WO2024100983A1 - 電力伝送装置 - Google Patents

電力伝送装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024100983A1
WO2024100983A1 PCT/JP2023/033363 JP2023033363W WO2024100983A1 WO 2024100983 A1 WO2024100983 A1 WO 2024100983A1 JP 2023033363 W JP2023033363 W JP 2023033363W WO 2024100983 A1 WO2024100983 A1 WO 2024100983A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
power transmission
coil
power supply
leakage current
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/033363
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和峰 木村
俊哉 橋本
眞 橋本
正樹 金▲崎▼
恵亮 谷
宜久 山口
和良 大林
優一 竹村
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
株式会社デンソー
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 トヨタ自動車株式会社, 株式会社デンソー filed Critical トヨタ自動車株式会社
Publication of WO2024100983A1 publication Critical patent/WO2024100983A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • This disclosure relates to a power transmission device.
  • a ground power supply device that has a coil for contactlessly transmitting power and a power source that supplies AC power to the coil, and transmits power to a vehicle contactlessly by supplying AC power from the AC power source to the coil (for example, JP2019-526219A).
  • the objective of this disclosure is to make it possible to detect leakage current in a resonant circuit of a power transmission device.
  • the gist of this disclosure is as follows:
  • a power transmission device including a coil that transmits or receives power in a non-contact manner, a power supply device that is connected to the coil and applies a voltage to the coil, and a control device that controls the power supply device, A power transmission device in which, when the control device detects a leakage current in the power transmission device, the control device controls the power supply device to maintain both output terminals of the power supply device at the same potential different from the ground potential, and detects a leakage current based on the electrical characteristics of the power transmission device at that time.
  • the electrical characteristics include a current flowing through an output end of the power supply device.
  • the coil further includes a filter circuit provided between the coil and the power supply device, The power transfer device according to (1) above, wherein the electrical characteristics include a current flowing between the filter circuit and the coil.
  • the coil further includes a filter circuit provided between the coil and the power supply device, the filter circuit includes a plurality of capacitors, one end of one of the capacitors being connected to one end of the coil and the other end being grounded, and one end of another of the capacitors being connected to the other end of the coil and the other end being grounded,
  • the control device detects a leakage current based on the rate of increase of the current flowing through the output terminal of the power supply device when both output terminals are set to the same potential different from the ground potential.
  • (6) Further comprising a resonant capacitor connected in series to the coil, The power transfer device according to any one of (1) to (5) above, wherein the electrical characteristics include a voltage across the resonant capacitor.
  • the power transmission device described in (6) above in which the control device determines that a leakage current is occurring in the power transmission device when it detects that the voltage across the resonant capacitor is not zero while controlling the power supply device to maintain both output terminals of the power supply device at the same potential different from ground potential.
  • the coil further includes a resonant capacitor connected in series with the coil, and an electric resistance connected in parallel with the resonant capacitor, The power transfer device according to any one of (1) to (7), wherein the electrical characteristics include a current flowing through the electrical resistance.
  • the coil is a power transmission coil that transmits power in a non-contact manner, The control device controls the power supply device to supply AC power to the power transmission coil when the power transmission coil is to transmit power contactlessly.
  • the power transmission device described in (11) above wherein the control device prohibits the supply of power to the power transmission coil when it is determined that a leakage current has occurred in relation to the power transmission coil that constitutes the power transmission device.
  • the power transmission device has a plurality of power transmission coils, and each of the plurality of power transmission coils is connected to one power supply device via a changeover switch,
  • the power transmission device described in (11) or (12) above wherein when the control device detects a leakage current in the power transmission device, the control device controls the power supply device to maintain both output terminals of the power supply device at the same potential different from ground potential with one changeover switch turned on and the remaining changeover switches turned off, and detects a leakage current based on the electrical characteristics of the power transmission device at this time.
  • the coil is a receiving coil that receives power in a non-contact manner, and the power supply device is configured to be charged by the power received by the receiving coil,
  • the power transmission device described in any one of (1) to (10) above, wherein when the control device is to have the receiving coil receive power contactlessly, the control device controls the power supply device to rectify the received AC power to DC power and then charge the power.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wireless power supply system including a ground power supply device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of electronic circuits in the power supply unit and the power transmitting unit.
  • FIG. 3 is a diagram similar to FIG. 2, but showing a schematic configuration of electronic circuits in the power supply unit and the power transmitting unit.
  • FIG. 4 is a diagram similar to FIG. 2, but showing a schematic configuration of electronic circuits in the power supply unit and the power transmitting unit.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the power supply unit and the power transmitting unit during power transmission.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic state of the electronic circuit when no leakage current occurs in the power transmitting resonant circuit.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic state of an electronic circuit when a leakage current occurs in the power transmitting resonant circuit.
  • FIG. 8 is a diagram showing a transition of a current detected by an ammeter.
  • FIG. 9 is a diagram similar to FIG. 2, which illustrates a schematic configuration of electronic circuits of a power supply unit and a power transmitting unit in a case where a plurality of power transmitting side resonant circuits are connected to one inverter circuit.
  • FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 2, which illustrates a schematic configuration of an electronic circuit in a power supply unit and a power transmitting unit according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram similar to FIG.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electronic circuit in the power receiving unit.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the power receiving unit when receiving power.
  • FIG. 14 is a time chart of the input current to the receiving-side rectifier circuit, the state of the switching transistor, and the output current from the receiving-side rectifier circuit.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the power receiving unit when detecting a leakage current in the power receiving side resonant circuit.
  • First embodiment ⁇ Outline of non-contact power supply system> 1 is a diagram that shows a schematic configuration of a contactless power supply system 100 including a ground power supply device 1 according to a first embodiment.
  • the contactless power supply system 100 includes the ground power supply device 1 and a vehicle 5 that can receive power from the ground power supply device 1.
  • contactless power transmission is performed from the ground power supply device 1 to the vehicle 5 by magnetic field resonant coupling (magnetic field resonance). Both the ground power supply device 1 and the vehicle 5 function as power transmission devices that transmit power in a contactless manner.
  • contactless power transmission is performed not only when the vehicle 5 is stopped but also when the vehicle 5 is traveling.
  • the ground power supply device 1 has a power transmission unit 32 configured to transmit power to the vehicle 5 in a contactless manner, and the vehicle 5 has a power receiving unit 14 configured to receive power in a contactless manner.
  • a magnetic field is generated by the power transmission coil 45 of the power transmission unit 32.
  • the power receiving coil 22 of the power receiving unit 14 of the vehicle 5 is positioned above the power transmission coil 45, a current flows in the power receiving coil 22 due to the magnetic field generated by the power transmission coil 45, and thus power is received by the power receiving unit 14.
  • the vehicle 5 has a motor 11, a battery 12, a power control unit (PCU) 13, a power receiving unit 14, and an electronic control unit (ECU) 15.
  • the vehicle 5 is an electric vehicle (BEV) in which the motor 11 drives the vehicle 5, or a hybrid vehicle (HEV) in which an internal combustion engine in addition to the motor 11 drives the vehicle 5.
  • BEV electric vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • the motor 11 is, for example, an AC synchronous motor, and functions as an electric motor and a generator.
  • the motor 11 functions as an electric motor, and is driven by electricity stored in the battery 12 as a power source.
  • the output of the motor 11 is transmitted to the wheels via a reduction gear and an axle.
  • the battery 12 is a rechargeable secondary battery, and is composed of, for example, a lithium-ion battery, a nickel-metal hydride battery, etc.
  • the battery 12 stores the power required for the vehicle 5 to run (for example, the driving power of the motor 11).
  • the battery 12 is charged.
  • the charging rate (SOC: State Of Charge) of the battery 12 is restored.
  • the battery 12 may also be rechargeable by an external power source other than the ground power supply device 1 via a charging port provided on the vehicle 5.
  • the PCU 13 is electrically connected to the motor 11 and the battery 12.
  • the PCU 13 has an inverter, a boost converter, and a DC/DC converter.
  • the inverter converts the DC power supplied from the battery 12 into AC power and supplies the AC power to the motor 11.
  • the boost converter boosts the voltage of the battery 12 as necessary when the power stored in the battery 12 is supplied to the motor 11.
  • the DC/DC converter reduces the voltage of the battery 12 when the power stored in the battery 12 is supplied to electronic devices such as headlights.
  • the power receiving unit 14 receives power from the power transmitting unit 32 and supplies the received power to the battery 12.
  • the power receiving unit 14 has a power receiving side resonant circuit 21, a power receiving side rectifier circuit 24, and a charging circuit 25.
  • the receiving side resonant circuit 21 is placed at the bottom of the vehicle 5 so as to reduce the distance from the road surface.
  • the receiving side resonant circuit 21 has a receiving coil 22 and a receiving side resonant capacitor 23.
  • the receiving coil 22 is configured so that a current flows through the receiving coil 22 when a magnetic field is generated around it.
  • the receiving coil 22 and the receiving side resonant capacitor 23 form a resonator.
  • Various parameters of the receiving coil 22 and the receiving side resonant capacitor 23 are determined so that the resonant frequency of the receiving side resonant circuit 21 matches the resonant frequency of the transmitting side resonant circuit 44.
  • the deviation between the resonant frequency of the power receiving side resonant circuit 21 and the resonant frequency of the power transmitting side resonant circuit 44 is small, for example, if the resonant frequency of the power receiving side resonant circuit 21 is within a range of ⁇ 10% of the resonant frequency of the power transmitting side resonant circuit 44, the resonant frequency of the power receiving side resonant circuit 21 does not necessarily have to match the resonant frequency of the power transmitting side resonant circuit 44.
  • the receiving side rectifier circuit 24 is electrically connected to the receiving side resonant circuit 21 and the charging circuit 25.
  • the receiving side rectifier circuit 24 rectifies the AC power supplied from the receiving side resonant circuit 21, converts it to DC power, and supplies the DC power to the charging circuit 25.
  • the receiving side rectifier circuit 24 is, for example, an AC/DC converter.
  • the charging circuit 25 is electrically connected to the receiving rectifier circuit 24 and the battery 12.
  • the charging circuit 25 converts the DC power supplied from the receiving rectifier circuit 24 to the voltage level of the battery 12 and supplies it to the battery 12.
  • the charging circuit 25 is, for example, a DC/DC converter.
  • the ECU 15 performs various controls for the vehicle 5.
  • the ECU 15 is electrically connected to the charging circuit 25 of the power receiving unit 14, and controls the charging circuit 25 to control the charging of the battery 12 with the power transmitted from the power transmitting unit 32.
  • the ECU 15 is also electrically connected to the PCU 13, and controls the PCU 13 to control the exchange of power between the battery 12 and the motor 11.
  • the ground power supply device 1 includes a power source 2, a power supply unit 31, a power transmission unit 32, and a controller 33.
  • one ground power supply device 1 includes, for example, a plurality of power transmission coils 45 embedded in a line in a lane of a road.
  • the power source 2 supplies power to the power transmission unit 32 via the power source unit 31.
  • the power source 2 is, for example, a commercial AC power source that supplies single-phase AC power.
  • the power source 2 may be another AC power source that supplies three-phase AC power, or may be a DC power source such as a fuel cell.
  • the power supply unit 31 converts the AC power supplied from the power supply 2 into high-frequency AC power to be supplied to the power transmission unit 32.
  • the power supply unit 31 has a power transmission side rectifier circuit 41 and an inverter circuit 42.
  • the AC power supplied from the power supply 2 is rectified in the power transmission side rectifier circuit 41 and converted into DC power, and this DC power is converted into AC power in the inverter circuit 42.
  • the power supply 2 and the power supply unit 31 function as a power supply device that applies a voltage to the power transmission coil 45 connected to the power transmission coil 45.
  • the power transmission side rectifier circuit 41 is electrically connected to the power source 2 and the inverter circuit 42.
  • the power transmission side rectifier circuit 41 rectifies the AC power supplied from the power source 2, converts it to DC power, and supplies the DC power to the inverter circuit 42.
  • the power transmission side rectifier circuit 41 is, for example, an AC/DC converter.
  • one power transmission side rectifier circuit 41 is provided for one power supply unit 31. Note that if the power supply 2 is a DC power supply, the power supply unit 31 may be omitted.
  • the inverter circuit 42 is electrically connected to the power transmission side rectifier circuit 41 and the power transmission side filter circuit 43.
  • the inverter circuit 42 converts the DC power supplied from the power supply unit 31 into AC power (high frequency AC power) having a higher frequency than the AC power of the power supply 2, and supplies the high frequency AC power to the power transmission side resonant circuit 44 via the power transmission side filter circuit 43.
  • the power supply unit 31 has inverter circuits 42 in a number corresponding to the number of power transmission units 32. Each inverter circuit 42 is connected to a corresponding different power transmission unit 32. The specific circuit configuration of the inverter circuits 42 will be described later with reference to FIG. 2.
  • a plurality of power transmission units 32 are provided in one ground power supply device 1. Thus, a plurality of power transmission units 32 are connected to the power supply unit 31.
  • Each power transmission unit 32 has a power transmission side filter circuit 43 and a power transmission side resonant circuit 44. When high frequency power is supplied from the power supply unit 31, the power transmission coil 45 of the power transmission unit 32 generates an alternating magnetic field.
  • the specific circuit configuration of the power transmission unit 32 will be described later with reference to FIG. 2.
  • the power transmission side filter circuit 43 removes noise, particularly normal mode noise and common mode noise, generated in the power transmission unit 32.
  • the power transmission side filter circuit 43 is disposed between the inverter circuit 42 and the power transmission side resonant circuit 44.
  • a power transmission side filter circuit may be disposed in another location, such as between the power transmission side rectifier circuit 41 and the inverter circuit 42.
  • the power transmission side resonant circuit 44 has a power transmission coil 45 and a power transmission side resonant capacitor 46.
  • the power transmission coil 45 When a current flows through the power transmission coil 45, the power transmission coil 45 generates a magnetic field to transmit power contactlessly.
  • the power transmission coil 45 and the power transmission side resonant capacitor 46 form a resonator.
  • Various parameters of the power transmission coil 45 and the power transmission side resonant capacitor 46 are determined so that the resonant frequency of the power transmission unit 32 becomes a predetermined set value.
  • the predetermined set value is, for example, 10 kHz to 100 GHz, and is preferably 85 kHz, which is determined by the SAE TIR J2954 standard as a frequency band for contactless power transmission.
  • all the power transmission side resonant circuits 44 are configured so that the various parameters of the power transmission coil 45 and the power transmission side resonant capacitor 46 are the same. In other words, all the power transmission units 32 have the same configuration.
  • the controller 33 is, for example, a general-purpose computer, and performs various controls of the ground power supply device 1.
  • the controller 33 functions as a control device that controls the power supply device.
  • the controller 33 is electrically connected to the inverter circuit 42 of the power transmission unit 32, and controls the inverter circuit 42 to control power transmission by the power transmission unit 32.
  • the controller 33 identifies the power transmission unit 32 on which the vehicle 5 is located based on the output from an arbitrary sensor (not shown), and controls the inverter circuit 42 to supply power to the identified power transmission unit 32.
  • the controller 33 has a processor that executes various processes, and a memory that stores programs for causing the processor to execute various processes and various data used when the processor executes various processes.
  • the power transmission coil 45 and the power transmission side resonant capacitor 46 of the power transmission unit 32 are buried in the ground.
  • the power transmission coil 45 is positioned so that its center is located in the center of the charging section.
  • the power transmission coil 45 is positioned so that its center is located in the center of the lane.
  • the power transmission side filter circuit 43 of the power transmission unit 32 and the inverter circuit 42 of the power supply unit 31 may be buried in the ground or provided above ground.
  • the contactless power supply system 100 configured in this manner, when the power receiving coil 22 of the power receiving side resonant circuit 21 of the vehicle 5 faces the power transmitting coil 45 of the power transmitting side resonant circuit 44 of the ground power supply device 1 as shown in FIG. 1, AC power is supplied to the power transmitting side resonant circuit 44 and an alternating magnetic field is generated by the power transmitting coil 45.
  • an alternating magnetic field is generated in this manner, the vibration of the alternating magnetic field is transmitted to the power receiving coil 22.
  • an induced current flows in the power receiving coil 22 due to electromagnetic induction, and an induced electromotive force is generated in the power receiving side resonant circuit 21 due to the induced current.
  • power is transmitted from the power transmitting unit 32 including the power transmitting side resonant circuit 44 to the power receiving unit 14 including the power receiving side resonant circuit 21.
  • Fig. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the electronic circuits in the power supply unit 31 and the power transmission unit 32.
  • the power supply unit 31 has the inverter circuit 42
  • the power transmission unit 32 has the power transmission side filter circuit 43 and the power transmission side resonant circuit 44.
  • the inverter circuit 42 has four switching transistors 51-54 and a smoothing capacitor 55.
  • the four switching transistors 51-54 form an H-bridge circuit.
  • the first switching transistor 51 and the third switching transistor 53 are connected in series, and the second switching transistor 52 and the fourth switching transistor 54 are connected in series.
  • the two sets of switching transistors 51-54 connected in series are connected to a positive line 56 connected to the positive electrode of the power supply unit 31 and a negative line 57 connected to the negative electrode of the power supply unit 31.
  • the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are connected to the positive line 56. Meanwhile, the third switching transistor 53 and the fourth switching transistor 54 are connected to the negative line 57. Also, the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are connected to the first output terminal 58 of the inverter circuit 42 (i.e., the first output terminal of the power supply device). Meanwhile, the third switching transistor 53 and the fourth switching transistor 54 are connected to the second output terminal 59 of the inverter circuit 42 (i.e., the second output terminal of the power supply device). Therefore, the first switching transistor 51 is provided between the positive line 56 and the first output terminal 58, and the second switching transistor 52 is provided between the positive line 56 and the second output terminal 59.
  • the third switching transistor 53 is provided between the negative line 57 and the first output terminal 58
  • the fourth switching transistor 54 is provided between the negative line 57 and the second output terminal 59.
  • These switching transistors 51 to 54 are connected to the controller 33, and are controlled to be turned on and off by the controller 33.
  • the smoothing capacitor 55 is provided between the positive line 56 and the negative line 57.
  • the smoothing capacitor 55 is used to smooth the current rectified in the power transmission side rectifier circuit of the power supply unit 31.
  • a power transmission side filter circuit may be provided between the inverter circuit 42 and the power transmission side rectifier circuit 41.
  • an X capacitor, a Y capacitor, a common mode choke coil, etc. may be provided between the inverter circuit 42 and the power transmission side rectifier circuit 41 and between the positive line 56 and the negative line 57.
  • These power transmission side filter circuits can reduce normal mode noise and common mode noise generated in the power supply unit 31 and the power transmission unit 32.
  • the power transmission side filter circuit 43 does not need to be provided.
  • the power transmission filter circuit 43 has various filter elements for reducing noise. Specifically, in this embodiment, the power transmission filter circuit 43 has a Y capacitor 61, an X capacitor 62, a normal mode choke coil 63, and a common mode choke coil 64.
  • the Y capacitor 61 has a first capacitor 61a and a second capacitor 61b connected in series.
  • the first capacitor 61a is connected to a first line 65 that is connected to a first output terminal 58 of the inverter circuit 42.
  • the second capacitor 61b is connected to a second line 66 that is connected to a second output terminal 59 of the inverter circuit 42.
  • the first capacitor 61a and the second capacitor 61b are earthed. Therefore, one end of the first capacitor 61a is connected to the first line 65 and the other end is earthed.
  • the second capacitor 61b is connected to the second line 66 and the other end is earthed.
  • the Y capacitor 61 can reduce common mode noise generated in the power transmission unit 32.
  • the X capacitor 62 is a capacitor provided between the first line 65 and the second line 66.
  • the X capacitor 62 can reduce normal mode noise generated in the power transmission unit 32.
  • the normal mode choke coil 63 is a coil connected in series to the first line 65 and the second line 66.
  • the normal mode choke coil 63 can reduce normal mode noise generated in the power transmission unit 32.
  • the common mode choke coil 64 is a filter element having a structure in which a conductor connected in series to the first line 65 and a conductor connected in series to the second line 66 are wound around one core material. The common mode choke coil 64 can reduce common mode noise.
  • the power transmission side filter circuit 43 has a Y capacitor 61, an X capacitor 62, a normal mode choke coil 63, and a common mode choke coil 64.
  • the power transmission side filter circuit 43 may also have other filter elements, such as a filter element that can return a common mode current.
  • the filter elements may include a fourth-order filter 67 as shown in FIG. 3 or a bandpass filter 68 as shown in FIG. 4.
  • the power transmission side resonant circuit 44 has a power transmission coil 45 and a power transmission side resonant capacitor 46.
  • One end of the power transmission coil 45 is connected to the first line 65, and the other end is connected to the second line 66. Therefore, the first output terminal 58 and the first capacitor 61a of the inverter circuit 42 are connected to one end of the power transmission coil 45.
  • the second output terminal 59 and the second capacitor 61b of the inverter circuit 42 are connected to the other end of the power transmission coil 45.
  • the two power transmission side resonant capacitors 46 are connected in series to the first line 65 and the second line 66, respectively.
  • the power transmission side resonant capacitor 46 may be provided in any manner as long as it forms a resonator together with the power transmission coil 45. Therefore, the power transmission side resonant capacitor 46 may be connected in series to only one of the first line 65 and the second line 66, or may be connected in parallel with the power transmission coil 45 between the first line 65 and the second line 66.
  • the power transmission unit 32 is provided with a plurality of ammeters 71 to 74.
  • the first ammeter 71 is provided on the first line 65 close to the first output terminal 58 of the inverter circuit 42.
  • the first ammeter 71 detects the current flowing through the first output terminal 58 of the inverter circuit 42.
  • the second ammeter 72 is provided on the second line 66 close to the second output terminal 59 of the inverter circuit 42.
  • the second ammeter 72 detects the current flowing through the second output terminal 59 of the inverter circuit 42.
  • These ammeters may be provided at locations other than those mentioned above, such as the positive line 56 or the negative line 57, as long as they can detect the current flowing through the first output terminal 58 or the second output terminal 59 of the inverter circuit 42.
  • the third ammeter 73 is provided on the first line 65 between the power transmission side filter circuit 43 and the power transmission side resonant circuit 44.
  • the third ammeter 73 detects the current flowing from the power transmission side filter circuit 43 to the power transmission coil 45 through the first line 65.
  • the fourth ammeter 74 is provided on the second line 66 between the power transmission side filter circuit 43 and the power transmission side resonant circuit 44. The fourth ammeter 74 detects the current flowing from the power transmission side filter circuit 43 to the power transmission coil 45 through the second line 66.
  • ammeters may be placed at locations other than those mentioned above, as long as they can detect the current flowing through the power transmission coil 45, the current flowing in the power transmission side resonant capacitor 46, or the current flowing from the power transmission side filter circuit 43 to the power transmission coil 45.
  • Fig. 5 is a diagram for explaining the operation of the power supply unit 31 and the power transmission unit 32 during power transmission.
  • the switching transistors 51 to 54 of the inverter circuit 42 are selectively connected, and AC power is output from the output terminals 58, 59 of the inverter circuit 42.
  • the first connection state and the second connection state are intermittently and alternately repeated so that AC power is output.
  • the first switching transistor 51 and the fourth switching transistor 54 are turned on, and the second switching transistor 52 and the third switching transistor 53 are turned off.
  • the positive line 56 is connected to the first output terminal 58, and thus to the first line 65.
  • the negative line 57 is connected to the second output terminal 59, and thus to the second line 66.
  • the second switching transistor 52 and the third switching transistor 53 are turned on, and the first switching transistor 51 and the fourth switching transistor 54 are turned off.
  • the positive line 56 is connected to the second output terminal 59, and thus to the second line 66.
  • the negative line 57 is connected to the first output terminal 58, and thus to the first line 65.
  • the inverter circuit 42 When transmitting power, the inverter circuit 42 alternates between the first connection state and the second connection state as described above, and AC power is output from the output terminals 58, 59 of the inverter circuit 42.
  • the AC power is supplied to the power transmission side resonant circuit 44 via the power transmission side filter circuit 43, and as a result, an alternating magnetic field is generated in the power transmission coil 45.
  • the controller 33 controls the power supply unit 31 including the inverter circuit 42 so that an AC voltage is applied to the power transmission coil 45 when transmitting power.
  • Figure 6 is a diagram that shows the schematic state of the electronic circuit when no leakage current occurs in the power transmission side resonant circuit 44.
  • the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched from off to on by the controller 33 and then maintained on. Meanwhile, the third switching transistor 53 and the fourth switching transistor 54 are maintained off. As a result, the first output terminal 58 and the second output terminal 59 of the inverter circuit 42 are both connected to the positive line 56 and maintained at the same potential different from the ground potential. Therefore, in this embodiment, when detecting leakage current in the power transmission side resonant circuit 44, the controller 33 controls the power supply device to maintain both output terminals 58, 59 of the power supply device at the same potential different from the ground potential.
  • the controller 33 may switch the third switching transistor 53 and the fourth switching transistor 54 from off to on and then maintain them on, and maintain the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 off.
  • this is only the case when the negative line 57 is at a potential different from the ground potential.
  • the switching transistors 51 to 54 are maintained in this manner, the first output terminal 58 and the second output terminal 59 of the inverter circuit 42 are both connected to the negative line 57 and are maintained at the same potential different from the ground potential.
  • leakage current in the power transmission side resonant circuit 44 is detected based on the current detected by the ammeters 71 to 74 when both output terminals 58 and 59 are maintained at the same potential that is different from the ground potential.
  • Figure 6 is a diagram that shows a schematic of the current flow in the power supply unit 31 and the power transmission unit 32 in such a case.
  • Figure 6(A) shows the current flow immediately after the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched on.
  • Figure 6(B) shows the current flow after a certain amount of time has passed since the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched on.
  • FIG. 7 is a diagram that shows a schematic diagram of the state of the electronic circuit when leakage current occurs in the power transmission side resonant circuit 44.
  • FIG. 7 shows the locations of leakage current as X1, X2, and X3. Note that, although FIG. 7 shows that leakage current occurs in three locations, X1, X2, and X3, the following describes a case where leakage current occurs in any one of these locations.
  • FIG. 8 is a diagram showing the transition of the current detected by the ammeter 71 (i.e., the current flowing through the first output terminal 58) immediately after the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched on.
  • the dashed line in the diagram shows the transition of the current when no leakage current occurs
  • the solid line in the diagram shows the transition of the current when a leakage current occurs.
  • the current when a leakage current occurs, the current also flows from the power transmission side filter circuit 43 to the power transmission side resonant circuit 44, and therefore the current increases at a faster rate than when no leakage current occurs.
  • the presence or absence of leakage is detected based on the rising speed of the current detected by the ammeters 71 and 72. Specifically, in this embodiment, the presence or absence of leakage is detected based on whether or not the time taken for the current detected by the first ammeter 71 or the second ammeter 72 to reach a predetermined reference current Iref after the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched on is equal to or longer than the reference time. In the example shown in FIG.
  • the time t2 at which the current detected by the ammeters 71 and 72 reaches the reference current Iref when no leakage occurs is longer than the reference time. Therefore, in this case, the controller 33 connected to the ammeters 71 and 72 determines that no leakage occurs.
  • the time t1 at which the current detected by the ammeters 71 and 72 reaches the reference current Iref when leakage occurs is equal to or shorter than the reference time. In this case, therefore, the controller 33 connected to the ammeters 71 and 72 determines that a leak has occurred.
  • the presence or absence of a leakage current is detected based on the time it takes for the current detected by the ammeters 71 and 72 to reach the reference current.
  • the presence or absence of a leakage current may be detected by other methods as long as they are substantially based on whether the rate of increase of the current detected by the ammeters 71 and 72 is equal to or greater than a predetermined rate.
  • the rate of increase may be calculated based on the output of the ammeters 71 and 72, and the presence or absence of a leakage current may be detected based on the calculated rate of increase.
  • the presence or absence of a leakage current may be detected based on the current value detected by the ammeters 71 and 72 when a predetermined time has elapsed since the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 were switched on.
  • the current detected by the third ammeter 73 or the fourth ammeter 74 becomes zero after a certain amount of time has passed since the switching of the switching transistors 51 and 52 when there is no leakage current, whereas when there is leakage current, the current does not become zero and is maintained at a predetermined value even after a certain amount of time has passed since the switching of the switching transistors 51 and 52.
  • the controller 33 determines that leakage current has occurred in the power transmission side resonant circuit 44.
  • the controller 33 determines that no leakage current has occurred in the power transmission side resonant circuit 44.
  • the reference time is the time it normally takes for the current detected by ammeters 71-74 to converge after both output terminals 58 and 59 are set to the same potential that is different from the ground potential.
  • a leakage current is detected based on the electrical characteristics of the ground power supply device 1 when the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched on or when a certain amount of time has passed since they were switched on.
  • a leakage current in the power transmission side resonant circuit 44 can be detected relatively accurately.
  • the controller 33 may prohibit the supply of power for power transmission to the power transmission side resonant circuit 44 so that power transmission is not performed using the power transmission side resonant circuit 44.
  • the controller 33 may notify the manager (user) of the ground power supply device 1 that a leakage current has occurred. Specifically, the controller 33 displays a message that a leakage current has occurred on a display device such as a display connected to the controller 33, or plays a sound from a speaker connected to the controller 33 to inform the user that a leakage current has occurred.
  • a leakage current is detected in the power transmitting side resonant circuit 44.
  • a similar method can be used to detect a leakage current in the first line 65 and the second line 66 excluding the power transmitting side filter circuit 43 and the power transmitting side resonant circuit 44.
  • the power transmission side filter circuit 43 may be omitted.
  • one power transmission side resonant circuit 44 is connected to one inverter circuit 42.
  • multiple power transmission side resonant circuits 44 may be connected to one inverter circuit 42.
  • FIG. 9 is a diagram similar to FIG. 2, which shows a schematic configuration of the electronic circuits in the power supply unit 31 and the power transmission unit 32 when multiple power transmission side resonant circuits 44 are connected to one inverter circuit 42.
  • three power transmission side resonant circuits 44, the first power transmission side resonant circuit 44-1 to the third power transmission side resonant circuit 44-3, are connected to one inverter circuit 42.
  • a power transmission side filter circuit 43 is disposed between the inverter circuit 42 and each power transmission side resonant circuit 44.
  • a changeover switch 69 (the first changeover switch 69-1 to the third changeover switch 69-3 in the example shown in FIG. 9) is provided between the inverter circuit 42 and each power transmission side resonant circuit 44.
  • the changeover switch 69 corresponding to the power transmission side resonant circuit 44 above which the vehicle 5 is located is turned on, and the changeover switches 69 corresponding to the other power transmission side resonant circuits 44 are turned off.
  • the changeover switches 69 connect the power transmission side resonant circuits 44 to the inverter circuit 42 one by one, and leakage current is detected in each of the connected power transmission side resonant circuits 44.
  • the first output terminal 58 and the second output terminal 59 of the inverter circuit 42 are both connected to the positive line 56 and maintained at the same potential that is different from the ground potential.
  • one changeover switch 69 (a changeover switch 69 corresponding to one power transmission side resonant circuit 44) is turned on and the remaining changeover switches 69 are turned off (i.e., when only one power transmission side resonant circuit 44 is connected to the inverter circuit 42), and if it is not determined that a leak has occurred when the other changeover switches are turned on and the remaining changeover switches are turned off (i.e., when the other power transmission side resonant circuits 44 other than the one power transmission side resonant circuit 44 are connected to the inverter circuit 42), it is determined that a leak has occurred in the one power transmission side resonant circuit 44 connected to the one changeover switch 69.
  • a ground power supply device 1 according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 10.
  • the configuration of the ground power supply device 1 according to the second embodiment is basically the same as the configuration of the ground power supply device 1 according to the first embodiment.
  • the following description will focus on the points that are different from the ground power supply device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 2, but showing the schematic configuration of the electronic circuit in the power supply unit 31 and the power transmission unit 32 according to the second embodiment.
  • the power transmission unit 32 according to this embodiment has a voltmeter 75 connected in parallel with the power transmission side resonant capacitor 46.
  • the voltmeter 75 detects the voltage across the power transmission side resonant capacitor 46.
  • the ground power supply device 1 configured in this manner, if there is no leakage current in the power transmission side resonant circuit 44, and the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are maintained on, that is, both output terminals 58, 59 are maintained at the same potential different from the ground potential, the potentials at both ends of the power transmission side resonant capacitor 46 become equal. Therefore, in this case, the voltage detected by the voltmeter 75 becomes almost zero.
  • the controller 33 determines that leakage current has occurred in the power transmission side resonant circuit 44.
  • the controller 33 determines that no leakage current has occurred in the power transmission side resonant circuit 44.
  • leakage current is detected based on the electrical characteristics of the ground power supply device 1 when the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched on. As a result, leakage current in the power transmission side resonant circuit 44 can be detected relatively accurately.
  • leakage current in the power transmission side resonant circuit 44 may be detected based on the ammeters 71 to 74 according to the first embodiment, in addition to the voltmeter 75. In this way, leakage current detection can be performed with high accuracy by detecting leakage current using multiple methods.
  • ground power supply device 1 according to a third embodiment will be described with reference to Fig. 11.
  • the configuration of the ground power supply device 1 according to the third embodiment is basically the same as the configurations of the ground power supply devices 1 according to the first and second embodiments. The following description will focus on the points that are different from the ground power supply devices 1 according to the first and second embodiments.
  • FIG. 11 is a diagram similar to FIG. 2, but showing a schematic configuration of an electronic circuit in a power supply unit 31 and a power transmission unit 32 according to a third embodiment.
  • the power transmission unit 32 according to this embodiment has an electrical resistor 76 and a fifth ammeter 77 connected in parallel with the power transmission side resonant capacitor 46.
  • the fifth ammeter 77 is connected in series with the electrical resistor 76, and detects the current flowing through the electrical resistor 76.
  • the electrical resistor 76 has a relatively large resistance value so as to prevent a large current from flowing.
  • the ground power supply device 1 thus configured, if there is no leakage current in the power transmission side resonant circuit 44, and the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are maintained on, that is, both output terminals 58, 59 are maintained at the same potential different from the ground potential, the potentials at both ends of the power transmission side resonant capacitor 46 become equal. Therefore, in this case, no current flows through the electrical resistor 76 connected in parallel with the power transmission side resonant capacitor 46, and therefore the current detected by the fifth ammeter 77 becomes almost zero.
  • the controller 33 determines that leakage current has occurred in the power transmission side resonant circuit 44.
  • the controller 33 determines that no leakage current has occurred in the power transmission side resonant circuit 44.
  • leakage current is detected based on the electrical characteristics of the ground power supply device 1 when the first switching transistor 51 and the second switching transistor 52 are switched on. As a result, leakage current in the power transmission side resonant circuit 44 can be detected relatively accurately.
  • leakage current in the power transmission side resonant circuit 44 may be detected not only based on the fifth ammeter 77, but also based on the ammeters 71 to 74 in the first embodiment or the voltmeter 75 in the second embodiment. In this way, leakage current detection can be performed with high accuracy by using multiple methods.
  • a vehicle 5 according to a fourth embodiment will be described with reference to Figures 12 to 15.
  • the configuration of the vehicle 5 according to the fourth embodiment is basically the same as the configuration of the vehicle 5 according to the first to fourth embodiments.
  • the following description will focus on the differences between the vehicle 5 according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of the electronic circuit in the power receiving unit 14.
  • the power receiving unit 14 has the power receiving side resonant circuit 21 and the power receiving side rectifier circuit 24.
  • the power receiving unit 14 has a power receiving side filter circuit 26 arranged between the power receiving side resonant circuit 21 and the power receiving side rectifier circuit 24. Note that the circuit configuration of the charging circuit 25 is omitted in FIG. 12. Furthermore, the power receiving unit 14 does not necessarily have to have the power receiving side filter circuit 26.
  • the receiving-side rectifier circuit 24 has four switching transistors 91-94, each of which has a diode connected in parallel, and a smoothing capacitor 95.
  • switching transistors 91-94 reverse-conducting field effect transistors such as MOSFETs are used as the switching transistors 91-94.
  • the four switching transistors 91-94 form an H-bridge circuit, as in the first embodiment.
  • a first switching transistor 91 is also provided between a positive line 96 connected to the positive electrode of the battery 12 and a first input terminal 98 (which functions as a first output terminal when power is supplied from the battery 12 to the receiving-side resonant circuit 21).
  • a second switching transistor 92 is provided between the positive line 96 and a second input terminal 99 (which functions as a second output terminal when power is supplied from the battery 12 to the receiving-side resonant circuit 21).
  • a third switching transistor 93 is provided between a negative line 97 connected to the negative electrode of the battery 12 and a first input terminal 98, and a fourth switching transistor 94 is provided between the negative line 97 and a second input terminal 99.
  • the power receiving filter circuit 26 removes noise, particularly normal mode noise and common mode noise, generated in the power receiving unit 14.
  • the power receiving filter circuit 26 is disposed between the power receiving resonant circuit 21 and the power receiving rectifier circuit 24.
  • the power receiving filter circuit 26 has various filter elements for reducing noise.
  • the power receiving filter circuit 26 has an X capacitor 81, a normal mode choke coil 82, and a common mode choke coil 83. Note that it is sufficient for the power receiving filter circuit 26 to have some of these multiple filter elements.
  • the power receiving filter circuit 26 may also have other filter elements, such as a Y capacitor, a fourth-order filter, or a bandpass filter.
  • the receiving side resonant circuit 21 has a receiving coil 22 and a receiving side resonant capacitor 23.
  • One end of the receiving coil 22 is connected to a first line 84 that is connected to a first input terminal 98 of the receiving side rectifier circuit 24, and the other end is connected to a second line 85 that is connected to a second input terminal 99 of the receiving side rectifier circuit 24.
  • the two receiving side resonant capacitors 23 are connected in series to the first line 84 and the second line 85, respectively.
  • the receiving side resonant capacitor 23 may be provided in any manner as long as it forms a resonator together with the receiving coil 22.
  • the power receiving unit 14 is provided with a plurality of ammeters 86 to 89.
  • the first ammeter 86 is provided on the first line 84 close to the first input terminal 98 of the power receiving rectifier circuit 24.
  • the second ammeter 87 is provided on the second line 85 close to the second input terminal 99 of the power receiving rectifier circuit 24.
  • the third ammeter 88 is provided on the first line 84 between the power receiving filter circuit 26 and the power receiving resonant circuit 21.
  • the fourth ammeter 89 is provided on the second line 85 between the power receiving filter circuit 26 and the power receiving resonant circuit 21.
  • Figure 13 is a diagram for explaining the operation of the power receiving unit 14 when receiving power.
  • the switching transistors 91 to 94 of the power receiving side rectifier circuit 24 are selectively connected, and the AC power supplied to the power receiving side rectifier circuit 24 is converted to DC power. Specifically, the power receiving side rectifier circuit 24 alternates between a first connection state and a second connection state so that DC power is output.
  • the first switching transistor 91 and the fourth switching transistor 94 are turned on, and the second switching transistor 92 and the third switching transistor 93 are turned off.
  • the positive line 96 is connected to the first input terminal 98, and thus to the first line 84.
  • the negative line 97 is connected to the second input terminal 99, and thus to the second line 85.
  • the second switching transistor 92 and the third switching transistor 93 are turned on, and the first switching transistor 91 and the fourth switching transistor 94 are turned off.
  • the positive line 96 is connected to the second input terminal 99, and thus to the second line 85.
  • the negative line 97 is connected to the first input terminal 98, and thus to the first line 84.
  • the power receiving side rectifier circuit 24 alternates between the first connection state and the second connection state depending on the direction of the AC current generated in the power receiving coil 22. Specifically, when the input current flows in one direction (time t 1 to t 2 ), the power receiving side rectifier circuit 24 is set to the first connection state. On the other hand, when the input current flows in the opposite direction to the one direction (time t 2 to t 3 ), the power receiving side rectifier circuit 24 is set to the second connection state. As a result, as shown in FIG.
  • the output current from the power receiving side rectifier circuit 24 becomes a DC current.
  • DC power is supplied to the battery 12. Therefore, in this embodiment, the power-receiving side rectifier circuit 24 is controlled so as to rectify the AC power received by the power-receiving coil 22 into DC power and then charge the battery 12 with the DC power.
  • FIG. 15 explains the detection of leakage current in the receiving resonant circuit 21.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the receiving unit 14 when detecting leakage current in the receiving resonant circuit 21.
  • the power of the battery 12 is used when the vehicle 5 is not located above the power transmission coil 45. Therefore, the battery 12 and the receiving rectifier circuit 24 function as a power supply device capable of supplying power to the receiving coil 22. Therefore, in this embodiment, the power supply device is charged by the power received by the receiving coil 22.
  • the switching transistors 91 to 94 of the power receiving rectifier circuit 24 are controlled so that both input terminals 98, 99 (both output terminals of the power supply device) of the power receiving rectifier circuit 24 are maintained at the same potential different from the ground potential, as in the first embodiment.
  • the presence or absence of leakage in the power receiving side resonant circuit 21 is determined based on the current detected by the ammeters 88, 89.
  • the power receiving side filter circuit 26 includes a Y capacitor
  • the presence or absence of leakage in the power receiving side resonant circuit 21 may be determined based on the rate of increase in current detected by the ammeters 88, 89 when the first switching transistor 91 and the second switching transistor 92 are switched on. This makes it possible to detect leakage in the vehicle 5, particularly leakage in the power receiving side resonant circuit 21 or the power receiving unit 14 of the vehicle 5.
  • the ECU 15 may prohibit the use of the power receiving resonant circuit 21 of the vehicle 5 so that power is not received using the power receiving resonant circuit 21.
  • the ECU 15 may also be configured not to transmit a power transmission request to the ground power supply device 1 when a leakage current is detected in the power receiving resonant circuit 21.
  • the ECU 15 may drive the vehicle 5 so as not to travel in a lane in which the power transmission coil 45 is embedded when a leakage current is detected in the power receiving resonant circuit 21.
  • the ECU 15 may notify the user of the vehicle 5 that a leakage current is occurring. Specifically, the ECU 15 displays a message indicating that a leakage current is occurring on a display device such as a display connected to the ECU 15, or plays a sound indicating that a leakage current is occurring from a speaker connected to the ECU 15.
  • the detection of leakage current in the power receiving resonant circuit 21 is performed when the vehicle 5 is not located above the power transmission coil 45.
  • the detection of leakage current in the power receiving resonant circuit 21 may be performed after the power supply of the vehicle 5 is turned on and before the vehicle 5 starts to run (before the motor 11 is operated).
  • the detection of leakage current in the power receiving resonant circuit 21 is performed, for example, when the door of the vehicle 5 is unlocked by the smart key, or when the user gets into the vehicle 5 and presses the start/stop button.
  • the detection of leakage current in the power receiving resonant circuit 21 may be performed after the power supply of the vehicle 5 is turned off.
  • the detection of leakage current in the power receiving resonant circuit 21 is performed, for example, when the user presses the start/stop button before getting off the vehicle 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

電力伝送装置は、非接触で送電を行うコイル４５と、コイルに接続されてコイルに電圧を印加する電源装置と、電源装置を制御する制御装置とを有する。制御装置は、コイルに非接触で送電を行わせるときには、コイルに交流電圧を印加するように前記電源装置を制御する。制御装置は、電力伝送装置の漏電を検出するときには、電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように電源装置を制御すると共に、このときの電力伝送装置における電気的特性に基づいて漏電を検出する。

Description

電力伝送装置
　本開示は、電力伝送装置に関する。
　非接触で送電するためのコイルと、コイルに交流電力を供給する電源とを有し、交流電源からコイルに交流電力を供給することで車両に非接触で電力伝送する、地上給電装置が知られている（例えば、特表２０１９－５２６２１９号公報）。
　地上給電装置などの電力伝送装置では、コイルを含む共振回路において意図していない漏電が生じる虞があるため、漏電を検出することが必要である。
　上記課題に鑑みて、本開示の目的は、電力伝送装置の共振回路における漏電を検出することができるようにすることにある。
　本開示の要旨は以下のとおりである。
　（１）非接触で送電又は受電を行うコイルと、該コイルに接続されて該コイルに電圧を印加する電源装置と、該電源装置を制御する制御装置とを有する電力伝送装置であって、
　前記制御装置は、当該電力伝送装置の漏電を検出するときには、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御すると共に、このときの当該電力伝送装置における電気的特性に基づいて漏電を検出する、電力伝送装置。
　（２）前記電気的特性は、前記電源装置の出力端を通って流れる電流を含む、上記（１）に記載の電力伝送装置。
　（３）前記コイルと前記電源装置との間に設けられたフィルタ回路を更に有し、
　前記電気的特性は、前記フィルタ回路と前記コイルとの間において流れる電流を含む、上記（１）に記載の電力伝送装置。
　（４）前記制御装置は、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御しているときに、前記電流がゼロではないことが検出された場合に、当該電力伝送装置に漏電が発生していると判定する、上記（２）又は（３）に記載の電力伝送装置。
　（５）前記コイルと前記電源装置との間に設けられたフィルタ回路を更に有し、
　前記フィルタ回路は、複数のコンデンサを有し、該コンデンサの一つはその一端が前記コイルの一方の端部に接続されると共に他端がアースされ、該コンデンサの他の一つはその一端が前記コイルの他方の端部に接続されると共に他端がアースされ、
　前記制御装置は、前記両出力端を接地電位とは異なる同じ電位にしたときに前記電源装置の出力端を通って流れる電流の上昇速度に基づいて漏電を検出する、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の電力伝送装置。
　（６）前記コイルに直列に接続された共振コンデンサを更に有し、
　前記電気的特性は、前記共振コンデンサの両端間の電圧を含む、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の電力伝送装置。
　（７）前記制御装置は、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御しているときに、前記共振コンデンサの両端間の電圧がゼロではないことが検出された場合に、当該電力伝送装置に漏電が発生していると判定する、上記（６）に記載の電力伝送装置。
　（８）前記コイルに直列に接続された共振コンデンサと、該共振コンデンサに並列に接続された電気抵抗とを更に有し、
　前記電気的特性は、前記電気抵抗を流れる電流を含む、上記（１）～（７）のいずれか１つに記載の電力伝送装置。
　（９）前記制御装置は、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御しているときに、前記電気抵抗に流れる電流がゼロではないことが検出された場合に、当該電力伝送装置に漏電が発生していると判定する、上記（８）に記載の電力伝送装置。
　（１０）前記制御装置は、当該電力伝送装置に漏電が生じていると判定されたときには、漏電が生じている旨をユーザに通知する、上記（１）～（９）のいずれか１つに記載の電力伝送装置。
　（１１）前記コイルは非接触で送電を行う送電コイルであり、
　前記制御装置は、前記送電コイルに非接触で送電を行わせるときには、前記送電コイルに交流電力を供給するように前記電源装置を制御する、上記（１）～（１０）のいずれか１つに記載の電力伝送装置。
　（１２）前記制御装置は、当該電力伝送装置を構成する送電コイルに関連して漏電が生じていると判定されたときには、該送電コイルへの電力の供給を禁止する、上記（１１）に記載の電力伝送装置。
　（１３）当該電力伝送装置は複数の送電コイルを有し、複数の前記送電コイルがそれぞれ切替スイッチを介して一つの電源装置に接続されており、
　前記制御装置は、当該電力伝送装置の漏電を検出するときには、一つの切替スイッチをオンにし且つ残りの切替スイッチをオフにした状態で前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御すると共に、このときの当該電力伝送装置における電気的特性に基づいて漏電を検出する、上記（１１）又は（１２）に記載の電力伝送装置。
　（１４）前記制御装置は、一つの切替スイッチをオンにして且つ残りの切替スイッチをオフにした状態においてのみ漏電が発生していると判定され、他の切替スイッチをそれぞれオンにして残りの切替スイッチをオフにした状態では漏電が発生していると判定されなかったときには、前記一つの切替スイッチに接続された前記送電コイルを含む共振回路に漏電が発生していると判定する、上記（１１）～（１３）のいずれか１つに記載の電力伝送装置。
　（１５）前記コイルは非接触で受電を行う受電コイルであり、前記電源装置は前記受電コイルで受電した電力によって充電されるように構成され、
　前記制御装置は、前記受電コイルに非接触で受電を行わせるときには、受電した交流電力を直流電力に整流したうえで電力の充電を行うように前記電源装置を制御する、上記（１）～（１０）のいずれか１つに記載の電力伝送装置。
図１は、第一実施形態に係る地上給電装置を含む非接触給電システムの構成を概略的に示す図である。 図２は、電源ユニット及び送電ユニットにおける電子回路の構成を概略的に示す図である。 図３は、電源ユニット及び送電ユニットにおける電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。 図４は、電源ユニット及び送電ユニットにおける電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。 図５は、送電時における電源ユニット及び送電ユニットの動作を説明するための図である。 図６は、送電側共振回路において漏電が生じていない場合における電子回路の状態を概略的に示す図である。 図７は、送電側共振回路において漏電が生じている場合における電子回路の状態を概略的に示す図である。 図８は、電流計によって検出される電流の推移を示す図である。 図９は、一つのインバータ回路に複数の送電側共振回路が接続されている場合における、電源ユニット及び送電ユニットの電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。 図１０は、第二実施形態に係る電源ユニット及び送電ユニットにおける電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。 図１１は、第三実施形態に係る電源ユニット及び送電ユニットにおける電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。 図１２は、受電ユニットにおける電子回路の構成を概略的に示す図である。 図１３は、受電時における受電ユニットの動作を説明するための図である。 図１４は、受電側整流回路への入力電流、スイッチングトランジスタの状態、及び受電側整流回路からの出力電流のタイムチャートである。 図１５は、受電側共振回路における漏電を検出するときの受電ユニットの動作を説明するための図である。
　以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
第一実施形態
＜非接触給電システムの概要＞
　図１は、第一実施形態に係る地上給電装置１を含む非接触給電システム１００の構成を概略的に示す図である。非接触給電システム１００は、地上給電装置１と、地上給電装置１から電力を受電可能な車両５とを有する。非接触給電システム１００では、地上給電装置１から車両５へ磁界共振結合（磁界共鳴）による非接触電力伝送が行われる。地上給電装置１及び車両５は、いずれも非接触で電力を伝送する電力伝送装置として機能する。本実施形態では、車両５が停車しているときのみならず、車両５の走行中にも非接触電力伝送が行われる。
　地上給電装置１は、非接触で車両５に送電するように構成された送電ユニット３２を有し、車両５は、非接触で電力を受電するように構成された受電ユニット１４を有する。地上給電装置１の送電ユニット３２に電力が供給されると送電ユニット３２の送電コイル４５により磁界が生成される。車両５の受電ユニット１４の受電コイル２２が送電コイル４５上に位置すると、送電コイル４５によって発生した磁界により受電コイル２２に電流が流れ、よって受電ユニット１４により電力が受電される。
＜車両の構成＞
　次に、図１を参照して、車両５の構成について説明する。図１に示されるように、車両５は、モータ１１、バッテリ１２、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１３、受電ユニット１４、及び電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５を有する。車両５は、モータ１１が車両５を駆動する電動車両（ＢＥＶ）、又はモータ１１に加えて内燃機関が車両５を駆動するハイブリッド車両（ＨＥＶ）である。
　モータ１１は、例えば交流同期モータであり、電動機及び発電機として機能する。モータ１１は、電動機として機能し、バッテリ１２に蓄えられた電力を動力源として駆動される。モータ１１の出力は減速機及び車軸を介して車輪に伝達される。
　バッテリ１２は、充電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等から構成される。バッテリ１２は車両５の走行に必要な電力（例えばモータ１１の駆動電力）を蓄える。受電ユニット１４が受電した電力がバッテリ１２に供給されると、バッテリ１２が充電される。バッテリ１２が充電されると、バッテリ１２の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が回復する。なお、バッテリ１２は、車両５に設けられた充電ポートを介して地上給電装置１以外の外部電源によっても充電可能であってもよい。
　ＰＣＵ１３はモータ１１及びバッテリ１２に電気的に接続される。ＰＣＵ１３は、インバータ、昇圧コンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータを有する。インバータは、バッテリ１２から供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ１１に供給する。昇圧コンバータは、バッテリ１２に蓄えられた電力がモータ１１に供給されるときに、必要に応じてバッテリ１２の電圧を昇圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリ１２に蓄えられた電力がヘッドライト等の電子機器に供給されるときに、バッテリ１２の電圧を降圧する。
　受電ユニット１４は、送電ユニット３２から受電し、受電した電力をバッテリ１２に供給する。受電ユニット１４は、受電側共振回路２１、受電側整流回路２４及び充電回路２５を有する。
　受電側共振回路２１は、路面との距離が小さくなるように車両５の底部に配置される。受電側共振回路２１は、受電コイル２２及び受電側共振コンデンサ２３を有する。受電コイル２２は、周りに磁界が生じると、受電コイル２２に電流が流れるように構成される。受電コイル２２と受電側共振コンデンサ２３とは共振器を構成する。受電コイル２２及び受電側共振コンデンサ２３の各種パラメータ（受電コイル２２の外径及び内径、受電コイル２２の巻数、受電側共振コンデンサ２３の静電容量、等）は、受電側共振回路２１の共振周波数が送電側共振回路４４の共振周波数と一致するように定められる。なお、受電側共振回路２１の共振周波数と送電側共振回路４４の共振周波数とのずれ量が小さければ、例えば受電側共振回路２１の共振周波数が送電側共振回路４４の共振周波数の±１０％の範囲内であれば、受電側共振回路２１の共振周波数は送電側共振回路４４の共振周波数と必ずしも一致している必要はない。
　受電側整流回路２４は受電側共振回路２１及び充電回路２５に電気的に接続される。受電側整流回路２４は、受電側共振回路２１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力を充電回路２５に供給する。受電側整流回路２４は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。
　充電回路２５は受電側整流回路２４及びバッテリ１２に電気的に接続される。充電回路２５は、受電側整流回路２４から供給された直流電力をバッテリ１２の電圧レベルに変換してバッテリ１２に供給する。送電ユニット３２から送電された電力が受電ユニット１４によってバッテリ１２に供給されると、バッテリ１２が充電される。充電回路２５は例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。
　ＥＣＵ１５は車両５の各種制御を行う。例えば、ＥＣＵ１５は、受電ユニット１４の充電回路２５に電気的に接続され、送電ユニット３２から送電された電力によるバッテリ１２の充電を制御すべく充電回路２５を制御する。また、ＥＣＵ１５は、ＰＣＵ１３に電気的に接続され、バッテリ１２とモータ１１との間の電力の授受を制御すべくＰＣＵ１３を制御する。
＜地上給電装置の構成＞
　次に、図１を参照して、地上給電装置１の構成について概略的に説明する。図１に示されるように、地上給電装置１は、電源２と、電源ユニット３１と、送電ユニット３２と、コントローラ３３と、を有する。本実施形態では、一つの地上給電装置１は、例えば、道路の車線に一列に埋め込まれた複数の送電コイル４５を有する。
　電源２は、電源ユニット３１を介して、送電ユニット３２に電力を供給する。電源２は、例えば、単層交流電力を供給する商用交流電源である。なお、電源２は、三相交流電力を供給する他の交流電源であってもよいし、燃料電池のような直流電源であってもよい。
　電源ユニット３１は、電源２から供給された交流電力を、送電ユニット３２に供給するための高周波交流電力に変換する。電源ユニット３１は、送電側整流回路４１及びインバータ回路４２を有する。電源ユニット３１では、電源２から供給される交流電力が送電側整流回路４１において整流されて直流電力に変換され、この直流電力がインバータ回路４２において交流電力に変換される。電源２と電源ユニット３１は、送電コイル４５に接続された送電コイル４５に電圧を印加する電源装置として機能する。
　送電側整流回路４１は、電源２及びインバータ回路４２に電気的に接続される。送電側整流回路４１は、電源２から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力をインバータ回路４２に供給する。送電側整流回路４１は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。本実施形態では、一つの電源ユニット３１に一つの送電側整流回路４１が設けられる。なお、電源２が直流電源である場合には、電源ユニット３１は省略されてもよい。
　インバータ回路４２は送電側整流回路４１及び送電側フィルタ回路４３に電気的に接続される。インバータ回路４２は、電源ユニット３１から供給された直流電力を、電源２の交流電力よりも高い周波数の交流電力（高周波交流電力）に変換し、高周波交流電力を送電側フィルタ回路４３を介して送電側共振回路４４に供給する。本実施形態では、電源ユニット３１は、送電ユニット３２の数に対応する数のインバータ回路４２を有する。各インバータ回路４２は、それぞれ対応する一つの互いに異なる送電ユニット３２に接続される。インバータ回路４２の具体的な回路構成については図２を参照して後述する。
　送電ユニット３２は、一つの地上給電装置１に複数設けられる。したがって、電源ユニット３１には、複数の送電ユニット３２が接続される。各送電ユニット３２は、それぞれ、送電側フィルタ回路４３及び送電側共振回路４４を有する。電源ユニット３１から高周波電力が供給されると、送電ユニット３２の送電コイル４５は交番磁界を発生させる。送電ユニット３２における具体的な回路構成については、図２を参照して後述する。
　送電側フィルタ回路４３は、送電ユニット３２に生じるノイズ、特にノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを除去する。本実施形態では、送電側フィルタ回路４３は、インバータ回路４２と送電側共振回路４４との間に配置される。しかしながら、送電側フィルタ回路４３に代えて又は送電側フィルタ回路４３に加えて、送電側整流回路４１とインバータ回路４２との間等、他の箇所に送電側フィルタ回路が配置されてもよい。
　送電側共振回路４４は、送電コイル４５と送電側共振コンデンサ４６とを有する。送電コイル４５は、電流が流れると、非接触で電力を伝送すべく磁界を発生させる。送電コイル４５と送電側共振コンデンサ４６とは共振器を構成する。送電コイル４５及び送電側共振コンデンサ４６の各種パラメータ（送電コイル４５の外形及び内径、送電コイル４５の巻数、送電側共振コンデンサ４６の静電容量、等）は、送電ユニット３２の共振周波数が所定の設定値になるように定められる。所定の設定値は、例えば１０ｋＨｚ～１００ＧＨｚであり、好ましくは、非接触電力伝送用の周波数帯域としてＳＡＥ　ＴＩＲ　Ｊ２９５４規格によって定められた８５ｋＨｚである。また、本実施形態では、全ての送電側共振回路４４は、送電コイル４５及び送電側共振コンデンサ４６の各種パラメータが互いに同一になるように構成される。換言すると、全ての送電ユニット３２は、同一の構成を有する。
　コントローラ３３は、例えば汎用コンピュータであり、地上給電装置１の各種制御を行う。特に、コントローラ３３は、電源装置を制御する制御装置として機能する。例えば、コントローラ３３は、送電ユニット３２のインバータ回路４２に電気的に接続され、送電ユニット３２による送電を制御すべくインバータ回路４２を制御する。具体的には、例えば、コントローラ３３は、任意のセンサ（図示せず）からの出力に基づいて車両５が上に位置している送電ユニット３２を特定すると共に、特定された送電ユニット３２に電力を供給するようにインバータ回路４２を制御する。コントローラ３３は、各種処理を実行するプロセッサと、プロセッサに各種処理を実行させるためのプログラム及びプロセッサが各種処理を実行するときに使用される各種データ等を記憶するメモリと、を有する。
　なお、送電ユニット３２の送電コイル４５及び送電側共振コンデンサ４６は地中に埋め込まれる。特に、送電コイル４５は、その中心が充電区画の中央に位置するように配置される。或いは、送電コイル４５は、その中心が車線の中央に位置するように配置される。一方、送電ユニット３２の送電側フィルタ回路４３及び電源ユニット３１のインバータ回路４２は、地中に埋め込まれてもよいし、地上に設けられてもよい。
　このように構成された非接触給電システム１００では、図１に示されるように車両５の受電側共振回路２１の受電コイル２２が地上給電装置１の送電側共振回路４４の送電コイル４５と対向しているときに、送電側共振回路４４に交流電力が供給されて送電コイル４５によって交番磁界が生成される。このように交番磁界が生成されると、交番磁界の振動が、受電コイル２２に伝達される。この結果、電磁誘導によって受電コイル２２に誘導電流が流れ、誘導電流によって受電側共振回路２１に誘導起電力が発生する。すなわち、送電側共振回路４４を含む送電ユニット３２から受電側共振回路２１を含む受電ユニット１４へ電力が伝送される。
＜電子回路の説明＞
　次に、図２を参照して、電源ユニット３１及び送電ユニット３２における電子回路について説明する。図２は、電源ユニット３１及び送電ユニット３２における電子回路の構成を概略的に示す図である。上述したように、電源ユニット３１はインバータ回路４２を有し、送電ユニット３２は送電側フィルタ回路４３及び送電側共振回路４４を有する。
　インバータ回路４２は、図２に示されるように、４つのスイッチングトランジスタ５１～５４と、平滑コンデンサ５５とを有する。４つのスイッチングトランジスタ５１～５４は、Ｈブリッジ回路を構成している。第１スイッチングトランジスタ５１と第３スイッチングトランジスタ５３とが直列に接続され、第２スイッチングトランジスタ５２と第４スイッチングトランジスタ５４とが直列に接続される。それぞれ直列に接続された２組のスイッチングトランジスタ５１～５４は、電源ユニット３１の正極に接続された正極ライン５６と、電源ユニット３１の負極に接続された負極ライン５７とに接続される。
　具体的には、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２が正極ライン５６に接続される。一方、第３スイッチングトランジスタ５３及び第４スイッチングトランジスタ５４が負極ライン５７に接続される。また、第１スイッチングトランジスタ５１と第２スイッチングトランジスタ５２の間がインバータ回路４２の第１出力端５８（すなわち、電源装置の第１出力端）に接続される。一方、第３スイッチングトランジスタ５３と第４スイッチングトランジスタ５４との間がインバータ回路４２の第２出力端５９（すなわち、電源装置の第２出力端）に接続される。したがって、正極ライン５６と第１出力端５８との間に第１スイッチングトランジスタ５１が設けられ、正極ライン５６と第２出力端５９との間に第２スイッチングトランジスタ５２が設けられる。また、負極ライン５７と第１出力端５８との間に第３スイッチングトランジスタ５３が設けられ、負極ライン５７と第２出力端５９との間に第４スイッチングトランジスタ５４が設けられる。これらスイッチングトランジスタ５１～５４は、コントローラ３３に接続されて、コントローラ３３によってオンオフが制御される。
　平滑コンデンサ５５は、正極ライン５６と負極ライン５７との間に設けられる。平滑コンデンサ５５は、電源ユニット３１の送電側整流回路において整流された電流を平滑にするのに用いられる。
　なお、上述したように、インバータ回路４２と送電側整流回路４１との間に送電側フィルタ回路が設けられてもよい。具体的には、インバータ回路４２と送電側整流回路４１との間に、正極ライン５６と負極ライン５７との間に配置されたＸコンデンサ、Ｙコンデンサ、コモンモードチョークコイル等が設けられてもよい。これら送電側フィルタ回路によって、電源ユニット３１及び送電ユニット３２において生じるノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを低減することができる。また、送電側フィルタ回路４３は設けられなくてもよい。
　送電側フィルタ回路４３は、図２に示されるように、ノイズを低減するための様々なフィルタ素子を有する。具体的には、本実施形態では、送電側フィルタ回路４３は、Ｙコンデンサ６１、Ｘコンデンサ６２、ノーマルモードチョークコイル６３及びコモンモードチョークコイル６４を有する。
　Ｙコンデンサ６１は、直列に接続された第１コンデンサ６１ａと第２コンデンサ６１ｂとを有する。また、第１コンデンサ６１ａは、インバータ回路４２の第１出力端５８に接続された第１ライン６５に接続される。同様に、第２コンデンサ６１ｂは、インバータ回路４２の第２出力端５９に接続された第２ライン６６に接続される。また、第１コンデンサ６１ａと第２コンデンサ６１ｂとの間がアースされる。したがって、第１コンデンサ６１ａは一端が第１ライン６５に接続され且つ他端がアースされる。第２コンデンサ６１ｂは一端が第２ライン６６に接続され且つ他端がアースされる。Ｙコンデンサ６１は、送電ユニット３２に生じるコモンモードノイズを低減することができる。
　Ｘコンデンサ６２は、第１ライン６５と第２ライン６６との間に設けられたコンデンサである。Ｘコンデンサ６２は、送電ユニット３２に生じるノーマルモードノイズを低減することができる。ノーマルモードチョークコイル６３は、第１ライン６５及び第２ライン６６に直列に接続されたコイルである。ノーマルモードチョークコイル６３は、送電ユニット３２に生じるノーマルモードノイズを低減することができる。また、コモンモードチョークコイル６４は、第１ライン６５に直列に接続された導線と第２ライン６６に直列に接続された導線とを一つの芯材に巻いた構造を有するフィルタ素子である。コモンモードチョークコイル６４は、コモンモードノイズを低減することができる。
　なお、本実施形態では、送電側フィルタ回路４３は、Ｙコンデンサ６１、Ｘコンデンサ６２、ノーマルモードチョークコイル６３及びコモンモードチョークコイル６４を有する。しかしながら、このうち一部のフィルタ素子を有していれば、これら全てのフィルタ素子を有していなくてもよい。また、送電側フィルタ回路４３は、例えば、コモンモード電流を還流することができるフィルタ素子など、他のフィルタ素子を有していてもよい。加えて、フィルタ素子は、図３に示されたような４次フィルタ６７や図４に示されたようなバンドパスフィルタ６８を有してもよい。
　送電側共振回路４４は、上述したように、送電コイル４５と送電側共振コンデンサ４６とを有する。送電コイル４５は、その一端が第１ライン６５に接続され、他端が第２ライン６６に接続される。したがって、インバータ回路４２の第１出力端５８及び第１コンデンサ６１ａは送電コイル４５の一端に接続される。一方、インバータ回路４２の第２出力端５９及び第２コンデンサ６１ｂは送電コイル４５の他端に接続される。また、本実施形態では、２つの送電側共振コンデンサ４６が、それぞれ第１ライン６５及び第２ライン６６に直列に接続される。なお、送電側共振コンデンサ４６は、送電コイル４５と共に共振器を構成すれば、如何なる態様で設けられてもよい。したがって、送電側共振コンデンサ４６は、第１ライン６５及び第２ライン６６のうち一方のみに直列に接続されてもよいし、第１ライン６５及び第２ライン６６の間で送電コイル４５と並列に接続されてもよい。
　また、本実施形態では、送電ユニット３２に複数の電流計７１～７４が設けられる。具体的には、第１電流計７１は、インバータ回路４２の第１出力端５８に近接した第１ライン６５に設けられる。第１電流計７１は、インバータ回路４２の第１出力端５８を通って流れる電流を検出する。また、第２電流計７２は、インバータ回路４２の第２出力端５９に近接した第２ライン６６に設けられる。第２電流計７２は、インバータ回路４２の第２出力端５９を通って流れる電流を検出する。なお、これら電流計は、インバータ回路４２の第１出力端５８又は第２出力端５９を通って流れる電流を検出することができれば、正極ライン５６又は負極ライン５７等、上述した箇所以外の箇所に配置されてもよい。
　さらに、第３電流計７３は、送電側フィルタ回路４３と送電側共振回路４４との間において第１ライン６５に設けられる。第３電流計７３は、送電側フィルタ回路４３から送電コイル４５へ第１ライン６５を通って流れる電流を検出する。第４電流計７４は、送電側フィルタ回路４３と送電側共振回路４４との間において第２ライン６６に設けられる。第４電流計７４は、送電側フィルタ回路４３から送電コイル４５へ第２ライン６６を通って流れる電流を検出する。なお、これら電流計は、送電コイル４５を通って流れる電流、送電側共振コンデンサ４６に流れる電流、又は送電側フィルタ回路４３から送電コイル４５へ流れる電流を検出することができれば、上述した箇所以外の箇所に配置されてもよい。
＜送電時の動作＞
　次に、図５を参照して、送電時における電源ユニット３１及び送電ユニット３２の動作について説明する。図５は、送電時における電源ユニット３１及び送電ユニット３２の動作を説明するための図である。
　送電時には、インバータ回路４２のスイッチングトランジスタ５１～５４が選択的に接続されて、インバータ回路４２の出力端５８、５９から交流電力が出力される。具体的には、インバータ回路４２では、交流電力が出力されるように、第１接続状態と第２接続状態が断続的に交互に繰り返される。
　第１接続状態では、図５（Ａ）に示されるように、第１スイッチングトランジスタ５１及び第４スイッチングトランジスタ５４がオンにされて、第２スイッチングトランジスタ５２及び第３スイッチングトランジスタ５３がオフにされる。この場合、正極ライン５６が、第１出力端５８に接続され、よって第１ライン６５に接続される。一方、負極ライン５７が、第２出力端５９に接続され、よって第２ライン６６に接続される。
　また、第２接続状態では、図５（Ｂ）に示されるように、第２スイッチングトランジスタ５２及び第３スイッチングトランジスタ５３がオンにされて、第１スイッチングトランジスタ５１及び第４スイッチングトランジスタ５４がオフにされる。この場合、正極ライン５６が、第２出力端５９に接続され、よって第２ライン６６に接続される。一方、負極ライン５７が、第１出力端５８に接続され、よって第１ライン６５に接続される。
　送電時には、インバータ回路４２において上述したような第１接続状態と第２接続状態が断続的に交互に繰り返されることによって、インバータ回路４２の出力端５８、５９から交流電力が出力される。このようにインバータ回路４２から交流電力が出力されると、交流電力が送電側フィルタ回路４３を介して送電側共振回路４４に供給され、その結果、送電コイル４５において交番磁界が発生する。すなわち、本実施形態では、コントローラ３３は、送電を行う際には、送電コイル４５に交流電圧が印加されるように、インバータ回路４２を含む電源ユニット３１を制御する。
＜漏電の検出＞
　ところで、送電コイル４５を含む送電側共振回路４４では、意図していない漏電が生じる虞がある。このような漏電が生じると、地上給電装置１から車両５へ効率的に電力を伝送することができない。そこで、本実施形態では、送電側共振回路４４における漏電の検出が行われる。
　図６～図８を参照して、送電側共振回路４４における漏電の検出について説明する。図６は、送電側共振回路４４において漏電が生じていない場合における電子回路の状態を概略的に示す図である。
　本実施形態では、送電側共振回路４４における漏電を検出するときには、図６に示されるように、コントローラ３３によって、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオフからオンに切り替えられて、その後オンに維持される。一方、第３スイッチングトランジスタ５３と第４スイッチングトランジスタ５４はオフのまま維持される。この結果、インバータ回路４２の第１出力端５８及び第２出力端５９は共に正極ライン５６に接続され、接地電位とは異なる同じ電位に維持される。したがって、本実施形態では、送電側共振回路４４における漏電を検出するときには、電源装置の両出力端５８、５９を接地電位とは異なる同じ電位に維持するようにコントローラ３３によって電源装置が制御される。
　なお、送電側共振回路４４における漏電を検出するときには、コントローラ３３によって、第３スイッチングトランジスタ５３及び第４スイッチングトランジスタ５４がオフからオンに切り替えられて、その後オンに維持され、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオフに維持されてもよい。ただし、これは、負極ライン５７が接地電位とは異なる電位である場合に限る。このようにスイッチングトランジスタ５１～５４が維持されると、インバータ回路４２の第１出力端５８及び第２出力端５９は共に負極ライン５７に接続され、接地電位とは異なる同じ電位に維持される。
　加えて、本実施形態では、送電側共振回路４４における漏電は、両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位に維持されているときに、電流計７１～７４によって検出された電流に基づいて検出される。
　ここで、送電側共振回路４４において漏電が生じていない状態で、全てのスイッチングトランジスタ５１～５４がオフにされていた状態から、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２のみオンに切り替えられて維持された場合を考える。図６は、このような場合に電源ユニット３１及び送電ユニット３２における電流の流れを概略的に示す図である。特に、図６（Ａ）は、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２をオンに切り替えた直後における電流の流れを示している。一方、図６（Ｂ）は、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２をオンに切り替えてから或る程度の時間が経過した後における電流の流れを示している。
　図６（Ａ）に示されるように、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２をオンに切り替えた直後には、Ｙコンデンサ６１を構成する第１コンデンサ６１ａ及び第２コンデンサ６１ｂにおいてその両側における電圧が異なるため、これらコンデンサ６１ａ、６１ｂに電荷が溜まるように電流が流れる。したがって、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２をオンに切り替えた直後には、図６（Ａ）に示されるように、第１出力端５８及び第２出力端５９からＹコンデンサ６１の接地箇所に向かって電流が流れる。
　一方、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２をオンに切り替えてから或る程度の時間が経過すると、第１コンデンサ６１ａ及び第２コンデンサ６１ｂにはその両端の電位差に応じた電荷が溜まる。その結果、或る程度の時間が経過した後には、図６（Ｂ）に示されるように、電源ユニット３１及び送電ユニット３２において電流が流れなくなる。
　次に、図７を参照して、送電側共振回路４４において漏電が生じている状態で、全てのスイッチングトランジスタ５１～５４がオフにされていた状態から、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２のみオンに切り替えられて維持された場合を考える。図７は、送電側共振回路４４において漏電が生じている場合における電子回路の状態を概略的に示す図である。特に、図７では、漏電している箇所をＸ１、Ｘ２、Ｘ３で表している。なお、図７では、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の３箇所で漏電が生じているように表されているが、以下では、このうちのいずれか１箇所で漏電が生じている場合について説明する。
　送電側共振回路４４においてＸ１、Ｘ２又はＸ３のいずれか１箇所で漏電が生じた状態で、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２のみオンに切り替えられた直後には、図７（Ａ）に示されるように、Ｙコンデンサ６１を構成する第１コンデンサ６１ａ及び第２コンデンサ６１ｂに電荷が溜まるように電流が流れる。加えて、この場合、漏電が生じていることから、送電側フィルタ回路４３から送電側共振回路４４へも電流が流れる。
　図８は、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられた直後に、電流計７１によって検出される電流（すなわち、第１出力端５８を通って流れる電流）の推移を示す図である。図中の破線は漏電が生じていない場合の電流の推移を、図中の実線は漏電が生じている場合の電流の推移をそれぞれ表している。図８に示されるように、漏電が生じている場合には、漏電が生じていない場合に比べて、送電側フィルタ回路４３から送電側共振回路４４へも電流が流れることから、電流の上昇速度が速くなる。
　そこで、本実施形態では、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられたとき、すなわちインバータ回路４２の両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位に切り替えられたときに、電流計７１、７２によって検出される電流の上昇速度に基づいて漏電の有無が検出される。具体的には、本実施形態では、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから第１電流計７１又は第２電流計７２によって検出される電流が所定の基準電流Ｉｒｅｆに到達するまでにかかった時間が基準時間以上であるか否かに基づいて漏電の有無が検出される。図８に示される例では、漏電が生じていない場合に電流計７１、７２によって検出される電流が基準電流Ｉｒｅｆに到達する時間ｔ2は基準時間よりも長い。したがって、この場合には、電流計７１、７２に接続されたコントローラ３３は漏電が生じていないと判定する。一方、漏電が生じている場合に電流計７１、７２によって検出される電流が基準電流Ｉｒｅｆに到達する時間ｔ1は基準時間以下である。したがって、この場合には、電流計７１、７２に接続されたコントローラ３３は漏電が生じていると判定する。
　なお、本実施形態では、電流計７１、７２によって検出される電流が基準電流に到達するまでにかかった時間に基づいて漏電の有無が検出されている。しかしながら、実質的に電流計７１、７２によって検出される電流の上昇速度が所定速度以上であるか否かに基づいていれば、他の方法によって漏電の有無が検出されてもよい。具体的には、電流計７１、７２の出力に基づいて上昇速度を算出し、算出した上昇速度に基づいて漏電の有無を検出してもよい。または、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから所定時間が経過したときに電流計７１、７２によって検出された電流値に基づいて漏電の有無が検出されてもよい。
　また、送電側共振回路４４においてＸ１、Ｘ２又はＸ３のいずれか１箇所で漏電が生じた状態で、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２のみオンに切り替えられてから或る程度の時間が経過すると、図７（Ｂ）に示されるように、Ｙコンデンサ６１を構成する第１コンデンサ６１ａ及び第２コンデンサ６１ｂに電流が流れなくなる。一方、この場合、漏電が生じていることから、送電側フィルタ回路４３から送電側共振回路４４へ電流が流れる。すなわち、第３電流計７３又は第４電流計７４によって検出される電流は、漏電が生じていない場合にはスイッチングトランジスタ５１、５２の切替から或る程度の時間が経過するとゼロになるのに対して、漏電が生じている場合にはスイッチングトランジスタ５１、５２の切替から或る程度の時間が経過してもゼロにならずに所定の値に維持される。
　そこで、本実施形態では、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから或る程度の時間が経過したとき、すなわちインバータ回路４２の両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位にされてから或る程度の時間が経過したときに、電流計７３、７４によって検出される電流に基づいて漏電の有無が検出される。具体的には、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから基準時間が経過したときに電流計７３、７４によって検出された電流が所定の基準値（ゼロに近い値）以上であるとき、すなわち斯かる電流がゼロではないときにはコントローラ３３は送電側共振回路４４に漏電が生じていると判定する。一方、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから基準時間が経過したときに電流計７３、７４によって検出された電流が所定の基準値未満であるとき、すなわち斯かる電流がゼロ（ほぼゼロを含む）であるときにはコントローラ３３は送電側共振回路４４に漏電が生じていないと判定する。なお、基準時間は、両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位にされてから電流計７１～７４によって検出される電流が収束するのに通常かかる時間である。
　このように、本実施形態によれば、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられたときや切り替えられてから或る程度の時間が経過したときの地上給電装置１の電気的特性に基づいて漏電が検出される。この結果、比較的正確に、送電側共振回路４４における漏電を検出することができる。
　本実施形態では、送電側共振回路４４において漏電が生じていることが検出された場合には、コントローラ３３は、その送電側共振回路４４を用いて送電が行われないように、その送電側共振回路４４への送電のための電力の供給を禁止してもよい。また、送電側共振回路４４において漏電が生じていることが検出された場合には、コントローラ３３は、地上給電装置１の管理者（ユーザ）に漏電が生じている旨を通知してもよい。具体的には、コントローラ３３は、コントローラ３３に接続されたディスプレイ等の表示装置に漏電が生じている旨の表示を行うか、又はコントローラ３３に接続されたスピーカから漏電が生じている旨の音声を流す。
＜変形例＞
　上記実施形態では、送電側共振回路４４における漏電を検出している。しかしながら、同様な手法によって、送電側フィルタ回路４３や送電側共振回路４４を除いた第１ライン６５、第２ライン６６における漏電も同様にして検出することができる。
　また、上記実施形態では、送電側フィルタ回路４３はなくてもよい。ただし、この場合には、送電側共振回路４４には図６（Ａ）に示されるような電流は流れない。したがって、この場合には、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられた直後に電流計７１～７４によって検出される電流がゼロに近い基準値以上であるか否かに基づいて漏電の有無が判定される。また、この場合には、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられた直後の電流の上昇速度に基づいては漏電の有無は検出されない。
　また、上記実施形態では、一つのインバータ回路４２に対して一つの送電側共振回路４４が接続されている。しかしながら、図９に示されるように、一つのインバータ回路４２に対して、複数の送電側共振回路４４が接続されてもよい。図９は、一つのインバータ回路４２に複数の送電側共振回路４４が接続されている場合における、電源ユニット３１及び送電ユニット３２における電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。
　図９に示された例では、一つのインバータ回路４２に、第１送電側共振回路４４－１から第３送電側共振回路４４－３の三つの送電側共振回路４４が接続されている。インバータ回路４２と各送電側共振回路４４との間には、送電側フィルタ回路４３が配置される。加えて、インバータ回路４２と各送電側共振回路４４との間には切替スイッチ６９（図９に示された例では、第１切替スイッチ６９－１から第３切替スイッチ６９－３）が設けられる。切替スイッチ６９は、車両５への送電を行う際には、車両５が上に位置している送電側共振回路４４に対応する切替スイッチ６９がオンにされると共に、その他の送電側共振回路４４に対応する切替スイッチ６９がオフにされる。
　一方、送電側共振回路４４における漏電を検出するときには、切替スイッチ６９により一つずつ送電側共振回路４４がインバータ回路４２に接続され、接続されている各送電側共振回路４４における漏電が検出される。すなわち、一つの切替スイッチ６９がオンにされ残りの切替スイッチ６９がオフにされた状態で、インバータ回路４２の第１出力端５８及び第２出力端５９は共に正極ライン５６に接続され、接地電位とは異なる同じ電位に維持される。そして一つの切替スイッチ６９（一つの送電側共振回路４４に対応する切替スイッチ６９）がオンにされて残りの切替スイッチ６９がオフにされた状態（すなわち、一つの送電側共振回路４４のみがインバータ回路４２に接続された状態）において漏電が生じていると判定され、他の切替スイッチがそれぞれオンにされて残りの切替スイッチがオフにされた状態（すなわち、上記一つの送電側共振回路４４以外の他の送電側共振回路４４がインバータ回路４２に接続された状態）において漏電が生じていると判定されなかった場合、上記一つの切替スイッチ６９に接続された一つの送電側共振回路４４に漏電が発生していると判定される。
　一方、全ての切替スイッチ６９が一つずつオンにされて残りの切替スイッチ６９がオフにされたとき（すなわち、全ての送電側共振回路４４が一つずつインバータ回路４２に接続された状態）において全て漏電が生じていると判定された場合には、切替スイッチ６９よりもインバータ回路４２側の回路（例えば、送電側フィルタ回路４３の一部）に漏電が生じていると判定される。また、切替スイッチ６９を全てオフにしている状態で漏電が検出された場合にも切替スイッチ６９よりもインバータ回路４２側の回路（例えば、送電側フィルタ回路４３の一部）に漏電が生じていると判定される。
第二実施形態
　次に、図１０を参照して、第二実施形態に係る地上給電装置１について説明する。第二実施形態に係る地上給電装置１の構成は、基本的に第１実施形態に係る地上給電装置１の構成と同様である。以下では、第一実施形態に係る地上給電装置１とは異なる点を中心に説明する。
　図１０は、第二実施形態に係る電源ユニット３１及び送電ユニット３２における電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。図１０に示されるように、本実施形態に係る送電ユニット３２は、送電側共振コンデンサ４６と並列に接続された電圧計７５を有する。電圧計７５は、送電側共振コンデンサ４６の両端間の電圧を検出する。
　ここで、このように構成された地上給電装置１では、送電側共振回路４４に漏電が生じていない場合、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに維持されると、すなわち両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位に維持されると、送電側共振コンデンサ４６の両端の電位は等しくなる。したがって、この場合、電圧計７５によって検出される電圧はほぼゼロになる。
　一方、送電側共振回路４４に漏電が生じている場合、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに維持されても、送電側共振コンデンサ４６の両端の電位は異なる。したがって、この場合、電圧計７５によって検出される電圧は、ゼロにならずに、ゼロとは異なる所定の値に維持される。
　そこで、本実施形態では、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから或る程度の時間が経過したとき、すなわちインバータ回路４２の両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位にされてから或る程度の時間が経過したときに、電圧計７５によって検出された電圧に基づいて漏電の有無が検出される。具体的には、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから基準時間が経過したときに電圧計７５によって検出された電圧が所定の基準値（ゼロに近い値）以上であるとき、すなわち斯かる電圧がゼロ（ほぼゼロを含む）ではないときにはコントローラ３３は送電側共振回路４４に漏電が生じていると判定する。一方、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから基準時間が経過したときに電圧計７５によって検出された電圧が所定の基準値未満であるとき、すなわち斯かる電圧がゼロ（ほぼゼロを含む）であるときにはコントローラ３３は送電側共振回路４４に漏電が生じていないと判定する。
　このように、本実施形態によっても、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられたときの地上給電装置１の電気的特性に基づいて漏電が検出される。この結果、比較的正確に、送電側共振回路４４における漏電を検出することができる。
　なお、第二実施形態においても、電圧計７５のみならず、第一実施形態に係る電流計７１～７４に基づいて、送電側共振回路４４における漏電を検出してもよい。このように複数の手法によって漏電の検出を行うことにより、高い精度で漏電の検出を行うことができるようになる。
第三実施形態
　次に、図１１を参照して、第三実施形態に係る地上給電装置１について説明する。第三実施形態に係る地上給電装置１の構成は、基本的に第１実施形態及び第２実施形態に係る地上給電装置１の構成と同様である。以下では、第一実施形態及び第二実施形態に係る地上給電装置１とは異なる点を中心に説明する。
　図１１は、第三実施形態に係る電源ユニット３１及び送電ユニット３２における電子回路の構成を概略的に示す、図２と同様な図である。図１１に示されるように、本実施形態に係る送電ユニット３２は、送電側共振コンデンサ４６と並列に接続された電気抵抗７６及び第５電流計７７を有する。第５電流計７７は、電気抵抗７６に直列に接続され、電気抵抗７６に流れる電流を検出する。電気抵抗７６は、大きな電流が流れないように比較的大きな抵抗値を有する。
　ここで、このように構成された地上給電装置１では、送電側共振回路４４に漏電が生じていない場合、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに維持されると、すなわち両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位に維持されると、送電側共振コンデンサ４６の両端の電位は等しくなる。したがって、この場合、送電側共振コンデンサ４６と並列に接続された電気抵抗７６には電流が流れず、よって第５電流計７７によって検出される電流はほぼゼロになる。
　一方、送電側共振回路４４に漏電が生じている場合、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに維持されても、送電側共振コンデンサ４６の両端の電位は異なる。したがって、この場合、送電側共振コンデンサ４６と並列に接続された電気抵抗７６には電流が流れ、よって第５電流計７７によって検出される電流はゼロにならずに、ゼロとは異なる所定の値に維持される。
　そこで、本実施形態では、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから或る程度の時間が経過したとき、すなわちインバータ回路４２の両出力端５８、５９が接地電位とは異なる同じ電位にされてから或る程度の時間が経過したときに、第５電流計７７によって検出された電流に基づいて漏電の有無が検出される。具体的には、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから基準時間が経過したときに第５電流計７７によって検出された電流が所定の基準値（ゼロに近い値）以上であるとき、すなわち斯かる電流がゼロ（ほぼゼロを含む）ではないときにはコントローラ３３は送電側共振回路４４に漏電が生じていると判定する。一方、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられてから基準時間が経過したときに第５電流計７７によって検出された電流が所定の基準値未満であるとき、すなわち斯かる電流がゼロ（ほぼゼロを含む）であるときにはコントローラ３３は送電側共振回路４４に漏電が生じていないと判定する。
　このように、本実施形態によっても、第１スイッチングトランジスタ５１及び第２スイッチングトランジスタ５２がオンに切り替えられたときの地上給電装置１の電気的特性に基づいて漏電が検出される。この結果、比較的正確に、送電側共振回路４４における漏電を検出することができる。
　なお、第三実施形態においても、第５電流計７７のみならず、第一実施形態における電流計７１～７４又は第二実施形態に係る電圧計７５に基づいて、送電側共振回路４４における漏電を検出してもよい。このように複数の手法によって漏電の検出を行うことにより、高い精度で漏電の検出を行うことができるようになる。
第四実施形態
　次に、図１２～図１５を参照して、第四実施形態に係る車両５について説明する。第四実施形態に係る車両５の構成は、基本的に第１実施形態から第４実施形態に係る車両５の構成と同様である。以下では、第１実施形態から第４実施形態に係る車両５とは異なる点を中心に説明する。
　図１２は、受電ユニット１４における電子回路の構成を概略的に示す図である。上述したように、受電ユニット１４は、受電側共振回路２１と受電側整流回路２４とを有する。加えて、受電ユニット１４は、受電側共振回路２１と受電側整流回路２４との間に配置された受電側フィルタ回路２６を有する。なお、図１２では、充電回路２５の回路構成が省略されている。また、受電ユニット１４は、受電側フィルタ回路２６を有していなくてもよい。
　本実施形態では、受電側整流回路２４は、図１２に示されるように、それぞれ並列にダイオードが接続された４つのスイッチングトランジスタ９１～９４と、平滑コンデンサ９５とを有する。スイッチングトランジスタ９１～９４としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴなどの逆導通可能な電解効果トランジスタが用いられる。４つのスイッチングトランジスタ９１～９４は、第一実施形態と同様に、Ｈブリッジ回路を構成している。本実施形態においても、バッテリ１２の正極に接続された正極ライン９６と第１入力端９８（バッテリ１２から受電側共振回路２１に電力を供給するときには第１出力端として機能する）との間に第１スイッチングトランジスタ９１が設けられる。同様に、正極ライン９６と第２入力端９９（バッテリ１２から受電側共振回路２１に電力を供給するときには第２出力端として機能する）との間に第２スイッチングトランジスタ９２が設けられる。また、バッテリ１２の負極に接続された負極ライン９７と第１入力端９８との間に第３スイッチングトランジスタ９３が設けられ、負極ライン９７と第２入力端９９との間に第４スイッチングトランジスタ９４が設けられる。これらスイッチングトランジスタ９１～９４は、ＥＣＵ１５に接続されて、ＥＣＵ１５によってオンオフが制御される。
　受電側フィルタ回路２６は、受電ユニット１４に生じるノイズ、特にノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを除去する。本実施形態では、受電側フィルタ回路２６は、受電側共振回路２１と受電側整流回路２４との間に配置される。受電側フィルタ回路２６は、図１２に示されるように、ノイズを低減するための様々なフィルタ素子を有する。具体的には、本実施形態では、受電側フィルタ回路２６は、Ｘコンデンサ８１、ノーマルモードチョークコイル８２及びコモンモードチョークコイル８３を有する。なお、受電側フィルタ回路２６は、これら複数のフィルタ素子のうち一部のフィルタ素子を有していればよい。また、受電側フィルタ回路２６は、Ｙコンデンサ、４次フィルタ又はバンドパスフィルタなど、他のフィルタ素子を有してもよい。
　受電側共振回路２１は、上述したように、受電コイル２２と受電側共振コンデンサ２３とを有する。受電コイル２２は、その一端が、受電側整流回路２４の第１入力端９８に接続された第１ライン８４に接続され、他端が、受電側整流回路２４の第２入力端９９に接続された第２ライン８５に接続される。また、本実施形態では、２つの受電側共振コンデンサ２３が、それぞれ第１ライン８４及び第２ライン８５に直列に接続される。なお、受電側共振コンデンサ２３は、受電コイル２２と共に共振器を構成すれば、如何なる態様で設けられてもよい。
　また、本実施形態では、受電ユニット１４に複数の電流計８６～８９が設けられる。具体的には、第１電流計８６は、受電側整流回路２４の第１入力端９８に近接した第１ライン８４に設けられる。第２電流計８７は、受電側整流回路２４の第２入力端９９に近接した第２ライン８５に設けられる。また、第３電流計８８は、受電側フィルタ回路２６と受電側共振回路２１との間において第１ライン８４に設けられる。第４電流計８９は、受電側フィルタ回路２６と受電側共振回路２１との間において第２ライン８５に設けられる。なお、これら電流計は、受電コイル２２を通って流れる電流、受電側共振コンデンサ２３に流れる電流、又は受電側フィルタ回路２６から受電コイル２２へ流れる電流を検出することができれば、上述した箇所以外の箇所に配置されてもよい。
　次に、図１３及び図１４を参照して、このように構成された車両５の受電ユニット１４における受電時の動作について説明する。図１３は、受電時における受電ユニット１４の動作を説明するための図である。
　受電時には、受電側整流回路２４のスイッチングトランジスタ９１～９４が選択的に接続されて、受電側整流回路２４に供給された交流電力が直流電力に変換される。具体的には、受電側整流回路２４では、直流電力が出力されるように、第１接続状態と第２接続状態とが交互に切り替えられる。
　図１接続状態では、図１３（Ａ）に示されるように、第１スイッチングトランジスタ９１及び第４スイッチングトランジスタ９４がオンにされて、第２スイッチングトランジスタ９２及び第３スイッチングトランジスタ９３がオフにされる。この場合、正極ライン９６が、第１入力端９８に接続され、よって第１ライン８４に接続される。一方、負極ライン９７が、第２入力端９９に接続され、よって第２ライン８５に接続される。
　また、第２接続状態では、図１３（Ｂ）に示されるように、第２スイッチングトランジスタ９２及び第３スイッチングトランジスタ９３がオンにされて、第１スイッチングトランジスタ９１及び第４スイッチングトランジスタ９４がオフにされる。この場合、正極ライン９６が、第２入力端９９に接続され、よって第２ライン８５に接続される。一方、負極ライン９７が、第１入力端９８に接続され、よって第１ライン８４に接続される。
　図１４は、受電側整流回路２４への入力電流、スイッチングトランジスタ９１～９４の状態、及び受電側整流回路２４からの出力電流のタイムチャートである。図１４に示されるように、受電時には、受電側整流回路２４において、受電コイル２２で生じる交流電流の向きに応じて、第１接続状態と第２接続状態とが交互に切り替えられる。具体的には、入力電流の向きが一方の向きであるとき（時刻ｔ1～ｔ2）には、受電側整流回路２４は第１接続状態に設定される。一方、入力電流の向きが上記一方の向きとは逆向きであるとき（時刻ｔ2～ｔ3）には、受電側整流回路２４は第２接続状態に設定される。これにより、図１４に示されるように、受電側整流回路２４からの出力電流が直流電流になる。これにより、バッテリ１２には直流電力が供給される。したがって、本実施形態では、受電側整流回路２４は、受電コイル２２が受電した交流電電力を直流電力に整流したうえでバッテリ１２への電力の充電を行うように制御される。
　図１５は、受電側共振回路２１における漏電の検出について説明する。図１５は、受電側共振回路２１における漏電を検出するときの受電ユニット１４の動作を説明するための図である。図１５に示されるように、受電側共振回路２１における漏電を検出するときには、車両５が送電コイル４５上に位置していないときに、バッテリ１２の電力が利用される。したがって、バッテリ１２及び受電側整流回路２４は、受電コイル２２に電力を供給可能な電源装置として機能する。したがって、本実施形態では、電源装置は、受電コイル２２で受電した電力によって充電される。
　具体的には、受電側共振回路２１における漏電を検出するときには、車両５が送電コイル４５上に位置していないときに、図１５に示されるように、第１スイッチングトランジスタ９１及び第２スイッチングトランジスタ９２がオンにされ、第３スイッチングトランジスタ９３及び第４スイッチングトランジスタ９４がオフにされる。したがって、受電側共振回路２１における漏電を検出するときには、第一実施形態と同様に、受電側整流回路２４の両入力端９８、９９（電源装置の両出力端）が接地電位とは異なる同じ電位に維持されるように受電側整流回路２４のスイッチングトランジスタ９１～９４が制御される。
　そして、第一実施形態と同様に、第１スイッチングトランジスタ９１及び第２スイッチングトランジスタ９２がオンに切り替えられてから或る程度の時間が経過したときに、電流計８８、８９によって検出された電流に基づいて、受電側共振回路２１における漏電の有無が判定される。加えて、受電側フィルタ回路２６にＹコンデンサが含まれているときには、第一実施形態と同様に、第１スイッチングトランジスタ９１及び第２スイッチングトランジスタ９２がオンに切り替えられたときに電流計８８、８９によって検出された電流の上昇速度等に基づいて受電側共振回路２１における漏電の有無が判定されてもよい。これにより、車両５における漏電、特に車両５の受電側共振回路２１又は受電ユニット１４における漏電を検出することができる。
　本実施形態では、受電側共振回路２１において漏電が生じていることが検出された場合には、ＥＣＵ１５は、その車両５の受電側共振回路２１を用いて受電が行われないように、その受電側共振回路２１の使用を禁止してもよい。また、ＥＣＵ１５は、受電側共振回路２１において漏電が生じていることが検出された場合には、地上給電装置１に送電要求を送信しないように構成されてもよい。さらに、車両５が自律的に運転可能に構成されている場合には、ＥＣＵ１５は、受電側共振回路２１において漏電が生じていることが検出されたときには、送電コイル４５が埋め込まれた車線を走行しないように車両５を運転させてもよい。また、受電側共振回路２１において漏電が生じていることが検出された場合には、ＥＣＵ１５は、車両５のユーザに漏電が生じている旨を通知してもよい。具体的には、ＥＣＵ１５は、ＥＣＵ１５に接続されたディスプレイ等の表示装置に漏電が生じている旨の表示を行うか、又はＥＣＵ１５に接続されたスピーカから漏電が生じている旨の音声を流す。
　なお、上記実施形態では、受電側共振回路２１における漏電の検出は、車両５が送電コイル４５上に位置していないときに行われている。しかしながら、受電側共振回路２１における漏電の検出は、車両５の電源がオンにされた後であって車両５の走行が開始される前（モータ１１が作動する前）に行われてもよい。具体的には、受電側共振回路２１における漏電の検出は、例えば、スマートキーによって車両５のドアが解錠されたとき、又はユーザが車両５に乗車して起動／停止ボタンを押したときに行われる。或いは、受電側共振回路２１における漏電の検出は、車両５の電源がオフにされた後に行われてもよい。具体的には、受電側共振回路２１における漏電の検出は、例えばユーザが車両５の降車前に起動／停止ボタンを押したとき行われる。
　以上、本開示に係る好適な実施形態を説明したが、本開示はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。

Claims (15)

  1. 　非接触で送電又は受電を行うコイルと、該コイルに接続されて該コイルに電圧を印加する電源装置と、該電源装置を制御する制御装置とを有する電力伝送装置であって、
    　前記制御装置は、当該電力伝送装置の漏電を検出するときには、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御すると共に、このときの当該電力伝送装置における電気的特性に基づいて漏電を検出する、電力伝送装置。
  2. 　前記電気的特性は、前記電源装置の出力端を通って流れる電流を含む、請求項１に記載の電力伝送装置。
  3. 　前記コイルと前記電源装置との間に設けられたフィルタ回路を更に有し、
    　前記電気的特性は、前記フィルタ回路と前記コイルとの間において流れる電流を含む、請求項１に記載の電力伝送装置。
  4. 　前記制御装置は、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御しているときに、前記電流がゼロではないことが検出された場合に、当該電力伝送装置に漏電が発生していると判定する、請求項２又は３に記載の電力伝送装置。
  5. 　前記コイルと前記電源装置との間に設けられたフィルタ回路を更に有し、
    　前記フィルタ回路は、複数のコンデンサを有し、該コンデンサの一つはその一端が前記コイルの一方の端部に接続されると共に他端がアースされ、該コンデンサの他の一つはその一端が前記コイルの他方の端部に接続されると共に他端がアースされ、
    　前記制御装置は、前記両出力端を接地電位とは異なる同じ電位にしたときに前記電源装置の出力端を通って流れる電流の上昇速度に基づいて漏電を検出する、請求項１～４のいずれか１項に記載の電力伝送装置。
  6. 　前記コイルに直列に接続された共振コンデンサを更に有し、
    　前記電気的特性は、前記共振コンデンサの両端間の電圧を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の電力伝送装置。
  7. 　前記制御装置は、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御しているときに、前記共振コンデンサの両端間の電圧がゼロではないことが検出された場合に、当該電力伝送装置に漏電が発生していると判定する、請求項６に記載の電力伝送装置。
  8. 　前記コイルに直列に接続された共振コンデンサと、該共振コンデンサに並列に接続された電気抵抗とを更に有し、
    　前記電気的特性は、前記電気抵抗を流れる電流を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の電力伝送装置。
  9. 　前記制御装置は、前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御しているときに、前記電気抵抗に流れる電流がゼロではないことが検出された場合に、当該電力伝送装置に漏電が発生していると判定する、請求項８に記載の電力伝送装置。
  10. 　前記制御装置は、当該電力伝送装置に漏電が生じていると判定されたときには、漏電が生じている旨をユーザに通知する、請求項１～９のいずれか１項に記載の電力伝送装置。
  11. 　前記コイルは非接触で送電を行う送電コイルであり、
    　前記制御装置は、前記送電コイルに非接触で送電を行わせるときには、前記送電コイルに交流電力を供給するように前記電源装置を制御する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の電力伝送装置。
  12. 　前記制御装置は、当該電力伝送装置を構成する送電コイルに関連して漏電が生じていると判定されたときには、該送電コイルへの電力の供給を禁止する、請求項１１に記載の電力伝送装置。
  13. 　当該電力伝送装置は複数の送電コイルを有し、複数の前記送電コイルがそれぞれ切替スイッチを介して一つの電源装置に接続されており、
    　前記制御装置は、当該電力伝送装置の漏電を検出するときには、一つの切替スイッチをオンにし且つ残りの切替スイッチをオフにした状態で前記電源装置の両出力端を接地電位とは異なる同じ電位に維持するように前記電源装置を制御すると共に、このときの当該電力伝送装置における電気的特性に基づいて漏電を検出する、請求項１１又は１２に記載の電力伝送装置。
  14. 　前記制御装置は、一つの切替スイッチをオンにして且つ残りの切替スイッチをオフにした状態においてのみ漏電が発生していると判定され、他の切替スイッチをそれぞれオンにして残りの切替スイッチをオフにした状態では漏電が発生していると判定されなかったときには、前記一つの切替スイッチに接続された前記送電コイルを含む共振回路に漏電が発生していると判定する、請求項１１～１３のいずれか１項に記載の電力伝送装置。
  15. 　前記コイルは非接触で受電を行う受電コイルであり、前記電源装置は前記受電コイルで受電した電力によって充電されるように構成され、
    　前記制御装置は、前記受電コイルに非接触で受電を行わせるときには、受電した交流電力を直流電力に整流したうえで電力の充電を行うように前記電源装置を制御する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の電力伝送装置。
PCT/JP2023/033363 2022-11-08 2023-09-13 電力伝送装置 WO2024100983A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022178899A JP2024068445A (ja) 2022-11-08 2022-11-08 電力伝送装置
JP2022-178899 2022-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024100983A1 true WO2024100983A1 (ja) 2024-05-16

Family

ID=91032247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/033363 WO2024100983A1 (ja) 2022-11-08 2023-09-13 電力伝送装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024068445A (ja)
WO (1) WO2024100983A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252040A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Denso Corp 非接触給電システムの漏電診断装置
JP2020014334A (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 株式会社Ｓｏｋｅｎ 非接触送電装置
JP2020108258A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 株式会社Ｓｏｋｅｎ 非接触受電システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252040A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Denso Corp 非接触給電システムの漏電診断装置
JP2020014334A (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 株式会社Ｓｏｋｅｎ 非接触送電装置
JP2020108258A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 株式会社Ｓｏｋｅｎ 非接触受電システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024068445A (ja) 2024-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11104244B2 (en) Method for charging a plug-in electric vehicle via another plug-in electric vehicle
US9283859B2 (en) Power receiving device, power transmitting device, vehicle, and contactless power supply system
US9722433B2 (en) Power receiving device, power transmitting device and power transfer system
JP5035427B2 (ja) 車両の充電システム
US8963482B2 (en) Power supply apparatus for electrically powered vehicle and method for controlling the same
US20170282747A1 (en) Charging system for vehicle battery
US10411522B2 (en) Contactless power transmitting device, contactless power receiving device, and contactless electric power transfer system
US20150224883A1 (en) Vehicle and contactless power supply system
US20130300354A1 (en) Vehicle, power receiving device, power transmitting device, and contactless power supply system
JP5131355B2 (ja) ハイブリッド車両
WO2012164743A1 (ja) 車両、電気機器および電力送受電システム
CN104079272B (zh) 信号产生电路
US20150061402A1 (en) Power reception device, power transmission device and power transfer system
US11577618B2 (en) Wired/wireless integrated power reception system
JP5884698B2 (ja) 非接触受電装置
JP5718676B2 (ja) 非接触充電方法及び非接触充電装置
JP5605301B2 (ja) 非接触給電システム
WO2024100983A1 (ja) 電力伝送装置
CN104821637A (zh) 非接触电力传输系统和充电站
CN103522902B (zh) 非接触受电装置及具有该非接触受电装置的车辆
JP5659764B2 (ja) 充電装置およびそれを備える電動車両
WO2024062758A1 (ja) 給電装置
WO2010070761A1 (ja) ハイブリッド車両
WO2024048061A1 (ja) 地上給電装置及び配線
JP7425937B2 (ja) 非接触型電力伝送システム

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: 23888338

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1