(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスと、給電部である前記トランスの１次コイルに高周波電圧を給電する高周波電圧発生回路と、を有し、前記トランスの２次コイルから高周波電力を出力する高周波電力装置において、
前記トランスの２次コイルの両端の電圧、又は２次コイルの両端間に接続された回路のうち高電圧が掛かる素子の両端の電圧、を所定の電圧比に分圧する分圧回路を備え、
前記分圧回路は、第１のインピーダンス素子および第２のインピーダンス素子を含む直列回路であり、
前記第１のインピーダンス素子は、前記トランスの２次コイルの両端のうち又は２次コイルの両端に接続された回路のうち、接地電位を基準とする高電位側につながる素子であり、
前記第２のインピーダンス素子は、前記トランスの２次コイルの両端のうち又は２次コイルの両端に接続された回路のうち、接地電位を基準とする低電位側につながる素子であり、
前記第１のインピーダンス素子のインピーダンスをＺａ、前記第２のインピーダンス素子のインピーダンスをＺｐで表し、前記高電位側と接地との間に生じる等価対接地容量である第１の等価対接地容量をＣａ、前記低電位側と接地との間に生じる等価対接地容量である第２の等価対接地容量をＣｐで表すと、Ｚａ／ＺｐはＣｐ／Ｃａにほぼ等しいことを特徴とする、高周波電力装置。
【請求項２】
電力送電装置および電力受電装置で構成される電力伝送システムであって、請求項１に記載の高周波電力装置を有し、前記電力送電装置は前記トランスの１次コイルを備え、前記電力受電装置は前記トランスの２次コイルを備え、前記トランスの誘導結合によって前記電力送電装置から前記電力受電装置へ電力を伝送する電力伝送システム。
【請求項３】
電力送電装置および電力受電装置で構成される電力伝送システムに用いられる電力送電装置であって、請求項１に記載の高周波電力装置を有し、前記高電位側に接続された容量結合用のアクティブ電極および前記低電位側に接続された容量結合用のパッシブ電極を備えた、電力送電装置。
【請求項４】
前記第１のインピーダンス素子は前記アクティブ電極と前記給電部との間の第１の容量であり、
前記第２のインピーダンス素子は前記パッシブ電極と前記給電部との間の第２の容量である、請求項３に記載の電力送電装置。
【請求項５】
前記第１の容量は、前記アクティブ電極と前記給電部との間に接続された容量素子と寄生容量との合成容量、又は寄生容量自体であり、前記第２の容量は、前記パッシブ電極と前記給電部との間に接続された容量素子と寄生容量との合成容量、又は寄生容量自体であり、前記アクティブ電極と前記給電部との間、又は前記パッシブ電極と前記給電部との間の少なくとも一方に接続される前記容量素子は可変容量素子を含む、請求項４に記載の電力送電装置。
【請求項６】
前記高周波電圧を発生する回路のグランドに流れる電流を検出し、検出結果に基づいて、前記可変容量素子の容量を制御する容量制御回路を備えた、請求項５に記載の電力送電装置。
【請求項７】
前記トランスの２次コイルは引出端子を備え、
前記第１のインピーダンス素子は、前記引出端子から前記２次コイルの前記アクティブ電極側の端までに相当する第１のインダクタであり、
前記第２のインピーダンス素子は、前記２次コイルの引出端子から前記２次コイルの前記パッシブ電極側の端までに相当する第２のインダクタであり、
前記第１のインダクタのインダクタンスをＬａ、前記第２のインダクタのインダクタンスをＬｐで表すと、Ｌａ／Ｌｐが、前記第１の等価対接地容量に対する前記第２の等価対接地容量の比にほぼ等しい、請求項３乃至６の何れかに記載の電力送電装置。
【請求項８】
前記第２のインダクタの両端電圧を分圧し、分圧出力端を接地する副分圧回路を備える、請求項７に記載の電力送電装置。
【請求項９】
前記副分圧回路は、前記引出端子と分圧出力端との間に接続された第１の抵抗素子と前記パッシブ電極側の端と前記分圧出力端との間に接続された第２の抵抗素子の直列回路であり、
前記第１のインダクタのインダクタンスをＬａ、前記第２のインダクタのインダクタンスをＬｐで表し、
前記第１の抵抗素子の抵抗値をＲａ、前記第２の抵抗素子の抵抗値をＲｐで表すと、
Ｌａ＋Ｌｐ×（Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｐ））に対する、Ｌｐ×（Ｒｐ／（Ｒａ＋Ｒｐ））の比が、前記第２の等価対接地容量に対する前記第１の等価対接地容量の比にほぼ等しい、請求項８に記載の電力送電装置。
【請求項１０】
前記副分圧回路は、前記引出端子と分圧出力端との間に接続された第１のキャパシタと前記パッシブ電極側の端と前記分圧出力端との間に接続された第２のキャパシタの直列接続回路であり、
前記第１のインダクタのインダクタンスをＬａ、前記第２のインダクタのインダクタンスをＬｐで表し、
前記第１のキャパシタのキャパシタンスをＣＤａ、前記第２のキャパシタのキャパシタンスをＣＤｐで表すと、
Ｌａ＋Ｌｐ×（ＣＤｐ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））に対する、Ｌｐ×（ＣＤａ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））の比が、前記第２の等価対接地容量に対する前記第１の等価対接地容量の比にほぼ等しい、請求項８に記載の電力送電装置。
【請求項１１】
前記高周波電圧を発生する回路のグランドに流れる電流を検出する電流検出回路を備え、
前記電流検出回路の検出結果に基づいて前記副分圧回路の分圧比を制御する分圧比制御回路を備えた、請求項８に記載の電力送電装置。
【請求項１２】
請求項３乃至１１の何れかに記載の電力送電装置及び電力受電装置を備え、
前記電力受電装置は、前記電力受電装置のアクティブ電極と前記電力受電装置のパッシブ電極との間に誘起される電力を受ける負荷回路を備えた、電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高周波電力を扱う高周波電力装置、非接触で電力を伝送する電力送電装置及び電力伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
容量結合により電力を伝送するシステムとして特許文献１が開示されている。
【０００３】
特許文献１の電力伝送システムは、高周波高電圧発生器、発生電極を構成するパッシブ電極及びアクティブ電極を備えた電力送電装置と、高周波高電圧負荷、起電電極を構成するパッシブ電極及びアクティブ電極を備えた電力受電装置とで構成される。
【０００４】
場を生成する電極を発生電極と呼び、場を受ける電極を起電電極と呼ぶ。
【０００５】
発生電極のうちパッシブ電極にはアクティブ電極より低い電圧が印加される。起電電極のうちパッシブ電極にはアクティブ電極より低い電圧が印加される。
【０００６】
高周波電圧の周波数と電圧は、１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ、１００Ｖ〜１０ｋＶである。この周波数の範囲であれば、装置のサイズＤに対し周囲の媒質における波長λが十分大きく、Ｄ≪λであるため、周囲の媒質には静電場が生成される。
【０００７】
図１は特許文献１の電力伝送システムの基本構成を示す図である。電力送電装置には、高周波高電圧発生器１、発生電極を構成するパッシブ電極２及びアクティブ電極３を備えている。電力受電装置には、高周波高電圧負荷５、起電電極を構成するパッシブ電極７及びアクティブ電極６を備えている。そして、電力送電装置のアクティブ電極３と電力受電装置のアクティブ電極６とが強い場の領域４に囲まれている。電力送電装置と電力受電装置とが発生電極と起電電極および周囲の誘電性媒質を介して容量結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５３１００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に示されている構造の電力伝送システムでは、次に述べるような解決すべき課題があった。
【００１０】
図２は、図１に示した高周波高電圧発生器１の構成を示すものである。この例では、高周波高電圧発生器は、パッシブ電極２とアクティブ電極３との間に高周波の高電圧を給電する昇圧トランス１１と、このトランス１１へ高周波を印加する高周波電圧発生回路１０とで構成される。そして、通常、電力送電装置のパッシブ電極２と電力送電装置（高周波電圧発生回路１０）の回路グランドとは互いに等価的に接続される。トランス１１の１次コイルの一端と２次コイルの一端とが共通接続されて高周波電圧発生回路１０のグランドに接続されている。トランス１１の１次コイルと２次コイルはアンバランス接続されている。
【００１１】
ところが、このようにトランス１１の１次コイルと２次コイルがアンバランス接続された場合には、トランス１１の給電部（１次コイル）の電位と高周波電圧発生回路１０の回路グランドとの間に電位差が生じ、高周波電圧発生回路１０の電力供給ラインに不要ノイズ電流（コモンモード電流）であるグランド漏洩電流が流れる。グランド漏洩電流は周囲に誘導磁界を誘起させる。電力送電装置に静電シールドを施したとしてもこの誘導磁界は容易には抑制できない。また、それ以外に下記の特有の問題を有する。
【００１２】
図３Ａは、前記パッシブ電極２、アクティブ電極３及び高周波高電圧発生器１による電気双極子(Electric dipole)ＥＤ及びその大きさ(Original dipole size)を表している。図３Ｂは電気双極子ＥＤと大容量の導体（基準グランド）ＧＮＤとの関係を表している。
【００１３】
前記グランド漏洩電流が除去されないと、図３Ｂのように、高周波高電圧発生器１及びパッシブ電極２が電力供給ラインを介して大容量の離れた基準グランドＧＮＤに等価的に接続されていることになる。そのため、基準グランドＧＮＤがパッシブ電極として作用し、アクティブ電極３とパッシブ電極との距離が増大して、アクティブ電極３とパッシブ電極とが構成する電気双極子の等価的な大きさがあたかも(New equivalent dipole size)に増大したかのように作用する。すなわち、電気双極子の両電極間の振動電流の少なくとも一部が、離れた基準グランド(remote ground)へ電力供給ラインを介して流れる。そのため、電気双極子の実効的なサイズが増大し、不要電磁界（ノイズ）が増大する。
【００１４】
図３Ａに示した本来の電気双極子のサイズと同等のサイズを維持するためには、トランス１１の電位と高周波高電圧発生回路１０の回路グランド電位とを等しくする必要がある。
【００１５】
トランス１１の給電部の電位と高周波高電圧発生回路１０の回路グランドとの電位を等しくするには、フロートバランス接続のトランスを用い、電力送電装置側アクティブ電極と電力送電装置側パッシブ電極との間にトランスの２次コイルをフロートバランス接続し、さらに１次コイルを高周波電圧発生回路にフロートバランス接続すればよい。
【００１６】
図４は、高インピーダンス分圧回路を高周波高電圧発生回路１の両端に接続し、所定の分圧点を接地した回路図である。完全にフロートバランスされた場合、図４のように、分圧点を開放しても電圧が発生せず、分圧点を接地しても電流が流れない。すなわち電力供給ラインを介して基準グランドへ流れる振動電流が発生しない。このことは等価回路的に電力供給ラインが存在しないのと同等である。そのため電気双極子サイズは小さいままに維持される。
【００１７】
ところが、高周波高電圧発生回路の高インピーダンス部分では浮遊容量が大きな影響を与える。理想的には図５Ａのように表される回路が、実際には図５Ｂに示すように表され、それぞれの電極とグランドとの間の浮遊容量の大きさが異なる。そのため、実質的にアンバランスとなって、前記グランド漏洩電流が流れる。
【００１８】
そこで、この発明の目的は、それぞれの電極とグランドとの間の浮遊容量の影響を各電極に接続したインピーダンス素子によりバランスさせ、高周波電圧発生回路の電力供給ラインに流れる不要なグランド漏洩電流を低減し、電気双極子の実効的サイズを増大しないで電力伝送効率の向上された電力送電装置及び電力伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）この発明の高周波電力装置は次のように構成する。
【００２０】
トランスと、給電部である前記トランスの１次コイルに高周波電圧を給電する高周波電圧発生回路と、を有し、前記トランスの２次コイルから高周波電力を出力する高周波電力装置において、
前記トランスの２次コイルの両端の電圧、又は２次コイルの両端間に接続された回路のうち高電圧が掛かる素子の両端の電圧、を所定の電圧比に分圧する分圧回路を備え、
前記分圧回路は、第１のインピーダンス素子および第２のインピーダンス素子を含む直列回路であり、
前記第１のインピーダンス素子は、前記トランスの２次コイルの両端のうち又は２次コイルの両端に接続された回路のうち、接地電位を基準とする高電位側につながる素子であり、
前記第２のインピーダンス素子は、前記トランスの２次コイルの両端のうち又は２次コイルの両端に接続された回路のうち、接地電位を基準とする低電位側につながる素子であり、
前記第１のインピーダンス素子のインピーダンスをＺａ、前記第２のインピーダンス素子のインピーダンスをＺｐで表し、前記高電位側と接地との間に生じる等価対接地容量である第１の等価対接地容量をＣａ、前記低電位側と接地との間に生じる等価対接地容量である第２の等価対接地容量をＣｐで表すと、Ｚａ／ＺｐはＣｐ／Ｃａにほぼ等しい。
【００２１】
この構成により、給電部の電位を接地電位に略等しくすることができる。そのため、高周波電圧発生回路の電力供給ラインに不要なグランド漏洩電流が流れにくくなり、不要電磁界の発生・漏洩が抑制される。また、双極子サイズが拡大されない。
【００２２】
（２）この発明の電力伝送システムは、電力送電装置および電力受電装置で構成される電力伝送システムであって、(1)に記載の高周波電力装置を有し、前記電力送電装置は前記トランスの１次コイルを備え、前記電力受電装置は前記トランスの２次コイルを備え、前記トランスの誘導結合によって前記電力送電装置から前記電力受電装置へ電力を伝送する。
【００２３】
（３）この発明の電力送電装置は、電力送電装置および電力受電装置で構成される電力伝送システムに用いられる電力送電装置であって、(1)に記載の高周波電力装置を有し、前記高電位側に接続された容量結合用のアクティブ電極および前記低電位側に接続された容量結合用のパッシブ電極を備える。
【００２４】
（４）(3)において、例えば前記第１のインピーダンス素子は前記アクティブ電極と前記給電部との間の第１の容量（Ｃ１）であり、前記第２のインピーダンス素子は前記パッシブ電極と前記給電部との間の第２の容量（Ｃ２）である。
【００２５】
（５）(4)において、例えば、前記第１の容量（Ｃ１）は、前記アクティブ電極と前記給電部との間に接続された容量素子と寄生容量との合成容量、又は寄生容量自体であり、電力送電装置側パッシブ電極と前記給電部との間の容量（Ｃ２）は、前記パッシブ電極と前記給電部との間に接続された容量素子と寄生容量との合成容量、又は寄生容量自体であり、前記アクティブ電極と前記給電部との間、又は前記パッシブ電極と前記給電部との間の少なくとも一方に接続される前記容量素子は可変容量素子を含むものとする。
【００２６】
この構成により、前記アクティブ電極と前記給電部との間の容量（Ｃ１）及び／又はパッシブ電極と前記給電部との間の容量（Ｃ２）の容量値を調整して、前記Ｃ１に対するＣ２の比を、前記Ｃａに対するＣｐの比に容易にほぼ等しくできる。
【００２７】
（６）(5)において例えば、前記高周波電圧を発生する回路のグランドに流れる電流（グランド漏洩電流）を検出し、検出結果に基づいて、前記可変容量素子の容量を制御する容量制御回路を備える。
【００２８】
この構成により、前記容量比を実際の使用環境下で適正な値に調整できる。
【００２９】
（７）(3)〜(6)の何れかにおいて例えば、前記アクティブ電極と前記パッシブ電極との間にトランスの２次コイルが接続されていて、
前記給電部は前記トランスの１次コイルであり、
前記トランスの２次コイルは引出端子を備え、
前記第１のインピーダンス素子は、前記２次コイルの引出端子から前記アクティブ電極側の端までに相当する第１のインダクタであり、
前記第２のインピーダンス素子は、前記２次コイルの引出端子から前記パッシブ電極側の端までに相当する第２のインダクタであり、
前記第１のインダクタのインダクタンスをＬａ、前記第２のインダクタのインダクタンスをＬｐで表すと、Ｌａ／Ｌｐが、前記第１の等価対接地容量Ｃａに対する前記第２の等価対接地容量Ｃｐの比Ｃｐ／Ｃａにほぼ等しい。
【００３０】
（８）また、(7)において前記第２のインダクタの両端電圧を分圧し、分圧出力端を接地する副分圧回路を備える。
【００３１】
（９）(8)において例えば、前記副分圧回路は、前記引出端子と分圧出力端との間に接続された第１の抵抗素子と前記パッシブ電極側の端と前記分圧出力端との間に接続された第２の抵抗素子の直列回路であり、
前記第１のインダクタのインダクタンスをＬａ、前記第２のインダクタのインダクタンスをＬｐで表し、
前記第１の抵抗素子の抵抗値をＲａ、前記第２の抵抗素子の抵抗値をＲｐで表すと、
Ｌａ＋Ｌｐ×（Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｐ））に対する、Ｌｐ×（Ｒｐ／（Ｒａ＋Ｒｐ））の比が、前記第２の等価対接地容量Ｃｐに対する前記第１の等価対接地容量Ｃａの比にほぼ等しい。
【００３２】
（１０）また、(8)において例えば前記副分圧回路は、前記引出端子と分圧出力端との間に接続された第１のキャパシタと前記パッシブ電極側の端と前記分圧出力端との間に接続された第２のキャパシタの直列接続回路であり、
前記第１のインダクタのインダクタンスをＬａ、前記第２のインダクタのインダクタンスをＬｐで表し、
前記第１のキャパシタのキャパシタンスをＣＤａ、前記第２のキャパシタのキャパシタンスをＣＤｐで表すと、
Ｌａ＋Ｌｐ×（ＣＤｐ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））に対する、Ｌｐ×（ＣＤａ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））の比が、前記第２の等価対接地容量Ｃｐに対する前記第１の等価対接地容量Ｃａの比にほぼ等しい。
【００３３】
（１１）また、(8)において前記高周波電圧を発生する回路のグランドに流れる電流を検出する電流検出回路を備え、
前記前記電流検出回路の検出結果に基づいて前記副分圧回路の分圧比を制御する分圧比制御回路を備える。
【００３４】
（１２）本発明の電力伝送システムは、(3)〜(11)の何れかに記載の電力送電装置及び電力受電装置を備え、
前記電力受電装置は、前記電力受電装置のアクティブ電極と前記電力受電装置のパッシブ電極との間に誘起される電力を受ける負荷回路を備える。
【発明の効果】
【００３５】
この発明によれば、次のような効果を奏する。
【００３６】
分圧回路の出力電圧が給電部の電位と一致することにより、給電部の電位を仮想的に接地電位に設定することができ、電力供給ラインへの不要なグランド漏洩電流を低減して、電力送電装置からの不要電磁界の漏洩も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は特許文献１の電力伝送システムの基本構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した高周波高電圧発生器１の構成を示すものである。
【図３Ａ】図３Ａは、パッシブ電極２、アクティブ電極３及び高周波高電圧発生器１による電気双極子(Electric dipole)ＥＤ及びその大きさ(Original dipole size)を表している。
【図３Ｂ】図３Ｂは電気双極子ＥＤと大容量の導体（基準グランド）ＧＮＤとの関係を表している。
【図４】図４は、高インピーダンス分圧回路を高周波高電圧発生回路１の両端に接続し、所定の分圧点を接地した回路図である。
【図５Ａ】理想的なフロートバランス接続のトランスを用いた電力送電装置の回路図である。
【図５Ｂ】実際的なアンバランス状態の電力送電装置の回路図である。
【図６Ａ】図６Ａは第１の実施形態に係る電力伝送システムの回路図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは第１の実施形態に係る電力伝送システムの等価回路図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは第１の実施形態に係る電力伝送システムの簡略化した等価回路図である。
【図７】図７は容量Ｃ１，Ｃ２の比率を変化させたときのグランド漏洩電流Ｉｇの計算結果を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは第２の実施形態に係る第１の電力伝送システムの構成例である。
【図８Ｂ】図８Ｂは第２の実施形態に係る第２の電力伝送システムの構成例である。
【図８Ｃ】図８Ｃは第２の実施形態に係る第３の電力伝送システムの構成例である。
【図９Ａ】図９Ａは第３の実施形態に係る電力送電装置１０４の主要部を概念的に表した図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは第３の実施形態に係る電力送電装置１０４の等価回路図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは第４の実施形態に係る電力送電装置１０５の主要部を概念的に表した図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは第４の実施形態に係る電力送電装置１０５の等価回路図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは第５の実施形態に係る電力送電装置１０６の主要部を概念的に表した図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは第５の実施形態に係る電力送電装置１０６の等価回路図である。
【図１２】図１２は第６の実施形態に係る電力送電装置１０７の主要部を概念的に表した図である。
【図１３】図１３は第７の実施形態に係る電力受電装置２０１の回路図である。
【図１４】図１４は第８の実施形態の、トランスを備えた高周波電力装置の回路図である。
【図１５】図１５は第９の実施形態の、トランスを備えた電界発生装置の回路図である。
【図１６】図１６は第１０の実施形態の容量結合型電力伝送システムの回路図である。
【図１７】図１７は第１１の実施形態の誘導結合型電力伝送システムの回路図である。
【図１８】図１８は第１２の実施形態の誘導結合型電力伝送システムの回路図である。
【図１９】図１９は第１３の実施形態の磁界共鳴による電力伝送システムの回路図である。
【図２０】図２０は第１４の実施形態の磁界共鳴による電力伝送システムの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係る電力伝送システムの構成を図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃ，図７を参照して説明する。
【００３９】
図６Ａは第１の実施形態に係る電力伝送システムの回路図、図６Ｂはその等価回路図、図６Ｃはさらに簡略化した等価回路図である。電力伝送システム３０１は、電力送電装置１０１と電力受電装置２０１とで構成され、両者は発生電極と起電電極および周囲の誘電性媒質を介して容量結合している。
【００４０】
電力送電装置１０１は、アクティブ電極３、パッシブ電極２、昇圧トランス１１、及び高周波電圧発生回路１０を備えている。昇圧トランス１１の１次コイルは給電部であり、昇圧トランス１１は、アクティブ電極３とパッシブ電極２との間に高周波の高電圧を給電する。高周波電圧発生回路１０は昇圧トランス１１の１次コイルＮｐに高周波電圧を印加する。昇圧トランス１１は、その１次コイルＮｐに高周波電圧発生回路１０からの高周波電圧が印加されることによって、２次コイルＮｓに高周波高電圧を発生し、アクティブ電極３とパッシブ電極２との間に高周波の高電圧を給電する。
【００４１】
高周波電圧発生回路１０へは、通常のコンセントからＡＣアダプタなどにより給電される。そのため、電力送電装置の回路グランドは接地グランド（アース）に強く結合している。
【００４２】
トランス１１の１次側（低圧側）と２次側（高圧側）の間の結合は、理想的にはトランス１１の１次コイルＮｐと２次コイルＮｓとの間の磁気結合のみである。しかし、実際には、コイル間の静電容量（寄生容量）や磁性体コアとの間の容量によってもトランス１１の１次側と２次側は弱く結合している。
【００４３】
図６Ａに示すように、パッシブ電極２と回路グランドとは直接（ＤＣ的に）接続していなくて、容量（Ｃ１，Ｃ２）で容量結合している。容量（Ｃ１，Ｃ２）は構造上存在する（取り除けない）寄生容量も含まれる。この容量Ｃ１，Ｃ２は特許請求の範囲に記載の分圧回路に相当する。また、容量Ｃ１は第１のインピーダンス素子、容量Ｃ２は第２のインピーダンス素子にそれぞれ相当する。
【００４４】
電力受電装置２０１は、アクティブ電極６、パッシブ電極７、及び負荷回路５で構成されている。負荷回路５は、例えば降圧トランスを備え、低抵抗回路が負荷として接続されている。
【００４５】
電力送電装置１０１も電力受電装置２０１も、それぞれのアクティブ電極３，６、パッシブ電極２，７は非対称形状に形成されている。そして、アクティブ電極３，６に高電圧が掛かり、パッシブ電極２，７に、アクティブ電極３，６に対して相対的に低い低電圧が掛かる。図６Ａには表れていないが、アクティブ電極３，６、及びパッシブ電極２，７のそれぞれの表面には絶縁層が形成されていて、導体面が露出しないように構成されている。
【００４６】
図６Ｂは無負荷状態（電力受電装置２０１を載置していない状態）での等価回路図である。電力受電装置２０１を電力送電装置１０１に載置すれば、等価容量が変化するが、本発明の原理を先ず無負荷状態で説明する。
【００４７】
図６Ｂにおいて、等価対接地容量Ｃａはアクティブ電極３と接地電位間の等価容量（第１の等価容量）、等価対接地容量Ｃｐはパッシブ電極２と接地電位間の等価容量（第２の等価容量）である。
【００４８】
一方、容量Ｃ１はアクティブ電極３と給電部（トランス１１の１次コイルＮｐ）との間の結合容量、容量Ｃ２はパッシブ電極２と給電部との間の結合容量である。高周波電圧発生回路１０及びトランス１１の１次コイルＮｐは低インピーダンスであり、その取扱電圧は数１０Ｖ程度の低電圧であるので、容量Ｃ１はアクティブ電極３と回路グランドとの間の容量、容量Ｃ２はパッシブ電極２と回路グランドとの間の容量と見なせる。したがって、容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃａ，Ｃｐの接続関係は図６Ｃに示すように表せる。このように、アクティブ電極３及びパッシブ電極２は接地グランド（アース）に対して、それぞれ等価的な対接地容量（Ｃａ，Ｃｐ）をもつと考えられる。この等価回路における容量（Ｃ１，Ｃ２）の値によって、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になればよい。
【００４９】
図６Ｃにおいて、トランスの１次コイル（中点）の電圧Ｖ１は、トランスの２次コイルＮｓの両端電圧（＋Ｖａ）−（−Ｖｐ）が容量Ｃ１，Ｃ２で容量分圧された電圧である。同様に、容量Ｃａ，Ｃｐの接続点の電圧Ｖ２は、トランスの２次コイルＮｓの両端電圧（＋Ｖａ）−（−Ｖｐ）が容量Ｃａ，Ｃｐで容量分圧された電圧である。Ｖ１＝Ｖ２となるための条件は次のとおりである。
【００５０】
Ｃ２／Ｃ１＝Ｃｐ／Ｃａ            …（１）
（１）式の左辺は、分圧回路の第２のインピーダンス素子Ｃ２のインピーダンスＺｐ（＝１／Ｃ２）に対する第１のインピーダンス素子Ｃ１のインピーダンスＺａ（＝１／Ｃ１）の比Ｚａ／Ｚｐ（＝Ｃ２／Ｃ１）である。
【００５１】
ここで、等価対接地容量Ｃａ＝５ｐＦ，Ｃｐ＝２０ｐＦ  （容量比Ｃｐ／Ｃａ＝４）、周波数３００ｋＨｚ、電圧１ｋＶとした場合、図２のようにパッシブ電極２を回路グランドに直接接続した場合のグランド漏洩電流Ｉｇは９．４ｍＡである。
【００５２】
図７に、容量Ｃ１，Ｃ２の比率を変化させたときのグランド漏洩電流Ｉｇの計算結果を示す。この図７に表れているようにグランド漏洩電流Ｉｇの極小値（最適値）が存在する。つまり、容量比Ｃ２／Ｃ１＝４のときにグランド漏洩電流はゼロになる。この比は等価対接地容量の容量比Ｃｐ／Ｃａに一致している。
【００５３】
このように、本発明によれば、容量Ｃ１，Ｃ２を適切に設定することにより、グランド漏洩電流Ｉｇを低減することが可能である。
【００５４】
実際には、構造に起因する寄生容量や負荷の影響により必ずしも電流を０にすることができるとは限らない。各種摂動により、最適な容量比Ｃ２／Ｃ１も若干シフトする可能性があるが、各構成に応じて最適な容量比Ｃ２／Ｃ１を設定すればよい。
【００５５】
《第２の実施形態》
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、第２の実施形態に係る３つの電力伝送システムの構成例である。いずれも、グランド漏洩電流Ｉｇが流れる経路に電流検出・容量制御回路１２を設けている。
【００５６】
電流検出・容量制御回路１２はグランド漏洩電流Ｉｇを検出する回路（例えば、抵抗を直列に挿入して、両端電圧を測定する回路）と、その検出結果を基に、容量Ｃ１，Ｃ２の何れか又は両方を変化させる容量制御回路とで構成されている。
【００５７】
図８Ａの例では、電力送電装置１０２Ａのパッシブ電極２と給電部との間の容量Ｃ２を可変容量素子で構成し、電流検出・容量制御回路１２が容量Ｃ２の容量値を制御する。
【００５８】
図８Ｂの例では、電力送電装置１０２Ｂのアクティブ電極３と給電部との間の容量Ｃ１を可変容量素子で構成し、電流検出・容量制御回路１２が容量Ｃ１の容量値を制御する。
【００５９】
図８Ｃの例では、電力送電装置１０２Ｃの前記容量Ｃ１，Ｃ２共に可変容量素子で構成し、電流検出・容量制御回路１２が容量Ｃ１，Ｃ２の容量値をそれぞれ制御する。
【００６０】
これらの容量Ｃ１，Ｃ２の何れか又は両方に可変容量素子を組込む場合、素子の耐圧などを考慮して、挿入位置や容量値を決定すればよい。
【００６１】
第２の実施形態によれば、グランド漏洩電流Ｉｇを検出し、その電流値が減少するようにフィードバック制御されるので、負荷変動に対する追従制御、周囲環境変動に対する追従制御が可能である。
【００６２】
《第３の実施形態》
図９Ａは第３の実施形態に係る電力送電装置１０４の主要部を概念的に表した図、図９Ｂはその等価回路図である。
【００６３】
電力送電装置１０４は、アクティブ電極３、パッシブ電極２、昇圧トランス１１、及び高周波電圧発生回路１０を備えている。昇圧トランス１１の１次コイルは給電部であり、昇圧トランス１１は、アクティブ電極３とパッシブ電極２との間に高周波の高電圧を給電する。高周波電圧発生回路１０は昇圧トランス１１の１次コイルＮｐに高周波電圧を印加する。昇圧トランス１１は、その１次コイルＮｐに高周波電圧発生回路１０からの高周波電圧が印加されることによって、２次コイルＮｓに高周波高電圧を発生し、アクティブ電極３とパッシブ電極２との間に高周波の高電圧を給電する。
【００６４】
トランス１１の２次コイルＮｓには引出端子１１Ｔを備えていて、その引出端子１１Ｔは電力送電装置の回路グランドに接地されている。
【００６５】
図９Ｂにおいて、等価対接地容量Ｃａはアクティブ電極３と接地電位間の等価容量（第１の等価容量）、等価対接地容量Ｃｐはパッシブ電極２と接地電位間の等価容量（第２の等価容量）である。また、２次コイルＮｓのうち、引出端子１１Ｔからアクティブ電極３側までのコイル部分のインダクタンスをＬａ、引出端子１１Ｔからパッシブ電極２側までのコイル部分のインダクタンスをＬｐで表すと、引出端子１１Ｔの電圧は、トランス１１の２次コイルＮｓの両端電圧（＋Ｖａ）−（−Ｖｐ）がインダクタンスＬａ，Ｌｐで分圧された電圧である。
【００６６】
図９Ａに示した２次コイルＮｓに対する引出端子１１Ｔの引出位置は可変である。この引出位置の設定により、インダクタンスＬａ，Ｌｐの比が定められる。引出端子１１Ｔは高周波電圧発生回路１０のグランドに接続されている。高周波電圧発生回路１０のグランドラインを流れるグランド漏洩電流Ｉｇが０になるように、インダクタンス比Ｌａ／Ｌｐが調整される。換言すると、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように、引出端子１１Ｔの引出位置を定めればよい。
【００６７】
通常は、このインダクタンス比Ｌａ／Ｌｐが、次式で表されるように、第１の等価対接地容量Ｃａに対する第２の等価対接地容量Ｃｐの比にほぼ等しければ、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になる。
【００６８】
Ｌａ／Ｌｐ＝Ｃｐ／Ｃａ            …（３）
《第４の実施形態》
図１０Ａは第４の実施形態に係る電力送電装置１０５の主要部を概念的に表した図、図１０Ｂはその等価回路図である。
【００６９】
電力送電装置１０５は、アクティブ電極３、パッシブ電極２、昇圧トランス１１、及び高周波電圧発生回路１０を備えている。昇圧トランス１１の１次コイルは給電部であり、昇圧トランス１１は、アクティブ電極３とパッシブ電極２との間に高周波の高電圧を給電する。高周波電圧発生回路１０は昇圧トランス１１の１次コイルＮｐに高周波電圧を印加する。昇圧トランス１１は、その１次コイルＮｐに高周波電圧発生回路１０からの高周波電圧が印加されることによって、２次コイルＮｓに高周波高電圧を発生し、アクティブ電極３とパッシブ電極２との間に高周波の高電圧を給電する。
【００７０】
トランス１１の２次コイルＮｓには引出端子１１Ｔを備えていて、その引出端子１１Ｔとパッシブ電極２との間に副分圧回路１４が設けられている。この副分圧回路１４の出力は電力送電装置の回路グランドに接地されている。
【００７１】
副分圧回路１４は、図１０Ｂに示す例では可変抵抗素子である。２次コイルＮｓのうち、引出端子１１Ｔからアクティブ電極３側までのコイル部分のインダクタンスをＬａ、引出端子１１Ｔからパッシブ電極２側までのコイル部分のインダクタンスをＬｐで表し、可変抵抗素子の引出端子１１Ｔ側の端と出力端子１４Ｔとの間の抵抗値をＲａ、出力端子１４Ｔとパッシブ電極２側の端との間の抵抗値をＲｐで表すと、２次コイルＮｓと副分圧回路１４による分圧比は、
｛Ｌｐ×（Ｒｐ／（Ｒａ＋Ｒｐ））｝／｛Ｌａ＋Ｌｐ×（Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｐ））｝
である。したがって、次式の関係が成り立つときグランド漏洩電流Ｉｇが最小になる。
【００７２】
Ｃａ／Ｃｐ
＝｛Ｌｐ×（Ｒｐ／（Ｒａ＋Ｒｐ））｝／｛Ｌａ＋Ｌｐ×（Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｐ））｝
…（４）
《第５の実施形態》
図１１Ａは第５の実施形態に係る電力送電装置１０６の主要部を概念的に表した図、図１１Ｂはその等価回路図である。
【００７３】
第５の実施形態は、トランス１１の２次コイルＮｓの引出端子の位置が固定されている点とこの引出端子とパッシブ電極２との間に副分圧回路が設けられた点で第４の実施形態と同様である。第５の実施形態の副分圧回路は、固定容量（第１のキャパシタ）ＣＤａと可変容量（第２のキャパシタ）ＣＤｐの直列回路である。この固定容量と可変容量の接続点が電力送電装置の回路グランドに接地されている。
【００７４】
２次コイルＮｓのうち、引出端子１１Ｔからアクティブ電極３側までのコイル部分のインダクタンスをＬａ、引出端子１１Ｔからパッシブ電極２側までのコイル部分のインダクタンスをＬｐで表し、固定容量ＣＤａのキャパシタンスをＣＤａ、可変容量ＣＤｐのキャパシタンスをＣＤｐで表すと、２次コイルＮｓと副分圧回路による分圧比は、
｛Ｌｐ×（ＣＤａ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））｝／｛Ｌａ＋Ｌｐ×（ＣＤｐ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））｝
である。したがって、次式の関係が成り立つときグランド漏洩電流Ｉｇが最小になる。
【００７５】
Ｃａ／Ｃｐ
＝｛Ｌｐ×（ＣＤａ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））｝／｛Ｌａ＋Ｌｐ×（ＣＤｐ／（ＣＤａ＋ＣＤｐ））｝                                                          …（５）
《第６の実施形態》
図１２は第６の実施形態に係る電力送電装置１０７の主要部を概念的に表した図である。
【００７６】
第６の実施形態は、トランス１１の２次コイルＮｓの引出端子の位置が固定されている点とこの引出端子とパッシブ電極２との間に副分圧回路が設けられた点で第４・第５の実施形態と同様である。第６の実施形態の副分圧回路１４は、ダイオードＤａ、キャパシタＣＤｐ、及びオペアンプ１６を備えている。このオペアンプ１６の出力端が電力送電装置の回路グランドに接地されている。
【００７７】
グランド漏洩電流Ｉｇが流れる経路には電流検出回路１５が設けられている。この電流検出回路１５は例えばコモンモードリジェクション・コイル素子であり、コモンモードリジェクション・コイル素子を通ってグランド漏洩電流が流れることにより、結果的に生じるジェネレータを供給する２本の電力線を横切って微小なコモンモード電流を出力するように構成されている。
【００７８】
コモンモードリジェクション・コイルは、磁性体コアに巻回された第１・第２の巻線からなり、差動電流が磁場を打ち消し、そして、コモンモード電流を検出する特別な第３の巻線を備えている。
【００７９】
オペアンプ１６は電流検出回路１５の出力電圧を差動増幅することによって出力電圧を制御する。オペアンプ１６はキャパシタＣＤｐの充電電圧を電源電圧として動作する。したがって、オペアンプ１６の出力電位は、［パッシブ電極２の電位］を最低電位、［パッシブ電極２の電位＋キャパシタＣＤｐの電圧］を最高電位とする電圧レンジ内で変化する。このオペアンプ１６の動作によって副分圧回路１４は分圧比可変の分圧回路として作用する。そして、グランド漏洩電流Ｉｇが０に近づくようにフィードバック制御される。
【００８０】
このようにして、給電部の電位を接地電位に略等しくすることができる。そのため、高周波電圧発生回路の電力供給ラインに不要なグランド漏洩電流が流れにくくなり、不要電磁界結合が抑制される。また、電気双極子サイズが拡大されないので高効率の電力伝送ができる。
【００８１】
《第７の実施形態》
第７の実施形態では、以上に示した各実施形態における電力受電装置２０１の内部に備えられている負荷回路５の具体例を示す。図１３は第７の実施形態に係る電力受電装置２０１の回路図である。
【００８２】
負荷回路５は整流平滑回路３０及び低電圧回路部２９を備えている。整流平滑回路３０は、降圧トランスＴ、整流ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサＣを備えている。トランスＴの一次巻線の一端はアクティブ電極６に接続され、他端はパッシブ電極７に接続されている。トランスＴの二次巻線には整流ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサＣによる全波整流回路が構成されている。前記整流平滑回路３０には共振回路を構成してもよい。又は整流平滑回路３０の前段又は後段に共振回路を設けてもよい。
【００８３】
この例では電力受電装置２０１は非接触充電装置を構成していて、低電圧回路部２９は、整流平滑回路３０によって整流平滑された電圧を電源にして動作する制御回路３１及び二次電池３２を備えている。制御回路３１は二次電池３２の充電制御及び二次電池３２を電源にして充電制御及びその他の所定の回路動作を行う。
【００８４】
《第８の実施形態》
第８の実施形態では、トランスを備えた高周波電力装置の例を示す。図１４は高周波電力装置の主要部の回路図である。高周波電圧発生回路１０はトランス１１の１次コイルＮｐに高周波電圧を印加する。トランス１１は、その１次コイルＮｐに高周波電圧発生回路１０からの高周波電圧が印加されることによって、２次コイルＮｓに高周波電圧を発生する。そして、負荷回路５に２次コイルＮｓの高周波電圧が印加される。
【００８５】
図１４において、等価対接地容量Ｃａはトランス１１の２次コイルＮｓの高電位側と接地電位間の等価容量（第１の等価容量）、等価対接地容量Ｃｐは２次コイルＮｓの低電位側と接地電位間の等価容量（第２の等価容量）である。
【００８６】
一方、容量Ｃ１は２次コイルＮｓの高電位側と給電部（トランス１１の１次コイルＮｐ）との間の結合容量、容量Ｃ２は２次コイルＮｓの低電位側と給電部との間の結合容量である。このように、トランスを備えた高周波電力装置において、トランスの２次コイルの高電位側及び低電位側と接地グランド（アース）との間の等価的な対接地容量（Ｃａ，Ｃｐ）に応じて、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように前記容量（Ｃ１，Ｃ２）を定めればよい。そのための条件は（１）式で示したとおりである。
【００８７】
《第９の実施形態》
第９の実施形態ではトランスを備えた電界発生装置の例を示す。図１５は電界発生装置の回路図である。高周波電圧発生回路１０はトランス１１の１次コイルＮｐに高周波電圧を印加する。トランス１の２次コイルＮｓには電界発生用の対向電極が接続されている。
【００８８】
図１５において、等価対接地容量Ｃａはトランス１１の２次コイルＮｓの高電位側（前記対向電極の一方）と接地電位間の等価容量、等価対接地容量Ｃｐは２次コイルＮｓの低電位側（前記対向電極の他方）と接地電位間の等価容量である。
【００８９】
一方、容量Ｃ１は２次コイルＮｓの高電位側と給電部（トランス１１の１次コイルＮｐ）との間の結合容量、容量Ｃ２は２次コイルＮｓの低電位側と給電部との間の結合容量である。このように、トランスを備えた高周波電力装置において、トランスの２次コイルの高電位側及び低電位側と接地グランド（アース）との間の等価的な対接地容量（Ｃａ，Ｃｐ）に応じて、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように前記容量（Ｃ１，Ｃ２）を定めればよい。そのための条件は（１）式で示したとおりである。
【００９０】
《第１０の実施形態》
第１０の実施形態では容量結合型の電力伝送システムの例を示す。図１６は共振回路同士が容量結合して電力伝送する電力伝送システムの回路図である。この電力伝送システムは電力送電装置１０８と電力受電装置２０８とで構成されている。電力送電装置１０８と電力受電装置２０８はそれぞれ発生電極および起電電極を構成するパッシブ電極とアクティブ電極を備えて、電力送電装置１０８のアクティブ電極と電力受電装置２０８のアクティブ電極とが強い場の領域に囲まれている。電力送電装置１０８の容量Ｃｓと電力受電装置２０８の容量Ｃｒとが発生電極と起電電極および周囲の誘電性媒質を介して容量結合している。
【００９１】
ここで、結合係数 k は相互容量 CMとCs、Crを用いて次式であらわされる。
【００９２】
k = CM / √(Cs*Cr)
容量Ｃｓ，Ｃｒは、トランス１１の二次コイルＮｓと，トランス１７の一次コイルに並列に接続される容量である。
【００９３】
トランス１１の２次コイルＮｓと容量Ｃｓとによる共振回路の共振周波数と、トランス１７の１次コイルＮｐと容量Ｃｒとによる共振回路の共振周波数とはほぼ等しく設定されていて、互いに共振状態で容量結合する。
【００９４】
図１６において、電力送電装置１０８の等価対接地容量Ｃａはトランス１１の２次コイルＮｓの高電位側に接続されるアクティブ電極と接地電位間の等価容量、等価対接地容量Ｃｐは２次コイルＮｓの低電位側に接続されるパッシブ電極と接地電位間の等価容量である。容量Ｃ１は２次コイルＮｓの高電位側と給電部（トランス１１の１次コイルＮｐ）との間の結合容量、容量Ｃ２は２次コイルＮｓの低電位側と給電部との間の結合容量である。このように、共振回路を構成する容量結合型電力伝送システムにおいて、トランスの２次コイルの高電位側及び低電位側と接地グランド（アース）との間の等価的な対接地容量（Ｃａ，Ｃｐ）に応じて、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように前記容量（Ｃ１，Ｃ２）を定めればよい。そのための条件は（１）式で示したとおりである。
【００９５】
《第１１の実施形態》
第１１の実施形態では誘導結合型の電力伝送システムの例を示す。図１７に示す電力伝送システムは電力送電装置１０９と電力受電装置２０９とで構成されている。電力送電装置１０９は電力送電用コイルＮｐ、電力受電装置２０９は電力受電用コイルＮｓをそれぞれ備えて、これらのコイル同士が磁界で結合する。
【００９６】
電力受電装置２０９の等価対接地容量Ｃａは電力受電用コイルＮｓの高電位側と接地電位間の等価容量、等価対接地容量Ｃｐは電力受電用コイルＮｓの低電位側と接地電位間の等価容量である。容量Ｃ１は電力受電用コイルＮｓの高電位側と給電部（電力送電装置の電力送電用コイルＮｐ）との間の結合容量、容量Ｃ２は電力受電用コイルＮｓの低電位側と給電部との間の結合容量である。このように、共振回路を構成する誘導結合型電力伝送システムにおいて、電力受電用コイルＮｓの高電位側及び低電位側と接地グランド（アース）との間の等価的な対接地容量（Ｃａ，Ｃｐ）に応じて、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように前記容量（Ｃ１，Ｃ２）を定めればよい。そのための条件は（１）式で示したとおりである。
【００９７】
《第１２の実施形態》
第１２の実施形態では誘導結合型の電力伝送システムにおいてグランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように容量Ｃ２を自動調整するようにした例である。図１８に示す電力伝送システムは電力送電装置１１０と電力受電装置２１０とで構成されている。電力送電装置１１０は電力送電用コイルＮｐ、電力受電装置２１０は電力受電用コイルＮｓをそれぞれ備えて、これらのコイル同士が磁界で結合する。また、電力送電装置１１０には電極１８、電力受電装置２１０には電極１９が形成されていて、両者の対向によって、容量を生じさせる。
【００９８】
電力送電装置１１０には前記電極と電力送電用コイルＮｐの低電位側との間に可変容量ＣＣ２が設けられている。また、グランド漏洩電流Ｉｇが流れる経路に電流検出・容量制御回路１２が設けられている。この電流検出・容量制御回路１２はグランド漏洩電流Ｉｇを検出する回路と、その検出結果を基に、可変容量ＣＣ２を変化させる容量制御回路とで構成されている。
【００９９】
このように、誘導結合型の電力伝送システムにおいても、容量をフィードバック制御して、グランド漏洩電流Ｉｇを常に低減することができる。
【０１００】
《第１３の実施形態》
第１３の実施形態では磁界共鳴による電力伝送システムの例を示す。図１９に示す電力伝送システムは電力送電装置１１１と電力受電装置２１１とで構成されている。電力送電装置１１１は、高周波電圧発生回路１０、トランス１１を備え，トランス１１の２次コイルＮｓに、電力送電用コイルである共振コイルＬｓおよび共振コンデンサＣｓが接続されている。電力受電装置２１１は電力受電用コイルである共振コイルＬｒ、共振コンデンサＣｒ、トランス１７、負荷回路５を備えている。
【０１０１】
電力送電装置１１１のトランス１１の２次コイルＮｓ、共振コイルＬｓ、および共振コンデンサＣｓは共振回路を構成している。また、電力受電装置２１１のトランス１７の１次コイルＮｐ、共振コイルＬｒ、および共振コンデンサＣｒは共振回路を構成している。この電力送電装置１１１側の共振回路と電力受電装置２１１側の共振回路とが結合して磁界共鳴で結合する。
【０１０２】
電力送電装置１１１のトランス１１の２次コイルＮｓにつながる回路（共振回路）のうち共振コンデンサＣｓの両端に高電圧が掛かる。この共振コンデンサＣｓの高電位側につながる第１のインピーダンス素子である容量Ｃ１と、共振コンデンサＣｓの低電位側につながる第２のインピーダンス素子である容量Ｃ２とで分圧回路を構成している。そして、共振コンデンサＣｓの高電位側と接地との間に等価対接地容量Ｃａが生じ、共振コンデンサＣｓの低電位側と接地との間に等価対接地容量Ｃｐが生じる。
【０１０３】
このように、磁界共鳴による電力伝送システムにおいても、共振コンデンサＣｓの高電位側及び低電位側と接地グランド（アース）との間の等価的な対接地容量（Ｃａ，Ｃｐ）に応じて、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように前記容量（Ｃ１，Ｃ２）を定めればよい。そのための条件は（１）式で示したとおりである。
【０１０４】
《第１４の実施形態》
第１４の実施形態では磁界共鳴による電力伝送システムの電力受電装置側においてグランド漏洩電流を抑制する例を示す。図２０に示す電力伝送システムは電力送電装置１１１と電力受電装置２１２とで構成されている。電力送電装置１１１の構成は図１９に示したものと同じである。電力受電装置２１２は電力受電用コイルである共振コイルＬｒ、共振コンデンサＣｒ、トランス１７、負荷回路５を備えている。
【０１０５】
電力受電装置２１２のトランス１７の１次コイルＮｐにつながる回路（共振回路）のうち共振コンデンサＣｒの両端に高電圧が掛かる。この共振コンデンサＣｒの高電位側につながる第１のインピーダンス素子である容量Ｃ１’と、共振コンデンサＣｒの低電位側につながる第２のインピーダンス素子である容量Ｃ２’とで分圧回路を構成している。そして、共振コンデンサＣｒの高電位側と接地との間に等価対接地容量Ｃａ’が生じ、共振コンデンサＣｒの低電位側と接地との間に等価対接地容量Ｃｐ’が生じる。
【０１０６】
このように、磁界共鳴による電力伝送システムの受電装置側においても、共振コンデンサＣｒの高電位側及び低電位側と接地グランド（アース）との間の等価的な対接地容量（Ｃａ’，Ｃｐ’）に応じて、グランド漏洩電流Ｉｇが最小になるように前記容量（Ｃ１’，Ｃ２’）を定めればよい。そのための条件は（１）式で示したとおりである。
【０１０７】
《他の実施形態》
以上に示したいつかの実施形態のうち容量結合型の電力伝送システムおよびその電力受電装置の例では、電力受電装置２０１のパッシブ電極７を電力送電装置から離れた位置に配置したが、電力受電装置２０１のパッシブ電極の形状はこれに限らない。例えば、パッシブ電極７が負荷回路５の周囲を囲むとともに、アクティブ電極６の近傍を開口させた形状にしてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
Ｃ１…第１の容量
Ｃ２…第２の容量
Ｃ３…第１の等価遮蔽電極容量
Ｃ４…第２の等価遮蔽電極容量
Ｃａ…第１の等価対接地容量
Ｃｐ…第２の等価対接地容量
Ｄ１，Ｄ２…整流ダイオード
Ｉｇ…グランド漏洩電流
Ｎｐ…１次コイル
Ｎｓ…２次コイル
Ｔ…トランス
２…パッシブ電極
３…アクティブ電極
５…負荷回路
６…アクティブ電極
７…パッシブ電極
１０…高周波電圧発生回路
１１…トランス
１２…電流検出・容量制御回路
１３…遮蔽導体
１４…副分圧回路
２１…筐体
２９…低電圧回路部
３０…整流平滑回路
３１…制御回路
３２…二次電池
１０１，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０３Ａ，１０３Ｂ…電力送電装置
１０４〜１１１…電力送電装置
２０１，２０８〜２１２…電力受電装置
３０１，３０３Ａ，３０３Ｂ…電力伝送システム
【図１】
0005532133.tif 000002
【図２】
0005532133.tif 000003
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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