JP6798123B2 - Power transmission equipment and contactless power supply system - Google Patents

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Description

本開示は、送電装置及び非接触給電システムに関する。 The present disclosure relates to power transmission devices and contactless power supply systems.

非接触（ワイヤレス）で電力を伝送する非接触給電システムが知られている。非接触給電システムは、送電コイルを含む送電装置と受電コイルを含む受電装置とを備え、コイル間の電磁誘導又は磁界共鳴等を利用して、非接触での電力伝送を実現している。この非接触給電システムの適用先としては、例えば、電気自動車の充電システムが挙げられる。この場合、非接触で伝送された電力がバッテリに供給される。 A non-contact power supply system that transmits power in a non-contact (wireless) manner is known. The non-contact power supply system includes a power transmission device including a power transmission coil and a power reception device including a power reception coil, and realizes non-contact power transmission by utilizing electromagnetic induction or magnetic field resonance between the coils. Examples of the application destination of this non-contact power supply system include a charging system for an electric vehicle. In this case, the non-contact transmitted power is supplied to the battery.

バッテリには、直流信号が供給される必要がある。しかし、非接触給電システムにおける信号変換及び信号処理によって、直流信号にリップル（変動）が発生してしまうことがある。このようなリップルは除去されることが望ましい。例えば、特許文献１には、受電コイルによって受け取られる電力に発生するリップルを、送電コイルの電圧を制御することにより低減する技術が記載されている。特許文献１に記載の技術では、送受電コイルの周囲に発生する電磁界の強度を抑制するために、送電コイルに供給される電力の周波数を拡散することによって生じたリップルを除去対象としている。 A DC signal needs to be supplied to the battery. However, signal conversion and signal processing in the non-contact power supply system may cause ripples (fluctuations) in the DC signal. It is desirable to eliminate such ripples. For example, Patent Document 1 describes a technique for reducing the ripple generated in the electric power received by the power receiving coil by controlling the voltage of the power transmission coil. In the technique described in Patent Document 1, in order to suppress the strength of the electromagnetic field generated around the power transmission / reception coil, the ripple generated by diffusing the frequency of the power supplied to the power transmission coil is targeted for removal.

また、非接触給電システムにおける伝送電力の制御として、特許文献２に記載されているように、第１フィードバック制御（第１特性値に基づくフィードバック制御）と指令値補正制御（第２特性値に基づく補正フィードバック制御）とを組み合わせることが知られている。 Further, as the control of the transmission power in the non-contact power supply system, as described in Patent Document 2, the first feedback control (feedback control based on the first characteristic value) and the command value correction control (based on the second characteristic value). It is known to be combined with correction feedback control).

特開２０１５−３３３１６号公報JP-A-2015-33316 特開２０１５−８９２２１号公報JP-A-2015-89221

ここで、送電装置は、送電コイルに供給される高周波交流電力を商用系統等の交流電力から生成する場合がある。この場合、送電装置では、交流電圧を全波整流し、全波整流された電圧を昇圧することにより、直流電圧が生成される。しかし、交流電圧のゼロクロス点付近では、電圧は昇圧されにくいので、一時的に直流電圧が低下し、直流電圧にリップルが生じてしまうおそれがある。直流電圧にリップルが生じることにより、負荷に供給される直流電流（直流信号）が一時的に低下し、負荷に供給される直流電流（直流信号）にもリップルが生じることがある。 Here, the power transmission device may generate high-frequency AC power supplied to the power transmission coil from AC power of a commercial system or the like. In this case, the power transmission device generates a DC voltage by full-wave rectifying the AC voltage and boosting the full-wave rectified voltage. However, since the voltage is not easily boosted near the zero crossing point of the AC voltage, the DC voltage may temporarily drop and ripple may occur in the DC voltage. When the DC voltage is rippled, the DC current (DC signal) supplied to the load is temporarily reduced, and the DC current (DC signal) supplied to the load may also be rippled.

本開示は、交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルを低減可能な送電装置及び非接触給電システムを提供する。 The present disclosure provides a power transmission device and a non-contact power supply system capable of reducing ripples generated in a load current due to zero crossing of AC power voltage.

本開示の一側面に係る送電装置は、受電装置に非接触で電力を供給するための装置である。この送電装置は、交流電源から供給される第１交流電力を直流電力に変換する電力変換器と、直流電力の電流を検出する第１検出器と、上記電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成器と、フィードバック信号に基づいて、受電装置に供給する電力のフィードバック制御を行う制御器と、を備える。フィードバック信号生成器は、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して電流に生じるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、上記電流、及びキャンセル波形に基づいて、フィードバック信号を生成する。 The power transmission device according to one aspect of the present disclosure is a device for supplying electric power to a power receiving device in a non-contact manner. This power transmission device generates a feedback signal based on the power converter that converts the first AC power supplied from the AC power source into DC power, the first detector that detects the current of DC power, and the above current. It includes a feedback signal generator and a controller that performs feedback control of power supplied to a power receiving device based on the feedback signal. The feedback signal generator generates a cancel waveform for reducing the ripple generated in the current due to the zero crossing of the voltage of the first AC power, and generates a feedback signal based on the current and the cancel waveform.

この送電装置では、電力変換器によって第１交流電力が直流電力に変換される。この直流電力の電流には、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因するリップルが生じ得る。送電装置では、直流電力の電流が検出され、直流電力の電流のリップルを低減するためのキャンセル波形が生成され、検出された電流、及びキャンセル波形に基づいて、フィードバック信号が生成される。このため、フィードバック信号では、リップルが低減され得る。そして、リップルが低減されたフィードバック信号に基づいて、受電装置に供給する電力のフィードバック制御が行われる。これにより、直流電力の電流の変更に伴う受電装置に供給される電力の変化がなくなり、負荷に供給される負荷電流の電流量を安定化することが可能となる。その結果、交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルを低減することが可能となる。 In this power transmission device, the first AC power is converted into DC power by the power converter. Ripple due to the zero crossing of the voltage of the first AC power may occur in the current of this DC power. In the power transmission device, the DC power current is detected, a cancel waveform for reducing the ripple of the DC power current is generated, and a feedback signal is generated based on the detected current and the cancel waveform. Therefore, the feedback signal can reduce ripple. Then, based on the feedback signal with reduced ripple, feedback control of the power supplied to the power receiving device is performed. As a result, the change in the power supplied to the power receiving device due to the change in the DC power current is eliminated, and the current amount of the load current supplied to the load can be stabilized. As a result, it is possible to reduce the ripple generated in the load current due to the zero crossing of the AC power voltage.

フィードバック信号生成器は、電流を反転することによってキャンセル波形を生成してもよい。この場合、キャンセル波形の生成処理を簡易化することができる。 The feedback signal generator may generate a cancel waveform by inverting the current. In this case, the process of generating the cancel waveform can be simplified.

フィードバック信号生成器は、第１交流電力に基づいてキャンセル波形を生成してもよい。この場合、検出された直流電力の電流に対して、ギャップ変動及び過渡応答等の周波数成分に影響を与えることなく、リップルを低減することが可能となる。 The feedback signal generator may generate a cancel waveform based on the first AC power. In this case, it is possible to reduce the ripple of the detected DC power current without affecting the frequency components such as gap fluctuation and transient response.

フィードバック信号生成器は、電流を反転することによってキャンセル波形を生成する第１生成部と、第１交流電力に基づいてキャンセル波形を生成する第２生成部と、第１生成部によって生成されたキャンセル波形及び第２生成部によって生成されたキャンセル波形のいずれかを選択して出力する選択部と、を備えてもよい。この場合、キャンセル波形の生成方法を選択することができる。 The feedback signal generator has a first generation unit that generates a cancellation waveform by inverting the current, a second generation unit that generates a cancellation waveform based on the first AC power, and a cancellation unit generated by the first generation unit. A selection unit that selects and outputs either a waveform or a cancel waveform generated by the second generation unit may be provided. In this case, the method of generating the cancel waveform can be selected.

フィードバック信号生成器は、ゼロクロスに起因して直流電力の電圧に生じるリップルに応じた補正用波形に基づいて、キャンセル波形を補正してもよい。直流電力の電圧には、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因するリップルが生じ得る。このリップルによって、受電装置に供給する電力にリップルが生じ、さらに負荷電流にもリップルが生じる。これに対し、直流電力の電圧に生じるリップルに応じた補正用波形によってキャンセル波形が補正され、フィードバック信号が生成される。このフィードバック信号に基づいて、受電装置に供給する電力のフィードバック制御が行われることにより、受電装置に供給する電力のリップルを低減することが可能となる。その結果、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルをさらに低減することが可能となる。 The feedback signal generator may correct the cancel waveform based on the correction waveform according to the ripple generated in the voltage of the DC power due to the zero cross. The voltage of DC power may have ripples due to the zero crossing of the voltage of the first AC power. Due to this ripple, the power supplied to the power receiving device is rippled, and the load current is also rippled. On the other hand, the cancellation waveform is corrected by the correction waveform corresponding to the ripple generated in the voltage of the DC power, and the feedback signal is generated. By performing feedback control of the power supplied to the power receiving device based on this feedback signal, it is possible to reduce the ripple of the power supplied to the power receiving device. As a result, it is possible to further reduce the ripple generated in the load current due to the zero crossing of the voltage of the first AC power.

上述の送電装置は、負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報を受電装置から受信する第１通信器をさらに備えてもよい。フィードバック信号生成器は、リップル情報に基づいて、キャンセル波形を補正してもよい。この場合、負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報に基づいて、キャンセル波形が補正される。このように、実際に負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに応じて、キャンセル波形を補正できるので、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルをさらに確実に低減することが可能となる。 The power transmission device described above may further include a first communication device that receives ripple information regarding the load voltage, load current, or ripple of the load power supplied to the load from the power receiving device. The feedback signal generator may correct the cancel waveform based on the ripple information. In this case, the cancel waveform is corrected based on the ripple information regarding the ripple of the load voltage, load current, or load power supplied to the load. In this way, since the cancellation waveform can be corrected according to the load voltage, load current, or load power ripple that is actually supplied to the load, the ripple that occurs in the load current due to the zero crossing of the first AC power voltage. Can be reduced more reliably.

本開示の別の側面に係る非接触給電システムは、上述の送電装置と、受電装置と、を備える。受電装置は、負荷電圧、負荷電流又は負荷電力を検出する第２検出器と、第２検出器によって測定された負荷電圧、負荷電流又は負荷電力に基づいてリップル情報を生成する第２制御器と、リップル情報を送電装置に送る第２通信器と、を備える。 A non-contact power supply system according to another aspect of the present disclosure includes the above-mentioned power transmission device and power receiving device. The power receiving device includes a second detector that detects the load voltage, load current, or load power, and a second controller that generates ripple information based on the load voltage, load current, or load power measured by the second detector. , A second communication device that sends ripple information to the power transmission device.

この非接触給電システムにおいても、フィードバック制御を安定化することができ、負荷に供給される負荷電流の電流量を安定化することが可能となる。また、非接触給電システムでは、負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報に基づいて、キャンセル波形が補正される。このように、実際に負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに応じて、キャンセル波形を補正できるので、第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルをさらに確実に低減することが可能となる。 Even in this non-contact power supply system, the feedback control can be stabilized, and the amount of the load current supplied to the load can be stabilized. Further, in the non-contact power feeding system, the cancel waveform is corrected based on the ripple information regarding the ripple of the load voltage, the load current, or the load power supplied to the load. In this way, since the cancellation waveform can be corrected according to the load voltage, load current, or load power ripple that is actually supplied to the load, the ripple that occurs in the load current due to the zero crossing of the first AC power voltage. Can be reduced more reliably.

本開示によれば、交流電力の電圧のゼロクロスに起因して負荷電流に生じるリップルを低減することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce the ripple generated in the load current due to the zero crossing of the voltage of the AC power.

一実施形態に係る送電装置及び非接触給電システムの適用例を示す図である。It is a figure which shows the application example of the power transmission apparatus and the non-contact power supply system which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る非接触給電システムの回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the non-contact power supply system which concerns on one Embodiment. フィードバック制御に関する概略図である。It is the schematic about the feedback control. リップルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating ripple. 第１実施形態に係る非接触給電システムにおける第１検出器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st detector and FB signal generator in the non-contact power supply system which concerns on 1st Embodiment. 図２の非接触給電システムの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the non-contact power supply system of FIG. 第２実施形態に係る非接触給電システムにおける第１検出器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st detector and FB signal generator in the non-contact power supply system which concerns on 2nd Embodiment. 第１変形例の非接触給電システムの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation of the non-contact power feeding system of 1st modification. 第１実施形態に係る非接触給電システムの第２変形例における第１検出器、第１制御器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st detector, 1st controller and FB signal generator in the 2nd modification of the non-contact power feeding system which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る非接触給電システムの第２変形例における第１検出器、第１制御器及びＦＢ信号生成器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st detector, 1st controller and FB signal generator in the 2nd modification of the non-contact power feeding system which concerns on 2nd Embodiment.

以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate description is omitted.

図１は、一実施形態に係る送電装置及び非接触給電システムの適用例を示す図である。図１に示されるように、非接触給電システム１は、送電装置２と受電装置３とを備えており、送電装置２から受電装置３に電力を供給するためのシステムである。送電装置２及び受電装置３は、例えば上下方向に離間している。送電装置２は、例えば駐車場等に設置されている。受電装置３は、例えば電気自動車ＥＶに搭載されている。非接触給電システム１は、駐車場等に到着した電気自動車ＥＶに対し、磁界共鳴方式又は電磁誘導方式等のコイル間の磁気結合を利用して、電力を供給するように構成されている。なお、非接触給電方式は、磁気結合を利用したものに限らず、例えば、電界共鳴方式であってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing an application example of a power transmission device and a non-contact power supply system according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the non-contact power supply system 1 includes a power transmission device 2 and a power reception device 3, and is a system for supplying power from the power transmission device 2 to the power reception device 3. The power transmitting device 2 and the power receiving device 3 are separated from each other in the vertical direction, for example. The power transmission device 2 is installed in, for example, a parking lot. The power receiving device 3 is mounted on, for example, an electric vehicle EV. The non-contact power supply system 1 is configured to supply electric power to an electric vehicle EV arriving at a parking lot or the like by utilizing magnetic coupling between coils such as a magnetic field resonance method or an electromagnetic induction method. The non-contact power feeding method is not limited to the one using magnetic coupling, and may be, for example, an electric field resonance method.

送電装置２は、非接触給電のための電力を供給する装置である。送電装置２は、電源ＰＳ（図２参照）によって供給された電力から所望の交流電力を生成し、受電装置３に送る。送電装置２は、例えば駐車場等の路面Ｒに設置される。送電装置２は、例えば駐車場等の路面Ｒから上方に突出するように設けられた第１コイル装置４（送電コイル装置）を備えている。第１コイル装置４は、第１コイル２１（図２参照）を含み、例えば扁平な錘台状又は直方体状をなしている。送電装置２は、電源ＰＳから所望の交流電力を生成する。生成された交流電力が第１コイル装置４に送られることによって、第１コイル装置４は磁束を発生させる。 The power transmission device 2 is a device that supplies electric power for non-contact power supply. The power transmission device 2 generates a desired AC power from the power supplied by the power source PS (see FIG. 2) and sends it to the power receiving device 3. The power transmission device 2 is installed on a road surface R such as a parking lot. The power transmission device 2 includes a first coil device 4 (power transmission coil device) provided so as to project upward from a road surface R such as a parking lot. The first coil device 4 includes a first coil 21 (see FIG. 2), and has, for example, a flat weight stand shape or a rectangular parallelepiped shape. The power transmission device 2 generates desired AC power from the power source PS. The generated AC power is sent to the first coil device 4, so that the first coil device 4 generates a magnetic flux.

受電装置３は、送電装置２から電力を受け取り、負荷Ｌ（図２参照）に電力を供給する装置である。受電装置３は、例えば電気自動車ＥＶに搭載される。受電装置３は、例えば電気自動車ＥＶの車体（シャーシ等）の底面に取り付けられた第２コイル装置５（受電コイル装置）を備えている。第２コイル装置５は、第２コイル３１（図２参照）を含み、電力供給時において第１コイル装置４と上下方向に離間して対向する。第２コイル装置５は、例えば扁平な錘台状又は直方体状をなしている。第１コイル装置４で発生した磁束が第２コイル装置５に鎖交することによって、第２コイル装置５は誘導電流を発生させる。これにより、第２コイル装置５は、非接触（ワイヤレス）で第１コイル装置４からの電力を受け取る。第２コイル装置５が受け取った電力は、負荷Ｌに供給される。 The power receiving device 3 is a device that receives power from the power transmitting device 2 and supplies power to the load L (see FIG. 2). The power receiving device 3 is mounted on, for example, an electric vehicle EV. The power receiving device 3 includes, for example, a second coil device 5 (power receiving coil device) attached to the bottom surface of a vehicle body (chassis or the like) of an electric vehicle EV. The second coil device 5 includes the second coil 31 (see FIG. 2) and faces the first coil device 4 in the vertical direction at the time of power supply. The second coil device 5 has, for example, a flat weight stand shape or a rectangular parallelepiped shape. The magnetic flux generated by the first coil device 4 interlinks with the second coil device 5, so that the second coil device 5 generates an induced current. As a result, the second coil device 5 receives the electric power from the first coil device 4 in a non-contact manner (wirelessly). The electric power received by the second coil device 5 is supplied to the load L.

図２を参照して、一実施形態に係る非接触給電システム１の回路構成を詳細に説明する。図２は、一実施形態に係る非接触給電システム１の回路ブロック図である。図２に示されるように、非接触給電システム１は、電源ＰＳから交流電力Ｐａｃ１（第１交流電力）を受け、負荷Ｌに負荷電力Ｐｏｕｔを供給するシステムである。電源ＰＳは、商用電源等の交流電源であり、送電装置２に交流電力Ｐａｃ１を供給する。交流電力Ｐａｃ１の周波数は、例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。負荷Ｌは、バッテリ等の直流負荷であってもよく、モータ等の交流負荷であってもよい。 The circuit configuration of the non-contact power supply system 1 according to the embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit block diagram of the non-contact power supply system 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the non-contact power supply system 1 is a system that receives AC power Pac1 (first AC power) from the power source PS and supplies the load power Pout to the load L. The power source PS is an AC power source such as a commercial power source, and supplies the AC power Pac1 to the power transmission device 2. The frequency of the AC power Pac1 is, for example, 50 Hz or 60 Hz. The load L may be a DC load such as a battery or an AC load such as a motor.

送電装置２は、電源ＰＳから交流電力Ｐａｃ１を供給される。送電装置２は、第１コイル２１と、第１変換器２２と、第１検出器２３と、第１通信器２４と、第１制御器２５と、ＦＢ信号生成器２８（フィードバック信号生成器）と、を備えている。 The power transmission device 2 is supplied with AC power Pac1 from the power source PS. The power transmission device 2 includes a first coil 21, a first converter 22, a first detector 23, a first communication device 24, a first controller 25, and an FB signal generator 28 (feedback signal generator). And have.

第１変換器２２は、電源ＰＳから供給される交流電力Ｐａｃ１を、所望の交流電力Ｐａｃ２に変換し、変換した交流電力Ｐａｃ２を第１コイル２１に供給する回路である。第１変換器２２は、例えば、後述の周波数制御、位相シフト制御、及び直流電力Ｐｄｃの電圧制御によって交流電力Ｐａｃ２の大きさを変更することができる。第１変換器２２は、電力変換器２６と、直流交流変換器（DC/AC converter）２７と、を備えている。 The first converter 22 is a circuit that converts the AC power Pac1 supplied from the power supply PS into a desired AC power Pac2 and supplies the converted AC power Pac2 to the first coil 21. The first converter 22 can change the magnitude of the AC power Pac2 by, for example, frequency control, phase shift control, and voltage control of the DC power Pdc, which will be described later. The first converter 22 includes a power converter 26 and a DC / AC converter 27.

電力変換器２６は、電源ＰＳから供給された交流電力Ｐａｃ１を直流電力Ｐｄｃに変換する交流直流変換器（AC/DC converter）である。電力変換器２６は、例えば整流回路である。整流回路は、ダイオード等の整流素子で構成されてもよいし、トランジスタ等のスイッチング素子によって構成されてもよい。電力変換器２６は、ＰＦＣ（Power Factor Correction）機能及び昇降圧機能をさらに有していてもよい。第１変換器２２は、電力変換器２６の出力に設けられた直流直流変換器（DC/DC converter）をさらに備えていてもよい。電力変換器２６は、第１制御器２５によって直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさを変更するように制御される。電力変換器２６は、例えば、パルス幅変調で直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさを変更する。電力変換器２６は、変換した直流電力Ｐｄｃを直流交流変換器２７に供給する。 The power converter 26 is an AC / DC converter that converts the AC power Pac1 supplied from the power supply PS into the DC power Pdc. The power converter 26 is, for example, a rectifier circuit. The rectifier circuit may be composed of a rectifying element such as a diode or a switching element such as a transistor. The power converter 26 may further have a PFC (Power Factor Correction) function and a buck-boost function. The first converter 22 may further include a DC / DC converter provided at the output of the power converter 26. The power converter 26 is controlled by the first controller 25 so as to change the magnitude of the voltage Vdc of the DC power Pdc. The power converter 26 changes the magnitude of the voltage Vdc of the DC power Pdc by, for example, pulse width modulation. The power converter 26 supplies the converted DC power Pdc to the DC AC converter 27.

直流交流変換器２７は、電力変換器２６によって変換された直流電力Ｐｄｃを交流電力Ｐａｃ２に変換する。交流電力Ｐａｃ２の周波数は、例えば８１．３８ｋＨｚ〜９０ｋＨｚである。直流交流変換器２７は、例えばインバータ回路である。第１変換器２２は、直流交流変換器２７の出力に設けられたトランスをさらに備えていてもよい。直流交流変換器２７は、第１制御器２５によって交流電力Ｐａｃ２の大きさを変更するように制御される。直流交流変換器２７は、変換した交流電力Ｐａｃ２を第１コイル２１に供給する。 The DC AC converter 27 converts the DC power Pdc converted by the power converter 26 into the AC power Pac2. The frequency of the AC power Pac2 is, for example, 81.38 kHz to 90 kHz. The DC / AC converter 27 is, for example, an inverter circuit. The first converter 22 may further include a transformer provided at the output of the DC / AC converter 27. The DC AC converter 27 is controlled by the first controller 25 so as to change the magnitude of the AC power Pac2. The DC AC converter 27 supplies the converted AC power Pac2 to the first coil 21.

第１コイル２１は、受電装置３に非接触で給電するためのコイルである。第１コイル２１は、第１変換器２２から交流電力Ｐａｃ２が供給されることによって、磁束を発生する。第１コイル２１と第１変換器２２との間には、キャパシタ及びインダクタ（例えば、リアクトル）が接続されていてもよい。 The first coil 21 is a coil for supplying power to the power receiving device 3 in a non-contact manner. The first coil 21 generates magnetic flux by supplying AC power Pac2 from the first converter 22. A capacitor and an inductor (for example, a reactor) may be connected between the first coil 21 and the first converter 22.

第１検出器２３は、直流電力Ｐｄｃに関する測定値を取得するための回路を含む。直流電力Ｐｄｃに関する測定値を取得するための回路は、例えば、電圧センサ、電流センサ、又はその組み合わせである。第１検出器２３は、直流電力Ｐｄｃ、直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃ又は直流電力Ｐｄｃの電流Ｉｄｃを測定する。第１検出器２３は、取得した測定値をＦＢ信号生成器２８に出力する。 The first detector 23 includes a circuit for acquiring a measured value with respect to the DC power Pdc. The circuit for acquiring the measured value with respect to the DC power Pdc is, for example, a voltage sensor, a current sensor, or a combination thereof. The first detector 23 measures the DC power Pdc, the voltage Vdc of the DC power Pdc, or the current Idc of the DC power Pdc. The first detector 23 outputs the acquired measured value to the FB signal generator 28.

第１通信器２４は、後述する受電装置３の第２通信器３４と無線で通信を行うための回路である。第１通信器２４は、例えば、電波を利用する通信方式用のアンテナ、光信号を利用する通信方式用の発光素子及び受光素子である。第１通信器２４は、受電装置３から受信した情報を第１制御器２５に出力する。 The first communication device 24 is a circuit for wirelessly communicating with the second communication device 34 of the power receiving device 3 described later. The first communication device 24 is, for example, an antenna for a communication method using radio waves, a light emitting element for a communication method using an optical signal, and a light receiving element. The first communication device 24 outputs the information received from the power receiving device 3 to the first controller 25.

第１制御器２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＤＳＰ（Digital SignalProcessor）等の処理装置である。第１制御器２５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び送電装置２の各部と接続するインターフェース回路等を有してもよい。 The first controller 25 is a processing device such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor). The first controller 25 may have a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an interface circuit for connecting to each part of the power transmission device 2, and the like.

第１制御器２５は、第１フィードバック制御（フィードバック制御）として、第１電力測定値（後述）及び第１電力指令値（後述）に基づいて、第１電力測定値（交流電力Ｐａｃ２）が第１電力指令値に近づくように第１変換器２２を制御する電力制御を行う。第１制御器２５は、ＦＢ信号生成器２８によって生成されたＦＢ信号（フィードバック信号）に基づいて、第１フィードバック制御を行う。第１フィードバック制御の詳細については後述する。 In the first controller 25, as the first feedback control (feedback control), the first power measurement value (AC power Pac2) is the first based on the first power measurement value (described later) and the first power command value (described later). 1 Power control is performed to control the first converter 22 so as to approach the power command value. The first controller 25 performs the first feedback control based on the FB signal (feedback signal) generated by the FB signal generator 28. The details of the first feedback control will be described later.

なお、第１制御器２５は、第１フィードバック制御と併せて、第１電力指令値を補正するための指令値補正制御を行ってもよい。第１制御器２５は、指令値補正制御として、第１通信器２４を介して受電装置３から受信した第２電力測定値（後述）及び第２電力指令値（後述）に基づいて、第２電力測定値（負荷電力Ｐｏｕｔ）が第２電力指令値に近づくように第１変換器２２を制御する電力制御を行う。指令値補正制御の詳細については後述する。 The first controller 25 may perform command value correction control for correcting the first power command value in addition to the first feedback control. The first controller 25 receives a second power measurement value (described later) and a second power command value (described later) from the power receiving device 3 via the first communication device 24 as command value correction control. Power control is performed to control the first converter 22 so that the measured power value (load power Pout) approaches the second power command value. The details of the command value correction control will be described later.

第１制御器２５は、電力制御として、第１変換器２２を制御することによって、交流電力Ｐａｃ２の大きさを制御し、負荷Ｌに供給される負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを制御する。電力制御は、周波数制御、位相シフト制御、及び直流電力Ｐｄｃの電圧制御の少なくとも１つを用いて行われる。各制御において、交流電力Ｐａｃ２の大きさを制御するための電力制御パラメータが変更される。 The first controller 25 controls the magnitude of the AC power Pac2 and controls the magnitude of the load power Pout supplied to the load L by controlling the first converter 22 as the power control. The power control is performed using at least one of frequency control, phase shift control, and voltage control of DC power Pdc. In each control, the power control parameter for controlling the magnitude of the AC power Pac2 is changed.

第１制御器２５は、交流電力Ｐａｃ２の周波数ｆを変更することによって、交流電力Ｐａｃ２及び負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを変更する周波数制御を実施する。周波数制御における上述の電力制御パラメータは、直流交流変換器２７（インバータ回路）の駆動周波数ｆである。交流電力Ｐａｃ２の周波数とは、第１変換器２２から出力される交流電流又は交流電圧の周波数である。 The first controller 25 implements frequency control for changing the magnitudes of the AC power Pac2 and the load power Pout by changing the frequency f of the AC power Pac2. The above-mentioned power control parameter in frequency control is the drive frequency f of the DC / AC converter 27 (inverter circuit). The frequency of the AC power Pac2 is the frequency of the AC current or AC voltage output from the first converter 22.

第１制御器２５は、直流交流変換器２７（インバータ回路）のオン期間を変更することによって、交流電力Ｐａｃ２及び負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを変更する位相シフト制御を実施する。例えば、直流交流変換器２７がインバータ回路である場合には、第１制御器２５は、インバータ回路に含まれる複数のスイッチング素子への駆動信号の供給時間を調整して、各スイッチング素子のオン期間を変更する。位相シフト制御における上述の電力制御パラメータは、インバータ回路のオン期間である。 The first controller 25 implements phase shift control for changing the magnitudes of the AC power Pac2 and the load power Pout by changing the ON period of the DC AC converter 27 (inverter circuit). For example, when the DC / AC converter 27 is an inverter circuit, the first controller 25 adjusts the supply time of drive signals to a plurality of switching elements included in the inverter circuit, and turns on each switching element. To change. The power control parameter described above in phase shift control is the on-period of the inverter circuit.

第１制御器２５は、直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさを変更することによって、交流電力Ｐａｃ２及び負荷電力Ｐｏｕｔの大きさを変更する電圧制御を実施する。直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの変更は、例えば上述の電力変換器２６が有する昇降圧機能を利用して行われる。直流電力Ｐｄｃの制御における上述の電力制御パラメータは、直流電力Ｐｄｃの電圧Ｖｄｃの大きさである。昇降圧機能は、例えば、チョッパ回路で実現され得る。 The first controller 25 implements voltage control for changing the magnitudes of the AC power Pac2 and the load power Pout by changing the magnitude of the voltage Vdc of the DC power Pdc. The voltage Vdc of the DC power Pdc is changed by using, for example, the buck-boost function of the power converter 26 described above. The above-mentioned power control parameter in the control of the DC power Pdc is the magnitude of the voltage Vdc of the DC power Pdc. The buck-boost function can be realized, for example, in a chopper circuit.

ＦＢ信号生成器２８は、第１検出器２３によって検出された電流Ｉｄｃの測定値に基づいて、ＦＢ信号を生成する。ＦＢ信号生成器２８は、ハードウェアで実現される。ハードウェアとしては、例えば、積分回路、コンパレータ、単安定マルチバイブレータ、及びオペアンプ等の組み合わせ、並びに波形発生ＩＣ（Integrated Circuit）が用いられ得る。また、ＦＢ信号生成器２８は、ＣＰＵ及びＤＳＰ等の処理装置に所定のソフトウェアを読み込ませることによって実現されてもよい。ＦＢ信号生成器２８の詳細構成については、後述する。 The FB signal generator 28 generates an FB signal based on the measured value of the current Idc detected by the first detector 23. The FB signal generator 28 is implemented in hardware. As the hardware, for example, a combination of an integrating circuit, a comparator, a monostable multivibrator, an operational amplifier, and the like, and a waveform generation IC (Integrated Circuit) can be used. Further, the FB signal generator 28 may be realized by loading predetermined software into a processing device such as a CPU and a DSP. The detailed configuration of the FB signal generator 28 will be described later.

受電装置３は、第２コイル３１と、第２変換器３２と、第２検出器３３と、第２通信器３４と、第２制御器３５と、を備えている。 The power receiving device 3 includes a second coil 31, a second converter 32, a second detector 33, a second communication device 34, and a second controller 35.

第２コイル３１は、送電装置２から非接触で供給される電力を受け取るためのコイルである。第１コイル２１によって発生された磁束が第２コイル３１に鎖交することによって、第２コイル３１に交流電力Ｐａｃ３が生じる。第２コイル３１は、交流電力Ｐａｃ３を第２変換器３２に供給する。なお、第２コイル３１と第２変換器３２との間には、キャパシタ及びインダクタ（例えば、リアクトル）が接続されていてもよい。 The second coil 31 is a coil for receiving electric power supplied from the power transmission device 2 in a non-contact manner. The magnetic flux generated by the first coil 21 interlinks with the second coil 31, so that AC power Pac3 is generated in the second coil 31. The second coil 31 supplies the AC power Pac3 to the second converter 32. A capacitor and an inductor (for example, a reactor) may be connected between the second coil 31 and the second converter 32.

第２変換器３２は、第２コイル３１が受け取った交流電力Ｐａｃ３を負荷Ｌにとって所望の負荷電力Ｐｏｕｔに変換する回路である。負荷Ｌが直流負荷である場合、第２変換器３２は、交流電力Ｐａｃ３を直流の負荷電力Ｐｏｕｔに変換する交流直流変換器（整流回路）である。この場合、第２変換器３２は、負荷Ｌにとって所望の負荷電力Ｐｏｕｔを出力するために昇降圧機能を含んでいてもよい。この昇降圧機能は、例えばチョッパ回路又はトランスで実現され得る。第２変換器３２は、交流直流変換器の入力に設けられたトランスをさらに備えていてもよい。 The second converter 32 is a circuit that converts the AC power Pac3 received by the second coil 31 into a desired load power Pout for the load L. When the load L is a DC load, the second converter 32 is an AC-DC converter (rectifier circuit) that converts the AC power Pac3 into the DC load power Pout. In this case, the second converter 32 may include a buck-boost function in order to output a load power Pout desired for the load L. This buck-boost function can be realized, for example, in a chopper circuit or a transformer. The second converter 32 may further include a transformer provided at the input of the AC / DC converter.

負荷Ｌが交流負荷である場合、第２変換器３２は、交流電力Ｐａｃ３を直流電力に変換する交流直流変換器に加えて、さらに直流交流変換器（インバータ回路）を含む。直流交流変換器は、交流直流変換器によって変換された直流電力を交流の負荷電力Ｐｏｕｔに変換する。第２変換器３２は、交流直流変換器の入力に設けられたトランスをさらに備えていてもよい。なお、第２コイル３１から供給される交流電力Ｐａｃ３が負荷Ｌにとって所望の交流電力である場合には、第２変換器３２は省略され得る。 When the load L is an AC load, the second converter 32 further includes a DC AC converter (inverter circuit) in addition to the AC / DC converter that converts the AC power Pac3 into DC power. The DC-AC converter converts the DC power converted by the AC-DC converter into the AC load power Pout. The second converter 32 may further include a transformer provided at the input of the AC / DC converter. When the AC power Pac3 supplied from the second coil 31 is the AC power desired for the load L, the second converter 32 may be omitted.

第２検出器３３は、負荷Ｌに供給される負荷電力Ｐｏｕｔに関する測定値を取得するための回路である。第２検出器３３は、負荷Ｌに供給される負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔを測定する。第２検出器３３は、例えば、電圧センサ、電流センサ、又はその組み合わせである。第２検出器３３は、取得した測定値を第２制御器３５に出力する。負荷Ｌは、第２電力指令値を第２制御器３５に出力する。第２電力指令値は、負荷Ｌに供給すべき所望の電力の大きさを示す。例えば負荷Ｌが蓄電池の場合には、第２電力指令値は、負荷ＬのＳＯＣ（State Of Charge）に応じて定められた電流、電圧、又は電力の指令値であってもよい。 The second detector 33 is a circuit for acquiring a measured value regarding the load power Pout supplied to the load L. The second detector 33 measures the load voltage Vout, the load current Iout, or the load power Pout supplied to the load L. The second detector 33 is, for example, a voltage sensor, a current sensor, or a combination thereof. The second detector 33 outputs the acquired measured value to the second controller 35. The load L outputs the second power command value to the second controller 35. The second power command value indicates the amount of power desired to be supplied to the load L. For example, when the load L is a storage battery, the second power command value may be a command value of current, voltage, or power determined according to the SOC (State Of Charge) of the load L.

第２通信器３４は、送電装置２の第１通信器２４と無線で通信を行うための回路である。第２通信器３４により、受電装置３は、送電装置２と通信可能である。第２通信器３４は、例えば、電波を利用する通信方式用のアンテナ、光信号を利用する通信方式用の発光素子及び受光素子である。第２通信器３４は、第２制御器３５から受信した情報を送電装置２に送信する。 The second communication device 34 is a circuit for wirelessly communicating with the first communication device 24 of the power transmission device 2. The power receiving device 3 can communicate with the power transmission device 2 by the second communication device 34. The second communication device 34 is, for example, an antenna for a communication method using radio waves, a light emitting element for a communication method using an optical signal, and a light receiving element. The second communication device 34 transmits the information received from the second controller 35 to the power transmission device 2.

第２制御器３５は、ＣＰＵ及びＤＳＰ等の処理装置である。第２制御器３５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び受電装置３の各部と接続するインターフェース回路等を含んでいてもよい。第２制御器３５は、第２検出器３３から受信した測定値に基づいて第２電力測定値を計算する。第２制御器３５は、第２電力測定値及び負荷Ｌから受信した第２電力指令値を第２通信器３４を介して送電装置２に送信する。 The second controller 35 is a processing device such as a CPU and a DSP. The second controller 35 may include an interface circuit or the like connected to each part of the ROM, RAM, and the power receiving device 3. The second controller 35 calculates the second power measurement value based on the measurement value received from the second detector 33. The second controller 35 transmits the second power measurement value and the second power command value received from the load L to the power transmission device 2 via the second communication device 34.

なお、例えば、送電装置２に電源ＰＳに代えて電気自動車の蓄電池が接続され、受電装置３に負荷Ｌに代えて電源ＰＳが接続されることによって、受電装置３から送電装置２に電力を伝送することも可能である。 For example, a storage battery of an electric vehicle is connected to the power transmitting device 2 instead of the power PS, and a power PS is connected to the power receiving device 3 instead of the load L to transmit power from the power receiving device 3 to the power transmitting device 2. It is also possible to do.

ここで、図３を参照して、第１フィードバック制御及び指令値補正制御を詳細に説明する。図３は、フィードバック制御に関する概略図である。図３に示されるように、第１制御器２５は、測定値計算部５１と、指令値計算部５２と、比較部５３と、比較部５４と、電力補正部５５と、を備えている。 Here, the first feedback control and the command value correction control will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram regarding feedback control. As shown in FIG. 3, the first controller 25 includes a measured value calculation unit 51, a command value calculation unit 52, a comparison unit 53, a comparison unit 54, and a power correction unit 55.

測定値計算部５１は、ＦＢ信号生成器２８から受信したＦＢ信号に基づいて第１電力測定値を計算する。第１電力測定値とは、直流交流変換器２７の損失及び第１コイル２１の損失等と、直流交流変換器２７から第１コイル２１に供給される交流電力Ｐａｃ２とを含んだ測定値である。測定値計算部５１は、計算した第１電力測定値を比較部５３に出力する。 The measured value calculation unit 51 calculates the first power measurement value based on the FB signal received from the FB signal generator 28. The first power measurement value is a measurement value including the loss of the DC AC converter 27, the loss of the first coil 21, and the AC power Pac2 supplied from the DC AC converter 27 to the first coil 21. .. The measured value calculation unit 51 outputs the calculated first power measurement value to the comparison unit 53.

指令値計算部５２は、第１通信器２４を介して受電装置３から受信した第２電力指令値に基づいて、第１電力指令値を計算する。指令値計算部５２は、電力補正部５５から受信した補正値に基づいて、第１電力指令値を補正する。指令値計算部５２は、第１電力指令値を比較部５３に出力する。なお、指令値計算部５２は、受電装置３から第２電力指令値を受信するまでは、予め設定された初期値を第１電力指令値としてもよい。 The command value calculation unit 52 calculates the first power command value based on the second power command value received from the power receiving device 3 via the first communication device 24. The command value calculation unit 52 corrects the first power command value based on the correction value received from the power correction unit 55. The command value calculation unit 52 outputs the first power command value to the comparison unit 53. The command value calculation unit 52 may use a preset initial value as the first power command value until the second power command value is received from the power receiving device 3.

比較部５３は、測定値計算部５１によって計算された第１電力測定値と、指令値計算部５２によって計算された第１電力指令値と、を比較する。そして、比較部５３は、第１電力測定値を第１電力指令値に近づかせるための電力制御パラメータを計算する。比較部５３は、計算した電力制御パラメータに基づいて電力変換器２６又は直流交流変換器２７を制御する。 The comparison unit 53 compares the first power measurement value calculated by the measurement value calculation unit 51 with the first power command value calculated by the command value calculation unit 52. Then, the comparison unit 53 calculates the power control parameter for bringing the first power measurement value closer to the first power command value. The comparison unit 53 controls the power converter 26 or the DC / AC converter 27 based on the calculated power control parameters.

比較部５４は、第１通信器２４を介して受電装置３から受信した第２電力測定値及び第２電力指令値を比較し、比較結果を電力補正部５５に出力する。比較部５４は、例えば、第２電力測定値から第２電力指令値を減算し、その減算結果を電力補正部５５に出力する。 The comparison unit 54 compares the second power measurement value and the second power command value received from the power receiving device 3 via the first communication device 24, and outputs the comparison result to the power correction unit 55. For example, the comparison unit 54 subtracts the second power command value from the second power measurement value, and outputs the subtraction result to the power correction unit 55.

電力補正部５５は、比較部５４から受信した比較結果に基づいて、第２電力測定値を第２電力指令値に近づかせるための補正値を計算する。電力補正部５５は、計算した補正値を指令値計算部５２に出力する。 The power correction unit 55 calculates a correction value for bringing the second power measurement value closer to the second power command value based on the comparison result received from the comparison unit 54. The power correction unit 55 outputs the calculated correction value to the command value calculation unit 52.

第１フィードバック制御では、第１制御器２５は、測定値計算部５１によって計算された第１電力測定値が、指令値計算部５２によって計算された第１電力指令値に、近づくように、電力制御を行う。指令値補正制御では、第１制御器２５は、受電装置３から受信した第２電力測定値が、受電装置３から受信した第２電力指令値に近づくように、第１電力指令値を補正する。 In the first feedback control, the first controller 25 powers the first controller 25 so that the first power measurement value calculated by the measurement value calculation unit 51 approaches the first power command value calculated by the command value calculation unit 52. Take control. In the command value correction control, the first controller 25 corrects the first power command value so that the second power measurement value received from the power receiving device 3 approaches the second power command value received from the power receiving device 3. ..

次に、図４を参照して、第１フィードバック制御を行う場合のリップルについて説明する。図４は、リップルを説明するための図である。 Next, with reference to FIG. 4, the ripple in the case of performing the first feedback control will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining ripple.

波形Ｗｐ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｉ２はそれぞれ、第１フィードバック制御ではなく、従来フィードバック制御（第２フィードバック制御）が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。従来フィードバック制御は、送電装置２が、負荷電力Ｐｏｕｔの情報を受電装置３から受信し、負荷電力Ｐｏｕｔが所望電力になるように第１変換器２２を制御することである。従来フィードバック制御は、例えば、特許文献２にも記載されている。 The waveform Wp2, the waveform Wv2, and the waveform Wi2 are waveforms of the AC power Pac2, the voltage Vdc, and the current Idc when the conventional feedback control (second feedback control) is performed instead of the first feedback control, respectively. In the conventional feedback control, the power transmission device 2 receives the information of the load power Pout from the power receiving device 3, and controls the first converter 22 so that the load power Pout becomes a desired power. Conventional feedback control is also described in Patent Document 2, for example.

しかし、従来フィードバック制御は、送電装置２と受電装置３との間の無線通信を必要とするので、通信の遅延時間又は通信に途切れが発生した場合に、負荷電力Ｐｏｕｔの制御が適切に行われない可能性がある。そこで、本実施形態では、送電装置２と受電装置３との間の無線通信を必要としない第１フィードバック制御が採用される。図４の波形Ｗｐ１、波形Ｗｖ１及び波形Ｗｉ１はそれぞれ、第１フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。 However, since the conventional feedback control requires wireless communication between the power transmitting device 2 and the power receiving device 3, the load power Pout is appropriately controlled when the communication delay time or the communication is interrupted. It may not be. Therefore, in the present embodiment, the first feedback control that does not require wireless communication between the power transmitting device 2 and the power receiving device 3 is adopted. The waveforms Wp1, waveform Wv1, and waveform Wi1 in FIG. 4 are waveforms of AC power Pac2, voltage Vdc, and current Idc when the first feedback control is performed, respectively.

上述のように第１フィードバック制御を行う場合、第１制御器２５は、第１フィードバック制御によって、電流Ｉｄｃに基づいて算出された第１電力測定値を、第１電力指令値に近づかせるように電力制御を行う。 When the first feedback control is performed as described above, the first controller 25 causes the first power measurement value calculated based on the current Idc to approach the first power command value by the first feedback control. Perform power control.

送電装置２では、第１変換器２２の電力変換器２６が、電源ＰＳから供給された交流電力Ｐａｃ１を全波整流し、ＰＦＣ機能及び昇降圧機能を用いて、全波整流された交流電力Ｐａｃ１から直流電力Ｐｄｃを生成する。このようにして生成された直流電力Ｐｄｃでは、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミング近傍において、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電圧Ｖｄｃの電圧値が数Ｖ程度下がることがある。電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングは、電圧Ｖａｃ１の電圧値が正の値から負の値又は負の値から正の値に切り替わるタイミングである。つまり、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングは、電圧Ｖａｃ１の電圧値が０Ｖとなるタイミングである。このようにして、図４に示されるように、電圧Ｖｄｃにリップルが生じる（波形Ｗｖ２参照）と、電流Ｉｄｃ及び交流電力Ｐａｃ２にもリップルが生じる（波形Ｗｐ２及び波形Ｗｉ２参照）。 In the power transmission device 2, the power converter 26 of the first converter 22 full-wave rectifies the AC power Pac1 supplied from the power supply PS, and uses the PFC function and the buck-boost function to fully-wave rectify the AC power Pac1. DC power Pdc is generated from. In the DC power Pdc generated in this way, the voltage value of the voltage Vdc may drop by about several V in the vicinity of the zero cross timing of the voltage Vac1 of the AC power Pac1 due to the zero cross of the voltage Vac1. The zero cross timing of the voltage Vac1 is a timing at which the voltage value of the voltage Vac1 switches from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value. That is, the zero cross timing of the voltage Vac1 is the timing at which the voltage value of the voltage Vac1 becomes 0V. In this way, as shown in FIG. 4, when the voltage Vdc is rippled (see waveform Wv2), the current Idc and AC power Pac2 are also rippled (see waveform Wp2 and waveform Wi2).

直流交流変換器２７の入力にキャパシタが設けられていることから、電力変換器２６から受電装置３側を見たインピーダンスは容量性となる。このため、電流Ｉｄｃの位相は電圧Ｖｄｃの位相に対して９０度進んでいる。このような状況で第１フィードバック制御が行われると、図４に示されるように、第１制御器２５は、電流Ｉｄｃに基づいて算出された第１電力測定値を、第１電力指令値に近づけるために、電流Ｉｄｃのリップルを低減するような電力制御を行う（波形Ｗｉ１参照）。 Since a capacitor is provided at the input of the DC / AC converter 27, the impedance seen from the power converter 26 on the power receiving device 3 side is capacitive. Therefore, the phase of the current Idc is advanced by 90 degrees with respect to the phase of the voltage Vdc. When the first feedback control is performed in such a situation, as shown in FIG. 4, the first controller 25 converts the first power measurement value calculated based on the current Idc into the first power command value. In order to bring it closer, power control is performed so as to reduce the ripple of the current Idc (see waveform Wi1).

この電力制御によって、電圧Ｖｄｃは影響を受けない（波形Ｗｖ１参照）。しかし、電流Ｉｄｃの位相は交流電力Ｐａｃ２の位相に対しても９０度進んでいるので、電流Ｉｄｃのリップルを低減する電力制御が行われた結果、電流Ｉｄｃを小さくするように電力制御している期間では、交流電力Ｐａｃ２が平均電力よりも低下され、電流Ｉｄｃを大きくするように電力制御している期間では、交流電力Ｐａｃ２が平均電力よりも増加される（波形Ｗｐ１参照）。これにより、交流電力Ｐａｃ２が安定しなくなり、負荷電流Ｉｏｕｔのリップルが増大してしまう。 The voltage Vdc is not affected by this power control (see waveform Wv1). However, since the phase of the current Idc is advanced by 90 degrees with respect to the phase of the AC power Pac2, the power is controlled so as to reduce the current Idc as a result of the power control for reducing the ripple of the current Idc. In the period, the AC power Pac2 is lower than the average power, and in the period in which the power is controlled so as to increase the current Idc, the AC power Pac2 is increased than the average power (see waveform Wp1). As a result, the AC power Pac2 becomes unstable, and the ripple of the load current Iout increases.

そこで、交流電力Ｐａｃ２を安定化させるために、ＦＢ信号生成器２８は、電流Ｉｄｃのリップルが低減されたＦＢ信号を生成する。以下、ＦＢ信号生成器２８の構成について説明を行う。 Therefore, in order to stabilize the AC power Pac2, the FB signal generator 28 generates an FB signal in which the ripple of the current Idc is reduced. Hereinafter, the configuration of the FB signal generator 28 will be described.

（第１実施形態）
図５を参照して、第１実施形態に係る非接触給電システム１におけるＦＢ信号生成器の構成を詳細に説明する。図５は、第１実施形態に係る非接触給電システム１における第１検出器２３及びＦＢ信号生成器２８の構成を示すブロック図である。 (First Embodiment)
The configuration of the FB signal generator in the non-contact power supply system 1 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configurations of the first detector 23 and the FB signal generator 28 in the non-contact power supply system 1 according to the first embodiment.

図５に示されるように、ＦＢ信号生成器２８は、第１検出器２３の電流センサ２３ｉによって検出された電流Ｉｄｃの測定値を受信する。この測定値には、上述の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルが生じている。ＦＢ信号生成器２８は、キャンセル波形生成部６１と、合成部６２と、を備えている。 As shown in FIG. 5, the FB signal generator 28 receives the measured value of the current Idc detected by the current sensor 23i of the first detector 23. Ripple due to the zero cross of the voltage Vac1 described above occurs in this measured value. The FB signal generator 28 includes a cancel waveform generator 61 and a synthesizer 62.

キャンセル波形生成部６１は、電流Ｉｄｃの測定値におけるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、キャンセル波形を合成部６２に出力する。キャンセル波形は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電流Ｉｄｃに生じるリップルを低減するための波形である。キャンセル波形は、例えば、電流Ｉｄｃに生じるリップルを反転した成分を有する。キャンセル波形生成部６１は、波形生成部６３と、反転部６４と、キャパシタ６５と、を備えている。 The cancel waveform generation unit 61 generates a cancel waveform for reducing the ripple in the measured value of the current Idc, and outputs the cancel waveform to the synthesis unit 62. The cancel waveform is a waveform for reducing the ripple generated in the current Idc due to the zero cross of the voltage Vac1. The cancel waveform has, for example, a component in which the ripple generated in the current Idc is inverted. The cancel waveform generation unit 61 includes a waveform generation unit 63, an inversion unit 64, and a capacitor 65.

波形生成部６３は、電流Ｉｄｃの測定値を受信し、この測定値の波形に基づいて、リップル波形を生成する。リップル波形は、電流Ｉｄｃに生じるリップルと同様の成分を有する。具体的には、波形生成部６３は、電流Ｉｄｃの測定値の波形をリップル波形とする。波形生成部６３は、リップル波形を反転部６４に出力する。波形生成部６３は、ハードウェアで実現されてもよく、ソフトウェアで実現されてもよい。なお、キャンセル波形生成部６１は、波形生成部６３を備える代わりに、第１検出器２３と反転部６４とが直接接続され、電流センサ２３ｉからの電流Ｉｄｃの測定値が反転部６４に直接入力される構成を備えてもよい。 The waveform generation unit 63 receives the measured value of the current Idc and generates a ripple waveform based on the waveform of the measured value. The ripple waveform has a component similar to the ripple generated in the current Idc. Specifically, the waveform generation unit 63 uses the waveform of the measured value of the current Idc as a ripple waveform. The waveform generation unit 63 outputs the ripple waveform to the inversion unit 64. The waveform generation unit 63 may be realized by hardware or software. The cancel waveform generation unit 61 is not provided with the waveform generation unit 63, but the first detector 23 and the inversion unit 64 are directly connected, and the measured value of the current Idc from the current sensor 23i is directly input to the inversion unit 64. May be provided.

反転部６４は、波形生成部６３によって生成されたリップル波形を反転する。反転部６４は、反転したリップル波形をキャパシタ６５に出力する。反転部６４は、オペアンプ等のハードウェアで実現されてもよく、ソフトウェアで実現されてもよい。リップル波形が反転された信号は、例えば、波形生成部６３からのリップル波形をオペアンプの反転入力端子に入力することにより、反転部６４から出力される。 The inversion unit 64 inverts the ripple waveform generated by the waveform generation unit 63. The inverting unit 64 outputs the inverted ripple waveform to the capacitor 65. The inverting unit 64 may be realized by hardware such as an operational amplifier, or may be realized by software. The signal in which the ripple waveform is inverted is output from the inversion unit 64, for example, by inputting the ripple waveform from the waveform generation unit 63 to the inverting input terminal of the operational amplifier.

キャパシタ６５は、カップリングキャパシタとして機能する。キャパシタ６５は、反転部６４によって反転されたリップル波形から直流成分（ＤＣ成分）を除去し、交流成分（ＡＣ成分）をキャンセル波形として合成部６２に出力する。キャパシタ６５に代えて、反転部６４によって反転されたリップル波形から直流成分を除去する機能がソフトウェアによって実現されてもよい。 The capacitor 65 functions as a coupling capacitor. The capacitor 65 removes the DC component (DC component) from the ripple waveform inverted by the inverting unit 64, and outputs the AC component (AC component) as a cancel waveform to the synthesis unit 62. Instead of the capacitor 65, the function of removing the DC component from the ripple waveform inverted by the inverting unit 64 may be realized by software.

合成部６２は、電流Ｉｄｃの測定値と、キャンセル波形生成部６１によって生成されたキャンセル波形と、を合成し、ＦＢ信号を生成する。合成部６２は、例えば、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形を重畳（加算）することによってＦＢ信号を生成する。合成部６２は、ＦＢ信号を測定値計算部５１に出力する。合成部６２は、オペアンプ等のハードウェアで実現されてもよく、ソフトウェアで実現されてもよい。 The synthesizing unit 62 synthesizes the measured value of the current Idc and the canceling waveform generated by the canceling waveform generating unit 61 to generate an FB signal. The synthesis unit 62 generates an FB signal by superimposing (adding) a cancel waveform on the measured value of the current Idc, for example. The synthesis unit 62 outputs the FB signal to the measurement value calculation unit 51. The synthesis unit 62 may be realized by hardware such as an operational amplifier, or may be realized by software.

このように、ＦＢ信号生成器２８は、第１検出器２３によって検出された電流Ｉｄｃの測定値を反転し、その交流成分を取り出すことによってキャンセル波形を生成する。そして、ＦＢ信号生成器２８は、電流Ｉｄｃの測定値、及びキャンセル波形に基づいて、ＦＢ信号を生成する。 In this way, the FB signal generator 28 inverts the measured value of the current Idc detected by the first detector 23, and generates a cancel waveform by extracting the AC component thereof. Then, the FB signal generator 28 generates an FB signal based on the measured value of the current Idc and the cancel waveform.

次に、図５及び図６を参照して、非接触給電システム１の作用効果を説明する。図６は、非接触給電システム１の動作を説明するための図である。波形Ｗｐ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｉ２はそれぞれ、従来フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。波形Ｗｐ１、及び波形Ｗｖ１はそれぞれ、第１フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、及び電圧Ｖｄｃの波形である。波形Ｗｃはキャンセル波形であり、波形ＷｆｂはＦＢ信号の波形である。 Next, the operation and effect of the non-contact power feeding system 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the non-contact power feeding system 1. The waveform Wp2, the waveform Wv2, and the waveform Wi2 are waveforms of the AC power Pac2, the voltage Vdc, and the current Idc, respectively, when feedback control is conventionally performed. The waveform Wp1 and the waveform Wv1 are waveforms of the AC power Pac2 and the voltage Vdc when the first feedback control is performed, respectively. The waveform Wc is a cancel waveform, and the waveform Wfb is a waveform of an FB signal.

図６に示されるように、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電流Ｉｄｃにリップルが生じる（波形Ｗｉ２参照）。キャンセル波形生成部６１は、電流センサ２３ｉから電流Ｉｄｃの測定値を受信し、電流Ｉｄｃの測定値の波形を反転して、その交流成分を取り出すことによってキャンセル波形Ｗｃを生成する。そして、合成部６２は、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形Ｗｃを足し合わせることによってＦＢ信号（波形Ｗｆｂ参照）を生成する。これにより、電流Ｉｄｃの測定値からリップルを除去したＦＢ信号を用いて、第１フィードバック制御が行われる。この第１フィードバック制御では、ＦＢ信号のリップルを低減するような電力制御は行われないので、電流Ｉｄｃの変更に伴う交流電力Ｐａｃ２の変化がなくなり、交流電力Ｐａｃ２のリップルの増大が抑制される（波形Ｗｐ１参照）。 As shown in FIG. 6, a ripple occurs in the current Idc due to the zero cross of the voltage Vac1 (see waveform Wi2). The cancel waveform generation unit 61 receives the measured value of the current Idc from the current sensor 23i, inverts the waveform of the measured value of the current Idc, and extracts the AC component to generate the cancel waveform Wc. Then, the synthesis unit 62 generates an FB signal (see waveform Wfb) by adding the cancel waveform Wc to the measured value of the current Idc. As a result, the first feedback control is performed using the FB signal obtained by removing the ripple from the measured value of the current Idc. In this first feedback control, since power control that reduces the ripple of the FB signal is not performed, the change of the AC power Pac2 due to the change of the current Idc disappears, and the increase of the ripple of the AC power Pac2 is suppressed ( Waveform Wp1).

以上の非接触給電システム１及び送電装置２では、電力変換器２６によって交流電力Ｐａｃ１が直流電力Ｐｄｃに変換される。この直流電力Ｐｄｃの電流Ｉｄｃには、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルが生じ得る。送電装置２では、電流Ｉｄｃが検出（測定）され、電流Ｉｄｃのリップルを低減するためのキャンセル波形が生成され、電流Ｉｄｃの測定値、及びキャンセル波形に基づいて、ＦＢ信号が生成される。キャンセル波形は、電流Ｉｄｃの測定値を反転し、その交流成分を取り出すことによって得られる。このため、例えば、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形が重畳されることによって、電流Ｉｄｃの測定値のリップルが相殺されるので、ＦＢ信号では、電流Ｉｄｃの測定値よりもリップルが低減される。そして、リップルが低減されたＦＢ信号に基づいて、受電装置３に供給する交流電力Ｐａｃ２の第１フィードバック制御が行われる。これにより、電流Ｉｄｃの変更に伴う交流電力Ｐａｃ２の変化がなくなり、負荷Ｌに供給される負荷電流Ｉｏｕｔの電流量を安定化することが可能となる。その結果、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルを低減することが可能となる。 In the above-mentioned non-contact power supply system 1 and power transmission device 2, the AC power Pac1 is converted into the DC power Pdc by the power converter 26. Ripple due to zero crossing of the voltage Vac1 of the AC power Pac1 may occur in the current Idc of the DC power Pdc. In the power transmission device 2, the current Idc is detected (measured), a cancel waveform for reducing the ripple of the current Idc is generated, and an FB signal is generated based on the measured value of the current Idc and the cancel waveform. The cancel waveform is obtained by inverting the measured value of the current Idc and extracting its AC component. Therefore, for example, by superimposing the cancel waveform on the measured value of the current Idc, the ripple of the measured value of the current Idc is canceled out, so that the ripple is reduced in the FB signal as compared with the measured value of the current Idc. Then, based on the FB signal with reduced ripple, the first feedback control of the AC power Pac2 supplied to the power receiving device 3 is performed. As a result, the change in the AC power Pac2 due to the change in the current Idc is eliminated, and the amount of the load current Iout supplied to the load L can be stabilized. As a result, it is possible to reduce the ripple generated in the load current Iout due to the zero crossing of the voltage Vac1 of the AC power Pac1.

また、キャンセル波形の生成には、電流Ｉｄｃの測定値が用いられる。このため、電流Ｉｄｃの測定値に生じたリップルをそのまま利用することができるので、電流Ｉｄｃの測定値からリップルを精度よく低減することが可能となる。また、交流電力Ｐａｃ１の周波数及び負荷電力Ｐｏｕｔの電力が変更された場合でも、電流Ｉｄｃの測定値を反転した波形をキャンセル波形として用いるので、キャンセル波形を生成するために複雑な回路を用いる必要がなく、キャンセル波形の生成処理を簡易化することができる。 Further, the measured value of the current Idc is used to generate the cancel waveform. Therefore, since the ripple generated in the measured value of the current Idc can be used as it is, the ripple can be accurately reduced from the measured value of the current Idc. Further, even when the frequency of the AC power Pac1 and the power of the load power Pout are changed, the waveform obtained by inverting the measured value of the current Idc is used as the cancel waveform, so that it is necessary to use a complicated circuit to generate the cancel waveform. It is possible to simplify the process of generating the cancel waveform.

充電時に電気自動車ＥＶに人が乗り降りしたり、電気自動車ＥＶに荷物を出し入れしたりすると、電気自動車ＥＶのサスペンションによって電気自動車ＥＶが上下に揺動し、第１コイル２１と第２コイル３１との間のギャップが変動する。また、充電開始時及び充電停止時等の過渡時には、電圧Ｖｄｃが上昇又は下降する。これらの場合、電流Ｉｄｃの測定値には、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルだけでなく、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分が含まれる。このギャップ変動の周波数は、例えば５Ｈｚ程度以下であり、過渡時における電圧Ｖｄｃの上昇又は下降の傾きに基づく周波数は、例えば３０Ｈｚ程度以下である。一方、電流Ｉｄｃの測定値に生じるリップルの周波数は、電源ＰＳの交流電力Ｐａｃ１の周波数の２倍の周波数であり、例えば１００Ｈｚ程度の低い周波数である。 When a person gets on and off the electric vehicle EV or puts in and takes out luggage to the electric vehicle EV during charging, the electric vehicle EV swings up and down due to the suspension of the electric vehicle EV, and the first coil 21 and the second coil 31 The gap between them fluctuates. In addition, the voltage Vdc rises or falls during transients such as when charging starts and when charging stops. In these cases, the measured value of the current Idc includes not only the ripple caused by the zero cross of the voltage Vac1 of the AC power Pac1, but also the frequency components of the gap fluctuation and the transient response. The frequency of this gap fluctuation is, for example, about 5 Hz or less, and the frequency based on the slope of the rise or fall of the voltage Vdc at the time of transient is, for example, about 30 Hz or less. On the other hand, the frequency of the ripple generated in the measured value of the current Idc is twice the frequency of the AC power Pac1 of the power supply PS, and is a low frequency of, for example, about 100 Hz.

上述のように、第１フィードバック制御では、電流Ｉｄｃの測定値は、直流成分とギャップ変動及び過渡応答等の交流成分の変動分とで構成されていればよく、リップルは不要である。このため、電流Ｉｄｃの測定値からリップルを除去するために、抵抗素子及びキャパシタ等によって構成されるローパスフィルタ（Low Pass Filter：ＬＰＦ）を用いると、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分まで除去されてしまう。 As described above, in the first feedback control, the measured value of the current Idc may be composed of the DC component and the fluctuation of the AC component such as the gap fluctuation and the transient response, and ripple is unnecessary. Therefore, when a low pass filter (LPF) composed of a resistance element, a capacitor, or the like is used to remove ripples from the measured value of the current Idc, even the frequency components of gap fluctuation and transient response are removed. It ends up.

これに対し、非接触給電システム１及び送電装置２では、抵抗素子及びキャパシタ等によって構成されるＬＰＦを用いていないことから、周波数応答性が向上する。なお、電流Ｉｄｃの測定値を反転して生成されるキャンセル波形を電流Ｉｄｃの測定値に重畳すると、リップルだけでなくギャップ変動及び過渡応答の周波数成分の一部が除去されてしまうことがある。この場合、ギャップ変動及び過渡応答時に負荷電力Ｐｏｕｔが変動することがあり、ギャップ変動及び過渡応答に対する負荷電力Ｐｏｕｔの応答性（追従性）が低下する。しかし、ギャップ変動中に負荷電力Ｐｏｕｔ（交流電力Ｐａｃ１、又は直流電力Ｐｄｃ等）が変動するが、負荷電力Ｐｏｕｔが所定の許容最大値を超えないような保護機能が設けられ得る。このようにすれば、負荷電力Ｐｏｕｔの応答性の若干の低下は実用上問題とならない。 On the other hand, since the non-contact power feeding system 1 and the power transmission device 2 do not use an LPF composed of a resistance element, a capacitor, or the like, the frequency response is improved. When the cancel waveform generated by inverting the measured value of the current Idc is superimposed on the measured value of the current Idc, not only the ripple but also a part of the frequency component of the gap fluctuation and the transient response may be removed. In this case, the load power Pout may fluctuate during the gap fluctuation and the transient response, and the responsiveness (followability) of the load power Pout to the gap fluctuation and the transient response is lowered. However, although the load power Pout (AC power Pac1, DC power Pdc, etc.) fluctuates during the gap fluctuation, a protection function may be provided so that the load power Pout does not exceed a predetermined allowable maximum value. In this way, a slight decrease in the responsiveness of the load power Pout does not pose a practical problem.

なお、ギャップ変動による第１コイル２１と第２コイル３１との結合係数の変化量が少ない場合には、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分の一部が除去されることによる影響はさらに少ない。上述のように、電流Ｉｄｃの測定値から、ギャップ変動及び過渡応答の周波数成分の一部が除去されてしまうが、周波数の応答性は比較的良好で実用上問題ない状態にできる。その結果、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルを低減することが可能となる。 When the amount of change in the coupling coefficient between the first coil 21 and the second coil 31 due to the gap fluctuation is small, the effect of removing a part of the frequency component of the gap fluctuation and the transient response is further small. As described above, a part of the frequency components of the gap fluctuation and the transient response is removed from the measured value of the current Idc, but the frequency responsiveness is relatively good and can be in a state where there is no practical problem. As a result, it is possible to reduce the ripple generated in the load current Iout due to the zero cross of the voltage Vac1.

（第２実施形態）
図７を参照して、第２実施形態に係る非接触給電システム１におけるＦＢ信号生成器の構成を詳細に説明する。図７は、第２実施形態に係る非接触給電システム１における第１検出器２３Ａ及びＦＢ信号生成器２８Ａの構成を示すブロック図である。 (Second Embodiment)
The configuration of the FB signal generator in the non-contact power feeding system 1 according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a block diagram showing the configurations of the first detector 23A and the FB signal generator 28A in the non-contact power supply system 1 according to the second embodiment.

図７に示されるように、第１検出器２３Ａは、電源ＰＳから供給される交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングを検出するための回路をさらに含む点で第１検出器２３と主に相違する。具体的には、第１検出器２３Ａは、電圧Ｖａｃ１の電圧値に基づいて電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングを検出する。第１検出器２３Ａは、電圧Ｖａｃ１を測定する電圧センサ２３ｖを含む。電圧センサ２３ｖは、電圧Ｖａｃ１を不図示の抵抗素子を介して下げた上で、下げられた電圧を監視することにより、ゼロクロスタイミングを検出する。電圧センサ２３ｖは、ゼロクロスタイミングを示す同期情報をＦＢ信号生成器２８Ａに出力する。電圧センサ２３ｖは、同期情報として、例えば、電圧Ｖａｃ１の電圧値が０Ｖになったタイミングでパルス信号を出力する。 As shown in FIG. 7, the first detector 23A is mainly different from the first detector 23 in that the first detector 23A further includes a circuit for detecting the zero cross timing of the voltage Vac1 of the AC power Pac1 supplied from the power supply PS. To do. Specifically, the first detector 23A detects the zero cross timing of the voltage Vac1 based on the voltage value of the voltage Vac1. The first detector 23A includes a voltage sensor 23v that measures the voltage Vac1. The voltage sensor 23v detects the zero cross timing by lowering the voltage Vac1 via a resistance element (not shown) and then monitoring the lowered voltage. The voltage sensor 23v outputs synchronization information indicating zero cross timing to the FB signal generator 28A. The voltage sensor 23v outputs a pulse signal as synchronization information, for example, at the timing when the voltage value of the voltage Vac1 becomes 0V.

ＦＢ信号生成器２８Ａは、交流電力Ｐａｃ１に基づいてキャンセル波形を生成する。ＦＢ信号生成器２８Ａは、キャンセル波形生成部６１に代えてキャンセル波形生成部６１Ａを備える点でＦＢ信号生成器２８と主に相違する。キャンセル波形生成部６１Ａは、波形生成部６３に代えて波形生成部６３Ａを備える点でキャンセル波形生成部６１と主に相違する。 The FB signal generator 28A generates a cancel waveform based on the AC power Pac1. The FB signal generator 28A is mainly different from the FB signal generator 28 in that it includes a cancel waveform generator 61A instead of the cancel waveform generator 61. The cancel waveform generation unit 61A is mainly different from the cancel waveform generation unit 61 in that the waveform generation unit 63A is provided in place of the waveform generation unit 63.

波形生成部６３Ａは、リップル波形の生成方法において波形生成部６３と相違する。電流Ｉｄｃのリップルの周波数は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングの周波数と同じであり、交流電力Ｐａｃ１の周波数の２倍である。また、電流Ｉｄｃのリップルの位相は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングから、所定の遅延量だけずれる。このため、波形生成部６３Ａは、同期情報と、位相情報と、に基づいて、電流Ｉｄｃのリップルの周期及び位相を決定する。位相情報は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングに対する電流Ｉｄｃのリップルの位相の遅延量を示す情報である。この位相の遅延量は、ゼロクロスの周期に対する所定の割合で表され、電力変換器２６の回路構成によって定まる。位相情報は、実験等によって予め求められ、記憶されている。 The waveform generation unit 63A is different from the waveform generation unit 63 in the method of generating the ripple waveform. The frequency of the ripple of the current Idc is the same as the frequency of the zero cross timing of the voltage Vac1 and is twice the frequency of the AC power Pac1. Further, the phase of the ripple of the current Idc deviates from the zero cross timing of the voltage Vac1 by a predetermined delay amount. Therefore, the waveform generation unit 63A determines the period and phase of the ripple of the current Idc based on the synchronization information and the phase information. The phase information is information indicating the amount of phase delay of the ripple of the current Idc with respect to the zero cross timing of the voltage Vac1. The amount of delay in this phase is represented by a predetermined ratio with respect to the period of zero cross, and is determined by the circuit configuration of the power converter 26. The phase information is obtained and stored in advance by an experiment or the like.

電流Ｉｄｃのリップルの振幅は、直流電力Ｐｄｃに略比例する。波形生成部６３Ａは、例えば、直流電力Ｐｄｃに関する測定値から直流電力Ｐｄｃを算出し、特性テーブルを用いて振幅を算出する。特性テーブルは、直流電力Ｐｄｃと電流Ｉｄｃのリップルの振幅との関係を示すテーブルである。特性テーブルは、電流Ｉｄｃ又は電圧Ｖｄｃと電流Ｉｄｃのリップルの振幅との関係を示すテーブルであってもよい。なお、振幅の算出には、直流電力Ｐｄｃに限らず、交流電力Ｐａｃ１及び交流電力Ｐａｃ２に関する測定値が用いられてもよく、第１電力指令値が用いられてもよい。また、振幅の算出に、直流電力Ｐｄｃではなく、電圧Ｖｄｃが用いられてもよい。 The ripple amplitude of the current Idc is approximately proportional to the DC power Pdc. For example, the waveform generation unit 63A calculates the DC power Pdc from the measured values related to the DC power Pdc, and calculates the amplitude using the characteristic table. The characteristic table is a table showing the relationship between the DC power Pdc and the ripple amplitude of the current Idc. The characteristic table may be a table showing the relationship between the current Idc or the voltage Vdc and the ripple amplitude of the current Idc. The amplitude is not limited to the DC power Pdc, and the measured values for the AC power Pac1 and the AC power Pac2 may be used, or the first power command value may be used. Further, the voltage Vdc may be used for the calculation of the amplitude instead of the DC power Pdc.

このように、波形生成部６３Ａは、同期情報と、位相情報と、直流電力Ｐｄｃに関する測定値と、に基づいて、リップル波形を生成する。具体的には、波形生成部６３Ａは、同期情報によって示されるゼロクロスタイミングから、位相情報によって示される遅延量だけ遅らせた位相において、直流電力Ｐｄｃに関する測定値から算出される振幅のリップルを含むリップル波形を生成する。このようなリップル波形は、例えば、矩形波を積分し、２次波形にさらに３次波形及び４次波形をそれぞれ所定のゲインで足し合わせることによって生成されてもよい。 In this way, the waveform generation unit 63A generates a ripple waveform based on the synchronization information, the phase information, and the measured value regarding the DC power Pdc. Specifically, the waveform generation unit 63A includes a ripple waveform including an amplitude ripple calculated from a measured value related to the DC power Pdc in a phase delayed by the delay amount indicated by the phase information from the zero cross timing indicated by the synchronization information. To generate. Such a ripple waveform may be generated, for example, by integrating a rectangular wave and further adding a third-order waveform and a fourth-order waveform to the second-order waveform with predetermined gains.

以上の第２実施形態の非接触給電システム１及び送電装置２においても、第１実施形態の非接触給電システム１及び送電装置２と同様の効果が奏される。また、第２実施形態の非接触給電システム１及び送電装置２では、キャンセル波形は、電流Ｉｄｃの測定値ではなく、交流電力Ｐａｃ１に基づいて生成される。このため、電流Ｉｄｃの測定値に対して、ギャップ変動及び過渡応答等の周波数成分に影響を与えることなく、リップルを低減することが可能となる。 The non-contact power supply system 1 and the power transmission device 2 of the second embodiment also have the same effects as the non-contact power supply system 1 and the power transmission device 2 of the first embodiment. Further, in the non-contact power feeding system 1 and the power transmission device 2 of the second embodiment, the cancel waveform is generated based on the AC power Pac1 instead of the measured value of the current Idc. Therefore, it is possible to reduce the ripple of the measured value of the current Idc without affecting the frequency components such as the gap fluctuation and the transient response.

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、非接触給電システム１は、電気自動車ＥＶに限られず、プラグインハイブリッド車及び水中航走体等の移動体に適用されてもよく、移動体以外に適用されてもよい。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the non-contact power feeding system 1 is not limited to the electric vehicle EV, and may be applied to a moving body such as a plug-in hybrid vehicle and an underwater vehicle, or may be applied to a moving body other than the moving body.

また、ＦＢ信号生成器２８は、キャンセル波形生成部６１（第１生成部）と、キャンセル波形生成部６１Ａ（第２生成部）と、選択部と、を備えてもよい。選択部は、キャンセル波形生成部６１によって生成されたキャンセル波形、及びキャンセル波形生成部６１Ａによって生成されたキャンセル波形のいずれかを選択して出力する。選択部は、例えば、セレクタである。選択部は、例えば、初期状態においてキャンセル波形生成部６１を選択してもよい。この場合、ギャップ変動等によって負荷電流Ｉｏｕｔの電流量が変化し、負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量の絶対値が所定の値を超えた場合に、選択部は、キャンセル波形生成部６１Ａに切り替えてもよい。負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量は、例えば、所望の電流量から負荷電流Ｉｏｕｔの電流量を減算することによって算出される。このように、ギャップ変動等の周波数成分への影響度に応じて、キャンセル波形の生成方法を選択することができる。 Further, the FB signal generator 28 may include a cancel waveform generation unit 61 (first generation unit), a cancellation waveform generation unit 61A (second generation unit), and a selection unit. The selection unit selects and outputs either the cancel waveform generated by the cancel waveform generation unit 61 or the cancel waveform generated by the cancel waveform generation unit 61A. The selection unit is, for example, a selector. As the selection unit, for example, the cancellation waveform generation unit 61 may be selected in the initial state. In this case, when the current amount of the load current Iout changes due to a gap fluctuation or the like and the absolute value of the ripple amount of the load current Iout exceeds a predetermined value, the selection unit may switch to the cancel waveform generation unit 61A. .. The ripple amount of the load current Iout is calculated, for example, by subtracting the current amount of the load current Iout from the desired current amount. In this way, the method of generating the cancel waveform can be selected according to the degree of influence on the frequency component such as the gap fluctuation.

上記実施形態では、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップルが第１フィードバック制御により増大することを抑える方法について説明した。以下、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因するリップル自体（図６の波形Ｗｐ１及び波形Ｗｖ１参照）を低減し、負荷電流Ｉｏｕｔのリップルをさらに低減するための変形例について説明する。 In the above embodiment, a method of suppressing the ripple caused by the zero cross of the voltage Vac1 from being increased by the first feedback control has been described. Hereinafter, a modified example for reducing the ripple itself (see waveform Wp1 and waveform Wv1 in FIG. 6) caused by the zero cross of the voltage Vac1 and further reducing the ripple of the load current Iout will be described.

（第１変形例）
第１変形例のＦＢ信号生成器２８，２８Ａは、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して電圧Ｖｄｃに生じるリップルの影響を低減するための補正用波形に基づいて、キャンセル波形を補正する。補正用波形は、電圧Ｖｄｃのリップルによって交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルを低減するための波形である。このため、例えば、波形生成部６３，６３Ａが、電圧Ｖｄｃのリップルによって交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルと同様の周期及び位相を有する成分を含む補正用波形を生成する。なお、第１変形例では、同期情報が用いられることから、送電装置２は、第１検出器２３Ａを備えている。 (First modification)
The FB signal generators 28 and 28A of the first modification correct the cancel waveform based on the correction waveform for reducing the influence of the ripple generated on the voltage Vdc due to the zero cross of the voltage Vac1. The correction waveform is a waveform for reducing the ripple generated in the AC power Pac2 due to the ripple of the voltage Vdc. Therefore, for example, the waveform generation units 63 and 63A generate a correction waveform including a component having a period and a phase similar to the ripple generated in the AC power Pac2 by the ripple of the voltage Vdc. Since the synchronization information is used in the first modification, the power transmission device 2 includes the first detector 23A.

交流電力Ｐａｃ２のリップルの周波数は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングの周波数と同じであり、交流電力Ｐａｃ１の周波数の２倍である。また、交流電力Ｐａｃ２のリップルの位相は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングから、所定の遅延量だけずれる。このため、波形生成部６３，６３Ａは、同期情報と、第２位相情報と、に基づいて、電圧Ｖｄｃのリップルによって生じる交流電力Ｐａｃ２のリップルの周期及び位相を決定する。第２位相情報は、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスタイミングに対する交流電力Ｐａｃ２のリップルの位相の遅延量を示す情報である。この位相の遅延量は、ゼロクロスの周期に対する所定の割合で表され、電力変換器２６の回路構成によって定まる。第２位相情報は、実験等によって予め求められ、記憶されている。 The ripple frequency of the AC power Pac2 is the same as the frequency of the zero cross timing of the voltage Vac1, which is twice the frequency of the AC power Pac1. Further, the phase of the ripple of the AC power Pac2 deviates from the zero cross timing of the voltage Vac1 by a predetermined delay amount. Therefore, the waveform generation units 63 and 63A determine the period and phase of the ripple of the AC power Pac2 generated by the ripple of the voltage Vdc based on the synchronization information and the second phase information. The second phase information is information indicating the amount of phase delay of the ripple of the AC power Pac2 with respect to the zero cross timing of the voltage Vac1. The amount of delay in this phase is represented by a predetermined ratio with respect to the period of zero cross, and is determined by the circuit configuration of the power converter 26. The second phase information is obtained and stored in advance by an experiment or the like.

波形生成部６３，６３Ａは、直流電力Ｐｄｃの大きさと交流電力Ｐａｃ２に生じるリップル量とを対応付けたリップルテーブルと、電流Ｉｄｃの変更量と交流電力Ｐａｃ２の変化量とを対応付けた変換テーブルと、を備えている。波形生成部６３，６３Ａは、リップルテーブルを用いて、第１検出器２３Ａによって測定された直流電力Ｐｄｃの大きさから、交流電力Ｐａｃ２に生じるリップル量を推定する。波形生成部６３，６３Ａは、変換テーブルを用いて、推定したリップル量を低減するための電流Ｉｄｃの変更量を算出する。 The waveform generators 63 and 63A include a ripple table that associates the magnitude of the DC power Pdc with the ripple amount generated in the AC power Pac2, and a conversion table that associates the change amount of the current Idc with the change amount of the AC power Pac2. , Is equipped. The waveform generation units 63 and 63A estimate the amount of ripple generated in the AC power Pac2 from the magnitude of the DC power Pdc measured by the first detector 23A using the ripple table. The waveform generation units 63 and 63A calculate the amount of change in the current Idc for reducing the estimated ripple amount by using the conversion table.

波形生成部６３，６３Ａは、交流電力Ｐａｃ２のリップルの周期及び位相において、算出した変更量の振幅の成分を有する波形を補正用波形として生成する。波形生成部６３，６３Ａは、リップル波形と補正用波形とを重畳（加算）することによって、リップル波形を補正する。これにより、キャンセル波形が補正される。なお、キャンセル波形生成部６１，６１Ａによって生成されたキャンセル波形に補正用波形が重畳されてもよい。この場合の補正用波形は、波形生成部６３，６３Ａが生成した補正用波形を反転した波形である。 The waveform generation units 63 and 63A generate a waveform having an amplitude component of the calculated change amount as a correction waveform in the ripple period and phase of the AC power Pac2. The waveform generation units 63 and 63A correct the ripple waveform by superimposing (adding) the ripple waveform and the correction waveform. As a result, the cancel waveform is corrected. The correction waveform may be superimposed on the cancel waveform generated by the cancel waveform generators 61 and 61A. The correction waveform in this case is a waveform obtained by inverting the correction waveform generated by the waveform generation units 63 and 63A.

図８は、第１変形例の非接触給電システム１の動作を説明するための図である。波形Ｗｐ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｉ２はそれぞれ、従来フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、電圧Ｖｄｃ及び電流Ｉｄｃの波形である。波形Ｗｐ１、及び波形Ｗｖ１はそれぞれ、第１フィードバック制御が行われている場合の交流電力Ｐａｃ２、及び電圧Ｖｄｃの波形である。波形Ｗｃｂは補正前のキャンセル波形であり、波形Ｗａは補正用波形であり、波形ＷｆｂはＦＢ信号の波形である。ここでは、ＦＢ信号生成器２８を用いて説明する。 FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the non-contact power feeding system 1 of the first modification. The waveform Wp2, the waveform Wv2, and the waveform Wi2 are waveforms of the AC power Pac2, the voltage Vdc, and the current Idc, respectively, when feedback control is conventionally performed. The waveform Wp1 and the waveform Wv1 are waveforms of the AC power Pac2 and the voltage Vdc when the first feedback control is performed, respectively. The waveform Wcb is a cancel waveform before correction, the waveform Wa is a correction waveform, and the waveform Wfb is a waveform of an FB signal. Here, the FB signal generator 28 will be used for description.

図８に示されるように、電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して、電流Ｉｄｃ、電圧Ｖｄｃ及び交流電力Ｐａｃ２にリップルが生じる（波形Ｗｉ２、波形Ｗｖ２及び波形Ｗｐ２参照）。波形生成部６３は、電流センサ２３ｉから電流Ｉｄｃの測定値を受信し、電流Ｉｄｃの測定値の波形をリップル波形とする。また、波形生成部６３は、第１検出器２３から同期情報及び直流電力Ｐｄｃの大きさを受信し、補正用波形Ｗａを生成する。そして、波形生成部６３は、リップル波形と補正用波形Ｗａとを重畳し、反転部６４に出力する。反転部６４は、波形生成部６３によって重畳された波形を反転して、キャパシタ６５を介して合成部６２に出力する。これにより、キャンセル波形生成部６１は、リップル波形と補正用波形Ｗａとを重畳して反転した波形から交流成分を取り出すことによって、キャンセル波形を生成する。 As shown in FIG. 8, due to the zero crossing of the voltage Vac1, ripples occur in the current Idc, the voltage Vdc, and the AC power Pac2 (see waveform Wi2, waveform Wv2, and waveform Wp2). The waveform generation unit 63 receives the measured value of the current Idc from the current sensor 23i, and sets the waveform of the measured value of the current Idc as a ripple waveform. Further, the waveform generation unit 63 receives the synchronization information and the magnitude of the DC power Pdc from the first detector 23, and generates a correction waveform Wa. Then, the waveform generation unit 63 superimposes the ripple waveform and the correction waveform Wa, and outputs the ripple waveform to the inversion unit 64. The inverting unit 64 inverts the waveform superimposed by the waveform generation unit 63 and outputs it to the synthesizing unit 62 via the capacitor 65. As a result, the cancel waveform generation unit 61 generates a cancel waveform by extracting the AC component from the inverted waveform by superimposing the ripple waveform and the correction waveform Wa.

そして、合成部６２は、電流Ｉｄｃの測定値にキャンセル波形を重畳することによってＦＢ信号（波形Ｗｆｂ参照）を生成する。これにより、電流Ｉｄｃの測定値からリップルが除去され、かつ、交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルを低減するための成分が加えられたＦＢ信号を用いて、第１フィードバック制御が行われる。電流Ｉｄｃに関するＦＢ信号においてリップルが生じているタイミングで、交流電力Ｐａｃ２のリップルが生じていることになる。ＦＢ信号と交流電力Ｐａｃ２のリップル発生タイミングが同じであるので、ＦＢ信号におけるリップルを小さくするように電力制御が行われると、交流電力Ｐａｃ２のリップルが小さくなる。よって、電圧Ｖｄｃのリップルに起因して交流電力Ｐａｃ２に生じるリップルが低減される（波形Ｗｐ１参照）。 Then, the synthesis unit 62 generates an FB signal (see waveform Wfb) by superimposing the cancel waveform on the measured value of the current Idc. As a result, the first feedback control is performed using the FB signal in which the ripple is removed from the measured value of the current Idc and a component for reducing the ripple generated in the AC power Pac2 is added. The ripple of the AC power Pac2 is generated at the timing when the ripple is generated in the FB signal relating to the current Idc. Since the ripple generation timing of the FB signal and the AC power Pac2 is the same, if the power control is performed so as to reduce the ripple in the FB signal, the ripple of the AC power Pac2 becomes smaller. Therefore, the ripple generated in the AC power Pac2 due to the ripple of the voltage Vdc is reduced (see waveform Wp1).

このように第１変形例の非接触給電システム１及び送電装置２では、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して電圧Ｖｄｃに生じるリップルに応じた補正用波形によってキャンセル波形が補正され、ＦＢ信号が生成される。このＦＢ信号に基づいて、受電装置３に供給する電力の第１フィードバック制御が行われることにより、交流電力Ｐａｃ２のリップルを低減することが可能となる。その結果、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルをさらに低減することが可能となる。 In this way, in the non-contact power supply system 1 and the power transmission device 2 of the first modification, the cancellation waveform is corrected by the correction waveform according to the ripple generated in the voltage Vdc due to the zero cross of the voltage Vac1 of the AC power Pac1, and the FB. A signal is generated. By performing the first feedback control of the power supplied to the power receiving device 3 based on this FB signal, it is possible to reduce the ripple of the AC power Pac2. As a result, it is possible to further reduce the ripple generated in the load current Iout due to the zero crossing of the voltage Vac1 of the AC power Pac1.

（第２変形例）
図９及び図１０に示される第２変形例の非接触給電システム１では、第２制御器３５は、第２検出器３３によって測定された負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔのリップルに関するリップル情報を生成する。第１制御器２５は、第２通信器３４及び第１通信器２４を介して第２制御器３５からリップル情報を受信し、リップル情報に基づいて、ＦＢ信号生成器２８，２８Ａにキャンセル波形を補正させる。 (Second modification)
In the non-contact power supply system 1 of the second modification shown in FIGS. 9 and 10, the second controller 35 relates to the ripple of the load voltage Vout, the load current Iout, or the load power Pout measured by the second detector 33. Generate ripple information. The first controller 25 receives ripple information from the second controller 35 via the second communication device 34 and the first communication device 24, and based on the ripple information, cancels waveforms to the FB signal generators 28 and 28A. Make corrections.

具体的に説明すると、第２制御器３５は、第２検出器３３によって測定された負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔの測定値から、所定期間ごとに負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量を算出し、位相又はタイミングとリップル量との組み合わせをリップル情報として生成する。リップル情報におけるリップル量は、負荷電流Ｉｏｕｔの電流量から所望の電流量を減算した値である。所定期間は、第２制御器３５に予め設定されている。第１制御器２５は、リップル情報に基づいて、負荷電流Ｉｏｕｔのリップル量が許容値以下であるか否かを判定する。許容値は、非接触給電システム１の回路、及び負荷Ｌに対して予め定められており、動作に影響を及ぼさない値である。第１制御器２５は、リップル情報に含まれるリップル量の絶対値が許容値よりも大きいと判定した場合、リップル量の絶対値が小さくなるように、ＦＢ信号生成器２８，２８Ａにキャンセル波形を補正させる。 Specifically, the second controller 35 calculates the ripple amount of the load current Iout at predetermined periods from the measured values of the load voltage Vout, the load current Iout, or the load power Pout measured by the second detector 33. Then, the combination of the phase or timing and the ripple amount is generated as ripple information. The ripple amount in the ripple information is a value obtained by subtracting a desired current amount from the current amount of the load current Iout. The predetermined period is preset in the second controller 35. The first controller 25 determines whether or not the ripple amount of the load current Iout is equal to or less than the allowable value based on the ripple information. The permissible value is a value that is predetermined for the circuit of the non-contact power supply system 1 and the load L and does not affect the operation. When the first controller 25 determines that the absolute value of the ripple amount included in the ripple information is larger than the permissible value, the first controller 25 sends a cancel waveform to the FB signal generators 28 and 28A so that the absolute value of the ripple amount becomes smaller. Make corrections.

例えば、リップル情報に含まれるリップル量が正の値である場合、負荷電流Ｉｏｕｔを減少する必要がある。また、リップル情報に含まれるリップル量が負の値である場合、負荷電流Ｉｏｕｔを増加する必要がある。このため、ＦＢ信号生成器２８，２８Ａは、キャンセル波形の振幅又は位相を調整することによって、交流電力Ｐａｃ２の大きさを調整する。このリップル情報に基づくキャンセル波形の補正は、例えば、波形生成部６３，６３Ａがリップル波形を補正することによって行われる。 For example, when the ripple amount included in the ripple information is a positive value, it is necessary to reduce the load current Iout. Further, when the ripple amount included in the ripple information is a negative value, it is necessary to increase the load current Iout. Therefore, the FB signal generators 28 and 28A adjust the magnitude of the AC power Pac2 by adjusting the amplitude or phase of the cancel waveform. The correction of the cancel waveform based on this ripple information is performed, for example, by the waveform generation units 63 and 63A correcting the ripple waveform.

このように第２変形例の非接触給電システム１及び送電装置２では、実際に負荷Ｌに供給されている負荷電圧Ｖｏｕｔ、負荷電流Ｉｏｕｔ又は負荷電力Ｐｏｕｔの波形（リップル）に応じて、キャンセル波形が補正され、ＦＢ信号が生成される。このＦＢ信号に基づいて、受電装置３に供給する電力の第１フィードバック制御が行われることにより、交流電力Ｐａｃ１の電圧Ｖａｃ１のゼロクロスに起因して負荷電流Ｉｏｕｔに生じるリップルをさらに確実に低減することが可能となる。 As described above, in the non-contact power supply system 1 and the power transmission device 2 of the second modification, the cancel waveform is obtained according to the waveform (ripple) of the load voltage Vout, the load current Iout, or the load power Pout actually supplied to the load L. Is corrected and an FB signal is generated. By performing the first feedback control of the power supplied to the power receiving device 3 based on this FB signal, the ripple generated in the load current Iout due to the zero crossing of the voltage Vac1 of the AC power Pac1 can be further reliably reduced. Is possible.

上記第１変形例及び第２変形例の両方が実施されてもよい。 Both the first modification and the second modification may be carried out.

１ 非接触給電システム
２ 送電装置
３ 受電装置
２１ 第１コイル
２２ 第１変換器
２３、２３Ａ 第１検出器
２３ｉ 電流センサ
２４ 第１通信器
２５ 第１制御器
２６ 電力変換器
２７ 直流交流変換器
２８、２８Ａ ＦＢ信号生成器（フィードバック信号生成器）
３１ 第２コイル
３２ 第２変換器
３３ 第２検出器
３４ 第２通信器
３５ 第２制御器
５１ 測定値計算部
５２ 指令値計算部
５３ 比較部
５４ 比較部
５５ 電力補正部
６１、６１Ａ キャンセル波形生成部
６２ 合成部
６３、６３Ａ 波形生成部（第１生成部、第２生成部）
６４ 反転部
６５ キャパシタ
Ｉｄｃ 電流
Ｉｏｕｔ 負荷電流
Ｌ 負荷
Ｐａｃ１ 交流電力（第１交流電力）
Ｐａｃ２ 交流電力
Ｐａｃ３ 交流電力
Ｐｄｃ 直流電力
Ｐｏｕｔ 負荷電力
ＰＳ 電源（交流電源）
Ｖａｃ１ 電圧
Ｖｄｃ 電圧
Ｖｏｕｔ 負荷電圧
1 Non-contact power supply system 2 Transmission device 3 Power receiving device 21 1st coil 22 1st converter 23, 23A 1st detector 23i Current sensor 24 1st communication device 25 1st controller 26 Power converter 27 DC AC converter 28 , 28A FB signal generator (feedback signal generator)
31 2nd coil 32 2nd converter 33 2nd detector 34 2nd communication device 35 2nd controller 51 Measured value calculation unit 52 Command value calculation unit 53 Comparison unit 54 Comparison unit 55 Power correction unit 61, 61A Cancel waveform generation Part 62 Synthesis part 63, 63A Waveform generation part (first generation part, second generation part)
64 Inversion part 65 Capacitor Idc Current Iout Load current L Load Pac1 AC power (1st AC power)
Pac2 AC power Pac3 AC power Pdc DC power Pout Load power PS power supply (AC power supply)
Vac1 voltage Vdc voltage Vout load voltage

Claims (8)

受電装置に非接触で電力を供給するための送電装置であって、
交流電源から供給される第１交流電力を直流電力に変換する電力変換器を含む変換器と、
前記直流電力の電流を検出する第１検出器と、
前記電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成器と、
前記フィードバック信号に基づいて、前記受電装置に供給する前記電力のフィードバック制御を行う制御器と、
を備え、
前記フィードバック信号生成器は、前記第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して前記電流に生じるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、前記電流の測定値に前記キャンセル波形を重畳することによって前記フィードバック信号を生成し、
前記制御器は、前記フィードバック信号に基づいて第１電力測定値を計算し、負荷に供給すべき所望の電力の大きさを示す第２電力指令値に基づいて第１電力指令値を計算し、前記第１電力測定値が前記第１電力指令値に近づくように前記変換器を制御する送電装置。 A power transmission device that supplies power to a power receiving device in a non-contact manner.
A converter including a power converter that converts the first AC power supplied from the AC power supply into DC power,
The first detector that detects the DC power current and
A feedback signal generator that generates a feedback signal based on the current,
A controller that performs feedback control of the power supplied to the power receiving device based on the feedback signal, and
With
The feedback signal generator generates a cancel waveform for reducing the ripple generated in the current due to the zero crossing of the voltage of the first AC power, and superimposes the cancel waveform on the measured value of the current. Generate the feedback signal
The controller calculates the first power measurement value based on the feedback signal, and calculates the first power command value based on the second power command value indicating the magnitude of the desired power to be supplied to the load. A power transmission device that controls the converter so that the first power measurement value approaches the first power command value. 前記フィードバック信号生成器は、前記電流を反転することによって前記キャンセル波形を生成する、請求項１に記載の送電装置。 The power transmission device according to claim 1, wherein the feedback signal generator generates the cancellation waveform by inverting the current. 前記フィードバック信号生成器は、前記第１交流電力に基づいて前記キャンセル波形を生成する、請求項１に記載の送電装置。 The power transmission device according to claim 1, wherein the feedback signal generator generates the cancellation waveform based on the first AC power. 前記フィードバック信号生成器は、
前記電流を反転することによって前記キャンセル波形を生成する第１生成部と、
前記第１交流電力に基づいて前記キャンセル波形を生成する第２生成部と、
前記第１生成部によって生成された前記キャンセル波形及び前記第２生成部によって生成された前記キャンセル波形のいずれかを選択して出力する選択部と、
を備える、請求項１に記載の送電装置。 The feedback signal generator
A first generation unit that generates the cancellation waveform by inverting the current, and
A second generation unit that generates the cancellation waveform based on the first AC power, and
A selection unit that selects and outputs either the cancellation waveform generated by the first generation unit or the cancellation waveform generated by the second generation unit, and
The power transmission device according to claim 1. 受電装置に非接触で電力を供給するための送電装置であって、
交流電源から供給される第１交流電力を直流電力に変換する電力変換器を含む変換器と、
前記直流電力の電流を検出する第１検出器と、
前記電流に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成器と、
前記フィードバック信号に基づいて、前記受電装置に供給する前記電力のフィードバック制御を行う制御器と、
を備え、
前記フィードバック信号生成器は、前記第１交流電力の電圧のゼロクロスに起因して前記電流に生じるリップルを低減するためのキャンセル波形を生成し、前記電流、及び前記キャンセル波形に基づいて、前記フィードバック信号を生成し、
前記フィードバック信号生成器は、
前記電流を反転することによって前記キャンセル波形を生成する第１生成部と、
前記第１交流電力に基づいて前記キャンセル波形を生成する第２生成部と、
前記第１生成部によって生成された前記キャンセル波形及び前記第２生成部によって生成された前記キャンセル波形のいずれかを選択して出力する選択部と、
を備える、送電装置。 A power transmission device that supplies power to a power receiving device in a non-contact manner.
A converter including a power converter that converts the first AC power supplied from the AC power supply into DC power,
The first detector that detects the DC power current and
A feedback signal generator that generates a feedback signal based on the current,
A controller that performs feedback control of the power supplied to the power receiving device based on the feedback signal, and
With
The feedback signal generator generates a cancel waveform for reducing the ripple generated in the current due to the zero crossing of the voltage of the first AC power, and the feedback signal is based on the current and the cancel waveform. To generate
The feedback signal generator
A first generation unit that generates the cancellation waveform by inverting the current, and
A second generation unit that generates the cancellation waveform based on the first AC power, and
A selection unit that selects and outputs either the cancellation waveform generated by the first generation unit or the cancellation waveform generated by the second generation unit, and
A power transmission device equipped with. 前記受電装置に非接触で給電するためのコイルをさらに備え、
前記変換器は、前記直流電力を第２交流電力に変換し、前記第２交流電力を前記コイルに供給する直流交流変換器をさらに含み、
前記フィードバック信号生成器は、前記ゼロクロスに起因して前記直流電力の電圧に生じるリップルによって前記第２交流電力に生じるリップルを低減するための補正用波形に基づいて、前記キャンセル波形を補正する、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の送電装置。 A coil for supplying power to the power receiving device in a non-contact manner is further provided.
The converter further includes a DC AC converter that converts the DC power into a second AC power and supplies the second AC power to the coil.
The feedback signal generator corrects the cancel waveform based on a correction waveform for reducing the ripple generated in the second AC power due to the ripple generated in the voltage of the DC power due to the zero cross. The power transmission device according to any one of items 1 to 5. 負荷に供給されている負荷電圧、負荷電流又は負荷電力のリップルに関するリップル情報を前記受電装置から受信する第１通信器をさらに備え、
前記フィードバック信号生成器は、前記リップル情報に基づいて、前記キャンセル波形を補正する、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の送電装置。 A first communication device that receives ripple information regarding the ripple of the load voltage, load current, or load power supplied to the load from the power receiving device is further provided.
The power transmission device according to any one of claims 1 to 6, wherein the feedback signal generator corrects the cancellation waveform based on the ripple information. 請求項７に記載の送電装置と、
前記受電装置と、
を備え、
前記受電装置は、
前記負荷電圧、前記負荷電流又は前記負荷電力を検出する第２検出器と、
前記第２検出器によって測定された前記負荷電圧、前記負荷電流又は前記負荷電力に基づいて前記リップル情報を生成する第２制御器と、
前記リップル情報を前記送電装置に送る第２通信器と、
を備える、非接触給電システム。 The power transmission device according to claim 7 and
With the power receiving device
With
The power receiving device is
A second detector that detects the load voltage, the load current, or the load power, and
A second controller that generates the ripple information based on the load voltage, the load current, or the load power measured by the second detector.
A second communication device that sends the ripple information to the power transmission device,
A non-contact power supply system.
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