JP2017005842A - 非接触電力伝送装置、送電機器及び受電機器 - Google Patents

Abstract

【課題】大電力モード時に使用する同じセンサを使用して小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げる。
【解決手段】非接触電力伝送装置１０は、交流電源１２から出力される交流電力の出力モードとして、交流電源１２の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部（送電側コントローラ１５）を備えている。また、電力伝送経路上に設けられ、電圧を検出する電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５及び電流を検出する電流センサＡ１〜Ａ５と、前記センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂ及び切替え部３６ａ，３６ｂと、を備えている。
【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、予め定められた周波数の交流電力を出力する交流電源、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と、前記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。

非接触電力伝送装置において電力伝送を効率良く行うためには、１次側コイルと２次側コイルとが所定の位置関係にあることが必要となる。そのため、非接触電力伝送装置の受電機器側が車両に搭載されている場合は、車両が受電位置に停止した状態において、１次側コイルと２次側コイルとの位置関係が所定の範囲にあることが必要である。しかし、車両を決められた位置に正確に止めることは困難である。そのため、非接触電力伝送装置においては、電力伝送時（例えば、バッテリの充電時）に、送電機器は、車両側のコイル（２次側コイル）と地上側のコイル（１次側コイル）との位置合わせを実施する際の小電力モード（位置決めモード）と、車両側のバッテリを充電する際の大電力モード（充電モード）とに切り替えられる。

送電機器は、交流電源の入力端から１次側コイルまでの１次側電力伝送経路上における所定位置の電圧値及び電流値や温度を測定する電圧センサ、電力センサ及び温度センサを備えている。小電力モード及び大電力モードにおける前記センサによる検出回路は同じである。

特開２００９−１０６１３６号公報

小電力モード及び大電力モードでは、各部にかかる電圧及び流れる電流に大きな差があり、例えば、ＰＦＣ（力率改善回路）の出力電圧は、小電力モードでは約１０Ｖで、大電力モードでは約４００Ｖである。従来の技術では、上記の通り、各モードにおけるセンサの検出回路は同じで、センサのダイナミックレンジは大電力モードに合わせるため、小電力モード時のセンサの検出精度が悪くなる。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して、小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げ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にある。

上記課題を解決する非接触電力伝送装置は、交流電源の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、前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルを有する受電機器と、を備えた非接触電力伝送装置である。そして、前記交流電源から出力される交流電力の出力モードとして、交流電力の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部と、電力伝送経路上に設けられ、電圧及び電流の少なくとも一つを検出するセンサと、前記センサの出力によって、センサ出力のゲインを、前記小電力モードでは前記大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部と、を備えている。

この構成によれば、切替え部が、センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える。そのため、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して、小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げることができる。

前記交流電源は、力率改善回路及び直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部を備え、前記センサとして、前記力率改善回路と前記ＤＣ／ＡＣ変換部の間に、電圧を検出する電圧センサ及び電流を検出する電流センサを備えていることが好ましい。この構成によれば、センサは、直流電圧あるいは直流電流を検出するため、交流電圧あるいは交流電流を検出する場合に比べてセンサの構造が簡単になる。

上記課題を解決する送電機器は、交流電源の交流電力が入力される１次側コイルを備え、前記交流電源から出力される交流電力の出力モードとして、交流電力の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部と、電力伝送経路上に設けられ、電圧及び電流の少なくとも一つを検出するセンサと、前記センサの出力によって、センサ出力のゲインを、前記小電力モードでは前記大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部と、を備えている。

この構成によれば、切替え部が、センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える。そのため、送電機器において、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して、小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げることができる。

前記交流電源は、力率改善回路及び直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部を備え、前記センサとして、前記力率改善回路と前記ＤＣ／ＡＣ変換部の間に、電圧を検出する電圧センサ及び電流を検出する電流センサを備えていることが好ましい。この構成によれば、送電機器において、センサは、直流電圧あるいは直流電流を検出するため、交流電圧あるいは交流電流を検出する場合に比べてセンサの構造が簡単になる。

上記課題を解決する受電機器は、交流電源の交流電力が入力される１次側コイルを備え、前記交流電源から出力される交流電力の出力モードとして、交流電力の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部を備えている送電機器から前記交流電力を非接触で受電可能な受電機器である。そして、前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルから負荷に向けて電力が伝送される電力伝送経路上に設けられ、電圧及び電流の少なくとも一つを検出するセンサと、前記センサの出力によって、センサ出力のゲインを、前記小電力モードでは前記大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部と、を備えている。

この構成によれば、受電機器において、２次側コイルから負荷に向けて電力が伝送される電力伝送経路上に設けられたセンサで、電圧あるいは電流の検出を行う場合、切替え部が、センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える。そのため、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して、小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げることができる。

本発明によれば、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して、小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げることができる。

一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図。 切替え部の電気的構成を示すブロック図。 作用を示すフローチャート。

以下、本発明を車両への電力伝送に適用した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
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及び受電機器３１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３１は車両に搭載されている。

送電機器１１は、交流電源１２と、フィルタ１３と、送電器１４と、送電側コントローラ１５とを備えている。フィルタ１３は、ノーマルモードフィルタ及びコモンモードフィルタを備えている。送電器１４は、互いに並列に接続された１次側コイル１４ａ及び１次側コンデンサ１４ｂを含む共振回路を有している。

交流電源１２は、外部電源としての系統電源Ｅから、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、その交流電力をフィルタ１３を介して送電器１４へ出力可能に構成されている。詳述すると、交流電源１２は、コモンモードフィルタ１２ａと、ＰＦＣ（力率改善回路）１２ｂと、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃと、を備えている。ＰＦＣ１２ｂは、例えば、周期的にオンオフ動作を行うスイッチング素子を有し、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。

送電側コントローラ１５は、交流電源１２から出力される交流電力の出力モードとして、交流電力の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部としても機能する。小電力モードでは、交流電源１２から出力される交流電力の電流値及び電圧値を検出するセンサの出力は、例えば、０〜２０Ｖの値であり、大電力モードでは、交流電源１２から出力される交流電力の電流値及び電圧値を検出するセンサの出力は、例えば、０〜４５０Ｖの値である。

コモンモードフィルタ１２ａからＰＦＣ１２ｂ、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃ、フィルタ１３及び送電器１４までの電力伝送経路上には電圧及び電流の少なくとも一方を検出するセンサが設けられている。詳述すると、コモンモードフィルタ１２ａとＰＦＣ１２ｂとの間には、電流センサＡ１及び電圧センサＶ１が設けられ、ＰＦＣ１２ｂとＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとの間には、電流センサＡ２及び電圧センサＶ２が設けられている。また、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとフィルタ１３との間には電流センサＡ３が設けられ、フィルタ１３と送電器１４との間には電流センサＡ４及び電圧センサＶ４が設けられている。

電流センサＡ１は、電流センサＡ１の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１６ａに電気的に接続されている。電圧センサＶ１は、電圧センサＶ１の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１６ｂに電気的に接続されている。

電流センサＡ２は、電流センサＡ２の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１７ａに電気的に接続されている。電圧センサＶ２は、電圧センサＶ２の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１７ｂに電気的に接続されている。

電流センサＡ３は、電流センサＡ３の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１８に電気的に接続されている。

電流センサＡ４は、電流センサＡ４の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１９ａに電気的に接続されている。電圧センサＶ４は、電圧センサＶ４の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１９ｂに電気的に接続されている。

電流センサＡ１〜Ａ４のうち電流センサＡ１，Ａ３，Ａ４には交流電流センサが使用されている。また、電流センサＡ２には直流電流センサが使用されている。電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４のうち電圧センサＶ１，Ｖ４には交流電圧センサが使用されている。また、電圧センサＶ２には直流電圧センサが使用されている。

各切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂの出力信号は、送電側コントローラ１５が備えるマイコン１５ａに入力されるようになっている。各切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂは同様に構成されている。

切替え部１６ａを例にしてその構成を説明すると、図２に示すように、切替え部１６ａは反転増幅回路で構成され、オペアンプ２１の非反転入力端子には基準電圧が入力され、オペアンプ２１の反転入力端子にはセンサ出力が抵抗Ｒ１を介して入力されるようになっている。オペアンプ２１の出力端子とオペアンプ２１の反転入力端子との間に、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３の並列回路２２が接続され、抵抗Ｒ２にリレー２３が直列に接続されている。

リレー２３の接点は、送電側コントローラ１５が備えるマイコン１５ａからの制御信号に基づいてオン、オフされるようになっている。マイコン１５ａは、センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように、リレー２３の接点を切り替える。詳述すると、大電力モードでは、リレー２３の接点はオフの状態に保持され、小電力モードでは、リレー２３の接点がオンの状態に切り替えられる。他の切替え部１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂも切替え部１６ａと同様に、マイコン１５ａからの制御信号に基づいて、センサ出力のゲインが、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替えられるようになっている。

また、送電機器１１には、ＰＦＣ１２ｂの温度を検出する温度センサＴ１と、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃの温度を検出する温度センサＴ２と、フィルタ１３の温度を検出する温度センサＴ３と、送電器１４の温度を検出する温度センサＴ４とが設けられている。各温度センサＴ１〜Ｔ４の検出信号はマイコン１５ａに入力されるようになっている。

送電機器１１から交流電力を非接触で受電可能な受電機器３１は、受電器３２、フィルタ３３及び整流器３４を備えている。受電器３２は、互いに並列に接続された２次側コイル３２ａ及び２次側コンデンサ３２ｂを含む共振回路を有する。受電器３２は、送電器１４と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。即ち、受電機器３１は、送電器１４を構成する１次側コイル１４ａ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３２ａを備えている。なお、送電器１４の共振回路の共振周波数と、受電器３２の共振回路の共振周波数とは同じに設定されている。

整流器３４は、受電器３２によって受電され、フィルタ３３を介して入力される交流電力を整流する。整流器３４は、受電器３２によって受電される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部ともいえる。受電器３２によって受電される交流電力は、整流器３４で直流に変換された後、負荷としてのバッテリ３５に供給されて、バッテリ３５を充電する。

２次側コイルから負荷（バッテリ３５）に向けて電力が伝送される電力伝送経路上には、電圧及び電流の少なくとも一つを検出するセンサが設けられている。この実施形態では、電流を検出する電流センサＡ５及び電圧を検出する電圧センサＶ５が設けられている。電流センサＡ５は、電流センサＡ５の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部３６ａに電気的に接続されている。電圧センサＶ５は、電圧センサＶ５の出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部３６ｂに電気的に接続されている。切替え部３６ａ，３６ｂの出力信号は、受電側コントローラ３７が備えるマイコン３７ａに入力されるようになっている。電流センサＡ５には直流電流センサが使用され、電圧センサＶ５には直流電圧センサが使用されている。

切替え部３６ａ，３６ｂも切替え部１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂと同様、切替え部１６ａと同じに構成され、マイコン３７ａからの制御信号に基づいて、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替えられるようになっている。

また、受電機器３１には、図示しないが、受電器３２、フィルタ３３、整流器３４及びバッテリ３５の温度をそれぞれ検出する温度センサが設けられている。各温度センサの検出信号はマイコン３７ａに入力されるようになっている。

なお、送電側コントローラ１５と受電側コントローラ３７とは、無線通信可能に構成されており、両者の間で情報のやり取りを行うことが可能となっている。非接触電力伝送装置１０は、送電側コントローラ１５及び受電側コントローラ３７間の情報の送受信を通じて、電力伝送の開始や終了などを行う。

次に前記のように構成された非接触電力伝送装置１０の作用を説明する。
バッテリ３５の充電を行う場合、車両は、受電器３２が送電器１４と対向する所定位置で停止する必要がある。しかし、車両は、電力伝送が効率良く行われる所定位置に正確に停止されるとは限らない。そのため、送電側コントローラ１５は、受電側コントローラ３７から充電可能信号を受信すると、まず、位置合わせ用の小電力モードで電力伝送を行うことを受電側コントローラ３７へ通知する。受電側コントローラ３７は、その通知を受信すると、切替え部３６ａ，３６ｂのリレー２３をオン状態にして送電機器１１からの小電力モードでの電力伝送が行われるのを待つ。

送電機器１１及び受電機器３１の各切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂ及び切替え部３６ａ，３６ｂの並列回路２２の抵抗は、リレー２３がオンの状態では、リレー２３がオフの状態に比べて小さくなる。そのため、リレー２３がオンの状態では、送電機器１１の各切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂから送電側コントローラ１５のマイコン１５ａへ出力される出力信号の大きさは、リレー２３がオフの状態に比べて小さくなる。また、リレー２３がオンの状態では、受電機器３１の切替え部３６ａ，３６ｂから受電側コントローラ３７のマイコン３７ａへ出力される出力信号の大きさは、リレー２３がオフの状態に比べて小さくなる。

センサ出力のアナログ信号を、８ビットでデジタル化すると、小電力モード及び大電力モードにおけるセンサのダイナミックレンジと１ＬＳＢとの関係は、例えば、表１のようになる。

送電側コントローラ１５は、図３のフローチャートに従って電力伝送を行う。

送電側コントローラ１５は、ステップＳ１で各切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂのリレー２３をオン状態にする。リレー２３がオン状態になると、オペアンプ２１に入力されたセンサ出力は、リレー２３がオフ状態の場合に比べて小さくなる。その状態で、ステップＳ２において小電力モードで電力伝送が行われ、車両の停止位置が修正されて、送電器１４と受電器３２との位置合わせが行われる。そのため、従来のように大電力モードの大きなゲインで位置合わせを行う場合に比べて、センサの検出精度が高い状態で位置合わせを行うことができる。

送電側コントローラ１５は、受電側コントローラ３７から位置合わせが完了した情報を受信すると、ステップＳ３で小電力モード終了と判断し、ステップＳ４に進み、リレー２３をオフさせる。そして、送電側コントローラ１５は、受電側コントローラ３７に電力伝送を小電力モードから大電力モードに切り替える旨を送信した後、ステップＳ５に進み、バッテリ３５の充電用の大電力モードで電力伝送を行う。

大電力モードとは、この実施形態ではバッテリ３５の急速充電を行うための電力を供給するモードである。急速充電によりバッテリ３５が満充電近くまで充電された後、バッテリ３５の押し込み充電が急速充電より小さな電力を供給する状態で、満充電となるまで行われる。

受電側コントローラ３７は、送電側コントローラ１５から、電力伝送を小電力モードから大電力モードに切り替える旨を受信すると、切替え部３６ａ，３６ｂのリレー２３をオフ状態に切り替える。

マイコン１５ａは、各電流センサＡ１〜Ａ４及び各電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４の検出信号に基づき、電力伝送中に、予め設定された条件に対応した所定状態で電力伝送が行われているか否かを判断する。また、マイコン１５ａは、各温度センサＴ１〜Ｔ４の検出信号に基づき、電力伝送中に、各部が異常発熱状態にあるか否かを判断する。そして、電力伝送が所定状態で行われていない場合や、異常発熱状態の箇所がある場合は、電力伝送を中断したり、電力伝送の条件を変更して電力伝送を継続したりする。

受電側コントローラ３７は、送電側コントローラ１５から送電機器１１が電力伝送を小電力モードで行うのか、大電力モードで行うのかの情報を受信する。そして、送電機器１１が電力伝送を小電力モードで行う状態では、切替え部３６ａ，３６ｂのリレー２３をオン状態にし、大電力モードで行う状態ではリレー２３をオフ状態にする。そのため、送電機器１１が大電力モードで電力伝送を行う状態でも、小電力モードで電力伝送を行う状態でも、電流センサＡ５及び電圧センサＶ５から、精度が高い状態で検出信号がマイコン３７ａに入力される。

マイコン３７ａは、電流センサＡ５及び電圧センサＶ５の検出信号に基づき、送電器１４から受電した電力をバッテリ３５に充電中に、予め設定された所定状態で充電が行われているか否かを判断する。また、マイコン３７ａは、各温度センサの検出信号に基づき、充電中に、各部が異常発熱状態にあるか否かを判断する。そして、充電が所定状態で行われていない場合や、異常発熱箇所がある場合は、受電を中断、即ち充電を中断したり、送電側コントローラ１５に電力伝送の中断や停止を要請したりする。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）非接触電力伝送装置１０は、交流電源１２の交流電力が入力される１次側コイル１４ａを有する送電機器１１と、１次側コイル１４ａ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３２ａを有する受電機器３１と、を備えた非接触電力伝送装置である。そして、交流電源１２から出力される交流電力の出力モードとして、交流電源１２の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部（送電側コントローラ１５）と、電力伝送経路上に設けられ、電圧を検出する電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５及び電流を検出する電流センサＡ１〜Ａ５と、センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂ及び切替え部３６ａ，３６ｂと、を備えている。したがって、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げることができる。

（２）交流電源１２は、力率改善回路（ＰＦＣ１２ｂ）及び直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部（ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃ）を備え、センサとして、力率改善回路及びＤＣ／ＡＣ変換部の間に、電圧を検出する電圧センサＶ２及び電流を検出する電流センサＡ２を備えている。この構成によれば、センサ（電圧センサＶ２及び電流センサＡ２）は、直流電圧あるいは直流電流を検出するため、交流電圧あるいは交流電流を検出する場合に比べてセンサの構造が簡単になる。

また、電流センサＡ２及び電圧センサＶ２の検出信号は、他の電流センサＡ１，Ａ３，Ａ４や他の電圧センサＶ１，Ｖ４の検出信号と異なり直流信号のため、送電側コントローラ１５が電流センサＡ２及び電圧センサＶ２の検出信号に基づいて送電機器１１の制御を行う場合、信号処理が簡単になる。

（３）送電機器１１は、交流電源１２の交流電力が入力される１次側コイル１４ａを備え、交流電源１２から出力される交流電力の出力モードとして、交流電源１２の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部としての送電側コントローラ１５を備えている。また、電力伝送経路上に設けられ、電圧を検出する電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４及び電流を検出する電流センサＡ１〜Ａ４と、センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂと、を備えている。この構成によれば、切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂが、センサの出力によって、センサ出力のゲインが、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替えられる。そのため、送電機器１１において、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げることができる。

（４）受電機器３１は、交流電源１２の交流電力が入力される１次側コイル１４ａを備え、交流電源１２から出力される交流電力の出力モードとして、交流電源１２の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部（送電側コントローラ１５）を備えている送電機器１１から交流電力を非接触で受電可能な受電機器である。そして、１次側コイル１４ａ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３２ａと、２次側コイル３２ａから負荷（バッテリ３５）に向けて電力が伝送される電力伝送経路上に設けられ、電圧を検出する電圧センサＶ５及び電流を検出する電流センサＡ５と、センサの出力によって、センサ出力のゲインを、小電力モードでは大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部３６ａ，３６ｂと、を備えている。この構成によれば、大電力モード時に使用する同じセンサを使用して小電力モード時に電圧あるいは電流の検出を行う場合の検出精度を上げることができる。

（５）電流センサＡ５及び電圧センサＶ５は、整流器３４とバッテリ３５との間に設けられている。そのため、電流センサＡ５及び電圧センサＶ５を整流器３４の前側に設ける場合と異なり、直流センサが使用されている。したがって、電流センサＡ５及び電圧センサＶ５の構成が簡単になるとともに、マイコン３７ａにおける電流センサＡ５及び電圧センサＶ５の検出信号の処理も簡単になる。

（６）送電機器１１の電力伝送経路上において、交流電源１２のコモンモードフィルタ１２ａとＰＦＣ１２ｂとの間、ＰＦＣ１２ｂとＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとの間、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとフィルタ１３との間、及びフィルタ１３と送電器１４との間には、電流センサＡ１〜Ａ４及び電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４の少なくとも一つが設けられている。そのため、電力伝送時に異常が発生した場合、異常の発生箇所や発生原因を検出し易い。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 送電機器１１の電力伝送経路上において、交流電源１２のコモンモードフィルタ１２ａとＰＦＣ１２ｂとの間、ＰＦＣ１２ｂとＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとの間、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとフィルタ１３との間、及びフィルタ１３と送電器１４との間には、電流センサＡ１〜Ａ４及び電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４の少なくとも一つが設けられている。しかし、これらの電流センサＡ１〜Ａ４及び電圧センサＶ１，Ｖ２，Ｖ４の全てが必須というのではなく、少なくともいずれか一つが送電機器１１の電力伝送経路上に設けられていればよい。

○ センサの数を減らす場合、電流センサを残す方が、電圧センサを残すより好ましい。ＰＦＣ１２ｂ、ＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃ、フィルタ１３の前後で電流値が大きく違うと、異常の可能性があり、電圧センサを残す場合に比べて、異常を検出し易い。

○ 送電機器１１の電力伝送経路上に設ける電力センサ及び電圧センサの数をそれぞれ１個に減らす場合、ＰＦＣ１２ｂとＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとの間の電流センサＡ２及び電圧センサＶ２だけにするのが好ましい。ＰＦＣ１２ｂとＤＣ／ＡＣ変換器１２ｃとの間はＰＦＣ１２ｂから直流が出力されるため、他の箇所に設ける場合に比較してセンサの信号を送電側コントローラ１５で処理し易い。

○ 切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂの出力信号を送電側コントローラ１５に入力する構成に代えて、切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂを送電側コントローラ１５に内蔵してもよい。電流センサ及び電圧センサの出力は、例えば、０〜１２Ｖであり、切替え部１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂにおいて、例えば、マイコン１５ａの入力電圧に適した０〜３Ｖ程度に落とされる。センサ信号をなるべくマイコン１５ａに近い箇所で０〜３Ｖ程度に落とすことにより、センサ信号がノイズに強くなる。

○ ＰＦＣ１２ｂに代えて、力率改善機能を特に持たない単純なＡＣ／ＤＣ変換器を設けてもよい。
○ 送電器１４に１次側コンデンサ１４ｂを設け、受電器３２に２次側コンデンサ３２ｂを設けたが、これらを省略してもよい。この場合、１次側コイル１４ａの寄生容量及び２次側コイル３２ａの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。

○ 非接触電力伝送装置１０は、車両に搭載されたバッテリ３５の充電に使用するものに限らず、バッテリを備えた移動体、例えば、自走式のロボットに搭載されたバッテリ３５の充電に使用するものであってもよい。

○ 受電機器３１の切替え部３６ａ，３６ｂの抵抗Ｒ２，Ｒ３は、大電力モードとして、急速充電時の電力値に適したダイナミックレンジとなる抵抗値ではなく、急速充電時の電力値より小さな電力で行われる押し込み充電時の電力値に適したダイナミックレンジとなる抵抗値であってもよい。

○ 各実施形態では、送電器１４の共振周波数と受電器３２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、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。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１又は請求項２に記載の非接触電力伝送装置は、移動体に搭載されたバッテリに非接触で充電を行う。

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５…センサとしての電流センサ、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５…センサとしての電圧センサ、１０…非接触電力伝送装置、１１…送電機器、１２…交流電源、１２ｂ…ＰＦＣ（力率改善回路）、１２ｃ…ＤＣ／ＡＣ変換部としてのＤＣ／ＡＣ変換器、１４ａ…１次側コイル、１５…制御部としての送電側コントローラ、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ａ，１９ｂ，３６ａ，３６ｂ…切替え部、３１…受電機器、３２ａ…２次側コイル。

Claims (5)

1. 交流電源の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、
   前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルを有する受電機器と、
   を備えた非接触電力伝送装置において、
   前記交流電源から出力される交流電力の出力モードとして、交流電力の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部と、
   電力伝送経路上に設けられ、電圧及び電流の少なくとも一つを検出するセンサと、
   前記センサの出力によって、センサ出力のゲインを、前記小電力モードでは前記大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部と、
   を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
2. 前記交流電源は、力率改善回路及び直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部を備え、前記センサとして、前記力率改善回路と前記ＤＣ／ＡＣ変換部の間に、電圧を検出する電圧センサ及び電流を検出する電流センサとを備えている請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
3. 交流電源の交流電力が入力される１次側コイルを備え、
   前記交流電源から出力される交流電力の出力モードとして、交流電力の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部と、
   電力伝送経路上に設けられ、電圧及び電流の少なくとも一つを検出するセンサと、
   前記センサの出力によって、センサ出力のゲインを、前記小電力モードでは前記大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部と、
   を備えていることを特徴とする送電機器。
4. 前記交流電源は、力率改善回路及び直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換部を備え、前記センサとして、前記力率改善回路と前記ＤＣ／ＡＣ変換部の間に、電圧を検出する電圧センサ及び電流を検出する電流センサとを備えている請求項３に記載の送電機器。
5. 交流電源の交流電力が入力される１次側コイルを備え、前記交流電源から出力される交流電力の出力モードとして、交流電力の電力値が異なる小電力モードと大電力モードとに切り替える制御を行う制御部を備えている送電機器から前記交流電力を非接触で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前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、
   前記２次側コイルから負荷に向けて電力が伝送される電力伝送経路上に設けられ、電圧及び電流の少なくとも一つを検出するセンサと、
   前記センサの出力によって、センサ出力のゲインを、前記小電力モードでは前記大電力モードに比べて小さくなるように切り替える切替え部と、
   を備えていることを特徴とする受電機器。