WO2015098747A1 - 送電機器及び非接触電力伝送装置 - Google Patents

送電機器及び非接触電力伝送装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015098747A1
WO2015098747A1 PCT/JP2014/083695 JP2014083695W WO2015098747A1 WO 2015098747 A1 WO2015098747 A1 WO 2015098747A1 JP 2014083695 W JP2014083695 W JP 2014083695W WO 2015098747 A1 WO2015098747 A1 WO 2015098747A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
value
constant
power supply
supplied
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/083695
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田口　雄一
Original Assignee
株式会社 豊田自動織機
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 豊田自動織機 filed Critical 株式会社 豊田自動織機
Publication of WO2015098747A1 publication Critical patent/WO2015098747A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device and a non-contact power transmission device.
  • the non-contact power transmission device of Patent Literature 1 includes a power transmission device having an AC power source and a primary coil to which AC power is supplied from the AC power source.
  • the non-contact power transmission apparatus includes a power receiving device having a primary side coil and a secondary side coil capable of magnetic field resonance. Then, when the primary side coil and the secondary side coil perform magnetic field resonance, AC power is transmitted from the power transmitting device to the power receiving device, and the AC power is used for charging the vehicle battery provided in the power receiving device.
  • An object of the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a power transmission device and a non-contact power transmission device that can output AC power having a desired power value from an AC power source. It is.
  • One aspect of the present invention is a power transmission device capable of transmitting AC power in a contactless manner to a power receiving device having a secondary coil, and is supplied with an AC power source capable of outputting AC power and the AC power.
  • An impedance conversion circuit including a filter circuit having a primary side coil and a filter circuit provided between the AC power source and the primary side coil and having at least one of a capacitor and an inductor.
  • the constant of the conversion circuit is configured to be changeable, and the power value of the output power of the AC power supply is changed to a predetermined value by changing the constant of the impedance conversion circuit.
  • One aspect of the present invention is a non-contact power transmission apparatus, which includes the above-described power transmission device and the power reception device.
  • One aspect of the present invention is a contactless power transmission device, an AC power source capable of outputting AC power, a primary coil to which the AC power is supplied, and the AC to be supplied to the primary coil.
  • a secondary coil capable of receiving power in a contactless manner, a load supplied with AC power received by the secondary coil, and an AC power value transmitted from the AC power source toward the load.
  • AC power having a desired power value can be output from the AC power source.
  • the block diagram of the non-contact electric power transmission apparatus of 1st Embodiment The block diagram of the non-contact electric power transmission apparatus of 2nd Embodiment.
  • the non-contact power transmission device (non-contact power transmission system) 10 includes a ground side device 11 provided on the ground and a vehicle side device 21 mounted on the vehicle.
  • the ground side device 11 corresponds to a power transmission device (primary side device, power transmission device)
  • the vehicle side device 21 corresponds to a power reception device (secondary side device, power reception device).
  • the ground side device 11 includes an AC power source 12 capable of outputting AC power having a predetermined frequency.
  • the AC power supply 12 is configured to be capable of outputting sinusoidal AC power using system power.
  • the AC power supply 12 includes an AC / DC converter 12a that converts (rectifies) system power into DC power, and a DC / AC converter 12b that converts the DC power into AC power.
  • Each of these converters 12a and 12b has a switching element, and operates by a switching operation of the switching element. That is, the AC power source 12 is a switching power source that obtains AC power having the predetermined frequency by the switching operation of the switching element.
  • the non-contact power transmission device 10 includes a power transmitter 13 provided in the ground-side device 11 for performing power transmission between the ground-side device 11 and the vehicle-side device 21, and a power receiver provided in the vehicle-side device 21. 23. AC power is supplied to the power transmitter 13.
  • the power transmitter 13 and the power receiver 23 are configured to be capable of magnetic field resonance.
  • the power transmitter 13 has a resonance circuit including a primary side coil 13a and a primary side capacitor 13b connected in parallel.
  • the power receiver 23 has a resonance circuit including a secondary coil 23a and a secondary capacitor 23b connected in parallel. The resonance frequencies of these two resonance circuits are the same.
  • the power transmitter 13 when AC power output from the AC power supply 12 is supplied to the power transmitter 13 (primary coil 13a), the power transmitter 13 and the power receiver 23 (secondary coil 23a) are magnetically resonant. To do. As a result, the power receiver 23 receives a part of the energy of the power transmitter 13. That is, the power receiver 23 receives AC power from the power transmitter 13.
  • the vehicle-side device 21 includes a rectifier 24 as a rectifier that rectifies AC power received by the power receiver 23 into DC power.
  • the vehicle battery 22 is composed of, for example, a plurality of battery cells connected in series, and DC power is supplied from the rectifier 24.
  • a secondary-side impedance converter 26 that performs impedance matching is provided between the power receiver 23 and the rectifier 24 in the vehicle-side device 21 in order to increase transmission efficiency.
  • the secondary side impedance converter 26 is configured by, for example, an LC circuit, and the constants of the secondary side impedance converter 26 are fixed.
  • a sensor 27 that detects the amount of charge of the vehicle battery 22 is provided between the rectifier 24 and the vehicle battery 22. The detection result of the sensor 27 is supplied to a vehicle-side controller 28 provided in the vehicle-side device 21. Thereby, the vehicle-side controller 28 can grasp the charge amount of the vehicle battery 22.
  • the ground side device 11 includes a power source side controller 14 that functions as a control unit capable of wireless communication with the vehicle side controller 28.
  • the power supply controller 14 determines whether to output AC power from the AC power supply 12 through exchanging information with the vehicle controller 28.
  • the AC power supply 12 is a power supply that cannot change the voltage value and current value of the output AC power in the AC power supply 12.
  • the power value that can be set in the AC power supply 12 is only one type.
  • the AC power output from the AC power supply 12 is supplied to the load 30.
  • the reference value (initial value) of the impedance Zin of the load 30 AC power having a power value suitable for charging the vehicle battery 22 (hereinafter referred to as set value power) is output from the AC power supply 12. Is set to
  • the set value power is AC power having a power value necessary for supplying DC power (hereinafter, charging power) having a power value suitable for charging the vehicle battery 22 to the vehicle battery 22. More specifically, the power value of the AC power output from the AC power supply 12 depends on the impedance Zin of the load 30 and varies according to the impedance Zin. And if the power value of the alternating current power output from the alternating current power supply 12 fluctuates, the direct current power supplied to the vehicle battery 22 also fluctuates. For example, when the impedance Zin of the load 30 is higher than the reference value under the condition that the transmission efficiency is 100%, DC power having a power value smaller than the charging power is supplied to the vehicle battery 22.
  • the ground-side device 11 includes a measuring device 40 as a measurement unit that measures the power value of the AC power output from the AC power supply 12, and a filter as an impedance conversion circuit that varies the impedance Zin of the load 30.
  • a circuit 41 is provided.
  • the measuring device 40 is connected to the output terminal of the AC power supply 12, measures the output voltage and output current of the AC power supply 12, and transmits the measurement results to the power supply side controller 14.
  • the filter circuit 41 is provided at the output end of the measuring device 40, for example, between the measuring device 40 and the power transmitter 13.
  • the load 30 includes a filter circuit 41.
  • the filter circuit 41 may be configured by an LC circuit having an inductor 41a and a capacitor 41b. Further, the constant (impedance) of the filter circuit 41 is variable. For example, the capacitance of the capacitor 41b is variable.
  • the impedance Zin of the load 30 is variably controlled by variably controlling the constant of the filter circuit 41.
  • the constant can be said to be an inductance or a capacitance. Further, the filter circuit 41 of the first embodiment is configured such that the constant can be changed linearly.
  • the filter circuit 41 uses the impedance Zp from the output terminal (input terminal of the power transmitter 13) of the filter circuit 41 to the vehicle battery 22 (hereinafter simply referred to as the input impedance Zp of the power transmitter 13) as the impedance of the load 30. Impedance is converted to Zin.
  • the conversion ratio of the filter circuit 41 which is the ratio between the input impedance Zp of the power transmitter 13 and the impedance Zin of the load 30, is changed by variably controlling (changing) the constant of the filter circuit 41. It does not depend on the fluctuation of the input impedance Zp of the power transmitter 13.
  • the filter circuit 41 changes the conversion ratio when the constant of the filter circuit 41 is variably controlled, while the input impedance Zp of the power transmitter 13 fluctuates in a situation where the constant of the filter circuit 41 is constant. In this case, the conversion ratio is not changed.
  • the input impedance Zp of the power transmitter 13 can also be said to be an impedance when the power transmitter 13 (vehicle battery 22) side is viewed from the input end of the power transmitter 13.
  • the initial values of the constants of the filter circuit 41 correspond to the specifications of the AC power supply 12 so that the impedance Zin of the load 30 becomes a reference value in a situation where the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is the reference position. Is set.
  • the reference position is, for example, a configuration in which the power transmitter 13 is provided on the installation surface on which the vehicle is installed and the power receiver 23 is provided at the bottom of the vehicle, and the power transmitter 13 and the power receiver 23 are viewed from above.
  • overlapping positions positions facing each other in the vertical direction where the height of the power transmitter 13 and the power receiver 23 is a predetermined reference value.
  • the power supply side controller 14 variably controls the constant Z of the filter circuit 41 based on the measurement result of the measuring instrument 40, thereby variably controlling the impedance Zin of the load 30 to adjust the power value of the output power of the AC power supply 12. To do. Specifically, the power supply side controller 14 can output AC power having a power value different from the set value power by variably controlling the constant of the filter circuit 41.
  • DC power having a power value suitable for pushing and charging the vehicle battery 22 is referred to as “push-in power”, and the power value necessary for supplying the “push-in power” to the vehicle battery 22. AC power is called “regulated power”.
  • the power supply side controller 14 corresponds to a “control unit”.
  • each controller 14, 28 has a power transmitter 13 (primary coil 13 a) and a power receiver 23 (secondary coil 23 a) in detail when the vehicle is disposed at a chargeable position.
  • a power transmitter 13 primary coil 13 a
  • a power receiver 23 secondary coil 23 a
  • the current charge amount of the vehicle battery 22 is grasped, and control according to the charge amount is performed.
  • the vehicle-side controller 28 determines whether or not the current charge amount is equal to or greater than a predetermined threshold charge amount. Then, when the current charge amount is smaller than the threshold charge amount, the vehicle-side controller 28 transmits a first request signal for requesting the set value power to the power supply-side controller 14. On the other hand, when the current charge amount is equal to or greater than the threshold charge amount, the vehicle-side controller 28 transmits a second request signal for requesting adjusted power to the power supply-side controller 14.
  • the power supply side controller 14 performs control so that AC power is output from the AC power supply 12 when each request signal is received, and sets a constant of the filter circuit 41 according to each request signal. Specifically, when receiving the first request signal, the power supply side controller 14 variably controls the constant of the filter circuit 41 so that the set value power is output from the AC power supply 12, while the second request signal Is received, the constant of the filter circuit 41 is variably controlled based on the measurement result of the measuring instrument 40 so that the adjustment power is output from the AC power supply 12.
  • the vehicle-side controller 28 periodically grasps the charge amount of the vehicle battery 22 during charging.
  • the vehicle side controller 28 transmits a second request signal to the power supply side controller 14.
  • the power controller 14 variably controls the constant of the filter circuit 41 based on the measurement result of the measuring instrument 40, thereby changing the AC power output from the AC power supply 12 to the set value. Switch from power to regulated power.
  • DC power (push-in power) corresponding to the adjusted power is supplied to the vehicle battery 22, and the vehicle battery 22 is charged so as to compensate for the variation in capacity of each battery cell constituting the vehicle battery 22. Performed (push-in charging).
  • the vehicle controller 28 transmits a stop request signal to the power supply controller 14.
  • the power supply controller 14 controls the AC power supply 12 to stop the output of AC power. Thereby, charging of the battery 22 for vehicles is complete
  • the operation of the first embodiment will be described.
  • the constant of the filter circuit 41 is variably controlled, the impedance Zin of the load 30 is variably controlled, and the power value of the AC power supplied to the load 30 is changed.
  • the ground side device 11 is provided between the AC power source 12 and the power transmitter 13 (primary side coil 13a), and includes a filter circuit 41 configured to change (change) a constant.
  • the power supply side controller 14 of the ground side device 11 changes the power value of the output power of the AC power supply 12 by variably controlling (changing) the constant of the filter circuit 41.
  • a component for example, a DC / DC converter
  • a component that varies the power value of the AC power output from the AC power supply 12 can be omitted. Therefore, it is possible to output AC power having different power values while simplifying the configuration of the AC power supply 12.
  • the conversion ratio of the matching device changes when the impedance of the load connected to the output terminal of the matching device changes even if the constant of the matching device is constant. Further, the input impedance Zp of the power transmitter 13 varies due to a positional deviation between the power transmitter 13 (primary coil 13a) and the power receiver 23 (secondary coil 23a). For this reason, if a matching device is provided in place of the filter circuit 41, the conversion ratio of the matching device changes due to the change in the input impedance Zp of the power transmitter 13, and as a result, the desired conversion ratio cannot be realized. There is a concern that the adjustment up to the desired conversion ratio becomes complicated.
  • the ground-side device 11 includes a filter circuit 41 that adjusts the impedance Zin of the load 30.
  • the filter circuit 41 changes the conversion ratio when the constant of the filter circuit 41 is variably controlled, while the input impedance Zp of the power transmitter 13 changes in a situation where the constant of the filter circuit 41 is constant. Is configured so that the conversion ratio does not fluctuate.
  • a desired conversion ratio can be realized by the filter circuit 41, and AC power having a desired power value is suitably supplied to the load 30 through the filter circuit 41. Can be supplied.
  • the filter circuit 41 to make the output power of the AC power supply 12 variable, the imaginary part component of the impedance Zin of the load 30 is expressed as “ “0" or a level that does not hinder power transmission. Thereby, electric power transmission can be performed more suitably.
  • the AC power output from the AC power supply 12 is rectified to DC power and supplied to the vehicle battery 22.
  • the power value of the DC power suitable for the in-charge charging (the power value of the pressing power) may be different from the power value of the charging power.
  • the power value of the pushing power may be smaller than the power value of the charging power.
  • the battery 22 for vehicles can be charged suitably, aiming at the simplification of the structure of the alternating current power supply 12.
  • the power supply side controller 14 variably controls the constant of the filter circuit 41, thereby changing the power value of the DC power supplied to the vehicle battery 22. It can be said that it is something to control.
  • the AC power supply 52 of the second embodiment is configured such that the voltage value is variable (changeable) within the AC power supply 52.
  • the AC power source 52 includes an AC / DC converter 52a and a DC / AC converter 52b, and a DC / DC provided between the AC / DC converter 52a and the DC / AC converter 52b.
  • a converter 52c (changing unit) is provided.
  • the DC / DC converter 52c is, for example, a step-up / step-down type, and has a switching element 52cc.
  • the DC / DC converter 52c corresponds to the voltage value of the DC power converted by the AC / DC converter 52a based on the switching operation of the switching element 52cc, specifically, the duty ratio of the switching operation.
  • the voltage value is converted and output to the DC / AC converter 52b.
  • the AC power supply 52 outputs AC power having a power value corresponding to the voltage value of DC power output from the DC / DC converter 52c. Since the voltage value of the DC power output from the DC / DC converter 52c is defined by the duty ratio, the power value of the output power of the AC power supply 52 depends on the duty ratio.
  • the ground side device 11 includes a filter circuit 61 that can take a plurality of types of constants (specifically, two types of first and second specified constants).
  • the specific configuration of the filter circuit 61 is arbitrary.
  • the filter circuit 61 includes an LC circuit having a first specified constant and an LC circuit having a second specified constant, and one of these LC circuits is the AC power supply 52 and the power transmitter 13. It is configured to be connected to.
  • the power supply side controller 14 variably controls (changes) the constants of the filter circuit 61 to change the power value of the AC power output from the AC power supply 52 and, if necessary, the switching operation of the switching element 52cc. By finely controlling the duty ratio, the power value of the AC power output from the AC power supply 52 is finely adjusted.
  • the power supply side controller 14 when the power supply side controller 14 receives the first request signal from the vehicle side controller 28 under the situation where the AC power is not output from the AC power supply 52, the power supply side controller 14 includes the first specified constant corresponding to the set value power.
  • the constant of the filter circuit 61 is variably controlled. Then, after the variable control of the constant of the filter circuit 61, the power supply side controller 14 performs on / off control of the switching element 52cc of the DC / DC converter 52c with a predetermined specified duty ratio, and outputs AC power from the AC power supply 52. .
  • the first specified constant is under the condition that the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is the reference position, and the duty ratio of the switching operation of the switching element 52cc is the specified duty ratio. It is a parameter set so that the AC power output from the AC power supply 52 becomes the set value power.
  • the impedance Zin of the load 30 varies. Therefore, even when the constant of the filter circuit 61 is the first specified constant and the duty ratio of the switching operation of the switching element 52cc is the specified duty ratio, the power value of the AC power supplied to the load 30 However, there may occur a case where the power value of the DC power supplied to the vehicle battery 22 does not become the power value of the charging power because of deviation from the power value of the set value power.
  • the sensor 27 detects not only the charge amount of the vehicle battery 22 but also the power value of the DC power supplied to the vehicle battery 22, and the detection result is used as the vehicle-side controller. 28. That is, the sensor 27 of the second embodiment has a function as a measuring instrument.
  • the vehicle-side controller 28 has the vehicle battery 22. The power value of the DC power supplied to the power source is grasped, and the grasped result is transmitted to the power supply side controller 14.
  • the power supply side controller 14 compares the received power value (measured value) with the power value (target value) of the charging power. When the difference between the measured value and the target value is outside the predetermined allowable range, the power supply side controller 14 changes the duty ratio from the specified duty ratio so that the measured value approaches the target value. Make adjustments. When performing the fine adjustment, the power supply side controller 14 may appropriately receive information on the power value of the DC power supplied from the vehicle side controller 28 to the vehicle battery 22.
  • the power supply controller 14 stops the AC power supply 52 when receiving the second request signal from the vehicle controller 28 in a situation where the set power is output from the AC power supply 52. Then, the power supply controller 14 sets the constant of the filter circuit 61 to the second specified constant corresponding to the adjusted power. In this case, the power supply side controller 14 performs on / off control of the switching element 52cc of the DC / DC converter 52c at the specified duty ratio or the duty ratio after fine adjustment, and outputs AC power from the AC power supply 52.
  • the second specified constant is an AC power source under the condition that the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is the reference position and the duty ratio of the switching operation of the switching element 52cc is the specified duty ratio.
  • This parameter is set so that the AC power output from 52 becomes the adjusted power.
  • the vehicle-side controller 28 In the situation where the duty ratio of the switching operation of the switching element 52cc is set to the specified duty ratio or the finely adjusted duty ratio, and the constant of the filter circuit 61 is set to the second specified constant, the vehicle-side controller 28 The power value of the DC power supplied to the battery 22 is grasped, and the grasp result is transmitted to the power supply side controller 14.
  • the power supply side controller 14 compares the received power value (measured value) with the power value (target value) of the pushed power. If the difference between the measured value and the target value is outside the predetermined allowable range, the power supply side controller 14 changes the duty ratio from the current value so that the measured value approaches the target value. Make adjustments.
  • the AC power supply 52 functions as a component that suppresses fluctuations in the input power value of the vehicle battery 22 caused by fluctuations in the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23.
  • the AC power source 52 is configured such that the power value of the AC power supplied to the load 30 due to a change in the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is a predetermined value (the power value or setting of the adjusted power). The deviation from the power value of the value power is suppressed. That is, in the ground side device 11 of the second embodiment, the power value is roughly changed by changing the constant of the filter circuit 61, and the voltage value in the AC power supply 52 is adjusted. Fine adjustment is performed so as to obtain a desired power value.
  • information on the specified duty ratio is stored in a predetermined storage area of the power supply controller 14, and the power supply controller 14 performs on / off control of the switching element 52cc using this information.
  • the relative position between the power transmitter 13 and the power receiver 23 is the reference position, and the duty ratio of the switching operation of the switching element 52cc is a predetermined specified duty ratio.
  • the constant of the filter circuit 61 is set to a specified constant so that AC power having a desired power value (predetermined value) is output from the AC power supply 52. Then, in the situation where the duty ratio is the specified duty ratio and the constant of the filter circuit 61 is the specified constant, the power supply side controller 14 sets the input power value of the vehicle battery 22 to the target value (for example, the power value of the pushing power).
  • the duty ratio is changed from the specified duty ratio for fine adjustment.
  • AC power having a desired power value can be supplied to the load 30 and desired. It is possible to supply the direct-current power of the power value to the vehicle battery 22.
  • a DC power having a desired power value is supplied to the vehicle battery 22 by performing a fine adjustment by changing the duty ratio from the specified duty ratio after setting the constant of the filter circuit 61 to a specified constant. It is possible to reduce the time required for the operation.
  • the duty ratio is used instead of the constant of the filter circuit 61 for fine adjustment.
  • DC power having a desired power value is supplied to the vehicle battery 22 without performing processing such as temporarily stopping output of AC power from the AC power supply 52 in order to perform variable control of the constant of the filter circuit 61. be able to.
  • the filter circuit 61 does not need to be configured so that the constant can be linearly changed because fine adjustment is performed with the duty ratio, and may have a configuration that can take only a constant corresponding to the power value to be output. Thereby, the structure of the filter circuit 61 can be simplified.
  • the constant of the secondary side impedance converter 26 is fixed, but is not limited thereto, and may be variable.
  • the vehicle-side controller 28 or the like may be configured to variably control the constant of the secondary-side impedance converter 26 in accordance with the positional deviation between the coils 13a and 23a.
  • the constants of the filter circuits 41 and 61 are variably controlled, or the constants of the filter circuits 41 and 61 and the secondary side impedances are controlled.
  • the constant of the converter 26 may be variably controlled at the same time.
  • the impedance conversion circuit is composed of only the filter circuits 41 and 61, but is not limited thereto.
  • the impedance converter may include a filter circuit and a plurality of transformers provided in parallel with each other and having different conversion ratios (inductances).
  • the ground-side device 11 may include a switching unit that switches the connection destination of the filter circuit to one of a plurality of transformers. Even in this case, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
  • the constant of the filter circuit may be variable or may be fixed. In short, when the impedance conversion circuit includes a transformer and a filter circuit, at least one of the conversion ratio of the transformer and the constant of the filter circuit may be configured to be variable.
  • variable transformer may be provided instead of a plurality of transformers having different conversion ratios.
  • the transformer may be provided in the front stage (AC power supply 12, 52 side) of the filter circuit, or may be provided in the rear stage (power transmitter 13 side) of the filter circuit.
  • a matching unit that performs impedance matching or a power factor improvement circuit that improves a power factor may be provided separately from the filter circuits 41 and 61.
  • the filter circuits 41 and 61 may be provided in a plurality of stages in series, or a plurality of secondary side impedance converters 26 may be provided.
  • the specific configuration of the filter circuits 41 and 61 is arbitrary. For example, a ⁇ type, an L type, an inverted L type, or the like may be used. Moreover, the structure provided with either one of an inductor and a capacitor may be sufficient. Furthermore, the number of inductors and the number of capacitors are not limited to one, and may be plural. For example, the number of inductors may be one and the number of capacitors may be two.
  • the capacitance of the capacitor 41b is configured to be variable (changeable), it is not limited to this, and the inductance of the inductor 41a may be configured to be variable (changeable), and both the capacitance and the inductance are variable. It may be.
  • the filter circuit may be configured to include at least one of a variable capacitor having a variable capacitance and a variable inductor having a variable inductance.
  • the configuration that can change the constant of the filter circuit is not limited to a configuration that includes a variable capacitor or a variable inductor.
  • the filter circuit is connected to an LC circuit group in which LC circuits having fixed constants and different constants are provided in parallel to each other, and the AC power supplies 12 and 52 and the power transmitter 13 among the plurality of LC circuits.
  • the structure provided with the switch part (for example, relay) which switches things may be sufficient.
  • variable capacitor even if the combined capacitance is made variable by connecting a plurality of series-connected bodies of a fixed capacitor and a switching element in parallel and performing on / off control of the switching element. Good. The same applies to the variable inductor.
  • AC power with other power values may be output.
  • the constants of the filter circuits 41 and 61 are variably controlled so that DC power having a power value larger than the power value of the charging power is supplied. May be.
  • the non-contact power transmission device 10 is configured to check whether power transmission is normally performed between the power transmitter 13 and the power receiver 23 in a stage before charging the vehicle battery 22. There may be.
  • the power supply side controller 14 may variably control the constants of the filter circuits 41 and 61 or the duty ratio of the switching operation of the switching element 52cc so that the confirmation power having a power value smaller than the adjusted power is output. Good.
  • the measuring device 40 for measuring the power value of the output power is provided at the output end of the AC power supplies 12 and 52.
  • the measuring device 40 is not limited to this, and the measurement location is arbitrary.
  • it is good also as a structure which provides the measuring device 40 in the vehicle side apparatus 21, and estimates the electric power value of output electric power based on the measurement result.
  • a configuration in which the measuring device 40 is provided at the output ends of the AC power supplies 12 and 52 is preferable.
  • the measuring device 40 provided at the output end of the AC power supply 52 may be omitted.
  • the duty ratio of the switching operation of the switching element 52cc is changed when the difference between the input power value of the vehicle battery 22 and the desired power value (target value) is outside the allowable range.
  • the present invention is not limited to this.
  • the duty ratio may be changed at a timing when the AC power output from the AC power supply 52 is changed from the set value power to the adjusted power.
  • the second specified constant may be set corresponding to the change of the duty ratio.
  • the power supply side controller 14 is configured to perform variable control of the constants of the filter circuits 41 and 61.
  • the control subject is arbitrary, for example, a dedicated unit provided separately from the power supply side controller 14 A control circuit may execute the variable control.
  • a drive circuit that varies the constants of the filter circuits 41 and 61 may be provided, and the vehicle-side controller 28 may control the drive circuit.
  • the measuring device 40 is provided.
  • the measuring device 40 is not limited to this, and the measuring device 40 may be omitted.
  • a map in which a desired power value and a constant of the filter circuits 41 and 61 for supplying the desired power value to the load 30 are set in association with each other is provided on the power supply side controller 14. Store it in the memory. Then, the power supply side controller 14 specifies the constants of the filter circuits 41 and 61 by referring to the map, and variably controls the constants of the filter circuits 41 and 61 based on the specification result.
  • the above example may be combined with a filter circuit having an LC circuit group in which LC circuits having different constants are connected in parallel to each other.
  • the constants of the LC circuits in the LC circuit group are set so as to correspond to the plurality of types of power values so that the plurality of types of power values become values supplied to the load 30.
  • the constant of the first LC circuit of the LC circuit group is set to a value at which the set value power is supplied to the load 30, and the constant of the second LC circuit of the LC circuit group is the adjustment power of the load 30.
  • a desired power value and information related to the LC circuit in which a constant is set corresponding to the desired power value are set.
  • the power supply side controller 14 specifies LC circuit connected to the alternating current power supplies 12 and 52 and the power transmission device 13 among several LC circuits (AC power is transmitted) by referring the said map,
  • the switching unit may be controlled so that the identified LC circuit is connected to the AC power supplies 12 and 52 and the power transmitter 13.
  • the waveform of the AC voltage output from the AC power supplies 12 and 52 is arbitrary, such as a pulse waveform or a sine wave.
  • Each capacitor 13b, 23b may be omitted.
  • magnetic field resonance is performed using the parasitic capacitances of the coils 13a and 23a.
  • the resonance frequency of the power transmitter 13 and the resonance frequency of the power receiver 23 are set to be the same.
  • the present invention is not limited to this, and may be different within a range in which power transmission is possible.
  • the configurations of the power transmitter 13 and the power receiver 23 are the same, but the configuration is not limited to this, and the configurations may be different.
  • magnetic field resonance is used to realize non-contact power transmission.
  • the power transmitter 13 may be separately provided with a primary coupling coil that is coupled with a resonance circuit including the primary coil 13a and the primary capacitor 13b by electromagnetic induction.
  • the primary side coupling coil and the AC power sources 12 and 52 are connected, and the resonance circuit is configured to receive AC power from the primary side coupling coil by electromagnetic induction.
  • the power receiver 23 is provided with a secondary side coupling coil that is coupled by electromagnetic induction to a resonance circuit including the secondary side coil 23a and the secondary side capacitor 23b, and the resonance of the power receiver 23 is performed using the secondary side coupling coil.
  • AC power may be extracted from the circuit.
  • the AC power supply 12 may be a constant voltage source having a constant voltage value or a constant current source having a constant current value.
  • the AC power supply 52 is configured to have a variable voltage value in the AC power supply 52, but may be configured to have a variable current value in the AC power supply 52. “Variable control of the voltage value or current value in the AC power supply 52” can be said to variably control the voltage value or current value of the AC power (system power) supplied to the AC power supply 52.
  • the non-contact power transmission device 10 is applied to a vehicle, but is not limited thereto, and may be applied to other devices. For example, it may be applied to charge a battery of a mobile phone.
  • the AC power received by the power receiver 23 may be used for purposes other than charging the vehicle battery 22.
  • it may be used to drive another device having a predetermined fixed impedance.
  • the secondary impedance converter 26 may perform impedance conversion so that the impedance from the output terminal of the power receiver 23 to the vehicle battery 22 becomes the specific resistance value. If a virtual load is provided at the input end of the power transmitter 13, if the resistance value of the virtual load is Ra and the impedance from the power receiver 23 to the virtual load is Rb, the specific resistance value is ⁇ (Ra ⁇ Rb) It is.
  • the power value may be an arbitrary value unique to the AC power, such as an effective value, maximum value, or average value of AC power.
  • the AC / DC converters 12a and 52a may be omitted.
  • the AC power supplies 12 and 52 may be configured to receive supply of DC power.
  • the DC / DC converter 52c may be a boost type.
  • the structure of the DC / DC converter 52c can be simplified and reduced in size.
  • the DC / DC converter 52c when the DC / DC converter 52c is a step-up type, the DC power from the AC / DC converter 52a is boosted, and the boosted DC power is output to the DC / AC converter 52b.
  • AC power having a small power value cannot be set in the power source 52.
  • the minimum value of the power value that can be set in the AC power supply 52 may be larger than the power value of the adjustment power or the power value for confirmation.
  • the filter circuits 41 and 61 whose constants are variable are provided, and the constant control of the constants of the filter circuits 41 and 61 is performed.
  • AC power having a power value smaller than the minimum power value that can be set in the AC power supply 52 can be supplied to the load 30.
  • the non-contact power transmission device can receive AC power that can output AC power, a primary coil that receives the AC power, and the AC power that is input to the primary coil in a non-contact manner.
  • a secondary side coil a load to which AC power received by the secondary side coil is input, a measuring unit for measuring a power value of AC power transmitted from the AC power source toward the load, and the AC
  • the impedance conversion circuit is provided between the power source and the load, and includes a filter circuit having at least one of a capacitor and an inductor, and the constant of the impedance conversion circuit is changed based on the measurement result of the measurement unit.
  • a control unit that changes the power value of the output power of the AC power source to a predetermined value.
  • a filter circuit is provided between the power receiver 23 and the rectifier 24, and the constant of the filter circuit is variably controlled, whereby the load 30 impedance Zin may be adjusted.
  • the filter circuit 41 of the ground side device 11 may exist or may be omitted.
  • the rectifier 24 and the vehicle battery 22 in the embodiment correspond to the “load” of this configuration.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

非接触電力伝送装置１０は、地上に設けられた地上側機器１１と、車両に搭載された車両側機器２１とを備えている。地上側機器１１は、交流電源１２と、交流電源１２から交流電力が供給される送電器１３とを備えている。車両側機器２１は、送電器１３から非接触で交流電力を受電可能な受電器２３と、車両用バッテリ２２とを備えている。ここで、交流電源１２と送電器１３との間には、定数が可変のフィルタ回路４１が設けられており、電源側コントローラ１４は、フィルタ回路４１の定数を可変制御することにより、交流電源１２から調整電力が出力されるようにする。

Description

送電機器及び非接触電力伝送装置
　本発明は、送電機器及び非接触電力伝送装置に関する。
　従来から、電源コードや送電ケーブルを用いない非接触電力伝送装置として、例えば磁場共鳴を用いたものが知られている。例えば特許文献１の非接触電力伝送装置は、交流電源と、交流電源から交流電力が供給される１次側コイルとを有する送電機器を備えている。また、非接触電力伝送装置は、１次側コイルと磁場共鳴可能な２次側コイルを有する受電機器を備えている。そして、１次側コイルと２次側コイルとが磁場共鳴することにより、送電機器から受電機器に交流電力が伝送され、当該交流電力は受電機器に設けられた車両用バッテリの充電に用いられる。
特開２００９－１０６１３６号公報
　ここで、例えば車両用バッテリの充電を好適に行うために、状況に応じて、交流電源から異なる電力値の交流電力を出力させたい場合がある。なお、上述した事情は、磁場共鳴にて非接触の電力伝送を行うものに限られず、電磁誘導にて非接触の電力伝送を行うものについても共通の事情である。
　本発明の目的は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、交流電源から所望の電力値の交流電力が出力されるようにすることができる送電機器及び非接触電力伝送装置を提供することである。
　本発明の一側面は、２次側コイルを有する受電機器に対して非接触で交流電力を送電可能な送電機器であって、交流電力を出力可能な交流電源と、前記交流電力が供給される１次側コイルと、前記交流電源と前記１次側コイルとの間に設けられ、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を有するフィルタ回路を含むインピーダンス変換回路と、を備え、前記インピーダンス変換回路は、当該インピーダンス変換回路の定数を変更可能に構成され、前記インピーダンス変換回路の定数が変更されることで、前記交流電源の出力電力の電力値が所定の値に変更される。
　本発明の一側面は、非接触電力伝送装置であって、上記した送電機器と、前記受電機器とを備えている。
　本発明の一側面は、非接触電力伝送装置であって、交流電力を出力可能な交流電源と、前記交流電力が供給される１次側コイルと、前記１次側コイルに供給される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルにて受電された交流電力が供給される負荷と、前記交流電源から前記負荷に向けて伝送する交流電力の電力値を測定する測定部と、前記交流電源から前記負荷までの間に設けられるとともに、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を有するフィルタ回路を含むインピーダンス変換回路と、前記測定部の測定結果に基づいて前記インピーダンス変換回路の定数を変更することで前記交流電源の出力電力の電力値を所定の値に変更する制御部と、を備えている。
　この発明によれば、交流電源から所望の電力値の交流電力が出力されるようにすることができる。
第１実施形態の非接触電力伝送装置のブロック図。 第２実施形態の非接触電力伝送装置のブロック図。
　（第１実施形態）
　図１に示すように、非接触電力伝送装置（非接触電力伝送システム）１０は、地上に設けられた地上側機器１１と、車両に搭載された車両側機器２１とを備えている。地上側機器１１が送電機器（１次側機器、送電装置）に対応し、車両側機器２１が受電機器（２次側機器、受電装置）に対応する。
　地上側機器１１は、所定の周波数の交流電力を出力可能な交流電源１２を備えている。交流電源１２は、系統電力を用いて正弦波の交流電力を出力可能に構成されている。例えば、交流電源１２は、系統電力を直流電力に変換（整流）するＡＣ／ＤＣ変換器１２ａと、その直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器１２ｂとを備えている。これら各変換器１２ａ，１２ｂは、スイッチング素子を有しており、当該スイッチング素子のスイッチング動作によって動作するものである。つまり、交流電源１２は、スイッチング素子のスイッチング動作によって上記所定の周波数の交流電力を得るスイッチング電源である。
　交流電源１２から出力された交流電力は、非接触で車両側機器２１に伝送され、車両側機器２１に設けられた車両用バッテリ２２（車載蓄電装置）の充電に用いられる。例えば、非接触電力伝送装置１０は、地上側機器１１及び車両側機器２１間の電力伝送を行うものとして地上側機器１１に設けられた送電器１３と、車両側機器２１に設けられた受電器２３とを備えている。送電器１３には交流電力が供給される。
　送電器１３及び受電器２３は磁場共鳴可能に構成されている。例えば、送電器１３は、並列に接続された１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサ１３ｂからなる共振回路を有している。受電器２３は、並列に接続された２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサ２３ｂからなる共振回路を有している。これら２つの共振回路の共振周波数は同一である。
　かかる構成によれば、交流電源１２から出力された交流電力が送電器１３（１次側コイル１３ａ）に供給された場合、送電器１３と受電器２３（２次側コイル２３ａ）とが磁場共鳴する。これにより、受電器２３は送電器１３のエネルギの一部を受け取る。すなわち、受電器２３は、送電器１３から交流電力を受電する。
　車両側機器２１は、受電器２３にて受電した交流電力を直流電力に整流する整流部としての整流器２４を備えている。車両用バッテリ２２は、例えば直列に接続された複数の電池セルから構成されており、整流器２４から直流電力が供給される。
　ちなみに、伝送効率を高めるべく、車両側機器２１における受電器２３と整流器２４との間には、インピーダンス整合を行う２次側インピーダンス変換器２６が設けられている。２次側インピーダンス変換器２６は、例えばＬＣ回路で構成されており、２次側インピーダンス変換器２６の定数は固定となっている。また、整流器２４と車両用バッテリ２２との間には、車両用バッテリ２２の充電量を検知するセンサ２７が設けられている。センサ２７の検知結果は、車両側機器２１に設けられた車両側コントローラ２８に供給される。これにより、車両側コントローラ２８は、車両用バッテリ２２の充電量を把握することができる。
　また、地上側機器１１は、車両側コントローラ２８と無線通信可能な制御部として機能する電源側コントローラ１４を備えている。電源側コントローラ１４は、車両側コントローラ２８と情報のやり取りを行うことを通じて、交流電源１２から交流電力を出力するかどうか判断する。
　例えば、交流電源１２は、交流電源１２内で、出力される交流電力の電圧値及び電流値を変更することができない電源である。換言すれば、交流電源１２内にて設定可能な電力値は１種類のみとなっている。
　ちなみに、交流電源１２の出力端から車両用バッテリ２２までの構成を１つの負荷３０とすると、交流電源１２から出力される交流電力は、負荷３０に供給されることとなる。この場合、負荷３０のインピーダンスＺｉｎの基準値（初期値）は、交流電源１２から、車両用バッテリ２２を充電するのに適した電力値の交流電力（以下、設定値電力という）が出力されるように設定されている。
　設定値電力は、車両用バッテリ２２を充電するのに適した電力値の直流電力（以下、充電電力）を車両用バッテリ２２に供給するのに必要な電力値を有する交流電力である。
　詳述すると、交流電源１２から出力される交流電力の電力値は、負荷３０のインピーダンスＺｉｎに依存し、当該インピーダンスＺｉｎに応じて変動する。そして、交流電源１２から出力される交流電力の電力値が変動すれば、車両用バッテリ２２に供給される直流電力も変動する。例えば伝送効率が１００％である条件下で、負荷３０のインピーダンスＺｉｎが基準値よりも高い場合には、充電電力よりも小さい電力値の直流電力が車両用バッテリ２２に供給されることとなる。一方、伝送効率が１００％である条件下で、負荷３０のインピーダンスＺｉｎが基準値よりも低い場合には、充電電力よりも大きい電力値の直流電力が車両用バッテリ２２に供給されることとなる。つまり、負荷３０のインピーダンスＺｉｎを変えることで、車両用バッテリ２２に所望の電力値の直流電力を供給することが可能となる。
　かかる構成において、地上側機器１１には、交流電源１２から出力されている交流電力の電力値を測定する測定部としての測定器４０と、負荷３０のインピーダンスＺｉｎを可変させるインピーダンス変換回路としてのフィルタ回路４１とが設けられている。測定器４０は、交流電源１２の出力端に接続されており、交流電源１２の出力電圧及び出力電流を測定し、その測定結果を電源側コントローラ１４に送信する。
　フィルタ回路４１は、測定器４０の出力端、例えば測定器４０と送電器１３との間に設けられている。負荷３０にはフィルタ回路４１が含まれている。フィルタ回路４１は、インダクタ４１ａとキャパシタ４１ｂとを有するＬＣ回路で構成されてもよい。また、フィルタ回路４１の定数（インピーダンス）は可変となっており、例えばキャパシタ４１ｂのキャパシタンスは可変となっている。負荷３０のインピーダンスＺｉｎは、フィルタ回路４１の定数を可変制御することで可変制御される。なお、定数とは、インダクタンスともキャパシタンスとも言える。また、第１実施形態のフィルタ回路４１は、定数をリニアに変更可能に構成されている。
　ここで、フィルタ回路４１は、当該フィルタ回路４１の出力端（送電器１３の入力端）から車両用バッテリ２２までのインピーダンスＺｐ（以降単に送電器１３の入力インピーダンスＺｐという）を、負荷３０のインピーダンスＺｉｎにインピーダンス変換するものである。この場合、送電器１３の入力インピーダンスＺｐと負荷３０のインピーダンスＺｉｎとの比であるフィルタ回路４１の変換比は、当該フィルタ回路４１の定数が可変制御（変更）されることにより変更される一方、送電器１３の入力インピーダンスＺｐの変動には依存しない。つまり、フィルタ回路４１とは、当該フィルタ回路４１の定数が可変制御された場合には変換比が変更される一方、フィルタ回路４１の定数が一定である状況において送電器１３の入力インピーダンスＺｐが変動した場合には変換比が変動しないように構成されたものである。なお、送電器１３の入力インピーダンスＺｐとは、送電器１３の入力端から送電器１３（車両用バッテリ２２）側を見た場合のインピーダンスとも言える。
　フィルタ回路４１の定数の初期値は、送電器１３と受電器２３との相対位置が基準位置となっている状況において負荷３０のインピーダンスＺｉｎが基準値となるように交流電源１２の仕様に対応させて設定されている。
　なお、基準位置とは、例えば車両が設置される設置面に送電器１３が設けられ、車両の底部に受電器２３が設けられている構成において、送電器１３と受電器２３とが上方から見て重なっている位置（鉛直方向に対向している位置）であって、送電器１３と受電器２３との高さが予め定められた基準値となっている位置である。
　電源側コントローラ１４は、測定器４０の測定結果に基づいて、フィルタ回路４１の定数を可変制御することにより、負荷３０のインピーダンスＺｉｎを可変制御して、交流電源１２の出力電力の電力値を調整する。詳細には、電源側コントローラ１４は、フィルタ回路４１の定数を可変制御することにより、設定値電力とは異なる電力値の交流電力を出力することができる。なお、以降の説明において、車両用バッテリ２２を押し込み充電するのに適した電力値の直流電力を「押し込み電力」といい、車両用バッテリ２２に「押し込み電力」を供給するために必要な電力値の交流電力を「調整電力」という。電源側コントローラ１４が「制御部」に対応する。
　次に、各コントローラ１４，２８の制御に係る構成について説明する。
　図１に示すように、各コントローラ１４，２８は、充電可能な位置に車両が配置された場合、詳細には送電器１３（１次側コイル１３ａ）と受電器２３（２次側コイル２３ａ）とが磁場共鳴可能な位置に配置された場合、車両用バッテリ２２の現状の充電量を把握し、充電量に応じた制御を行う。
　具体的には、車両側コントローラ２８は、現状の充電量が予め定められた閾値充電量以上か否かを判定する。そして、車両側コントローラ２８は、現状の充電量が閾値充電量よりも小さい場合には、設定値電力を要求する第１要求信号を電源側コントローラ１４に送信する。一方、車両側コントローラ２８は、現状の充電量が閾値充電量以上である場合には、調整電力を要求する第２要求信号を電源側コントローラ１４に送信する。
　電源側コントローラ１４は、各要求信号を受信した場合に交流電源１２から交流電力が出力されるように制御し、フィルタ回路４１の定数を各要求信号に応じたものに設定する。詳細には、電源側コントローラ１４は、第１要求信号を受信した場合には、交流電源１２から設定値電力が出力されるように、フィルタ回路４１の定数を可変制御する一方、第２要求信号を受信した場合には、交流電源１２から調整電力が出力されるように、測定器４０の測定結果に基づいてフィルタ回路４１の定数を可変制御する。
　また、車両側コントローラ２８は、充電中定期的に車両用バッテリ２２の充電量を把握する。交流電源１２から設定値電力が出力されている状況において車両用バッテリ２２の充電量が閾値充電量以上となった場合には、車両側コントローラ２８は第２要求信号を電源側コントローラ１４に送信する。電源側コントローラ１４は、第２要求信号を受信した場合、測定器４０の測定結果に基づいて、フィルタ回路４１の定数を可変制御することにより、交流電源１２から出力される交流電力を、設定値電力から調整電力に切り換える。これにより、車両用バッテリ２２には、調整電力に対応した直流電力（押し込み電力）が供給され、車両用バッテリ２２を構成する各電池セルの容量ばらつきを補償するように車両用バッテリ２２の充電が行われる（押し込み充電）。
　そして、車両用バッテリ２２の充電が完了（終了）した場合には、車両側コントローラ２８は、停止要求信号を電源側コントローラ１４に送信する。電源側コントローラ１４は、停止要求信号を受信した場合に交流電源１２を制御して、交流電力の出力を停止させる。これにより、車両用バッテリ２２の充電が終了する。
　次に、第１実施形態の作用について説明する。
　フィルタ回路４１の定数が可変制御されることにより、負荷３０のインピーダンスＺｉｎが可変制御され、負荷３０に供給される交流電力の電力値が変更される。
　以上詳述した第１実施形態によれば以下の効果を奏する。
　（１）地上側機器１１は、交流電源１２と送電器１３（１次側コイル１３ａ）との間に設けられ、定数を可変（変更可能）に構成されたフィルタ回路４１を備えている。そして、地上側機器１１の電源側コントローラ１４は、フィルタ回路４１の定数を可変制御（変更）することにより、交流電源１２の出力電力の電力値を変更する。これにより、交流電源１２内で出力される交流電力の電圧値、電流値を変更できない場合であっても、交流電源１２から異なる電力値の交流電力を出力させることができる。よって、交流電源１２から出力される交流電力の電力値を可変させる部品（例えばＤＣ／ＤＣコンバータ等）を省略することができる。したがって、交流電源１２の構成の簡素化を図りつつ、異なる電力値の交流電力を出力させることができる。
　（２）ここで、一般的に、整合器の変換比は、当該整合器の定数が一定であっても整合器の出力端に接続される負荷のインピーダンスが変動すると、変動する。また、送電器１３の入力インピーダンスＺｐは、送電器１３（１次側コイル１３ａ）と受電器２３（２次側コイル２３ａ）との位置ずれ等に起因して変動する。このため、仮にフィルタ回路４１に代えて整合器を設けた場合、送電器１３の入力インピーダンスＺｐの変動に起因して、整合器の変換比が変動し、その結果所望の変換比を実現できなかったり、所望の変換比となるまでの調整が煩雑となったりする事態が懸念される。
　これに対して、第１実施形態では、地上側機器１１は、負荷３０のインピーダンスＺｉｎを調整するものとしてフィルタ回路４１を備えている。フィルタ回路４１は、当該フィルタ回路４１の定数が可変制御された場合には変換比が変更される一方、フィルタ回路４１の定数が一定である状況において送電器１３の入力インピーダンスＺｐが変動した場合には変換比が変動しないように構成されている。これにより、送電器１３と受電器２３との相対位置の変動が生じ得る構成において、フィルタ回路４１にて所望の変換比を実現でき、それを通じて好適に所望の電力値の交流電力を負荷３０に供給させることができる。
　また、交流電源１２の出力電力を可変にするものとしてフィルタ回路４１を採用することにより、送電器１３の入力インピーダンスＺｐが変動する場合であっても、負荷３０のインピーダンスＺｉｎの虚部成分を「０」又は電力伝送に支障が生じない程度にすることができる。これにより、より好適に電力伝送を行うことができる。
　（３）交流電源１２から出力された交流電力は、直流電力に整流されて車両用バッテリ２２に供給される。ここで、車両用バッテリ２２の押し込み充電を行う場合、押し込み充電に適した直流電力の電力値（押し込み電力の電力値）が充電電力の電力値と異なる場合がある。例えば、充電に要する時間の短縮化等の観点から、充電電力の電力値を比較的高く設定した場合、押し込み電力の電力値は、充電電力の電力値よりも小さくなる場合が生じ得る。
　これに対して、第１実施形態によれば、フィルタ回路４１の定数を可変制御することにより、交流電源１２内で出力される交流電力の電圧値、電流値を変更できない場合であっても、交流電源１２から、充電電力に対応する設定値電力と、押し込み電力に対応する調整電力とを出力させることができる。これにより、交流電源１２の構成の簡素化を図りつつ、車両用バッテリ２２の充電を好適に行うことができる。
　ちなみに、車両用バッテリ２２に供給される直流電力に着目すれば、電源側コントローラ１４は、フィルタ回路４１の定数を可変制御することにより、車両用バッテリ２２に供給される直流電力の電力値を可変制御するものであるとも言える。
　（第２実施形態）
　第２実施形態では、交流電源の構成が第１実施形態と異なっている。その異なる点について図２を用いて説明する。なお、同一の構成については同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
　図２に示すように、第２実施形態の交流電源５２は、当該交流電源５２内にて電圧値を可変（変更可能）に構成されている。詳細には、交流電源５２は、ＡＣ／ＤＣ変換器５２ａ及びＤＣ／ＡＣ変換器５２ｂを備えているとともに、ＡＣ／ＤＣ変換器５２ａ及びＤＣ／ＡＣ変換器５２ｂの間に設けられたＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃ（変更部）を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃは、例えば昇降圧型であり、スイッチング素子５２ｃｃを有している。ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃは、当該スイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換器５２ａにて変換された直流電力の電圧値を異なる電圧値、詳細にはスイッチング動作のデューティ比に対応した電圧値に変換してＤＣ／ＡＣ変換器５２ｂに出力する。そして、交流電源５２は、そのＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃから出力される直流電力の電圧値に対応した電力値の交流電力を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃから出力される直流電力の電圧値は、上記デューティ比によって規定されるため、交流電源５２の出力電力の電力値は上記デューティ比に依存する。
　かかる構成において、第２実施形態では、地上側機器１１は、複数種類（詳細には第１規定定数と第２規定定数の２種類）の定数を取り得るフィルタ回路６１を備えている。フィルタ回路６１の具体的な構成は任意であるが、例えば第１規定定数のＬＣ回路と、第２規定定数のＬＣ回路とを有し、これらＬＣ回路のいずれかが交流電源５２と送電器１３とに接続されるように構成されている。
　電源側コントローラ１４は、フィルタ回路６１の定数を可変制御（変更）することにより、交流電源５２から出力される交流電力の電力値を変更し、且つ、必要に応じてスイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比を可変制御することにより交流電源５２から出力される交流電力の電力値の微調整を行う。
　例えば、電源側コントローラ１４は、交流電源５２から交流電力が出力されていない状況下で、車両側コントローラ２８から第１要求信号を受信した場合には、設定値電力に対応した第１規定定数となるようにフィルタ回路６１の定数を可変制御する。そして、電源側コントローラ１４は、フィルタ回路６１の定数の可変制御後に、予め定められた規定デューティ比でＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃのスイッチング素子５２ｃｃのオンオフ制御を行い、交流電源５２から交流電力を出力させる。
　ちなみに、第１規定定数は、送電器１３と受電器２３との相対位置が基準位置となっており、且つ、スイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比が規定デューティ比となっている条件下において、交流電源５２から出力される交流電力が設定値電力となるように設定されたパラメータである。
　ここで、送電器１３と受電器２３との相対位置が基準位置でない場合等には、負荷３０のインピーダンスＺｉｎが変動する。このため、フィルタ回路６１の定数が第１規定定数であり、且つ、スイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比が規定デューティ比である場合であっても、負荷３０に供給される交流電力の電力値が、設定値電力の電力値からずれ、車両用バッテリ２２に供給されている直流電力の電力値が充電電力の電力値とならない場合が生じ得る。
　これに対して、第２実施形態では、センサ２７は、車両用バッテリ２２の充電量だけでなく、車両用バッテリ２２に供給される直流電力の電力値を検知し、その検知結果を車両側コントローラ２８に送信する。つまり、第２実施形態のセンサ２７は、測定器としての機能を有している。車両側コントローラ２８は、上記のようにスイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比が規定デューティ比に設定され、且つ、フィルタ回路６１の定数が第１規定定数に設定された状況において、車両用バッテリ２２に供給される直流電力の電力値を把握し、その把握結果を電源側コントローラ１４に送信する。
　電源側コントローラ１４は、受信した電力値（測定値）と、充電電力の電力値（目標値）とを比較する。測定値と目標値との差が予め定められた許容範囲外である場合には、電源側コントローラ１４は、測定値が目標値に近づくように、上記デューティ比を規定デューティ比から変更して微調整を行う。なお、当該微調整を行う際には、電源側コントローラ１４は、車両側コントローラ２８から車両用バッテリ２２に供給される直流電力の電力値の情報を適宜受け取るとよい。
　同様に、例えば電源側コントローラ１４は、交流電源５２から設定値電力が出力されている状況において、車両側コントローラ２８から第２要求信号を受信した場合には、一旦交流電源５２を停止させる。そして、電源側コントローラ１４は、フィルタ回路６１の定数を、調整電力に対応した第２規定定数に設定する。この場合、電源側コントローラ１４は、規定デューティ比又は上記微調整後のデューティ比でＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃのスイッチング素子５２ｃｃのオンオフ制御を行い、交流電源５２から交流電力を出力させる。
　第２規定定数は、送電器１３と受電器２３との相対位置が基準位置となっており、且つ、スイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比が規定デューティ比となっている条件下において、交流電源５２から出力される交流電力が調整電力となるように設定されたパラメータである。
　車両側コントローラ２８は、スイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比が規定デューティ比又は微調整後のデューティ比に設定され、且つ、フィルタ回路６１の定数が第２規定定数に設定された状況において、車両用バッテリ２２に供給される直流電力の電力値を把握し、その把握結果を電源側コントローラ１４に送信する。
　電源側コントローラ１４は、受信した電力値（測定値）と押し込み電力の電力値（目標値）とを比較する。測定値と目標値との差が予め定められた許容範囲外である場合には、電源側コントローラ１４は、測定値が目標値に近づくように、上記デューティ比を現状の値から変更して微調整を行う。
　すなわち、交流電源５２は、送電器１３と受電器２３との相対位置の変動等に起因する車両用バッテリ２２の入力電力値の変動を抑制するものとして機能する。換言すれば、交流電源５２は、送電器１３と受電器２３との相対位置の変動等に起因して負荷３０に供給される交流電力の電力値が所定の値（調整電力の電力値や設定値電力の電力値）からずれることを抑制するものである。つまり、第２実施形態の地上側機器１１は、フィルタ回路６１の定数の変更が行われることによりおおまかな電力値の変更が行われ、且つ、交流電源５２内の電圧値が調整されることにより所望の電力値となるように微調整が行われるように構成されている。
　なお、電源側コントローラ１４の所定の記憶領域には、規定デューティ比に関する情報が記憶されており、電源側コントローラ１４は、この情報を用いて、スイッチング素子５２ｃｃのオンオフ制御を行う。
　以上詳述した第２実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　（４）電源側コントローラ１４は、送電器１３と受電器２３との相対位置が基準位置であり、且つ、スイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比が予め定められた規定デューティ比となっている場合に、交流電源５２から所望の電力値（所定の値）の交流電力が出力されるように、フィルタ回路６１の定数を規定定数に設定する。そして、電源側コントローラ１４は、デューティ比が規定デューティ比であり、且つ、フィルタ回路６１の定数が規定定数である状況において、車両用バッテリ２２の入力電力値が目標値（例えば押し込み電力の電力値や充電電力の電力値）となっていない場合には、上記デューティ比を、規定デューティ比から変更して微調整を行う。これにより、送電器１３及び受電器２３の相対位置の変動等によって負荷３０のインピーダンスＺｉｎが変動した場合であっても、所望の電力値の交流電力を負荷３０に供給させることができるとともに、所望の電力値の直流電力を車両用バッテリ２２に供給させることができる。
　特に、フィルタ回路６１の定数を規定定数に設定した後に上記デューティ比を規定デューティ比から変更することにより微調整を行う構成としたことにより、所望の電力値の直流電力を車両用バッテリ２２に供給させるのに要する時間の短縮化を図ることができる。
　また、微調整を行うものとして、フィルタ回路６１の定数ではなく、デューティ比を採用した。これにより、フィルタ回路６１の定数の可変制御を行うために交流電源５２からの交流電力の出力を一旦停止させるといった処理を行うことなく、所望の電力値の直流電力を車両用バッテリ２２に供給させることができる。また、デューティ比で微調整を行う関係上、フィルタ回路６１としては、定数をリニアに変更可能に構成されている必要がなく、出力したい電力値に対応する定数のみを取り得る構成でよい。これにより、フィルタ回路６１の構成の簡素化を図ることができる。
　なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
　○　各実施形態では、２次側インピーダンス変換器２６の定数は固定であったが、これに限られず、可変であってもよい。この場合、車両側コントローラ２８等が、各コイル１３ａ，２３ａ間の位置ずれ等に対応させて、２次側インピーダンス変換器２６の定数を可変制御する構成としてもよい。かかる構成においては、２次側インピーダンス変換器２６の定数の可変制御を行った後に、フィルタ回路４１，６１の定数を可変制御する構成とするか、フィルタ回路４１，６１の定数と２次側インピーダンス変換器２６の定数とを同時に可変制御する構成とするとよい。これにより、２次側インピーダンス変換器２６の定数の可変制御が行われることに起因して、交流電源１２，５２から所望の電力値の交流電力が出力されないという不都合を回避することができる。また、２次側インピーダンス変換器２６を省略してもよい。
　○　各実施形態では、インピーダンス変換回路はフィルタ回路４１，６１のみで構成されていたが、これに限られない。例えば、インピーダンス変換器は、フィルタ回路と、互いに並列に設けられ且つ変換比（インダクタンス）が相違する複数のトランスとを備えている構成であってもよい。この場合、地上側機器１１は、フィルタ回路の接続先を、複数のトランスのうちいずれかに切り替える切替部を備えているとよい。この場合であっても、上記各実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、上記構成においては、フィルタ回路の定数は可変に構成されていてもよいし、固定に構成されていてもよい。要は、インピーダンス変換回路が、トランスとフィルタ回路とを備えている場合には、トランスの変換比とフィルタ回路の定数との少なくとも一方が可変に構成されていればよい。
　なお、言うまでもないが、変換比が相違する複数のトランスに代えて、可変トランスを設けてもよい。また、トランスは、フィルタ回路の前段（交流電源１２，５２側）に設けられていてもよいし、フィルタ回路の後段（送電器１３側）に設けられていてもよい。
　○　各実施形態において、フィルタ回路４１，６１とは別にインピーダンス整合を行う整合器又は力率を改善する力率改善回路を設けてもよい。
　○　また、フィルタ回路４１，６１は、複数段直列に設けられていてもよいし、２次側インピーダンス変換器２６を複数設けてもよい。
　○　フィルタ回路４１，６１の具体的な構成は任意である。例えば、π型、Ｌ型、逆Ｌ型等を用いてもよい。また、インダクタとキャパシタのいずれか一方のみを備えている構成であってもよい。さらに、インダクタの数やキャパシタの数は１つに限られず、複数であってもよい。例えばインダクタの数が１つで、キャパシタの数が２つであってもよい。
　○　また、キャパシタ４１ｂのキャパシタンスが可変（変更可能）に構成されていたが、これに限られず、インダクタ４１ａのインダクタンスが可変（変更可能）に構成されていてもよく、キャパシタンス及びインダクタンスの双方が可変となっていてもよい。要は、フィルタ回路は、キャパシタンスが可変の可変キャパシタ及びインダクタンスが可変の可変インダクタの少なくとも一方を備えている構成であってもよい。
　○　フィルタ回路の定数を変更可能にする構成は、可変キャパシタや可変インダクタを備える構成に限られない。例えば、フィルタ回路は、定数が固定であって且つ互いに定数の異なるＬＣ回路が互いに並列に設けられたＬＣ回路群と、複数のＬＣ回路のうち交流電源１２，５２と送電器１３とに接続されるものを切り替える切替部（例えばリレー）を備えている構成であってもよい。
　○　また、可変キャパシタに代えて、キャパシタンスが固定のキャパシタとスイッチング素子との直列接続体を複数並列に接続し、当該スイッチング素子のオンオフ制御を行うことにより合成キャパシタンスを可変にする構成であってもよい。可変インダクタについても同様である。
　○　調整電力に加えて（又は代えて）、他の電力値の交流電力を出力させるようにしてもよい。例えば、通常の充電よりも充電時間が短くなる急速充電を行う場合には、充電電力の電力値よりも大きな電力値の直流電力が供給されるようにフィルタ回路４１，６１の定数を可変制御してもよい。
　○　また、非接触電力伝送装置１０は、車両用バッテリ２２の充電を行う前段階にて、送電器１３と受電器２３との間で電力伝送が正常に行われるか否かを確認する構成であってもよい。この場合、電源側コントローラ１４は、調整電力よりも電力値が小さい確認用電力が出力されるように、フィルタ回路４１，６１の定数又はスイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比を可変制御してもよい。
　○　各実施形態では、交流電源１２，５２の出力端に、出力電力の電力値を測定する測定器４０を設けたが、これに限られず、測定箇所については任意である。例えば車両側機器２１に測定器４０を設け、その測定結果に基づいて出力電力の電力値を推定する構成としてもよい。但し、推定という処理の複雑化及び精度の低下等を鑑みれば、交流電源１２，５２の出力端に測定器４０を設ける構成の方が好ましい。
　○　第２実施形態においては、交流電源５２の出力端に設けられた測定器４０を省略してもよい。
　○　第２実施形態では、車両用バッテリ２２の入力電力値と所望の電力値（目標値）との差が許容範囲外となっている場合に、スイッチング素子５２ｃｃのスイッチング動作のデューティ比が変更される構成であったが、これに限られない。例えば、交流電源５２から出力される交流電力が設定値電力から調整電力に変更されるタイミングで、上記デューティ比が変更される構成であってもよい。この場合、上記デューティ比の変更に対応させて第２規定定数が設定されているとよい。
　○　各実施形態では、電源側コントローラ１４がフィルタ回路４１，６１の定数の可変制御を行う構成であったが、制御の主体は任意であり、例えば電源側コントローラ１４とは別に設けられた専用の制御回路が上記可変制御を実行してもよい。また、例えばフィルタ回路４１，６１の定数を可変させる駆動回路を設け、車両側コントローラ２８がその駆動回路の制御を行う構成としてもよい。
　○　各実施形態では、測定器４０が設けられていたが、これに限られず、測定器４０を省略してもよい。この場合、予め所望の電力値の出力電力となるフィルタ回路４１，６１の定数を把握（算出）しておき、それに基づいてフィルタ回路４１，６１の定数を可変制御するとよい。例えば、所望の電力値と、当該所望の電力値が負荷３０に供給されるためのフィルタ回路４１，６１の定数とが対応付けられて設定されたマップを、電源側コントローラ１４に設けられた所定のメモリに記憶させておく。そして、電源側コントローラ１４は、当該マップを参照することで、フィルタ回路４１，６１の定数を特定し、その特定結果に基づいてフィルタ回路４１，６１の定数を可変制御する。
　上記別例と、定数の異なるＬＣ回路が互いに並列に接続されたＬＣ回路群を有するフィルタ回路とを組み合わせてもよい。詳述すると、ＬＣ回路群の各ＬＣ回路の定数は、複数種類の電力値が負荷３０に供給される値となるように当該複数種類の電力値に対応させて設定されている。例えば、ＬＣ回路群の第１のＬＣ回路の定数は、設定値電力が負荷３０に供給される値に設定されており、ＬＣ回路群の第２のＬＣ回路の定数は、調整電力が負荷３０に供給される値に設定されている。そして、マップには、所望の電力値と、当該所望の電力値に対応させて定数が設定されたＬＣ回路に関する情報とが設定されている。そして、電源側コントローラ１４は、当該マップを参照することにより、複数のＬＣ回路のうち交流電源１２，５２及び送電器１３に接続される（交流電力が伝送される）ＬＣ回路を特定し、その特定されたＬＣ回路が交流電源１２，５２及び送電器１３に接続されるように切替部を制御するとよい。
　○　交流電源１２，５２から出力される交流電圧の波形としては、パルス波形、正弦波等任意である。
　○　各コンデンサ１３ｂ，２３ｂを省略してもよい。この場合、各コイル１３ａ，２３ａの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。
　○　各実施形態では、送電器１３の共振周波数と受電器２３の共振周波数とは同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
　○　各実施形態では、送電器１３及び受電器２３の構成は同一であったが、これに限られず、両者が異なる構成であってもよい。
　○　各実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。
　○　送電器１３に、１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサ１３ｂからなる共振回路と電磁誘導で結合する１次側結合コイルを別途設けてもよい。この場合、１次側結合コイルと交流電源１２，５２とを接続し、上記共振回路は、上記１次側結合コイルから電磁誘導によって交流電力を受ける構成とする。同様に、受電器２３に、２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサ２３ｂからなる共振回路と電磁誘導で結合する２次側結合コイルを設け、２次側結合コイルを用いて受電器２３の共振回路から交流電力を取り出してもよい。
　○　交流電源１２は、電圧値が一定の定電圧源でも、電流値が一定の定電流源であってもよい。また、交流電源５２は、当該交流電源５２内にて電圧値を可変に構成されているが、交流電源５２内にて電流値を可変に構成されていてもよい。なお、「交流電源５２内にて電圧値又は電流値を可変制御する」とは、交流電源５２に供給される交流電力（系統電力）の電圧値又は電流値を可変制御するとも言える。
　○　各実施形態では、非接触電力伝送装置１０は、車両に適用されていたが、これに限られず、他の機器に適用してもよい。例えば、携帯電話のバッテリを充電するのに適用してもよい。
　○　また、受電器２３にて受電された交流電力を、車両用バッテリ２２の充電以外の用途に用いてもよい。例えば予め定められた固定値のインピーダンスを有する他の機器を駆動させるのに用いてもよい。
　○　受電器２３（２次側コイル２３ａ）の出力端から車両用バッテリ２２までのインピーダンスの実部には、他の（所定の）インピーダンスと比較して相対的に高い伝送効率となる特定抵抗値が存在する。これに対応させて、２次側インピーダンス変換器２６は、受電器２３の出力端から車両用バッテリ２２までのインピーダンスが上記特定抵抗値となるようにインピーダンス変換を行うものであってもよい。仮に送電器１３の入力端に仮想負荷を設けた場合において、当該仮想負荷の抵抗値をＲａとし、受電器２３から仮想負荷までのインピーダンスをＲｂとすると、特定抵抗値は√（Ｒａ×Ｒｂ）である。
　○　各実施形態において、電力値は、交流電力の実効値、最大値、平均値等の当該交流電力に固有の任意の値であってもよい。
　○　ＡＣ／ＤＣ変換器１２ａ，５２ａを省略してもよい。この場合、交流電源１２，５２は、直流電力の供給を受ける構成であるとよい。
　○　第２実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃは昇圧型であってもよい。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃとして昇降圧型を用いる構成と比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃの構成の簡素化及び小型化を図ることができる。
　ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃが昇圧型である場合、ＡＣ／ＤＣ変換器５２ａからの直流電力を昇圧させて、その昇圧させた直流電力をＤＣ／ＡＣ変換器５２ｂに出力する関係上、交流電源５２内にて、小さい電力値の交流電力を設定することができない場合がある。例えば、交流電源５２内にて設定可能な電力値の最小値が、調整電力の電力値又は確認用電力の電力値よりも大きい場合が生じ得る。
　これに対して、上記のように交流電源５２と送電器１３との間に、定数が可変に構成されたフィルタ回路４１，６１を設け、当該フィルタ回路４１，６１の定数の可変制御を行うことにより、交流電源５２内にて設定可能な電力値の最小値よりも小さい電力値の交流電力を負荷３０に供給させることが可能となる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２ｃとして昇圧型を採用することによって生じ得る不都合、詳細には小さい電力値の交流電力を負荷３０に供給させることができなくなることを抑制できる。
　○　非接触電力伝送装置は、交流電力を出力可能な交流電源と、前記交流電力が入力される１次側コイルと、前記１次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、前記２次側コイルにて受電された交流電力が入力される負荷と、前記交流電源から前記負荷に向けて伝送する交流電力の電力値を測定する測定部と、前記交流電源から前記負荷までの間に設けられるとともに、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を有するフィルタ回路を含むインピーダンス変換回路と、前記測定部の測定結果に基づいて前記インピーダンス変換回路の定数を変更することで前記交流電源の出力電力の電力値を所定の値に変更する制御部と、を備えてもよい。
　上記した構成の場合、２次側インピーダンス変換器２６に代えて（又は加えて）、受電器２３と整流器２４との間にフィルタ回路を設け、当該フィルタ回路の定数を可変制御することにより、負荷３０のインピーダンスＺｉｎを調整する構成としてもよい。この場合、地上側機器１１のフィルタ回路４１は、存在してもよいし、省略してもよい。なお、実施形態中の整流器２４及び車両用バッテリ２２が本構成の「負荷」に対応する。

Claims (5)

  1. 　２次側コイルを有する受電機器に対して非接触で交流電力を送電可能な送電機器であって、
    　交流電力を出力可能な交流電源と、
    　前記交流電力が供給される１次側コイルと、
    　前記交流電源と前記１次側コイルとの間に設けられ、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を有するフィルタ回路を含むインピーダンス変換回路と、
    を備え、
    　前記インピーダンス変換回路は、当該インピーダンス変換回路の定数を変更可能に構成され、
    　前記インピーダンス変換回路の定数が変更されることで、前記交流電源の出力電力の電力値が所定の値に変更される、送電機器。
  2. 　前記交流電源にて設定可能な電力値は１種類である請求項１に記載の送電機器。
  3. 　請求項１に記載の送電機器と、
    　前記受電機器と、
    を備えている非接触電力伝送装置。
  4. 　前記受電機器は、
    　前記２次側コイルによって受電された交流電力を整流する整流部と、
    　前記整流部にて整流された直流電力が供給される負荷と、を備え、
    　前記交流電源は、当該交流電源内にて電圧値又は電流値を変更する変更部を備え、
    　前記変更部は、周期的にスイッチング動作を行うスイッチング素子を有し、当該スイッチング素子のスイッチング動作のデューティ比を変更することにより、前記交流電源内にて前記電圧値を変更し、
    　前記１次側コイルと前記２次側コイルとの相対位置が予め定められた基準位置にあり、且つ、前記スイッチング素子のスイッチング動作のデューティ比が予め定められた規定デューティ比である状況において前記交流電源から出力される前記交流電力の電力値が前記所定の値となる場合の前記インピーダンス変換回路の定数が規定定数に設定され、
    　前記デューティ比が前記規定デューティ比であり、かつ前記インピーダンス変換回路の定数が前記規定定数となっている状況において、前記負荷に供給される前記直流電力の電力値と予め定められた目標値との差が予め定められた許容範囲外である場合には、前記負荷に供給される前記直流電力の電力値が前記目標値に近づくように前記デューティ比が前記規定デューティ比から変更される、請求項３に記載の非接触電力伝送装置。
  5. 　非接触電力伝送装置であって、
    　交流電力を出力可能な交流電源と、
    　前記交流電力が供給される１次側コイルと、
    　前記１次側コイルに供給される前記交流電力を非接触で受電可能な２次側コイルと、
    　前記２次側コイルにて受電された交流電力が供給される負荷と、
    　前記交流電源から前記負荷に向けて伝送する交流電力の電力値を測定する測定部と、
    　前記交流電源から前記負荷までの間に設けられるとともに、キャパシタ及びインダクタの少なくとも一方を有するフィルタ回路を含むインピーダンス変換回路と、
    　前記測定部の測定結果に基づいて前記インピーダンス変換回路の定数を変更することで前記交流電源の出力電力の電力値を所定の値に変更する制御部と、を備えている非接触電力伝送装置。
PCT/JP2014/083695 2013-12-26 2014-12-19 送電機器及び非接触電力伝送装置 WO2015098747A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-270538 2013-12-26
JP2013270538A JP2015126637A (ja) 2013-12-26 2013-12-26 送電機器及び非接触電力伝送装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015098747A1 true WO2015098747A1 (ja) 2015-07-02

Family

ID=53478604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/083695 WO2015098747A1 (ja) 2013-12-26 2014-12-19 送電機器及び非接触電力伝送装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2015126637A (ja)
WO (1) WO2015098747A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110356257B (zh) * 2019-07-31 2020-10-20 珠海格力电器股份有限公司 电机车的能量转换电路、装置、控制器和电机车

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303790A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Hitachi Ltd データキャリアシステム
JP2005006396A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Seiko Epson Corp 充電システム
JP2013172560A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Toyota Industries Corp 非接触電力伝送装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303790A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Hitachi Ltd データキャリアシステム
JP2005006396A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Seiko Epson Corp 充電システム
JP2013172560A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Toyota Industries Corp 非接触電力伝送装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015126637A (ja) 2015-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5846085B2 (ja) 受電機器及び非接触電力伝送装置
JP5880122B2 (ja) 非接触電力伝送装置
US9634636B2 (en) Non-contact power transmission device
US20150357991A1 (en) Receiving device and wireless power transfer apparatus
KR20150106274A (ko) 무선전력 전송 장치를 구비한 무선전력전송 시스템
WO2014054396A1 (ja) 受電機器、送電機器及び非接触電力伝送装置
WO2014007352A1 (ja) 送電機器及び非接触電力伝送装置
WO2014045873A1 (ja) 受電機器及び非接触電力伝送装置
JP2015080296A (ja) 受電機器及び非接触電力伝送装置
WO2015083578A1 (ja) 非接触電力伝送装置及び受電機器
WO2014069148A1 (ja) 非接触電力伝送装置および受電機器
JP5888201B2 (ja) 受電機器、及び非接触電力伝送装置
WO2014003026A1 (ja) 非接触電力伝送装置及び受電機器
WO2014054395A1 (ja) 送電機器、受電機器及び非接触電力伝送装置
WO2015098747A1 (ja) 送電機器及び非接触電力伝送装置
JP6015608B2 (ja) 受電機器及び非接触電力伝送装置
WO2014030689A1 (ja) 非接触電力伝送装置および受電機器
JP5991380B2 (ja) 非接触電力伝送装置
JP2014166093A (ja) 受電機器及び非接触電力伝送装置
JP2015019450A (ja) 非接触電力伝送装置、送電機器、受電機器
JP2014193027A (ja) 送電機器及び非接触電力伝送装置
JP2016208602A (ja) 非接触電力伝送装置
JP2014193028A (ja) 受電機器及び非接触電力伝送装置
JP2014166094A (ja) 送電機器及び非接触電力伝送装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14873784

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14873784

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1