JP2016208596A

JP2016208596A - 送電装置及び受電装置

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Publication number: JP2016208596A
Application number: JP2015084873A
Authority: JP
Inventors: 達中村; Toru Nakamura; 宜久山口; Yoshihisa Yamaguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-04-17
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Abstract

【課題】受電装置へ非接触で送電する送電装置において、グラウンドに接続されるＡＣラインフィルタを通じて高周波ノイズが交流電源へ放出されるのを抑制する。【解決手段】ＡＣラインフィルタ１１０は、グラウンドの筐体１８０に接続される。送電部１６０は、受電装置へ非接触で送電するように構成される。インバータ１３０は、ＡＣラインフィルタ１１０と送電部１６０との間に設けられる。コモンモードフィルタ１５０は、インバータ１３０と送電部１６０との間に設けられる。コモンモードフィルタ１５０のＹコンデンサ１５３，１５４は、筐体１８０とは非接続であり、ＡＣラインフィルタ１１０とインバータ１３０との間の電力線に接続される。【選択図】図１

Description

この発明は、送電装置及び受電装置に関し、特に、送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムに用いられる送電装置及び受電装置に関する。

特開２０１４−５４０９５号公報（特許文献１）は、送電装置から車両へ非接触で電力を供給する非接触給電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、送電装置及び受電装置（車両）の各々に整合器が設けられる。送電装置においては、整合器によって送電部の入力インピーダンスが調整される。受電装置においては、整合器によって負荷の入力インピーダンスが調整される（特許文献１参照）。

特開２０１４−５４０９５号公報特開２０１３−１５４８１５号公報特開２０１３−１４６１５４号公報特開２０１３−１４６１４８号公報特開２０１３−１１０８２２号公報特開２０１３−１２６３２７号公報

非接触電力伝送システムに用いられる送電装置は、典型的には、交流電源（たとえば系統電源）に接続される交流電力線に設けられるＡＣ（Alternate Current）ラインフィルタと、高周波の送電電力を生成するインバータと、受電装置の受電コイルへ電磁界を介して非接触で送電するための送電コイルと、インバータと送電コイルとの間に設けられるノーマルモードフィルタとを備える。ＡＣラインフィルタは、導電性の筐体等のグラウンドに接続される。ノーマルモードフィルタは、典型的にはＬＣフィルタである。特許文献１に記載の整合器は、ＬＣ回路によって構成されており、ノーマルモードフィルタとしても機能している。

このような送電装置においては、送電コイルと導電性の筐体（グラウンド）との間に形成される寄生容量を介して、インバータを発生源とするコモンモード電流（高周波ノイズ）が送電コイルと筐体との間で通流し得る。筐体（グラウンド）にはＡＣラインフィルタが接続されているので、インバータ、送電コイル、寄生容量、筐体（グラウンド）及びＡＣラインフィルタを経路としたコモンモード電流のループが形成される。

コモンモード電流のループに送電コイルが含まれると、送電コイルから高周波ノイズの放出を招く。そこで、このような送電装置において、インバータと送電コイルとの間にコモンモードフィルタを設け、コモンモードフィルタのＹコンデンサ（ラインバイパスコンデンサ等とも称される。）を筐体（グラウンド）に接続することが考えられる。

この回路構成によれば、送電コイルからの高周波ノイズの放出は低減できる。しかしながら、この回路構成によっても、筐体（グラウンド）からＡＣラインフィルタを通じて交流電源へ放出される高周波ノイズを十分に低減できない可能性がある。

このような状況は、受電装置においても発生し得る。受電装置は、典型的には、送電装置の送電コイルから非接触で受電するための受電コイルと、受電コイルによって受電された電力を整流する整流器と、整流器出側の直流電力線に設けられるＤＣ（Direct Current）フィルタとを備える。ＤＣフィルタは、導電性の筐体等のグラウンドに接続される。そして、整流器において高周波ノイズが発生するところ、受電コイルからの高周波ノイズの放出を抑制するために、整流器と受電コイルとの間にコモンモードフィルタを設け、コモンモードフィルタのＹコンデンサを筐体（グラウンド）に接続することが考えられる。

この回路構成によれば、受電コイルからの高周波ノイズの放出は低減できる。しかしながら、この回路構成によっても、筐体（グラウンド）からＤＣフィルタを通じて、直流電力線に接続される負荷へ放出される高周波ノイズを十分に低減できない可能性がある。

この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、受電装置へ非接触で送電する送電装置において、送電コイルからの高周波ノイズの放射を抑制するとともに、グラウンドに接続されるＡＣラインフィルタを通じて高周波ノイズが交流電源へ放出されるのを抑制することである。

また、この発明の別の目的は、送電装置から非接触で受電する受電装置において、受電コイルからの高周波ノイズの放射を抑制するとともに、グラウンドに接続されるＤＣフィルタを通じて高周波ノイズが負荷へ放出されるのを抑制することである。

この発明によれば、送電装置は、ＡＣラインフィルタと、インバータと、送電コイルと、コモンモードフィルタとを備える。ＡＣラインフィルタは、交流電源に接続される交流電力線に設けられ、グラウンドに接続される。インバータは、交流電源からＡＣラインフィルタを通じて供給される電力を送電電力に変換する。送電コイルは、インバータに電気的に接続され、インバータから送電電力を受けて受電装置の受電コイルへ非接触で送電するように構成される。コモンモードフィルタは、インバータと送電コイルとの間の電力線に設けられる。コモンモードフィルタは、第１のＹコンデンサを含む。第１のＹコンデンサは、グラウンドとは非接続であり、ＡＣラインフィルタとインバータとの間の電力線に接続される。

好ましくは、送電装置は、整流回路をさらに備える。整流回路は、ＡＣラインフィルタとインバータとの間に電気的に接続される。そして、第１のＹコンデンサは、整流回路とインバータとの間の直流電力線に接続される。

さらに好ましくは、整流回路は、力率改善回路である。
このような構成とすることにより、コモンモード電流は、コモンモードフィルタからグラウンドへは流れず、ＡＣラインフィルタとインバータとの間の電力線に流される。したがって、この送電装置によれば、グラウンドに接続されたＡＣラインフィルタを通じて高周波ノイズが交流電源へ放出されるのを抑制することができる。また、第１のＹコンデンサは、グラウンドとは非接続であるので、第１のＹコンデンサに高い電気安全性能は要求されず、第１のＹコンデンサに対する要求性能を高周波ノイズの抑制に特化できる。その結果、コモンモードフィルタの低コスト化を実現し得る。

好ましくは、送電装置は、第２のＹコンデンサをさらに備える。第２のＹコンデンサは、直流電力線に設けられ、グラウンドに接続される。

このような構成により、整流回路（力率改善回路）において発生するノイズがインバータ以降の回路に伝播するのを抑制することができる。

また、この発明によれば、受電装置は、受電コイルと、整流器と、ＤＣフィルタと、コモンモードフィルタとを備える。受電コイルは、送電装置の送電コイルから非接触で受電するように構成される。整流器は、受電コイルによって受電された電力を整流する。ＤＣフィルタは、整流器によって整流された電力が出力される電力線に設けられ、グラウンドに接続される。コモンモードフィルタは、受電コイルと整流器との間の電力線に設けられる。コモンモードフィルタは、第１のＹコンデンサを含む。第１のＹコンデンサは、グラウンドとは非接続であり、整流器とＤＣフィルタとの間の電力線に接続される。

このような構成とすることにより、コモンモード電流は、コモンモードフィルタからグラウンドへは流れず、整流器とＤＣフィルタとの間の電力線に流される。したがって、この受電装置によれば、グラウンドに接続されたＤＣフィルタを通じて高周波ノイズが負荷へ放出されるのを抑制することができる。また、第１のＹコンデンサは、グラウンドとは非接続であるので、第１のＹコンデンサに高い電気安全性能は要求されず、第１のＹコンデンサに対する要求性能を高周波ノイズの抑制に特化できる。その結果、コモンモードフィルタの低コスト化を実現し得る。

好ましくは、受電装置は、第２のＹコンデンサをさらに備える。第２のＹコンデンサは、整流器とＤＣフィルタとの間の電力線に設けられ、グラウンドに接続される。

このような構成により、整流器とＤＣフィルタとの間の電力線に生じているノイズを効果的に抑制することができる。

この送電装置によれば、グラウンドに接続されるＡＣラインフィルタを通じて高周波ノイズが交流電源へ放出されるのを抑制することができる。

また、この受電装置によれば、グラウンドに接続されるＤＣフィルタを通じて高周波ノイズが負荷へ放出されるのを抑制することができる。

この発明の実施の形態１による送電装置の回路構成を示した図である。第１参考例として、送電装置にコモンモードフィルタが設けられない場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。第２参考例として、送電装置にコモンモードフィルタが設けられ、コモンモードフィルタが筐体に接続される場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。実施の形態１による送電装置におけるコモンモード電流の経路を示した図である。実施の形態２による送電装置の回路構成を示した図である。実施の形態３による受電装置の回路構成を示した図である。第３参考例として、受電装置にコモンモードフィルタが設けられない場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。第４参考例として、受電装置にコモンモードフィルタが設けられ、コモンモードフィルタが筐体に接続される場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。実施の形態３による受電装置におけるコモンモード電流の経路を示した図である。実施の形態４による受電装置の回路構成を示した図である。

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。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又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。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による送電装置の回路構成を示した図である。図１を参照して、送電装置１００は、ＡＣラインフィルタ１１０と、力率改善（ＰＦＣ（Power Factor Correction））回路１２０と、インバータ１３０と、ノーマルモードフィルタ１４０と、コモンモードフィルタ１５０と、送電部１６０と、筐体１８０とを備える。

ＡＣラインフィルタ１１０は、交流電源１９０（たとえば系統電源）から電力を受ける交流電力線１１５に設けられ、交流電源１９０に含まれるノイズ及び送電装置が生じるノイズを除去する。ＡＣラインフィルタ１１０は、グラウンドとして機能する導電性の筐体１８０に接続されており、交流電源１９０に含まれるノイズを筐体１８０へ流す。ＡＣラインフィルタ１１０には、公知の種々のＡＣラインフィルタを採用し得る。

ＰＦＣ回路１２０は、交流電力線１１５から受ける交流電力を整流してインバータ１３０へ供給するとともに、入力電流を正弦波に近づけることで力率を改善することができる。このＰＦＣ回路１２０にも、公知の種々のＰＦＣ回路を採用し得る。なお、ＰＦＣ回路１２０に代えて、力率改善機能を有しない整流器を採用することも可能である。

インバータ１３０は、ＰＦＣ回路１２０から受ける直流電力を、所定の送電周波数を有する送電電力（交流）に変換する。インバータ１３０は、たとえば単相ブリッジ回路によって構成される。

ノーマルモードフィルタ１４０は、インバータ１３０と送電部１６０との間に設けられ、インバータ１３０において発生するノーマルモードノイズを除去する。ノーマルモードフィルタ１４０は、たとえば、電力線対の一方又は双方に設けられるコイルと、電力線対間に設けられるキャパシタとを含むＬＣフィルタによって構成される。

コモンモードフィルタ１５０も、インバータ１３０と送電部１６０との間に設けられ、インバータ１３０において発生するコモンモードノイズを除去する。この図１では、コモンモードフィルタ１５０は、ノーマルモードフィルタ１４０と送電部１６０との間に設けられているが、インバータ１３０とノーマルモードフィルタ１４０との間にコモンモードフィルタ１５０を設けてもよい。

コモンモードフィルタ１５０は、チョークコイル１５１，１５２と、Ｙコンデンサ１５３，１５４とを含む。チョークコイル１５１，１５２は、たとえばリング状のフェライトコアに互いに逆向きに巻回される。Ｙコンデンサ１５３，１５４によってコモンモードノイズを十分に除去できる場合には、チョークコイル１５１，１５２を省略することも可能である。

Ｙコンデンサ１５３，１５４は、それぞれ電力線対１５８の一方及び他方に接続され、電力線対１５８との接続端と反対側の端子が互いに接続される。そして、一般的には、Ｙコンデンサ同士の接続端はグラウンド（筐体１８０）に接続されるところ、この実施の形態１に従う送電装置１００では、Ｙコンデンサ１５３，１５４は、筐体１８０（グラウンド）には接続されず、電力線１５６、及びキャパシタ１７１，１７２を含む回路１７０を介してインバータ１３０の入力側の直流電力線１２５に接続される。

なお、直流電力線１２５には、一般的には、電力線対間に平滑フィルタが設けられているので、平滑フィルタが、直列接続された２つのキャパシタによって構成されている場合には、その２つのキャパシタの中点に電力線１５６を接続してもよい。この場合には、回路１７０（キャパシタ１７１，１７２）を別途設けなくてもよい。また、平滑フィルタのキャパシタが十分にノイズ成分を除去できる場合には、平滑フィルタのキャパシタが上記のような中点を有しない構成であっても、平滑フィルタが設けられる電力線対のいずれか一方（正極線又は負極線）に電力線１５６を接続してもよい。

送電部１６０は、コイル１６２と、キャパシタ１６４とを含む。コイル１６２及びキャパシタ１６４は、共振回路を形成する。送電部１６０は、送電周波数を有する交流電力をインバータ１３０から受け、コイル１６２の周囲に生成される電磁界を通じて、図示しない受電装置の受電部へ非接触で送電する。なお、この図１では、キャパシタ１６４は、コイル１６２に直列に接続されているが、コイル１６２に並列に接続されてもよい。

筐体１８０は、導電性の部材によって構成され、たとえばアルミ等の金属製の筐体である。筐体１８０は、送電装置１００のグラウンドとして機能し、上述のように、ＡＣラインフィルタ１１０は筐体１８０に接続される。

この実施の形態１に従う送電装置１００では、インバータ１３０と送電部１６０との間にコモンモードフィルタ１５０が設けられる。そして、コモンモードフィルタ１５０のＹコンデンサ１５３，１５４は、グラウンドの筐体１８０には接続されず、インバータ１３０の入力側の直流電力線１２５に接続される。以下、この実施の形態１においてこのような構成を採用した理由について説明する。

図２は、第１参考例として、送電装置にコモンモードフィルタが設けられない場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。なお、この図２及び対比説明される以降の図３，４では、ノーマルモードフィルタ１４０の図示は省略されている。

図２を参照して、送電部１６０の送電コイルと筐体１８０（グラウンド）との間には、寄生容量１６６が形成され、この寄生容量１６６を介して送電部１６０と筐体１８０との間にコモンモード電流が通流し得る。グラウンドの筐体１８０には、ＡＣラインフィルタ１１０が接続されているので、インバータ１３０、送電部１６０、寄生容量１６６、筐体１８０、ＡＣラインフィルタ１１０及びＰＦＣ回路１２０を経路とするコモンモード電流のループＬＰ１が形成される。

コモンモード電流が流れる経路に送電部１６０（送電コイル）が含まれると、送電部１６０から外部へ高周波ノイズ（コモンモードノイズ）が放出される。そこで、インバータ１３０と送電部１６０との間にコモンモードフィルタ１５０を設けることが考えられる。

図３は、第２参考例として、送電装置にコモンモードフィルタ１５０が設けられ、コモンモードフィルタ１５０が筐体１８０に接続される場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。

図３を参照して、グラウンドの筐体１８０に接続されるコモンモードフィルタ１５０が設けられることによって、インバータ１３０、コモンモードフィルタ１５０、筐体１８０、ＡＣラインフィルタ１１０及びＰＦＣ回路１２０を経路とするコモンモード電流のループＬＰ２が形成される。これにより、送電部１６０にコモンモード電流が流れるのを抑制することができる。しかしながら、筐体１８０にはコモンモード電流が流れるので、コモンモード電流が筐体１８０からＡＣラインフィルタ１１０を通じて交流電源１９０へ放出され得る。

図４は、この実施の形態１による送電装置１００におけるコモンモード電流の経路を示した図である。図４を参照して、この実施の形態１に従う送電装置１００では、上述のように、コモンモードフィルタ１５０は、グラウンドの筐体１８０には接続されず、電力線１５６によってＰＦＣ回路１２０とインバータ１３０との間の直流電力線に接続される。この回路構成によって、インバータ１３０、コモンモードフィルタ１５０、電力線１５６及び回路１７０（図１のキャパシタ１７１，１７２）を経路とするコモンモード電流のループＬＰ３が形成される。

このような構成とすることにより、ループＬＰ３に沿った狭い範囲にコモンモード電流を閉じ込めることができ、コモンモード電流は、送電部１６０に流れないだけでなく、グラウンドの筐体１８０にも流れない。したがって、この実施の形態１に従う送電装置１００によれば、コモンモード電流（高周波ノイズ）が筐体１８０からＡＣラインフィルタ１１０を通じて交流電源１９０へ放出されるのを抑制することができる。

また、コモンモードフィルタ１５０は、グラウンドの筐体１８０とは非接続であるので、コモンモードフィルタ１５０のＹコンデンサ１５３，１５４（図１）に高い電気安全性能は要求されず、Ｙコンデンサ１５３，１５４に対する要求性能を高周波ノイズの抑制に特化できる。したがって、この実施の形態１によれば、コモンモードフィルタ１５０の低コスト化も実現し得る。

なお、上記においては、コモンモードフィルタ１５０のＹコンデンサ１５３，１５４は、電力線１５６を介してＰＦＣ回路１２０とインバータ１３０との間の直流電力線１２５（図１）に接続されるものとしたが、ＡＣラインフィルタ１１０とＰＦＣ回路１２０との間の交流電力線１１５（図１）にＹコンデンサ１５３，１５４を接続してもよい。このような構成によっても、実施の形態１の同様の上記作用効果が得られる。

［実施の形態２］
図５は、実施の形態２による送電装置の回路構成を示した図である。図５を参照して、この送電装置１００Ａは、図１に示した実施の形態１による送電装置１００の構成において、回路１７５をさらに備える。

回路１７５は、ＰＦＣ回路１２０とインバータ１３０との間の直流電力線１２５に設けられ、Ｙコンデンサ１７６，１７７を含む。Ｙコンデンサ１７６，１７７は、それぞれ直流電力線１２５の一方及び他方に接続され、直流電力線１２５との接続端と反対側の端子がグラウンドの筐体１８０に接続される。なお、Ｙコンデンサ１７６，１７７は、グラウンドの筐体１８０に接続されるので、Ｙコンデンサ１７６，１７７には、高い電気安全性能が要求される。なお、送電装置１００Ａのその他の構成は、図１に示した送電装置１００と同じである。

このように、ＰＦＣ回路１２０とインバータ１３０との間の直流電力線１２５にＹコンデンサ１７６，１７７が設けられることにより、ＰＦＣ回路１２０において発生する高周波ノイズがインバータ１３０以降の回路に伝播するのを抑制することができる。

なお、ＡＣラインフィルタ１１０とＰＦＣ回路１２０との間の電力線１１５にＹコンデンサ１７６，１７７を設けることも考えられるが、その場合は、ＰＦＣ回路１２０にコモンモード電流が流れ得る。これにより、ＰＦＣ回路１２０の誤動作や力率悪化等が生じる可能性がある。したがって、Ｙコンデンサ１７６，１７７は、図５に示したように、ＰＦＣ回路１２０とインバータ１３０との間の直流電力線１２５に設けるのが好ましい。

［実施の形態３］
上記の実施の形態１，２では、送電装置の回路構成が示されたが、この実施の形態３及び後述の実施の形態４では、受電装置の回路構成が示される。

図６は、実施の形態３による受電装置の回路構成を示した図である。図６を参照して、受電装置２００は、受電部２１０と、コモンモードフィルタ２２０と、ノーマルモードフィルタ２３０と、整流器２４０と、ＤＣフィルタ２５０と、筐体２８０とを備える。

受電部２１０は、コイル２１２と、キャパシタ２１４とを含む。コイル２１２及びキャパシタ２１４は、共振回路を形成する。受電部２１０は、図示しない送電装置の送電部から電磁界を通じて送電される電力（交流）を非接触で受電し、電力線２１８へ出力する。なお、この図６では、キャパシタ２１４は、コイル２１２に直列に接続されているが、コイル２１２に並列に接続されてもよい。

コモンモードフィルタ２２０は、受電部２１０と整流器２４０との間に設けられ、受電装置２００におけるコモンモードノイズを除去する。コモンモードフィルタ２２０は、チョークコイル２２１，２２２と、Ｙコンデンサ２２３，２２４とを含む。チョークコイル２２１，２２２は、たとえばリング状のフェライトコアに互いに逆向きに巻回される。Ｙコンデンサ２２３，２２４によってコモンモードノイズを十分に除去できる場合には、チョークコイル２２１，２２２を省略することも可能である。

Ｙコンデンサ２２３，２２４は、それぞれ電力線対２１８の一方及び他方に接続され、電力線対２１８との接続端と反対側の端子が互いに接続される。そして、Ｙコンデンサ２２３，２２４は、筐体２８０（グラウンド）には接続されず、電力線２２６、及びキャパシタ２７１，２７２を含む回路２７０を介して整流器２４０出側の直流電力線２４５に接続される。

なお、直流電力線２４５には、一般的には、電力線対間に平滑フィルタが設けられているので、平滑フィルタが、直列接続された２つのキャパシタによって構成されている場合には、その２つのキャパシタの中点に電力線２２６を接続してもよい。この場合には、回路２７０（キャパシタ２７１，２７２）を別途設けなくてもよい。

ノーマルモードフィルタ２３０も、受電部２１０と整流器２４０との間に設けられ、受電装置２００におけるノーマルモードノイズを除去する。ノーマルモードフィルタ２３０は、たとえば、電力線対の一方又は双方に設けられるコイルと、電力線対間に設けられるキャパシタとを含むＬＣフィルタによって構成される。なお、この図６では、ノーマルモードフィルタ２３０は、コモンモードフィルタ２２０と整流器２４０との間に設けられているが、受電部２１０とコモンモードフィルタ２２０との間にノーマルモードフィルタ２３０を設けてもよい。

整流器２４０は、受電部２１０によって受電された電力（交流）を整流して負荷２６０（たとえばバッテリ等）へ出力する。整流器２４０は、たとえば、ダイオードブリッジ及び平滑用キャパシタを含む静止型の回路や、スイッチング素子を用いて整流を行なうスイッチングレギュレータ等によって構成される。

ＤＣフィルタ２５０は、整流器２４０によって整流された電力が出力される直流電力線２４５に設けられ、直流電力線２４５に接続される負荷２６０へノイズが放出されるのを抑制する。ＤＣフィルタ２５０は、グラウンドとして機能する導電性の筐体２８０に接続されており、直流電力線２４５に含まれるノイズを筐体２８０へ流す。ＤＣフィルタ２５０には、公知の種々のＤＣフィルタを採用し得る。

筐体２８０は、導電性の部材によって構成され、たとえばアルミ等の金属製の筐体である。筐体２８０は、受電装置２００のグラウンドとして機能し、上述のように、ＤＣフィルタ２５０は筐体２８０に接続される。

この実施の形態３に従う受電装置２００では、受電部２１０と整流器２４０との間にコモンモードフィルタ２２０が設けられる。そして、コモンモードフィルタ２２０のＹコンデンサ２２３，２２４は、グラウンドの筐体２８０には接続されず、整流器２４０出側の直流電力線２４５に接続される。以下、この実施の形態３においてこのような構成を採用した理由について説明する。

図７は、第３参考例として、受電装置にコモンモードフィルタが設けられない場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。なお、この図７及び対比説明される以降の図８，９では、ノーマルモードフィルタ２３０の図示は省略されている。

図７を参照して、受電部２１０の受電コイルと筐体２８０（グラウンド）との間には、寄生容量２１６が形成され、この寄生容量２１６を介して受電部２１０と筐体２８０との間にコモンモード電流が通流し得る。グラウンドの筐体２８０には、ＤＣフィルタ２５０が接続されているので、整流器２４０、受電部２１０、寄生容量２１６、筐体２８０及びＤＣフィルタ２５０を経路とするコモンモード電流のループＬＰ４が形成される。

コモンモード電流が流れる経路に受電部２１０（受電コイル）が含まれると、受電部２１０から外部へ高周波ノイズが放出される。そこで、受電部２１０と整流器２４０との間にコモンモードフィルタ２２０を設けることが考えられる。

図８は、第４参考例として、受電装置にコモンモードフィルタ２２０が設けられ、コモンモードフィルタ２２０が筐体２８０に接続される場合に、コモンモード電流の経路を示した図である。

図８を参照して、グラウンドの筐体２８０に接続されるコモンモードフィルタ２２０が設けられることによって、整流器２４０、コモンモードフィルタ２２０、筐体２８０及びＤＣフィルタ２５０を経路とするコモンモード電流のループＬＰ５が形成される。これにより、受電部２１０にコモンモード電流が流れるのを抑制することができる。しかしながら、筐体２８０にはコモンモード電流が流れるので、コモンモード電流が筐体２８０からＤＣフィルタ２５０を通じて負荷２６０へ放出され得る。

図９は、この実施の形態３による受電装置２００におけるコモンモード電流の経路を示した図である。図９を参照して、この実施の形態３に従う受電装置２００では、上述のように、コモンモードフィルタ２２０は、グラウンドの筐体２８０には接続されず、電力線２２６によって整流器２４０とＤＣフィルタ２５０との間の直流電力線に接続される。この回路構成によって、整流器２４０、コモンモードフィルタ２２０、電力線２２６及び回路２７０（図６のキャパシタ２７１，２７２）を経路とするコモンモード電流のループＬＰ６が形成される。

このような構成とすることにより、ループＬＰ６に沿った狭い範囲にコモンモード電流を閉じ込めることができ、コモンモード電流は、受電部２１０に流れないだけでなく、グラウンドの筐体２８０にも流れない。したがって、この実施の形態３に従う受電装置２００によれば、コモンモード電流（高周波ノイズ）が筐体２８０からＤＣフィルタ２５０を通じて負荷２６０へ放出されるのを抑制することができる。

また、コモンモードフィルタ２２０は、グラウンドの筐体２８０とは非接続であるので、コモンモードフィルタ２２０のＹコンデンサ２２３，２２４（図６）に高い電気安全性能は要求されず、Ｙコンデンサ２２３，２２４に対する要求性能を高周波ノイズの抑制に特化できる。したがって、この実施の形態３によれば、コモンモードフィルタ２２０の低コスト化も実現し得る。

［実施の形態４］
図１０は、実施の形態４による受電装置の回路構成を示した図である。図１０を参照して、この受電装置２００Ａは、図６に示した実施の形態３による受電装置２００の構成において、回路２７５をさらに備える。

回路２７５は、整流器２４０とＤＣフィルタ２５０との間の直流電力線２４５に設けられ、Ｙコンデンサ２７６，２７７を含む。Ｙコンデンサ２７６，２７７は、それぞれ直流電力線２４５の一方及び他方に接続され、直流電力線２４５との接続端と反対側の端子がグラウンドの筐体２８０に接続される。なお、Ｙコンデンサ２７６，２７７は、グラウンドの筐体２８０に接続されるので、Ｙコンデンサ２７６，２７７には、高い電気安全性能が要求される。なお、受電装置２００Ａのその他の構成は、図６に示した受電装置２００と同じである。

このように、整流器２４０とＤＣフィルタ２５０との間の直流電力線２４５にＹコンデンサ２７６，２７７が設けられることにより、直流電力線２４５に生じているコモンモードノイズを効果的に抑制することができる。

なお、上記の各実施の形態では、コモンモードフィルタ及びノーマルモードフィルタは１つずつとしたが、コモンモードフィルタ及び／又はノーマルモードフィルタを多段構成としたり、コモンモードフィルタを複数のノーマルモードフィルタで挟むように構成したりしてもよい。複数のコモンモードフィルタが設けられる場合には、送電装置においては、複数のコモンモードフィルタのいずれかがＡＣラインフィルタ１１０とインバータ１３０との間の電力線に接続されていればよく、受電装置においては、複数のコモンモードフィルタのいずれかが整流器２４０とＤＣフィルタ２５０との間の電力線に接続されていればよい。

また、上記の各実施の形態において、Ｙコンデンサには、直列又は並列に抵抗素子を接続してもよい。なお、上述した各実施の形態の回路図には、一例として、コモンモードフィルタのＹコンデンサに直列接続される抵抗素子が示されている。このような抵抗素子を設けることにより、Ｙコンデンサによるノイズ減衰特性にダンピング効果を付与することができ、特定の周波数で減衰効果が低下するのを防ぐことができる。

なお、上記の実施の形態１，２においては、電力線１５６として、送電部１６０のシールド等の部材を流用してもよい。実施の形態３，４においても、電力線２２６として、受電部２１０のシールド等の部材を流用してもよい。これにより、新たな配線を省略して装置の低コスト化・小型化を実現することができる。また、配線のインダクタンスが低減されるので、より一層ノイズ低減効果を得ることができる。

なお、上記において、筐体１８０は、送電装置の発明における「グラウンド」の一実施例に対応し、Ｙコンデンサ１５３，１５４は、送電装置の発明における「第１のＹコンデンサ」の一実施例に対応する。また、ＰＦＣ回路１２０は、送電装置の発明における「整流回路」の一実施例に対応し、Ｙコンデンサ１７６，１７７は、送電装置の発明における「第２のＹコンデンサ」の一実施例に対応する。

さらに、筐体２８０は、受電装置の発明における「グラウンド」の一実施例に対応し、Ｙコンデンサ２２３，２２４は、受電装置の発明における「第１のＹコンデンサ」の一実施例に対応する。また、さらに、Ｙコンデンサ２７６，２７７は、受電装置の発明における「第２のＹコンデンサ」の一実施例に対応する。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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及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。

１００，１００Ａ送電装置、１１０ＡＣラインフィルタ、１２０ＰＦＣ回路、１２５直流電力線、１３０インバータ、１４０，２３０ノーマルモードフィルタ、１５０，２２０コモンモードフィルタ、１５１，１５２，２２１，２２２チョークコイル、１５３，１５４，１７６，１７７，２２３，２２４，２７６，２７７Ｙコンデンサ、１５６，２２６電力線、１６０送電部、１６２，２１２コイル、１６４，１７１，１７２，２１４，２７１，２７２キャパシタ、１６６，２１６寄生容量、１８０，２８０筐体、１９０交流電源、２００，２００Ａ受電装置、２１０受電部、２４０整流器、２５０ＤＣフィルタ、２６０負荷。

Claims

交流電源に接続される交流電力線に設けられ、グラウンドに接続されるＡＣラインフィルタと、
前記交流電源から前記ＡＣラインフィルタを通じて供給される電力を送電電力に変換するインバータと、
前記インバータに電気的に接続され、前記インバータから前記送電電力を受けて受電装置の受電コイルへ非接触で送電するように構成された送電コイルと、
前記インバータと前記送電コイルとの間の電力線に設けられるコモンモードフィルタとを備え、
前記コモンモードフィルタは、第１のＹコンデンサを含み、
前記第１のＹコンデンサは、前記グラウンドとは非接続であり、前記ＡＣラインフィルタと前記インバータとの間の電力線に接続される、送電装置。
前記ＡＣラインフィルタと前記インバータとの間に電気的に接続される整流回路をさらに備え、
前記第１のＹコンデンサは、前記整流回路と前記インバータとの間の直流電力線に接続される、請求項１に記載の送電装置。
前記整流回路は、力率改善回路である、請求項２に記載の送電装置。
前記直流電力線に設けられ、前記グラウンドに接続される第２のＹコンデンサをさらに備える、請求項２又は請求項３に記載の送電装置。
送電装置の送電コイルから非接触で受電するように構成された受電コイルと、
前記受電コイルによって受電された電力を整流する整流器と、
前記整流器によって整流された電力が出力される電力線に設けられ、グラウンドに接続されるＤＣフィルタと、
前記受電コイルと前記整流器との間の電力線に設けられるコモンモードフィルタとを備え、
前記コモンモードフィルタは、第１のＹコンデンサを含み、
前記第１のＹコンデンサは、前記グラウンドとは非接続であり、前記整流器と前記ＤＣフィルタとの間の電力線に接続される、受電装置。
前記整流器と前記ＤＣフィルタとの間の電力線に設けられ、前記グラウンドに接続される第２のＹコンデンサをさらに備える、請求項５に記載の受電装置。