JP6237506B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

この種の電力変換装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、給電設備から非接触で電動車両に給電する非接触給電システムに適用されるものが知られている。非接触給電システムにおいて、給電設備側には、極性を交互に反転させながら矩形波電圧を出力するインバータと、インバータの出力電圧が印加される送電側コイルとが備えられている。非接触給電システムにおいて、電動車両側には、送電側コイルから非接触で供給された電力を受ける受電側コイルと、受電側コイルから出力された交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ等に供給する整流回路とが備えられている。

上記インバータは、互いに直列接続された第１上アームスイッチ及び第１下アームスイッチと、互いに直列接続された第２上アームスイッチ及び第２下アームスイッチと、各スイッチのそれぞれに逆並列に接続されたダイオードとを備えている。第１，第２上アームスイッチの高電位側の端子には、直流電源の正極側が接続されている。第１，第２下アームスイッチの低電位側の端子には、直流電源の負極側が接続されている。また、送電側コイルの第１端には、第１上アームスイッチと第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路が接続され、送電側コイルの第２端には、第２上アームスイッチと第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路が接続されている。極性を交互に反転させながら矩形波電圧を出力するために、第１上アームスイッチ及び第２下アームスイッチの組と、第１下アームスイッチ及び第２上アームスイッチの組とは、交互にオン操作される。

国際公開第２０１０／０３５３２１号

ここで、送電側コイル及び受電側コイルの相対位置関係の変化等に起因して、送電側コイルに印加される矩形波電圧に対して、送電側コイルに流れる電流の位相が進む現象が生じ得る。この現象が生じると、非接触給電システムの送電側における力率が悪化する。詳しくは、第１上アームスイッチ及び第２下アームスイッチがオン操作されてかつ第１下アームスイッチ及び第２上アームスイッチがオフ操作されている状況下において、直流電源の負極側から、第２下アームスイッチに逆並列に接続された第２下アームダイオード、送電側コイル、及び第１上アームスイッチに逆並列に接続された第１上アームダイオードを介して、直流電源の正極側へと電流が流れる。こうした状況下において、第１上アームスイッチ及び第２下アームスイッチがオフ操作されてかつ第１下アームスイッチ及び第２上アームスイッチがオン操作されると、第１上アームダイオード及び第２下アームダイオードのそれぞれに逆電圧が印加される。その結果、直流電源の正極側から、第１上アームダイオード及び第２下アームダイオードにリカバリ電流が流れる。

一方、第２上アームスイッチ及び第１下アームスイッチがオン操作されてかつ第２下アームスイッチ及び第１上アームスイッチがオフ操作されている状況下において、負極側から、第１下アームスイッチに逆並列に接続された第１下アームダイオード、送電側コイル、及び第２上アームスイッチに逆並列に接続された第２上アームダイオードを介して、正極側へと電流が流れる。こうした状況下において、第１上アームスイッチ及び第２下アームスイッチがオン操作されてかつ第１下アームスイッチ及び第２上アームスイッチがオフ操作されると、第１下アームダイオード及び第２上アームダイオードに逆電圧が印加される。その結果、第１端子側から、第１下アームダイオード及び第２上アームダイオードにリカバリ電流が流れる。このように、リカバリ電流が流れると、リカバリ損失が生じ、非接触給電システムの効率やノイズが悪化する。

なお、非接触給電システムに限らず、第１上アームスイッチと第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第１端が接続され、第２上アームスイッチと第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第２端が接続されたコイルを備え、コイルの印加電圧に対してコイルに流れる電流の位相が進む現象が生じる構成であれば、上述したリカバリ損失の問題が生じ得る。

本発明は、リカバリ損失を低減することができる電力変換装置を提供することを主たる目的とする。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

本発明は、直流電源（１２）に並列接続された第１上アームスイッチ（ＳＸｐ）及び第１下アームスイッチ（ＳＸｎ）の直列接続体と、前記直流電源に並列接続された第２上アームスイッチ（ＳＹｐ）及び第２下アームスイッチ（ＳＹｎ）の直列接続体と、前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ、及び前記第２下アームスイッチのそれぞれに逆並列に接続されたダイオード（ＤＸｐ，ＤＸｎ，ＤＹｐ，ＤＹｎ）と、前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第１端が接続され、前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第２端が接続されたメインコイル（１５ａ）と、前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路と、前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路とを接続するサブリアクトル（１３ｂ；１３ｃ）及びサブスイッチ（Ｓｓ１，Ｓｓ２；Ｓｓａ，Ｓｓｂ）の直列接続体と、を備えることを特徴とする。

上記発明では、第１上アームスイッチと第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路と、第２上アームスイッチと第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路とが、サブリアクトル及びサブスイッチの直列接続体によって接続されている。こうした構成によれば、第１上アームスイッチ及び第２下アームスイッチがオン操作されてかつ第１下アームスイッチ及び第２上アームスイッチがオフ操作されている状況下において、直流電源の負極側から、第２下アームダイオード、メインコイル、第１上アームダイオードを介して、直流電源の正極側へと流れる電流の一部をサブリアクトルに流すことができる。このため、第１上アームダイオード及び第２下アームダイオードに流れる順方向電流を低減することができる。これにより、その後、第１上アームスイッチ及び第２下アームスイッチがオフ操作されてかつ第１下アームスイッチ及び第２上アームスイッチがオン操作されたとしても、第１上アームダイオード及び第２下アームダイオードに流れるリカバリ電流を低減することができる。

一方、第２上アームスイッチ及び第１下アームスイッチがオン操作されてかつ第２下アームスイッチ及び第１上アームスイッチがオフ操作されている状況下において、直流電源の負極側から、第１下アームダイオード、メインコイル、第２上アームダイオードを介して、直流電源の正極側へと流れる電流の一部をサブリアクトルに流すことができる。このため、第１下アームダイオード及び第２上アームダイオードに流れる順方向電流を低減することができる。これにより、その後、第１上アームスイッチ及び第２下アームスイッチがオン操作されてかつ第１下アームスイッチ及び第２上アームスイッチがオフ操作されたとしても、第１下アームダイオード及び第２上アームダイオードに流れるリカバリ電流を低減することができる。

このように、上記発明によれば、電流の位相進みが生じて力率が悪化する場合であっても、その力率悪化に伴って生じるリカバリ損失を低減することができる。さらに、上記発明によれば、互いに直列接続された第１上アームスイッチ及び第１下アームスイッチの組と、互いに直列接続された第２上アームスイッチ及び第２下アームスイッチの組とで、リカバリ損失を低減するためのサブリアクトル及びサブスイッチを共通化することもできる。このため、電力変換装置の部品数を削減でき、ひいてはこの装置の小型化及びコストの低減を図ることができる。

第１実施形態にかかる非接触給電システムの構成図。 送電側コイルに流れる共振電流の推移を示すタイムチャート。 比較技術にかかるインバータ内の電流流通態様を示す図（ＭＯＤＥ１）。 比較技術にかかるインバータ内の電流流通態様を示す図（ＭＯＤＥ２）。 比較技術にかかるインバータ内の電流流通態様を示す図（ＭＯＤＥ３）。 比較技術にかかるリカバリ電流の発生態様を示すタイムチャート。 比較技術にかかるインバータ内の電流流通態様を示す図（ＭＯＤＥ４）。 比較技術にかかるインバータ内の電流流通態様を示す図（ＭＯＤＥ５）。 比較技術にかかるインバータ内の電流流通態様を示す図（ＭＯＤＥ６）。 サブスイッチ及びサブリアクトルの効果を示すタイムチャート。 インバータ内の電流流通態様を示す図。 インバータ内の電流流通態様を示す図。 第２実施形態にかかるインバータの構成図。 その他の実施形態にかかる非接触給電システムの構成図。

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる電力変換装置を非接触給電システムに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、非接触給電システムは、移動体である車両の外部（地上側）に設けられた送電システムＰＳと、車両に設けられた受電システムＰＲとを備えている。

送電システムＰＳは、交流電源１０（系統電源）から出力された交流電圧が入力されるＰＦＣ回路１１、ＤＣＤＣコンバータ１２、インバータ１３、送電側フィルタ回路１４、及び送電パッド１５を備えている。ＰＦＣ回路１１は、入力された交流電圧を直流電圧に整流しつつ、入力電圧及び入力電流の力率改善を行う。ＰＦＣ回路１１は、例えば、ダイオードブリッジからなる全波整流回路と、非絶縁型の昇圧チョッパ回路とを備えている。ＤＣＤＣコンバータ１２は、ＰＦＣ回路１１から出力された直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する。ＤＣＤＣコンバータ１２は、例えば、非絶縁型の降圧チョッパ回路である。

インバータ１３は、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第１下アームスイッチＳＸｎの直列接続体と、第２上アームスイッチＳＹｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの直列接続体と、入力電圧を平滑化するコンデンサ１３ａとを備えるフルブリッジインバータである。第１上アームスイッチＳＸｐには、第１上アームダイオードＤＸｐが逆並列に接続され、第１下アームスイッチＳＸｎには、第１下アームダイオードＤＸｎが逆並列に接続されている。第２上アームスイッチＳＹｐには、第２上アームダイオードＤＹｐが逆並列に接続され、第２下アームスイッチＳＹｎには、第２下アームダイオードＤＹｎが逆並列に接続されている。本実施形態では、各スイッチＳＸｐ，ＳＸｎ，ＳＹｐ，ＳＹｎとして、電圧制御形の半導体スイッチを用いており、具体的には、ＩＧＢＴを用いている。

第１上アームスイッチＳＸｐのコレクタには、インバータ１３の第１端子Ｔ１を介してＤＣＤＣコンバータ１２の正極側の出力端子が接続されている。第１上アームスイッチＳＸｐのエミッタには、第１下アームスイッチＳＸｎのコレクタが接続されている。第１下アームスイッチＳＸｎのエミッタには、インバータ１３の第２端子Ｔ２を介してＤＣＤＣコンバータ１２の負極側の出力端子が接続されている。第２上アームスイッチＳＹｐのコレクタには、インバータ１３の第１端子Ｔ１が接続され、第２上アームスイッチＳＹｐのエミッタには、第２下アームスイッチＳＹｎのコレクタが接続されている。第２下アームスイッチＳＹｎのエミッタには、インバータ１３の第２端子Ｔ２が接続されている。

インバータ１３は、さらに、第１サブスイッチＳｓ１、第１サブダイオードＤｓ１、第２サブスイッチＳｓ２、第２サブダイオードＤｓ２、第１保護用ダイオードＤｐ１、第２保護用ダイオードＤｐ２、及びサブリアクトル１３ｂを備えている。本実施形態では、各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２として、電圧制御形の半導体スイッチを用いており、具体的には、ＩＧＢＴを用いている。

第１サブスイッチＳｓ１には、第１サブダイオードＤｓ１が逆並列に接続され、第２サブスイッチＳｓ２には、第２サブダイオードＤｓ２が逆並列に接続されている。第１上アームスイッチＳＸｐと第１下アームスイッチＳＸｎとの接続点には、第１サブスイッチＳｓ１のエミッタが接続され、第１サブスイッチＳｓ１のコレクタには、サブリアクトル１３ｂの第１端が接続されている。サブリアクトル１３ｂの第２端には、第２サブスイッチＳｓ２のコレクタが接続され、第２サブスイッチＳｓ２のエミッタには、第２上アームスイッチＳＹｐと第２下アームスイッチＳＹｎとの接続点が接続されている。こうした構成により、第１サブスイッチＳｓ１及び第２サブスイッチＳｓ２は、これらがオフ操作されることにより、第１サブスイッチＳｓ１のエミッタ側から第２サブスイッチＳｓ２のエミッタ側へと向かう方向の電流の流通と、第２サブスイッチＳｓ２のエミッタ側から第１サブスイッチＳｓ１のエミッタ側へと向かう方向の電流の流通との双方を阻止する機能を有する。

第１サブスイッチＳｓ１とサブリアクトル１３ｂとの接続点には、第１保護用ダイオードＤｐ１のアノードが接続され、第１保護用ダイオードＤｐ１のカソードには、第１端子Ｔ１が接続されている。第２サブスイッチＳｓ２とサブリアクトル１３ｂとの接続点には、第２保護用ダイオードＤｐ２のアノードが接続され、第２保護用ダイオードＤｐ２のカソードには、第１端子Ｔ１が接続されている。第１端子Ｔ１には、コンデンサ１３ａの第１端が接続され、コンデンサ１３ａの第２端には、第２端子Ｔ２が接続されている。

第１上アームスイッチＳＸｐと第１下アームスイッチＳＸｎとの接続点には、送電側フィルタ回路１４を介して送電パッド１５の第１端が接続され、送電パッド１５の第２端には、送電側フィルタ回路１４を介して第２上アームスイッチＳＹｐと第２下アームスイッチＳＹｎとの接続点が接続されている。なお、本実施形態では、送電側フィルタ回路１４として、バンドパスフィルタを用いている。送電側フィルタ回路１４は、送電側第１，第２リアクトル１４ａ，１４ｂの直列接続体と、送電側第３，第４リアクトル１４ｄ，１４ｅの直列接続体と、各直列接続体の接続点を接続する送電側コンデンサ１４ｃとを備えている。

送電パッド１５は、送電側コイル１５ａ、第１共振コンデンサ１５ｂ、及び第２共振コンデンサ１５ｃを備えている。送電側コイル１５ａの第１端には、第１共振コンデンサ１５ｂを介して送電パッド１５の第１端が接続されている。送電側コイル１５ａの第２端には、第２共振コンデンサ１５ｃを介して送電パッド１５の第２端が接続されている。送電パッド１５は、ＬＣ直列共振回路を構成する。送電パッド１５は、電磁誘導によって受電システムＰＲの備える受電パッド２０に電力を送るための回路である。なお、本実施形態において、送電側コイル１５ａが「メインコイル」に相当し、各共振コンデンサ１５ｂ，１５ｃが「送電側共振コンデンサ」に相当する。

一方、受電システムＰＲは、受電パッド２０、受電側フィルタ回路２１、及び整流回路２２を備えている。受電パッド２０は、受電側コイル２０ａ、第３共振コンデンサ２０ｂ、及び第４共振コンデンサ２０ｃを備えている。受電側コイル２０ａの第１端には、第３共振コンデンサ２０ｂを介して受電パッド２０の第１端が接続されている。受電側コイル２０ａの第２端には、第４共振コンデンサ２０ｃを介して受電パッド２０の第２端が接続されている。受電パッド２０は、ＬＣ直列共振回路を構成する。なお、本実施形態において、各共振コンデンサ２０ｂ，２０ｃが「受電側共振コンデンサ」に相当する。

受電パッド２０には、受電側フィルタ回路２１を介して整流回路２２が接続されている。なお、本実施形態では、受電側フィルタ回路２１として、バンドパスフィルタを用いている。受電側フィルタ回路２１は、受電側第１，第２リアクトル２１ａ，２１ｂの直列接続体と、受電側第３，第４リアクトル２１ｄ，２１ｅの直列接続体と、各直列接続体の接続点を接続する受電側コンデンサ２１ｃとを備えている。整流回路２２は、受電パッド２０から出力された交流電圧を直流電圧に変換して出力する。整流回路２２は、例えば、ダイオードブリッジから構成される全波整流回路や、４つのスイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）から構成される同期整流回路を用いることができる。整流回路２２から出力された直流電圧は、車載バッテリを含む車載電気負荷２３に供給される。なお、本実施形態において、バッテリは、車載主機としての図示しない回転機（モータジェネレータ）の電力供給源となる。

本実施形態において、送電システムＰＳは、送電側制御装置１６をさらに備えている。送電側制御装置１６は、送電側コイル１５ａ及び受電側コイル２０ａの間で非接触で電力授受を行う。特に本実施形態では、送電側コイル１５ａから受電側コイル２０ａへと電力を供給することにより、車両を充電対象とした充電処理を行う。送電側制御装置１６は、第１上アームスイッチＳＸｐ，第１上アームダイオードＤＸｐに流れる電流を検出する第１電流センサ１７ａや、第１下アームスイッチＳＸｎ，第１下アームダイオードＤＸｎに流れる電流を検出する第２電流センサ１７ｂの検出値を取り込む。送電側制御装置１６は、第２上アームスイッチＳＹｐ，第２上アームダイオードＤＹｐに流れる電流を検出する第３電流センサ１７ｃや、第２下アームスイッチＳＹｎ，第２下アームダイオードＤＹｎに流れる電流を検出する第４電流センサ１７ｄの検出値を取り込む。送電側制御装置１６は、これら検出値を用いたり、受電システムＰＲの備える図示しない受電側制御装置と情報のやりとりをしたりすることで、ＰＦＣ回路１１や、ＤＣＤＣコンバータ１２、インバータ１３を操作する。

送電側制御装置１６は、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの組と、第１下アームスイッチＳＸｎ及び第２上アームスイッチＳＹｐの組とを、デッドタイムを挟みつつ交互にオン操作する。これにより、極性を交互に反転させた矩形波電圧を送電パッド１５に供給する。なお、送電側制御装置１６は、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧を目標電圧に制御すべく、ＤＣＤＣコンバータ１２を操作する。目標電圧は、送電側と受電側とのインピーダンスマッチングを行うことで高効率の非接触給電を実現可能な値に可変設定される。具体的には例えば、目標電圧は、受電パッド２０の受電電力に基づいて可変設定される。ちなみに、本実施形態において、送電側制御装置１６が「メイン操作手段」及び「サブ操作手段」に相当する。

ここで、本実施形態では、第１上アームスイッチＳＸｐに第１スナバコンデンサ１８ａが並列接続され、第１下アームスイッチＳＸｎに第２スナバコンデンサ１８ｂが並列接続されている。また、第２上アームスイッチＳＹｐに第３スナバコンデンサ１８ｃが並列接続され、第２下アームスイッチＳＹｎに第４スナバコンデンサ１８ｄが並列接続されている。各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄの設置を可能としたのは、サブリアクトル１３ｂ及び各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２をインバータ１３に備えたためである。以下、サブリアクトル１３ｂ及び各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２について、比較技術と対比しながら説明する。

まず、サブリアクトル１３ｂ及び各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２の説明に先立ち、図２〜図９を用いて、比較技術について説明する。ここで、比較技術とは、先の図１に示した構成から、サブリアクトル１３ｂ、各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２、各保護用ダイオードＤｐ１，Ｄｐ２、及び各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄを除去した構成のことである。

図２（ａ）は、送電側コイル１５ａに流れる共振電流（以下、１次側電流Ｉｐ）と送電側コイル１５ａの印加電圧（以下、１次側電圧Ｖｐ）との推移を示し、図２（ｂ）は、第１上アームスイッチＳＸｐ，第２下アームスイッチＳＹｎの操作状態の推移を示し、図２（ｃ）は、第１下アームスイッチＳＸｎ，第２上アームスイッチＳＹｐの操作状態の推移を示す。なお、図２（ａ）において、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第１下アームスイッチＳＸｎの接続点から第２上アームスイッチＳＹｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの接続点へと向かう方向に流れる１次側電流Ｉｐを正と定義している。また、図２（ａ）において、送電側コイル１５ａの両端のうち、第２上アームスイッチＳＹｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの接続点側の電位に対して第１上アームスイッチＳＸｐ及び第１下アームスイッチＳＸｎの接続点側の電位が高くなる場合の１次側電圧Ｖｐを正と定義している。さらに、図２では、デッドタイムの図示を省略している。

図示されるように、比較技術及び本実施形態では、各スイッチＳＸｐ，ＳＸｎ，ＳＹｐ，ＳＹｎのスイッチング周期Ｔｓｗと１次側電流Ｉｐの基本波電流の周期とが同一に設定されている。こうした設定において、理想的には、１次側電流Ｉｐは、１次側電圧Ｖｐが正の場合に正の値となり、１次側電圧Ｖｐが負の場合に負の値となる。この場合、非接触給電システムの送電側の力率は高い水準とされる。しかしながら、比較技術にかかる非接触給電システムでは、送電パッド１５の共振回路の共振周波数等の変化によって力率が悪化する。この要因としては、例えば、送電パッド１５及び受電パッド２０の相対位置関係の変化による各コイル１５ａ，２０ａ間の結合係数の変化や、送電パッド１５及び受電パッド２０の間の送受電電力の変化、共振回路の共振特性を決定するリアクトルやコンデンサ等の部品の初期特性ばらつき、温度変化に伴う共振特性のドリフトが挙げられる。

こうした要因により、１次側電圧Ｖｐに対して１次側電流Ｉｐの位相が進む現象が生じ得る。詳しくは、この現象は、１次側電圧Ｖｐが正となる期間を２分した場合の後の期間において１次側電流Ｉｐが負となり、１次側電圧Ｖｐが負となる期間を２分した場合の後の期間において１次側電流Ｉｐが正となる現象である。

なお、上記要因により、１次側電圧Ｖｐに対して１次側電流Ｉｐの位相が遅れる現象が生じ得る。詳しくは、この現象は、１次側電圧Ｖｐが正となる期間を２分した場合の前の期間において１次側電流Ｉｐが負となり、１次側電圧Ｖｐが負となる期間を２分した場合の前の期間において１次側電流Ｉｐが正となる現象である。

ここで、１次側電流Ｉｐの位相が進む現象が生じると、各ダイオードＤＸｐ，ＤＸｎ，ＤＹｐ，ＤＹｎにリカバリ電流が流れることにより、リカバリ損失が生じる。以下、このことについて、図２〜図９を用いて説明する。なお、図３〜図５及び図７〜図９では、送電側フィルタ回路１４等の図示を省略している。

時刻ｔ１〜ｔ２のＭＯＤＥ１においては、図３に示すように、第１上アームスイッチＳＸｐ，第２下アームスイッチＳＹｎの組がオン操作され、第１下アームスイッチＳＸｎ，第２上アームスイッチＳＹｐの組がオフ操作されている。ＭＯＤＥ１では、第１端子Ｔ１側から、第１上アームスイッチＳＸｐ、送電側コイル１５ａ、及び第２下アームスイッチＳＹｎを介して、第２端子Ｔ２側へと電流が流れる。

その後、時刻ｔ２〜ｔ３１のＭＯＤＥ２においては、図４に示すように、１次側電流Ｉｐの位相進みにより、電流は、第２端子Ｔ２側から、第２下アームダイオードＤＹｎ、送電側コイル１５ａ、及び第１上アームダイオードＤＸｐを介して、第１端子Ｔ１側へと流れる。ここで、ＭＯＤＥ２の途中の時刻ｔ３において、第１上アームスイッチＳＸｐ，第２下アームスイッチＳＹｎの組がオフ操作に切り替えられ、第１下アームスイッチＳＸｎ，第２上アームスイッチＳＹｐの組がオン操作に切り替えられる。なお、その後、各スイッチＳＸｐ，ＳＸｎ，ＳＹｐ，ＳＹｎが全てオフ操作されるデッドタイム期間（時刻ｔ３〜ｔ３１）においても、図４に示す電流流通経路となる。このため、本実施形態では、このデットタイム期間もＭＯＤＥ２に含めている。

その後、時刻ｔ３１直後のＭＯＤＥ３においては、図５に示すように、第１上アームダイオードＤＸｐのアノードの電位が第２端子Ｔ２の電位（０）となり、カソードの電位が第１端子Ｔ１の電位ＶＤＣとなる。このため、第１上アームダイオードＤＸｐに逆電圧が印加され、第１上アームダイオードＤＸｐにリカバリ電流が流れることとなる。すなわち、第１端子Ｔ１側から第１上アームダイオードＤＸｐ及び第１下アームスイッチＳＸｎを介して第２端子Ｔ２側へと電流が流れることとなる。また、第２下アームダイオードＤＹｎにも逆電圧が印加され、第２下アームダイオードＤＹｎにリカバリ電流が流れることとなる。すなわち、第１端子Ｔ１側から第２上アームスイッチＳＹｐ及び第２下アームダイオードＤＹｎを介して第２端子Ｔ２側へと電流が流れることとなる。リカバリ電流が流れることにより、リカバリ損失が生じる。

ここで、図６を用いて、リカバリ電流の流通態様をさらに詳しく説明する。図６（ａ）は、第１上アームダイオードＤＸｐに流れる電流Ｉｄｘｐの推移を示し、図６（ｂ）は、第１下アームスイッチＳＸｎに流れる電流Ｉｓｘｎの推移を示し、図６（ｃ）は、第１下アームスイッチＳＸｎのコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｘｎの推移を示す。図６（ｄ）は、第１上アームスイッチＳＸｐの操作状態の推移を示し、図６（ｅ）は、第１下アームスイッチＳＸｎの操作状態の推移を示す。なお、図６では、第１上アームダイオードＤＸｐに流れる順方向の電流Ｉｄｘｐを負と定義し、エミッタ電位に対してコレクタ電位が高い場合のコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｘｎを正と定義する。

図示されるように、１次側電流Ｉｐの位相進みにより、第１上アームダイオードＤＸｐに順方向電流が流れている。こうした状況下、時刻ｔ３において、第１上アームスイッチＳＸｐがオフ操作に切り替えられ、時刻ｔ３からデッドタイムが経過した時刻ｔ３１において、第１下アームスイッチＳＸｎがオン操作に切り替えられる。これにより、第１上アームダイオードＤＸｐの順方向電流Ｉｄｘｐが徐々に減少するとともに、第１下アームスイッチＳＸｎに流れるコレクタ電流Ｉｓｘｎが徐々に増加する。その後、時刻ｔ３２において第１上アームダイオードＤＸｐにリカバリ電流が流れ始める。時刻ｔ３３において、リカバリ電流がピークとなることで、第１下アームスイッチＳＸｎに流れるコレクタ電流Ｉｓｘｎもピークとなる。その結果、リカバリ損失が増大する。なお、その後時刻ｔ３４において、リカバリ電流の流通が停止されることで、コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｘｎが０とされる。

時刻ｔ３４〜ｔ４のＭＯＤＥ４においては、図７に示すように、第１上アームスイッチＳＸｐ，第２下アームスイッチＳＹｎの組がオフ操作され、第１下アームスイッチＳＸｎ，第２上アームスイッチＳＹｐの組がオン操作されている。ＭＯＤＥ４では、第１端子Ｔ１側から、第２上アームスイッチＳＹｐ、送電側コイル１５ａ、及び第１下アームスイッチＳＸｎを介して、第２端子Ｔ２側へと電流が流れる。

その後、時刻ｔ４〜ｔ５１のＭＯＤＥ５においては、図８に示すように、１次側電流Ｉｐの位相進みにより、電流は、第２端子Ｔ２側から、第１下アームダイオードＤＸｎ、送電側コイル１５ａ、及び第２上アームダイオードＤＹｐを介して、第１端子Ｔ１側へと流れる。ここで、ＭＯＤＥ５の途中の時刻ｔ５において、第１上アームスイッチＳＸｐ，第２下アームスイッチＳＹｎの組がオン操作に切り替えられ、第１下アームスイッチＳＸｎ，第２上アームスイッチＳＹｐの組がオフ操作に切り替えられる。なお、その後、各スイッチＳＸｐ，ＳＸｎ，ＳＹｐ，ＳＹｎが全てオフ操作されるデッドタイム期間（時刻ｔ５〜ｔ５１）においても、図８に示す電流流通経路となる。このため、本実施形態では、このデットタイム期間もＭＯＤＥ５に含めている。

その後、時刻ｔ５１直後のＭＯＤＥ６においては、図９に示すように、第２上アームダイオードＤＹｐ及び第１下アームダイオードＤＸｎに逆電圧が印加され、第２上アームダイオードＤＹｐ及び第１下アームダイオードＤＸｎにリカバリ電流が流れることとなる。このため、リカバリ損失が生じる。

ここで、１次側電流Ｉｐの位相進みが生じる場合に各スイッチＳＸｐ〜ＳＹｎに各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄを並列接続すると、各スイッチＳＸｐ〜ＳＹｎに大きな電流が流れ、各スイッチＳＸｐ〜ＳＹｎの信頼性が低下し得る。以下、第１上アームスイッチＳＸｐを例にして説明する。各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄが各スイッチＳＸｐ〜ＳＹｎに並列接続されている場合、先の図８のＭＯＤＥ５において、第２端子Ｔ２側から第１下アームダイオードＤＸｎを介して流れてくる電流によって第１スナバコンデンサ１８ａが充電される。その後、ＭＯＤＥ５から図９に示すＭＯＤＥ６に移行すると、第１スナバコンデンサ１８ａに蓄積された電荷が放電される。第１下アームダイオードＤＸｎのリカバリ電流に加えて、第１スナバコンデンサ１８ａの放電電流が第１上アームスイッチＳＸｐに流れることに起因して、第１上アームスイッチＳＸｐの信頼性が低下し得る。このように、１次側電流Ｉｐの位相進みが生じる場合、各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄを設置することにより、設置しない場合と比較して各スイッチＳＸｐ〜ＳＹｎに大きな電流が流れる。このため、各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄを設置できない。しかしながら、各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄは、１次側電流Ｉｐの位相遅れが生じる場合には、各スイッチＳＸｐ〜ＳＹｎのターンオフ損失の低減に寄与する。このため、１次側電流Ｉｐの位相遅れを考えると、各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄの設置が望まれる。

そこで、本実施形態では、サブリアクトル１３ｂと、送電側制御装置１６によって操作される各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２とをインバータ１３に備えた。以下、これについて、図１０〜図１２を用いて説明する。

図１０（ａ）は、第１上アームダイオードＤＸｐに流れる電流Ｉｄｘｐ，第２下アームダイオードＤＹｎに流れる電流Ｉｄｙｎの推移を示し、図１０（ｂ）は、第１下アームスイッチＳＸｎに流れる電流Ｉｓｘｎ，第２上アームスイッチＳＹｐに流れる電流Ｉｓｙｐの推移を示す。図１０（ｃ）は、サブリアクトル１３ｂに流れる電流ＩＣＬの推移を示す。図１０（ｅ），（ｆ）は、各スイッチＳＸｐ〜ＳＹｎの操作状態の推移を示し、図１０（ｇ）は、第１，第２サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２の操作状態の推移を示す。なお、図１０（ｄ）は、先の図６（ｃ）に対応している。また、図１０において、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第１下アームスイッチＳＸｎの接続点から第２上アームスイッチＳＹｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの接続点へと向かう方向に流れる電流ＩＣＬを正と定義する。

ＭＯＤＥ２の期間の途中である時刻ｔａにおいて、第１，第２サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２をオン操作する。これにより、第１上アームダイオードＤＸｐ及び第２下アームダイオードＤＹｎに流れていた順方向電流の一部がサブリアクトル１３ｂに流れ始める（図１１参照）。このため、上記順方向電流は徐々に減少し、サブリアクトル１３ｂに流れる電流ＩＣＬは徐々に増加する。これにより、その後、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎをオフ操作に切り替える時刻ｔ３におけるリカバリ電流を低減することができる。その後、時刻ｔｂにおいて第１下アームスイッチＳＸｎのコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｘｎが０になり、時刻ｔ３１において、第１下アームスイッチＳＸｎ及び第２上アームスイッチＳＹｐがオン操作に切り替えられる。なお、その後、時刻ｔｃにおいて第１，第２サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２がオフ操作に切り替えられ、時刻ｔｄにおいてサブリアクトル１３ｂに流れる電流が０となる。

ちなみに、本実施形態では、各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２を、第１条件と第２条件との論理和が真であると送電側制御装置１６によって判断された場合にオン操作すればよい。ここで、第１条件とは、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎのオン操作期間の途中において、第１上アームダイオードＤＸｐに順方向電流が流れているとの条件である。第１上アームダイオードＤＸｐに順方向電流が流れているか否かは、第１電流センサ１７ａの検出値に基づき判断すればよい。また、第２条件とは、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎのオン操作期間の途中において、第２下アームダイオードＤＹｎに順方向電流が流れているとの条件である。第２下アームダイオードＤＹｎに順方向電流が流れているか否かは、第４電流センサ１７ｄの検出値に基づき判断すればよい。

その後、ＭＯＤＥ５の期間の途中において、第１，第２サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２をオン操作する。これにより、第１下アームダイオードＤＸｎ及び第２上アームダイオードＤＹｐに流れていた順方向電流の一部がサブリアクトル１３ｂに流れ始める（図１２参照）。このため、上記順方向電流は徐々に減少し、サブリアクトル１３ｂに流れる電流ＩＣＬは徐々に増加する。これにより、その後、第１下アームスイッチＳＸｎ及び第２上アームスイッチＳＹｐをオフ操作に切り替えるタイミングにおけるリカバリ電流を低減することができる。その後、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎがオン操作に切り替えられた後、第１，第２サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２がオフ操作に切り替えられる。

ちなみに、本実施形態では、各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２を、第３条件と第４条件との論理和が真であると送電側制御装置１６によって判断された場合にオン操作すればよい。ここで、第３条件とは、第１下アームスイッチＳＸｎ及び第２上アームスイッチＳＹｐのオン操作期間の途中において、第１下アームダイオードＤＸｎに順方向電流が流れているとの条件である。第１下アームダイオードＤＸｎに順方向電流が流れているか否かは、第２電流センサ１７ｂの検出値に基づき判断すればよい。また、第４条件とは、第１下アームスイッチＳＸｎ及び第２上アームスイッチＳＹｐのオン操作期間の途中において、第２上アームダイオードＤＹｐに順方向電流が流れているとの条件である。第２上アームダイオードＤＹｐに順方向電流が流れているか否かは、第３電流センサ１７ｃの検出値に基づき判断すればよい。

このように、サブリアクトル１３ｂ及び各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２の設置により、リカバリ電流を低減することができる。このため、各スナバコンデンサ１８ａ〜１８ｄを設置することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）サブリアクトル１３ｂと、各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２とをインバータ１３に備えた。そして、第１上アームスイッチＳＸｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの組がオン操作される期間の途中から、その直後に第１下アームスイッチＳＸｎ及び第２上アームスイッチＳＹｐの組がオン操作される期間の途中までの期間に渡って継続して各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２をオン操作した。また、第１下アームスイッチＳＸｎ及び第２上アームスイッチＳＹｐの組がオン操作される期間の途中から、その直後に第１上アームスイッチＳＸｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの組がオン操作される期間の途中までの期間に渡って継続して各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２をオン操作した。こうした構成によれば、１次側電流Ｉｐの位相進みが生じて送電側の力率が悪化する場合であっても、その力率悪化に伴って生じるリカバリ損失を低減することができる。

さらに、互いに直列接続された第１上アームスイッチＳＸｐ及び第１下アームスイッチＳＸｎの組と、互いに直列接続された第２上アームスイッチＳＹｐ及び第２下アームスイッチＳＹｎの組とで、リカバリ損失を低減するためのサブリアクトル１３ｂ及び各サブスイッチＳｓ１，Ｓｓ２を共通化することもできる。このため、インバータ１３の部品数を削減でき、ひいてはインバータ１３の小型化及びコストの低減を図ることができる。

（２）第１保護用ダイオードＤｐ１及び第２保護用ダイオードＤｐ２をインバータ１３に備えた。サブリアクトル１３ｂに電流が流れている状態で、第１サブスイッチＳｓ１が誤作動によってオフ操作されると、第１サブスイッチＳｓ１の両端にサージ電圧が印加され、第１サブスイッチＳｓ１の信頼性が低下する懸念がある。ここで、第１保護用ダイオードＤｐ１を設けることにより、第１サブスイッチＳｓ１とサブリアクトル１３ｂとの接続点の電位を第１端子Ｔ１の電位で制限できる。このため、第１サブスイッチの両端の電位差をインバータ１３の入力電圧ＶＤＣ以下におさめることができ、第１サブスイッチＳｓ１の信頼性の低下を回避することができる。なお、第２保護用ダイオードＤｐ２は、第２サブスイッチＳｓ２の信頼性の低下を回避するためのものである。第２保護用ダイオードＤｐ２の動作原理は、第１保護用ダイオードＤｐ１の動作原理と同じである。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１３に示すように、インバータに備えられるサブスイッチ及びサブリアクトルの接続手法を変更する。なお、図１３において、先の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。

図示されるように、インバータ１３は、第１サブスイッチＳｓａ、第１サブダイオードＤｓａ、第２サブスイッチＳｓｂ、第２サブダイオードＤｓｂ、第１保護用ダイオードＤｐａ、第２保護用ダイオードＤｐｂ、及びサブリアクトル１３ｃを備えている。本実施形態では、各サブスイッチＳｓａ，Ｓｓｂとして、電圧制御形の半導体スイッチを用いており、具体的には、ＩＧＢＴを用いている。

第１サブスイッチＳｓａには、第１サブダイオードＤｓａが逆並列に接続され、第２サブスイッチＳｓｂには、第２サブダイオードＤｓｂが逆並列に接続されている。第１上アームスイッチＳＸｐと第１下アームスイッチＳＸｎとの接続点には、第１サブスイッチＳｓａのコレクタが接続され、第１サブスイッチＳｓａのエミッタには、第２サブスイッチＳｓｂのエミッタが接続されている。第２サブスイッチＳｓｂのコレクタには、サブリアクトル１３ｃの第１端が接続されている。サブリアクトル１３ｂの第２端には、第２上アームスイッチＳＹｐと第２下アームスイッチＳＹｎとの接続点が接続されている。なお、各サブスイッチＳｓａ、Ｓｓｂは、オフ操作されている場合、各サブスイッチＳｓａ，Ｓｓｂの直列接続体の一対の端子（コレクタ）のうち一方から他方への電流の流通を阻止する機能を有する。

第２サブスイッチＳｓｂとサブリアクトル１３ｃとの接続点には、第１保護用ダイオードＤｐａのカソードと、第２保護用ダイオードＤｐｂのアノードとが接続されている。第１保護用ダイオードＤｐａのアノードには、第２端子Ｔ２が接続され、第２保護用ダイオードＤｐｂのカソードには、第１端子Ｔ１が接続されている。第１保護用ダイオードＤｐａは、第１サブスイッチＳｓａを保護するために設けられ、第２保護用ダイオードＤｐｂは、第２サブスイッチＳｓｂを保護するために設けられている。詳しくは、第１上アームスイッチＳＸｐ側から第２下アームスイッチＳＹｎ側へとサブリアクトル１３ｃに電流が流れている状態で、各サブスイッチＳｓａ，Ｓｓｂが誤作動によってオフ操作されると、第１サブスイッチＳｓａの両端にサージ電圧が印加される。第１保護用ダイオードＤｐａは、このサージ電圧から第１サブスイッチＳｓａを保護する。一方、第２下アームスイッチＳＹｎ側から第１上アームスイッチＳＸｐ側へとサブリアクトル１３ｃに電流が流れている状態で、各サブスイッチＳｓａ，Ｓｓｂが誤作動によってオフ操作されると、第２サブスイッチＳｓｂの両端にサージ電圧が印加される。第２保護用ダイオードＤｐｂは、このサージ電圧から第２サブスイッチＳｓｂを保護する。

以上説明した本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果を得られる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記第１，第２実施形態において、送電側フィルタ回路１４、送電パッド１５、受電パッド２０及び受電側フィルタ回路２１を図１４のように変更してもよい。詳しくは、送電側コイル１５ａには、第５共振コンデンサ１５ｄが並列接続されている。すなわち、送電側コイル１５ａと第５共振コンデンサ１５ｄとによってＬＣ並列共振回路が構成されている。送電側フィルタ回路１４は、送電側第１コンデンサ１４ｆ及び送電側第５リアクトル１４ｇの直列接続体と、送電側第２コンデンサ１４ｈ及び送電側第６リアクトル１４ｉの直列接続体とを備えている。受電側コイル２０ａには、第６共振コンデンサ２０ｄが並列接続されている。受電側フィルタ回路２１は、受電側第１コンデンサ２１ｆ及び受電側第５リアクトル２１ｇの直列接続体と、受電側第２コンデンサ２１ｈ及び受電側第６リアクトル２１ｉの直列接続体とを備えている。なお、図１４において、先の図１に示した部材と同一の部材には、同一の符号を付している。

・上記実施形態において、車両側のバッテリから地上側へと非接触で給電してもよい。この場合、極性を交互に反転させた矩形波電圧を受電側コイル２０ａに印加可能にすべく、例えば、整流回路２２をフルブリッジインバータとすればよい。また、インバータ１３に同期整流機能を持たせればよい。こうした構成において、車両側のフルブリッジインバータに本発明を適用することにより、リカバリ損失の低減によって非接触給電システムの車両側の力率の悪化を抑制することができる。

・先の図１や図１３に示した構成において、各保護用ダイオードを除去してもよい。

・上記実施形態において、ＤＣＤＣコンバータ１２を除去してもよい。

・上記実施形態において、各スイッチＳＸｐ，ＳＸｎ，ＳＹｐ，ＳＹｎのスイッチング周期Ｔｓｗを１次側電流Ｉｐの基本波電流の周期よりも短く設定してもよい。

・インバータ１３を構成するスイッチとしては、ＩＧＢＴに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴであってもよい。この場合、各スイッチに逆並列に接続されるフリーホイールダイオードとしては、外付けのダイオードに限らず、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードであってもよい。

・インバータの出力電圧が印加されるコイルとしては、非接触給電システムを構成する送電側コイルに限らない。例えば、高周波誘導加熱装置を構成するコイルや、電磁調理器を構成するコイルであってもよい。この場合であっても、コイルに流れる電流の位相が進む現象が生じるなら、リカバリ損失を低減できる本発明の適用が有効である。

１３ｂ…サブリアクトル、１５ａ…送電側コイル、ＳＸｐ，ＳＸｎ…第１上，下アームスイッチ、ＳＹｐ，ＳＹｎ…第２上，下アームスイッチ、ＤＸｐ，ＤＸｎ…第１上，下アームダイオード、ＤＹｐ，ＤＹｎ…第２上，下アームダイオード、Ｓｓ１，Ｓｓ２…第１，第２サブスイッチ。

Claims (6)

1. 直流電源（１２）に並列接続された第１上アームスイッチ（ＳＸｐ）及び第１下アームスイッチ（ＳＸｎ）の直列接続体と、
   前記直流電源に並列接続された第２上アームスイッチ（ＳＹｐ）及び第２下アームスイッチ（ＳＹｎ）の直列接続体と、
   前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ、及び前記第２下アームスイッチのそれぞれに逆並列に接続されたダイオード（ＤＸｐ，ＤＸｎ，ＤＹｐ，ＤＹｎ）と、
   前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第１端が接続され、前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第２端が接続されたメインコイル（１５ａ）と、
   前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路と、前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路とを接続するサブリアクトル（１３ｂ；１３ｃ）及びサブスイッチ（Ｓｓ１，Ｓｓ２；Ｓｓａ，Ｓｓｂ）の直列接続体と、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組と、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組とを交互にオン操作するメイン操作手段と、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組がオン操作される期間の途中から、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組が次回オン操作される期間の途中までの期間において前記サブスイッチをオン操作し、また、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組がオン操作される期間の途中から、前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組が次回オン操作される期間の途中までの期間において前記サブスイッチをオン操作するサブ操作手段と、を備え、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組がオン操作される期間の途中において、前記第１上アームスイッチに逆並列に接続された前記ダイオードに順方向電流が流れているとの条件を第１条件とし、前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組がオン操作される期間の途中において、前記第２下アームスイッチに逆並列に接続された前記ダイオードに順方向電流が流れているとの条件を第２条件とする場合、前記サブ操作手段は、前記第１条件と前記第２条件との論理和が真であると判断した場合に前記サブスイッチをオン操作し、
   前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組がオン操作される期間の途中において、前記第１下アームスイッチに逆並列に接続された前記ダイオードに順方向電流が流れているとの条件を第３条件とし、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組がオン操作される期間の途中において、前記第２上アームスイッチに逆並列に接続された前記ダイオードに順方向電流が流れているとの条件を第４条件とする場合、前記サブ操作手段は、前記第３条件と前記第４条件との論理和が真であると判断した場合に前記サブスイッチをオン操作することを特徴とする電力変換装置。
2. 前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとの接続点を第１接続点とし、
   前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとの接続点を第２接続点とし、
   前記サブスイッチは、オン操作されることにより、自身の一対の端子間の電流の流通を許容し、オフ操作されることにより、前記第１接続点側から前記第２接続点側へと向かう方向の電流の流通と、前記第２接続点側から前記第１接続点側へと向かう方向の電流の流通との双方を阻止する機能を有する請求項１記載の電力変換装置。
3. 前記サブスイッチは、第１サブスイッチ（Ｓｓ１）及び第２サブスイッチ（Ｓｓ２）を含み、
   前記第１サブスイッチ、前記サブリアクトル及び前記第２サブスイッチは、これらの順で直列接続され、
   前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路には、前記第１サブスイッチ、前記サブリアクトル及び前記第２サブスイッチの直列接続体の両端のうち前記第１サブスイッチ側が接続され、
   前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路には、前記第１サブスイッチ、前記サブリアクトル及び前記第２サブスイッチの直列接続体の両端のうち前記第２サブスイッチ側が接続され、
   前記第１サブスイッチは、オフ操作されることにより、前記第１接続点側から前記第２接続点側へと向かう方向の電流の流通を阻止する機能を有し、
   前記第２サブスイッチは、オフ操作されることにより、前記第２接続点側から前記第１接続点側へと向かう方向の電流の流通を阻止する機能を有し、
   前記第１サブスイッチと前記サブリアクトルとを接続する電気経路にアノードが接続され、カソードが前記直流電源の正極側に接続された第１保護用ダイオード（Ｄｐ１）と、
   前記第２サブスイッチと前記サブリアクトルとを接続する電気経路にアノードが接続され、カソードが前記直流電源の正極側に接続された第２保護用ダイオード（Ｄｐ２）と、をさらに備える請求項２記載の電力変換装置。
4. 直流電源（１２）に並列接続された第１上アームスイッチ（ＳＸｐ）及び第１下アームスイッチ（ＳＸｎ）の直列接続体と、
   前記直流電源に並列接続された第２上アームスイッチ（ＳＹｐ）及び第２下アームスイッチ（ＳＹｎ）の直列接続体と、
   前記第１上アームスイッチ、前記第１下アームスイッチ、前記第２上アームスイッチ、及び前記第２下アームスイッチのそれぞれに逆並列に接続されたダイオード（ＤＸｐ，ＤＸｎ，ＤＹｐ，ＤＹｎ）と、
   前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第１端が接続され、前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路に第２端が接続されたメインコイル（１５ａ）と、
   前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路と、前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路とを接続するサブリアクトル（１３ｂ；１３ｃ）及びサブスイッチ（Ｓｓ１，Ｓｓ２；Ｓｓａ，Ｓｓｂ）の直列接続体と、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組と、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組とを交互にオン操作するメイン操作手段と、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組がオン操作される期間の途中から、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組が次回オン操作される期間の途中までの期間において前記サブスイッチをオン操作し、また、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組がオン操作される期間の途中から、前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組が次回オン操作される期間の途中までの期間において前記サブスイッチをオン操作するサブ操作手段と、を備え、
   前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとの接続点を第１接続点とし、
   前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとの接続点を第２接続点とし、
   前記サブスイッチは、第１サブスイッチ（Ｓｓ１）及び第２サブスイッチ（Ｓｓ２）を含み、
   前記第１サブスイッチ、前記サブリアクトル及び前記第２サブスイッチは、これらの順で直列接続され、
   前記第１上アームスイッチと前記第１下アームスイッチとを直列接続する電気経路には、前記第１サブスイッチ、前記サブリアクトル及び前記第２サブスイッチの直列接続体の両端のうち前記第１サブスイッチ側が接続され、
   前記第２上アームスイッチと前記第２下アームスイッチとを直列接続する電気経路には、前記第１サブスイッチ、前記サブリアクトル及び前記第２サブスイッチの直列接続体の両端のうち前記第２サブスイッチ側が接続され、
   前記第１サブスイッチは、オフ操作されることにより、前記第１接続点側から前記第２接続点側へと向かう方向の電流の流通を阻止する機能を有し、
   前記第２サブスイッチは、オフ操作されることにより、前記第２接続点側から前記第１接続点側へと向かう方向の電流の流通を阻止する機能を有し、
   前記第１サブスイッチと前記サブリアクトルとを接続する電気経路にアノードが接続され、カソードが前記直流電源の正極側に接続された第１保護用ダイオード（Ｄｐ１）と、
   前記第２サブスイッチと前記サブリアクトルとを接続する電気経路にアノードが接続され、カソードが前記直流電源の正極側に接続された第２保護用ダイオード（Ｄｐ２）と、を備えることを特徴とする電力変換装置。
5. 前記メインコイルは、コンデンサ（１５ｂ，１５ｃ；１５ｄ）とともに共振回路を構成し、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組と、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組とを交互にオン操作するメイン操作手段を備え、
   前記第１上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの組と、前記第１下アームスイッチ及び前記第２上アームスイッチの組とのそれぞれのスイッチング周期は、前記メインコイルに流れる電流の基本波の周期と同一に設定されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 送電側コイル及び受電側コイル（２０ａ）の間で非接触で電力授受を行う非接触給電システムに適用され、
   前記メインコイルは、前記送電側コイルであり、
   前記コンデンサを送電側共振コンデンサとし、
   前記受電側コイルは、受電側共振コンデンサ（２０ｂ，２０ｃ；２０ｄ）とともに共振回路を構成する請求項５記載の電力変換装置。

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