２から出力される第２交流電力値Ｐ２の確認及び調整を行う。

詳細には、まずステップＳ２０２にて、電源側コントローラ１４は、系統電力測定器４０及び第２測定器５２を用いて系統電力値Ｐ０及び第２交流電力値Ｐ２を把握し、車両側コントローラ２４は、第１測定器５１を用いて第１交流電力値Ｐ１を把握する。

その後、ステップＳ２０３にて、電源側コントローラ１４は、系統電力値Ｐ０を車両側コントローラ２４に送信する。続くステップＳ２０４では、車両側コントローラ２４は、効率ηを算出する。そして、ステップＳ２０５にて、車両側コントローラ２４は、算出された効率ηが閾値効率ηｘ以上であるか否かを判定する。

効率ηが閾値効率ηｘ未満である場合、ステップＳ２０６に進み、車両側コントローラ２４は、第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行う。その後、ステップＳ２０２に戻る。これにより、再度各電力値Ｐ０〜Ｐ２の測定、効率ηの算出、及び効率ηと閾値効率ηｘとの比較が行われる。つまり、車両側コントローラ２４は、効率ηが閾値効率ηｘ以上となるまで、第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行う。

なお、車両側コントローラ２４は、第２インピーダンス変換器３２の定数をいずれの値に設定した場合であっても、効率ηが閾値効率ηｘ以上とならない場合には、エラーを報知して、本充電処理を終了してもよい。

効率ηが閾値効率ηｘ以上となった場合、車両側コントローラ２４は、ステップＳ２０５を肯定判定し、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、電源側コントローラ１４は、第２測定器５２によって測定された第２交流電力値Ｐ２が、予め定められた許容範囲（Ｐｔｍｉｎ〜Ｐｔｍａｘ）内であるか否かを判定する。許容範囲は、特定電力値Ｐｔを含む範囲であり、例えば特定電力値Ｐｔを中心として所定の数値範囲を有する。

第２交流電力値Ｐ２が許容範囲内にある場合、第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行う必要がないことを意味する。この場合、電源側コントローラ１４は、ステップＳ２１０に進む。一方、第２交流電力値Ｐ２が許容範囲外にある場合、各コイル１３ａ，２３ａの相対位置の変動等によって電源部１２から所望の電力値（特定電力値Ｐｔ）の交流電力が出力されていないことを意味する。この場合、電源側コントローラ１４は、ステップＳ２０７を否定判定し、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、電源側コントローラ１４は、第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行う。

その後、電源側コントローラ１４は、ステップＳ２０９にて、再度第２交流電力値Ｐ２を把握する。そして、電源側コントローラ１４は、ステップＳ２０７に戻り、再度第２交流電力値Ｐ２が許容範囲内にあるか否かを判定する。つまり、電源側コントローラ１４は、第２交流電力値Ｐ２が許容範囲内に収まるまで、第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行う。換言すれば、電源側コントローラ１４は、第２交流電力値Ｐ２が特定電力値Ｐｔに近づく（好ましくは一致する）よう第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行う。

なお、電源側コントローラ１４は、第１インピーダンス変換器３１の定数をいずれの値に設定した場合であっても、第２交流電力値Ｐ２が許容範囲内に収まらない場合には、エラーを報知して、本充電処理を終了してもよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
効率ηが閾値効率ηｘ未満である場合には、効率ηが閾値効率ηｘ以上となるよう第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御が行われる。そして、第２交流電力値Ｐ２が許容範囲外である場合には、第２交流電力値Ｐ２が特定電力値Ｐｔに近づくよう第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御が行われる。

以上詳述した本実施形態によれば、（１）〜（３）の効果に加えて以下の優れた効果を奏する。
（５）非接触電力伝送装置１０は、受電負荷２２の入力端の位置の交流電力の電力値（第１交流電力値Ｐ１）を測定する第１測定器５１とは別に、電源部１２の出力端の位置における交流電力の電力値（第２交流電力値Ｐ２）を測定する第２測定器５２を備えている。かかる構成において、車両側コントローラ２４は、系統電力値Ｐ０及び第１交流電力値Ｐ１から算出される効率ηに基づいて第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行う。そして、電源側コントローラ１４は、第２測定器５２により測定される第２交流電力値Ｐ２に基づいて第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行う。よって、電源部１２の電力損失を考慮した第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行いつつ、電源部１２から特定電力値Ｐｔの交流電力が出力されるようにすることができる。

（６）特に、第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御が行われた後に、第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御が行われるようにした。これにより、無駄な可変制御が行われることを回避できる。

詳述すると、例えば第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行った後に、第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行う構成とすると、第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御によって、電源部１２の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスＺｐが変動する。このため、再度、第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を要することとなる。これに対して、本実施形態によれば、先に第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行うことによって上記不都合を回避でき、制御の簡素化を図ることができる。

（第３実施形態）
図５に示すように、本実施形態の非接触電力伝送装置１０の受電機器２１は、整流器２６と車両用バッテリ２７との間に設けられたインピーダンス変換部としてのＤＣ／ＤＣコンバータ６１を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、第３スイッチング素子６１ａを有し、当該第３スイッチング素子６１ａが周期的にオンオフすることにより、整流器２６から入力される直流電力を、車両用バッテリ２７のバッテリ電圧と同一電圧値の直流電力に変換する。

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１の入力端から車両用バッテリ２７までのインピーダンスは、第３スイッチング素子６１ａのオンオフのデューティ比によって規定される。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、第３スイッチング素子６１ａが周期的にオンオフすることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１の入力端から車両用バッテリ２７までのインピーダンスが所望の値となるようにインピーダンス変換するものである。

図５に示すように、受電機器２１は、車両用バッテリ２７に入力される直流電力の電力値を測定する直流電力測定器７１を備えている。直流電力測定器７１は、所定の位置として車両用バッテリ２７の入力端の位置の直流電力の電力値を測定し、その測定結果を車両側コントローラ２４に送信する。なお、車両用バッテリ２７の入力端の位置の直流電力の電力値とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１から車両用バッテリ２７に向かう直流電力の電力値とも言える。本実施形態では、直流電力測定器７１が「伝送電力測定部」に対応する。

本実施形態の系統電力測定器８０は、電源部１２の前段に設けられ且つ系統電力が伝送される１次側巻線８１と、１次側巻線８１に系統電力が伝送されることによって起電力が生じる２次側巻線８２とを有するカレントトランスＣＴを備えている。そして、系統電力測定器８０は、２次側巻線８２によって生じた交流電力を整流する測定用整流器８３と、当該測定用整流器８３によって整流された直流電力の電圧値を測定し、且つ、その測定結果を電源側コントローラ１４に送信する電圧測定器８４とを備えている。電源側コントローラ１４は、電圧測定器８４の測定結果及びカレントトランスＣＴの変流比（１次側巻線８１と２次側巻線８２との巻数比）に基づいて、系統電力の電流値を把握する。そして、電源側コントローラ１４は、把握された電流値と系統電力の電圧値とに基づいて、系統電力値Ｐ０を把握する。

なお、系統電力の電圧値については、既知の値（例えば系統電源Ｅが１００Ｖ電源であれば１４１Ｖ）として、電源側コントローラ１４の記憶領域に予め記憶させておく構成としてもよいし、系統電力測定器８０に電圧値を測定する電圧計を別途設け、当該電圧計の測定結果から把握する構成としてもよい。

各コントローラ１４，２４は、直流電力測定器７１及び系統電力測定器８０の測定結果に基づいて、各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御、及び、第３スイッチング素子６１ａのオンオフのデューティ比の可変制御を行う。

詳細には、例えば電源側コントローラ１４は、系統電力測定器８０の測定結果から把握された系統電力値Ｐ０に関する情報を車両側コントローラ２４に送信する。車両側コントローラ２４は、上記情報を受信した場合、当該情報の系統電力値Ｐ０と直流電力測定器７１の測定結果とに基づいて、電源部１２の入力端から車両用バッテリ２７の入力端までの効率ηｔを算出する。

そして、各コントローラ１４，２４は、算出された効率ηｔが閾値効率ηｘ未満、又は、当該閾値効率ηｘよりも所定量だけ低い値未満である場合には、当該効率ηｔが高くなるように、各インピーダンス変換器３１，３２の定数、及び、第３スイッチング素子６１ａのオンオフのデューティ比を可変制御する。なお、上記所定値とは、例えば正常に動作している場合における整流器２６の効率とＤＣ／ＤＣコンバータ６１の効率とを合わせた値等が考えられる。

ちなみに、車両側コントローラ２４は、第３スイッチング素子６１ａのオンオフのデューティ比の可変制御を行った後に、第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御を行ってもよいし、その逆でもよい。また、車両側コントローラ２４は、上記デューティ比の可変制御と第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御とを同時に行ってもよい。

以上詳述した本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（７）受電機器２１は、整流器２６と車両用バッテリ２７との間に設けられ、インピーダンス変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ６１と、所定の位置として、車両用バッテリ２７の入力端の位置の直流電力の電力値を測定する直流電力測定器７１とを備えている。かかる構成において、非接触電力伝送装置１０の車両側コントローラ２４は、直流電力測定器７１の測定結果と系統電力測定器８０の測定結果とに基づいて、電源部１２の入力端から車両用バッテリ２７の入力端までの効率ηｔを算出する。当該効率ηｔは、整流器２６の効率及びＤＣ／ＤＣコンバータ６１の効率が考慮された値であり、非接触電力伝送装置１０全体の電力損失を示すパラメータである。これにより、第１実施形態や第２実施形態で算出される効率ηと比較して、より好適に電力伝送に係る電力損失を把握できる。

また、電源部１２の入力端から車両用バッテリ２７の入力端までの効率ηｔを用いることにより、各インピーダンス変換器３１，３２の定数や第３スイッチング素子６１ａのオンオフのデューティ比の可変制御を、より好適に行うことができる。

（８）ここで、仮にＡＣ／ＤＣ変換器１２ａの出力端の位置における直流電力の電力値を測定する場合、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａの電力損失を考慮することができない。特に、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａの電力損失は、系統電力値Ｐ０に応じて変動する。このため、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａの出力端の位置における直流電力の電力値を用いて効率を算出する構成では、算出される効率と電源部１２の入力端から車両用バッテリ２７の入力端までの効率ηｔとの間に生じるずれが大きくなり得るという不都合が懸念される。これに対して、本実施形態によれば、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａの電力損失も考慮した効率ηｔを算出できるため、上記不都合を回避することができる。

なお、電源側コントローラ１４は、所望の電力値の交流電力が出力されるように第１インピーダンス変換器３１の定数を可変制御してもよい。
また、系統電力測定器８０は、系統電力値Ｐ０（詳細には電流値）を測定することができればその具体的な構成は任意であり、例えばカレントトランスＣＴに代えて、電源部１２に入力される系統電力の電流値を直接測定する電流計を有する構成であってもよい。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１実施形態及び第２実施形態では、車両側コントローラ２４が効率ηを算出していたが、これに限られない。例えば、電源側コントローラ１４が効率ηを算出してもよい。この場合、車両側コントローラ２４は第１交流電力値Ｐ１を電源側コントローラ１４に送信する。また、各コントローラ１４，２４とは別のコントローラが効率ηを算出してもよい。この場合、各コントローラ１４，２４は、系統電力値Ｐ０及び第１交流電力値Ｐ１に関する情報を上記別のコントローラに送信する。要は、効率ηの算出主体は任意であり、その算出主体が効率ηを算出できるよう、各コントローラ１４，２４は情報の送信及び受信を行えばよい。

第３実施形態においても同様に、電源部１２の入力端から車両用バッテリ２７の入力端までの効率ηｔを算出する主体は任意である。例えば、車両側コントローラ２４が直流電力測定器７１の測定結果を電源側コントローラ１４に送信し、電源側コントローラ１４が、直流電力測定器７１の測定結果と、系統電力測定器８０の測定結果とに基づいて、上記効率ηｔを算出してもよい。

○ 算出された効率η，ηｔが閾値効率ηｘ未満である場合、各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御を行うことなく、エラーを報知して、充電処理を終了してもよい。つまり、電力伝送を行うか否かの判定（電力伝送を継続するか否かの判定）として、算出された効率η，ηｔと閾値効率ηｘとの比較を行なってもよい。

○ 第１測定器５１（交流電力測定器５０）による測定位置は、受電負荷２２の入力端であったが、これに限られず、受電器２３から受電負荷２２までのいずれの位置であってもよい。例えば、測定位置として、受電器２３の出力端を設定してもよい。同様に、第２測定器５２の測定位置として、送電器１３の入力端を設定してもよい。

○ 第２実施形態において、第１測定器５１及び第２インピーダンス変換器３２を省略してもよい。この場合、電源側コントローラ１４は、系統電力測定器４０及び第２測定器５２の測定結果に基づいて、電力損失の度合いとして、両測定器４０，５２間の効率である電源部１２の電力変換効率を算出してもよい。なお、本別例が下記技術的思想（イ）に対応する。

つまり、各コントローラ１４，２４は、系統電力値Ｐ０と、電源部１２の出力端から受電負荷２２までの所定の位置における交流電力の電力値とに基づいて、電源部１２の入力端から上記所定の位置までの効率を算出すればよい。

○ なお、上記電力変換効率を算出する構成においては、例えば電力変換効率と閾値との比較を行い、電力変換効率が閾値よりも低い場合には、電源部１２による電力供給を停止してもよいし、第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行なってもよい。

○ 各インピーダンス変換器３１，３２は、定数が異なる複数のＬＣ回路と、これら複数のＬＣ回路のうち、交流電力が伝送されるＬＣ回路を選択的に接続可能なリレーとを備えている構成であってもよい。この場合、リレーを制御することにより、各インピーダンス変換器３１，３２の定数を可変制御することができる。

○ 各インピーダンス変換器３１，３２のＬＣ回路の具体的な構成は任意であり、例えばＬ型、逆Ｌ型、π型及びＴ型のいずれかであってもよいし、これ以外であってもよい。なお、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｂとしてＤ級増幅器を用いる場合には、第１インピーダンス変換器３１はＬ型以外を用いるとよい。また、ＬＣ回路に限られず、例えばトランス等を用いてもよい。

○ 第１実施形態において、効率ηに基づいて第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御のみが行われ、第２インピーダンス変換器３２の定数の可変制御が行われない構成であってもよいし、その逆であってもよい。つまり、効率ηに基づいて、各インピーダンス変換器３１，３２のいずれか一方の定数の可変制御が行われてもよい。この場合、可変制御が行われないインピーダンス変換器を省略してもよい。

○ 各インピーダンス変換器３１，３２の少なくとも一方の定数は、予め定められた固定値でもよい。
○ 送電機器１１に、複数のインピーダンス変換器が設けられていてもよい。同様に、受電機器２１に、複数のインピーダンス変換器が設けられていてもよい。

○ 各インピーダンス変換器３１，３２の少なくとも一方を省略してもよい。
○ 第１実施形態において、ステップＳ１０６にて、車両側コントローラ２４が効率ηに関する情報を送信し、電源側コントローラ１４は、その情報に基づいて第１インピーダンス変換器３１の定数の可変制御を行う構成であったが、これに限られない。例えば、車両側コントローラ２４が、第１インピーダンス変換器３１の定数を決定し、その決定された定数に関する情報を電源側コントローラ１４へ送信してもよい。この場合、電源側コントローラ１４は、その情報に基づいて第１インピーダンス変換器３１の定数を変更する。つまり、車両側コントローラ２４が、各インピーダンス変換器３１，３２の定数を決定してもよい。

同様に、電源側コントローラ１４が各インピーダンス変換器３１，３２の定数を決定してもよいし、各コントローラ１４，２４とは別のコントローラが上記定数を決定してもよい。要は、各インピーダンス変換器３１，３２の可変制御を行う制御主体は任意である。

○ 各インピーダンス変換器３１，３２の定数の可変制御の具体的な態様は任意である。例えば、コントローラ１４，２４は、インピーダンス変換器３１，３２の設定可能な定数を順次設定する構成であってもよい。

○ また、電源側コントローラ１４は、効率ηと第１インピーダンス変換器３１の定数とが対応付けられたマップデータを参照することにより、所望の効率ηが得られる第１インピーダンス変換器３１の定数を導出し、第１インピーダンス変換器３１の定数を、その導出された定数に設定してもよい。同様に、車両側コントローラ２４は、効率ηと第２インピーダンス変換器３２の定数とが対応付けられたマップデータを参照することにより、所望の効率ηが得られる第２インピーダンス変換器３２の定数を導出し、第２インピーダンス変換器３２の定数を、その導出された定数に設定してもよい。

○ 各実施形態では、第２インピーダンス変換器３２は、受電器２３の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスと、受電器２３の出力端から電源部１２までのインピーダンスとを整合させるものであったが、これに限られない。例えば、受電器２３（２次側コイル２３ａ）の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスの実部には、他のインピーダンスと比較して相対的に効率η，ηｔが高くなる特定抵抗値Ｒｏｕｔが存在することに着目して、第２インピーダンス変換器３２の定数を設定してもよい。詳細には、仮に送電器１３の入力端に仮想負荷を設けた場合において、当該仮想負荷の抵抗値をＲａとし、受電器２３の出力端から仮想負荷までの抵抗値をＲｂとすると、特定抵抗値Ｒｏｕｔは√（Ｒａ×Ｒｂ）である。第２インピーダンス変換器３２は、受電器２３の出力端から受電負荷２２までのインピーダンスが特定抵抗値Ｒｏｕｔに近づく（好ましくは一致する）よう受電負荷２２のインピーダンスをインピーダンス変換する構成でもよい。

○ 第２実施形態において、非接触電力伝送装置１０は、各電力値Ｐ０〜Ｐ２を用いて、電源部１２の入力端から受電負荷２２の入力端までの効率η（＝Ｐ１／Ｐ０）と、電力変換効率（＝Ｐ２／Ｐ０）とを算出してもよい。この場合、例えば、各コントローラ１４，２４は、効率ηが閾値効率ηｘよりも低下した場合に、電力変換効率を確認する。そして、非接触電力伝送装置１０は、電力変換効率が過度に低下している場合には電源部１２に異常が発生していると判定してもよい。これにより、異常の要因を好適に特定できる。

○ 電源部１２から出力される交流電力の電圧波形は任意であり、例えば正弦波であってもよいし、矩形波等であってもよい。
○ 電源部１２は、電圧源、電流源及び電力源のいずれであってもよい。

○ 各実施形態では、送電器１３の共振周波数と受電器２３の共振周波数とは同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
○ 各実施形態では、送電器１３と受電器２３とは同一の構成であったが、これに限られず、異なる構成であってもよい。

○ 各実施形態では、１次側コイル１３ａと１次側コンデンサ１３ｂとが並列に接続されていたが、これに限られず、直列に接続されていてもよい。同様に、２次側コイル２３ａと２次側コンデンサ２３ｂとが直列に接続されていてもよい。

○ 各実施形態では、各コンデンサ１３ｂ，２３ｂが設けられていたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル１３ａ，２３ａの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。
○ 各実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。

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

○ 車両側コントローラ２４は、電力損失の度合いを示すパラメータとして電力減少量δＰ（＝Ｐ０−Ｐ１）を算出してもよい。
○ 送電器１３は、１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサ１３ｂからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する１次側結合コイルとを有する構成であってもよい。同様に、受電器２３は、２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサ２３ｂからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する２次側結合コイルとを有する構成であってもよい。

○ ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａは、所望の電圧値の直流電力が出力されるように、電圧値変換を行うものであってもよい。例えばＡＣ／ＤＣ変換器１２ａは、外部電力の電圧値を昇圧して出力する昇圧型であってもよいし、外部電力の電圧値を昇圧又は降圧する昇降圧型であってもよい。

○ 電源部１２は、外部電力として系統電力が入力された場合に交流電力を出力可能な構成であったが、これに限られず、外部電力として直流電力が入力された場合に交流電力を出力可能な構成であってもよい。例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａを省略してもよいし、ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａに代えてＤＣ／ＤＣコンバータを設けてもよい。要は、電源部１２は、外部電力が入力されるものであって当該外部電力を交流電力に変換して出力するものであればよい。なお、本別例においては、電源部１２に入力される外部電力を測定する外部電力測定部として、直流電力に対応した測定器を採用するとよい。

○ 第３実施形態において、車両側コントローラ２４は、車両用バッテリ２７に入力される直流電力の電力値の変動に応じて第３スイッチング素子６１ａのオンオフのデューティ比を可変制御（変更）してもよい。例えば、車両側コントローラ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１の入力端から車両用バッテリ２７までのインピーダンスが一定値となるように、車両用バッテリ２７に入力される直流電力の電力値に対応させて上記可変制御を行ってもよい。これにより、受電器２３によって受電される交流電力の電力値（電源部１２の出力電力値）が変動する場合であっても、受電負荷２２のインピーダンスを一定にすることができる。

○ 第３実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１を省略してもよい。この場合、電源部１２の入力端から車両用バッテリ２７の入力端までの効率ηｔに基づいて、各インピーダンス変換器３１，３２の少なくとも一方の定数の可変制御が行われるとよい。また、第２インピーダンス変換器３２を省略してもよい。つまり、インピーダンス変換部としての第２インピーダンス変換器３２とＤＣ／ＤＣコンバータ６１とは、いずれか一方のみが設けられていてもよいし、双方ともなくてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）前記伝送電力測定部は、前記所定の位置として前記電源部の出力端の位置の交流電力の電力値を測定し、前記算出部は、前記外部電力測定部の測定結果及び前記伝送電力測定部の測定結果に基づいて、前記電力損失の度合いとして前記電源部の電力変換効率を算出する請求項１に記載の非接触電力伝送装置。

（ロ）前記制御部は、前記算出部により算出された前記電力損失の度合いが予め定められた許容範囲外である場合には、前記電力損失の度合いが前記許容範囲内となるよう前記インピーダンス変換部のインピーダンスの可変制御を行う請求項４に記載の非接触電力伝送装置。

（ハ）前記インピーダンス変換部として、前記電源部と前記１次側コイルとの間に設けられた第１インピーダンス変換部と、前記２次側コイルと前記負荷との間に設けられた第２インピーダンス変換部と、を備え、前記制御部は、前記算出部の算出結果に基づいて、前記第１インピーダンス変換部及び前記第２インピーダンス変換部の双方のインピーダンスの可変制御を行う請求項４又は（ロ）に記載の非接触電力伝送装置。

（ニ）前記伝送電力測定部は第１測定部であり、前記非接触電力伝送装置は、前記第１測定部とは別に、前記電源部の出力端の位置の交流電力の電力値を測定する第２測定部と、前記電源部と前記１次側コイルとの間に設けられ、インピーダンスが可変の第１インピーダンス変換部と、前記２次側コイルと前記負荷との間に設けられ、インピーダンスが可変の第２インピーダンス変換部と、前記算出部の算出結果に基づいて、前記第２インピーダンス変換部のインピーダンスの可変制御を行い、前記第２測定部の測定結果に基づいて前記第１インピーダンス変換部のインピーダンスの可変制御を行う制御部と、を備えている請求項２又は請求項３に記載の非接触電力伝送装置。

（ホ）前記外部電源は系統電源であり、前記電源部は、前記系統電源から前記外部電力として系統電力が入力された場合に、当該系統電力を前記交流電力に変換して出力するものであり、前記外部電力測定部は、前記系統電力の電力値を測定するものである請求項１〜４、（イ）〜（ニ）のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。

１０…非接触電力伝送装置、１１…送電機器、１２…電源部、１２ａ…ＡＣ／ＤＣ変換器、１２ｂ…ＤＣ／ＡＣ変換器、１３ａ…１次側コイル、１４…電源側コントローラ、２１…受電機器、２２…受電負荷、２３ａ…２次側コイル、２４…車両側コントローラ、３１，３２…インピーダンス変換器、４０，８０…系統電力測定器、５０…交流電力測定器、６１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、７１…直流電力測定器。

Claims (6)

1. 外部電源から外部電力が入力された場合に、当該外部電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部と、
   前記交流電力が入力される１次側コイルと、
   前記１次側コイルに入力される交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、
   前記２次側コイルによって受電された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、
   前記ＡＣ／ＤＣ変換部によって変換された直流電力が入力される負荷と、
   前記電源部に入力される前記外部電力の電力値を測定する外部電力測定部と、
   前記電源部の出力端から前記負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値を測定する伝送電力測定部と、
   前記外部電力測定部の測定結果及び前記伝送電力測定部の測定結果に基づいて、前記電源部の入力端から前記所定の位置までの電力損失の度合いを算出する算出部と、
   を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
2. 前記伝送電力測定部は、前記所定の位置として、前記ＡＣ／ＤＣ変換部の入力端の位置の交流電力の電力値を測定するものである請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
3. 前記伝送電力測定部は、前記所定の位置として、前記負荷の入力端の位置の直流電力の電力値を測定するものである請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
4. 前記電源部と前記負荷との間に設けられ、インピーダンスが可変のインピーダンス変換部と、
   前記算出部の算出結果に基づいて、前記インピーダンス変換部のインピーダンスの可変制御を行う制御部と、
   を備えている請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
5. 外部電源から外部電力が入力された場合に、当該外部電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部と、
   前記交流電力が入力される１次側コイルと、
   を備え、前記１次側コイルに入力される交流電力を非接触で受電可能な２次側コイル、及び、前記２次側コイルによって受電された交流電力を変換することによって得られる直流電力が入力される負荷を有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電可能な送電機器において、
   前記電源部に入力される前記外部電力の電力値を測定する外部電力測定部を備え、
   前記外部電力測定部の測定結果と、前記電源部の出力端から前記負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値とに基づいて、前記電源部の入力端から前記所定の位置までの電力損失の度合いが算出されることを特徴とする送電機器。
6. 外部電源から外部電力が入力された場合に、当該外部電力を、予め定められた周波数の交流電力に変換して出力可能な電源部、及び、前記交流電力が入力される１次側コイルを有する送電機器から非接触で前記交流電力を受電可能な受電機器において、
   前記１次側コイルに入力される交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、
   前記２次側コイルによって受電された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部と、
   前記ＡＣ／ＤＣ変換部によって変換された前記直流電力が入力される負荷と、
   前記２次側コイルから前記負荷までの所定の位置における交流電力又は直流電力の電力値を測定する伝送電力測定部と、
   を備え、
   前記伝送電力測定部の測定結果と、前記電源部に入力される前記外部電力の電力値とに基づいて、前記電源部の入力端から前記所定の位置までの電力損失の度合いが算出されることを特徴とする受電機器。