(57)【要約】  本発明の課題は、伝導ノイズを低減することにある。非接触給電装置（２）は、一次側コイル（Ｌ１）と、一対の電力補正回路（２３，２４）とを備えている。一次側コイル（Ｌ１）は、一対の電線（５１，５２）間に電気的に接続され、一対の電線（５１，５２）を介して交流電圧が印加されることにより二次側コイル（Ｌ２）に非接触で出力電力を供給する。一対の電力補正回路（２３，２４）は、それぞれ交流電圧の大きさを調整することで出力電力の大きさを補正する。第１電力補正回路（２３）は、第１電線（５１）に電気的に接続されている。また、第２電力補正回路（２４）は、第２電線（５２）に電気的に接続されている。
2017061091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電線間に電気的に接続され、前記一対の電線を介して交流電圧が印加されることにより二次側コイルに非接触で出力電力を供給する一次側コイルと、
それぞれ前記交流電圧の大きさを調整することで前記出力電力の大きさを補正する一対の電力補正回路とを備え、
前記一対の電力補正回路のうちの第１電力補正回路は、前記一対の電線のうちの第１電線に電気的に接続され、
前記一対の電力補正回路のうちの第２電力補正回路は、前記一対の電線のうちの第２電線に電気的に接続されることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
前記一対の電力補正回路は、それぞれコンデンサおよび複数のスイッチ素子を有し、
前記一対の電力補正回路の各々の前記複数のスイッチ素子を制御する制御回路をさらに備え、
前記一対の電力補正回路は、それぞれ前記制御回路により前記複数のスイッチ素子が制御されることで、前記コンデンサの充電電圧を前記一次側コイルに加減するように構成されることを特徴とする請求項１記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記一対の電力補正回路は、互いに同じ構成であり、
前記制御回路は、前記一対の電力補正回路の互いに対応する前記複数のスイッチ素子を同じタイミングで制御するように構成されることを特徴とする請求項２記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記一次側コイルに流れる電流の大きさを計測値として計測し、前記計測値を含む信号を前記制御回路に出力する計測部をさらに備え、
前記制御回路は、前記計測部で計測された前記計測値を用いて、前記一次側コイルから出力される出力電力の大きさを監視するように構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の非接触給電装置。
【請求項５】
前記交流電圧を出力する給電ユニットと、前記一次側コイルを有するコイルユニットと、前記給電ユニットと前記コイルユニットとを電気的に接続する前記一対の電線とを備え、
前記一対の電力補正回路は、前記給電ユニットに含まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の非接触給電装置と、前記二次側コイルを有する非接触受電装置とを備え、
前記非接触受電装置は、前記非接触給電装置から非接触で前記出力電力が供給されるように構成されることを特徴とする非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触給電装置および非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁誘導を利用して負荷に非接触で電力を供給する非接触給電装置が提案されており、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の非接触給電装置は、磁界を発生させることで電力を供給する給電コイル（一次側コイル）を備えており、電気自動車などの移動体への給電に用いられる。非接触受電装置は、受電コイル（二次側コイル）および蓄電池を備えており、非接触給電装置の給電コイルから受電コイルに供給された電力を蓄電池に蓄積する。【０００３】
ところで、上述したような非接触給電装置では、一次側コイルと二次側コイルとの相対的な位置関係によって、一次側コイルと二次側コイルとの間の結合係数が変化する。このため、一次側コイルと二次側コイルとの相対的な位置関係が変化した場合、非接触給電装置から出力される出力電力が減少し、必要な電力が不足する可能性がある。【０００４】
そこで、非接触給電装置では、必要な電力を確保するために出力電力の大きさを補正するとともに、補正に伴って生じ得る伝導ノイズを低減する対策が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２４３９２９号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされており、伝導ノイズを低減することを目的とする。
【０００７】
本発明の一態様に係る非接触給電装置は、一次側コイルと、一対の電力補正回路とを備える。前記一次側コイルは、一対の電線間に電気的に接続され、前記一対の電線を介して交流電圧が印加されることにより二次側コイルに非接触で出力電力を供給するように構成される。前記一対の電力補正回路は、それぞれ前記交流電圧の大きさを調整することで前記出力電力の大きさを補正するように構成される。前記一対の電力補正回路のうちの第１電力補正回路は、前記一対の電線のうちの第１電線に電気的に接続される。前記一対の電力補正回路のうちの第２電力補正回路は、前記一対の電線のうちの第２電線に電気的に接続される。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る非接触給電システムは、上記の非接触給電装置と、前記二次側コイルを有する非接触受電装置とを備える。前記非接触受電装置は、前記非接触給電装置から非接触で前記出力電力が供給されるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の非接触給電システムを示すブロック図である。
【図２】図２は、上記実施形態の非接触給電システムを示す回路図である。
【図３】図３は、上記実施形態の非接触給電装置の駆動信号の波形図である。
【図４】図４は、比較例の非接触給電装置を示すブロック図である。
【図５】図５Ａは、上記比較例の非接触給電装置における電圧の波形図である。図５Ｂは、上記比較例の非接触給電装置におけるコモンモード電圧の波形図である。
【図６】図６Ａは、上記実施形態の非接触給電装置における電圧の波形図である。図６Ｂは、上記実施形態の非接触給電装置におけるコモンモード電圧の波形図である。
【図７】図７は、上記実施形態の非接触給電装置における、第１電力補正回路および第２電力補正回路の変形例を示す回路図である。
【図８】図８は、上記実施形態の非接触給電装置における共振特性の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態は、非接触給電装置２および非接触給電システム１、より詳細には負荷に非接触で給電を行う非接触給電装置２および非接触給電システム１に関する。
【００１１】
本実施形態の非接触給電装置２は、図１、図２に示すように、一次側コイルＬ１と、一対の電力補正回路２３，２４とを備えている。一次側コイルＬ１は、一対の電線５１，５２間に電気的に接続され、一対の電線５１，５２を介して交流電圧が印加されることにより二次側コイルＬ２に非接触で出力電力を供給する。一対の電力補正回路２３，２４は、それぞれ交流電圧の大きさを調整することで出力電力の大きさを補正する。
【００１２】
そして、一対の電力補正回路２３，２４のうちの第１電力補正回路２３は、一対の電線５１，５２のうちの第１電線５１に電気的に接続されている。また、一対の電力補正回路２３，２４のうちの第２電力補正回路２４は、一対の電線５１，５２のうちの第２電線５２に電気的に接続されている。
【００１３】
また、本実施形態の非接触給電システム１は、図１、図２に示すように、非接触給電装置２と、二次側コイルＬ２を有する非接触受電装置３とを備えている。非接触受電装置３は、非接触給電装置２から非接触で出力電力が供給されるように構成されている。
【００１４】
以下、本実施形態の非接触給電装置２および非接触給電システム１について詳しく説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００１５】
まず、本実施形態の非接触給電システム１の概要について図１を用いて説明する。非接触給電システム１は、一次側コイルＬ１を有する非接触給電装置２と、二次側コイルＬ２を有する非接触受電装置３とを備えている。非接触受電装置３は、非接触給電装置２から非接触で出力電力が供給されるように構成されている。ここで、出力電力とは、非接触給電装置２から出力される電力である。つまり、出力電力は、一次側コイルＬ１に交流電圧が印加されることにより、一次側コイルＬ１から二次側コイルＬ２に非接触で供給される電力である。
【００１６】
本実施形態では、非接触受電装置３が電動車両に搭載されている場合を例に説明する。また、電動車両に搭載されている蓄電池４が負荷である場合を例にして説明する。ここで、電動車両とは、蓄電池４に蓄積された電気エネルギーを用いて走行する車両である。そして、非接触受電装置３は、蓄電池４の充電装置として用いられる。なお、ここでは、電動機で生じる駆動力によって走行する電気自動車を電動車両の例として説明するが、電動車両は電気自動車に限らず、たとえば二輪車（電動バイク）、電動自転車などであってもよい。
【００１７】
非接触給電装置２は、商用電源（系統電源）や、太陽光発電設備などの発電設備から供給される電力を、非接触受電装置３に非接触で供給することで、蓄電池４を充電する。非接触給電装置２に供給される電力は、交流電力と直流電力とのいずれであってもよい。本実施形態では、非接触給電装置２に商用電源ＡＣ１から交流電力が供給される場合を例に説明する。このため、非接触給電装置２は、商用電源ＡＣ１から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１を備えている。なお、非接触給電装置２に直流電源から直流電力が供給されてもよい。この場合、非接触給電装置２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１を備える必要がない。
【００１８】
非接触給電装置２は、たとえば商業施設や公共施設、あるいは集合住宅などの駐車場に設置される。非接触給電装置２のうち少なくとも一次側コイルＬ１は、床あるいは地面に設置される。そして、非接触給電装置２は、一次側コイルＬ１の上に駐車された電動車両が備える非接触受電装置３に対して非接触で出力電力を供給する。このとき、非接触受電装置３の二次側コイルＬ２は、一次側コイルＬ１の上方に位置することで、一次側コイルＬ１と電磁界結合（電界結合と磁界結合との少なくとも一方）されている。なお、一次側コイルＬ１は、床あるいは地面から露出するように設置される構成に限らず、床あるいは地面に埋め込まれるように設置されていてもよい。
【００１９】
非接触受電装置３は、図１、図２に示すように、二次側コイルＬ２と、一対の二次側コンデンサＣ２１，Ｃ２２と、整流回路３１と、平滑コンデンサＣ２とを有している。整流回路３１は、一対の交流入力点と、一対の直流出力点とを有するダイオードブリッジで構成されている。二次側コイルＬ２の一端は、二次側コンデンサＣ２１を介して整流回路３１の一方の交流入力点に電気的に接続され、二次側コイルＬ２の他端は、二次側コンデンサＣ２２を介して整流回路３１の他方の交流入力点に電気的に接続されている。平滑コンデンサＣ２は、整流回路３１の一対の直流出力点間に電気的に接続されている。さらに、平滑コンデンサＣ２の両端は、それぞれ一対の出力端子Ｔ２１，Ｔ２２に電気的に接続されている。一対の出力端子Ｔ２１，Ｔ２２には、蓄電池４が電気的に接続されている。
【００２０】
非接触受電装置３は、非接触給電装置２の一次側コイルＬ１からの出力電力を二次側コイルＬ２で受ける。そして、非接触受電装置３は、二次側コイルＬ２の両端間に発生する交流電圧を整流回路３１にて整流し、さらに平滑コンデンサＣ２により平滑することで得られる直流電圧を、一対の出力端子Ｔ２１，Ｔ２２から蓄電池４に出力（印加）する。
【００２１】
本実施形態では、非接触給電装置２は、一次側コイルＬ１とともに共振回路（以下、「一次側共振回路」という）を構成する一対の一次側コンデンサＣ１１，Ｃ１２を備えている。また、非接触受電装置３では、二次側コイルＬ２は、一対の二次側コンデンサＣ２１，Ｃ２２とともに共振回路（以下、「二次側共振回路」という）を構成している。
【００２２】
そして、本実施形態の非接触給電システム１は、一次側共振回路と二次側共振回路とを共鳴させることにより電力の伝送を行う磁界共鳴方式（磁気共鳴方式）を採用している。このため、本実施形態の非接触給電システム１は、一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２が比較的離れた状態でも、非接触給電装置２の出力電力を非接触受電装置３に対して高効率で伝送可能である。
【００２３】
次に、本実施形態の非接触給電装置２について図１、図２を用いて説明する。本実施形態の非接触給電装置２は、一対の入力端子Ｔ１１，Ｔ１２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１と、インバータ回路２２と、一対の電力補正回路２３，２４と、制御回路２５とを備えている。また、本実施形態の非接触給電装置２は、既に述べたように、一次側共振回路を構成する一次側コイルＬ１および一対の一次側コンデンサＣ１１，Ｃ１２を備えている。一対の入力端子Ｔ１１，Ｔ１２には、商用電源ＡＣ１が電気的に接続されている。
【００２４】
また、本実施形態の非接触給電装置２は、交流電圧を出力する給電ユニット６と、一次側コイルＬ１を有するコイルユニット７と、一対の電線５１，５２とで構成されている。給電ユニット６は、たとえば筐体に、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１と、インバータ回路２２と、一対の電力補正回路２３，２４と、制御回路２５とを収納して構成されている。コイルユニット７は、たとえば給電ユニット６の筐体とは異なる筐体に、一次側コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、一次側コイルＬ１とを収納して構成されている。
【００２５】
一対の電線５１，５２は、給電ユニット６とコイルユニット７との間に配置され、かつ、給電ユニット６とコイルユニット７とを電気的に接続するように構成されている。そして、一次側コイルＬ１は、一対の電線５１，５２間に電気的に接続されている。本実施形態では、一対の電線５１，５２は、絶縁性を有する材料で形成された被膜に覆われて１本のケーブルとして構成されている。もちろん、第１電線５１と第２電線５２とは、それぞれ別々のケーブルとして構成されていてもよいし、被膜に覆われていなくてもよい。
【００２６】
ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１は、一対の入力点２１１，２１２と、一対の出力点２１３，２１４とを有している。一対の入力点２１１，２１２は、一対の入力端子Ｔ１１，Ｔ１２を介して商用電源ＡＣ１に電気的に接続されている。また、一対の出力点２１３，２１４は、インバータ回路２２の一対の入力点２２１，２２２に電気的に接続されている。
【００２７】
本実施形態では、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１は、スイッチ素子を有するスイッチング電源で構成されている。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１は、スイッチ素子を制御回路２５に制御されることにより、一対の入力点２１１，２１２に印加される商用電源ＡＣ１からの交流電圧を直流電圧に変換して、変換した直流電圧を一対の出力点２１３，２１４から出力する。また、本実施形態では、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１は、ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路としても機能する。
【００２８】
インバータ回路２２は、４つのスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４がフルブリッジ接続されたフルブリッジインバータ回路である。本実施形態では、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４は、それぞれｎチャネルのデプレッション型ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。インバータ回路２２は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路と、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の直列回路とを一対の入力点２２１，２２２間に並列に電気的に接続して構成されている。スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の接続点およびスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の接続点は、一対の出力点２２３，２２４となる。
【００２９】
一対の入力点２２１，２２２のうち、第１入力点２２１には、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ３のドレインが電気的に接続されている。また、第２入力点２２２には、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ４のソースが電気的に接続されている。そして、スイッチ素子Ｑ１のソースとスイッチ素子Ｑ２のドレインとの接続点が、第１出力点２２３となる。また、スイッチ素子Ｑ３のソースとスイッチ素子Ｑ４のドレインとの接続点が、第２出力点２２４となる。
【００３０】
スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のドレイン−ソース間には、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ４が電気的に接続されている。ダイオードＤ１〜Ｄ４は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のドレイン側をカソードとする向きで接続されている。ここでは、ダイオードＤ１〜Ｄ４は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４の寄生ダイオードである。
【００３１】
第１電力補正回路２３は、コンデンサＣ３１と、４つのスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８とを有している。本実施形態では、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８は、それぞれｎチャネルのデプレッション型ＭＯＳＦＥＴである。第１電力補正回路２３の入力点２３１は、インバータ回路２２の第１出力点２２３に電気的に接続されている。また、第１電力補正回路２３の出力点２３２は、一次側コンデンサＣ１１を介して一次側コイルＬ１の第１端に電気的に接続されている。第１電力補正回路２３は、インバータ回路２２の第１出力点２２３と一次側コンデンサＣ１１との間に、スイッチ素子Ｑ５，Ｑ７の直列回路と、スイッチ素子Ｑ６，Ｑ８の直列回路とを並列に電気的に接続して構成されている。
【００３２】
スイッチ素子Ｑ５，Ｑ７の接続点と、スイッチ素子Ｑ６，Ｑ８の接続点との間には、コンデンサＣ３１が電気的に接続されている。インバータ回路２２の第１出力点２２３には、スイッチ素子Ｑ５のソースおよびスイッチ素子Ｑ６のドレインが電気的に接続されている。また、一次側コイルＬ１の第１端には、一次側コンデンサＣ１１を介してスイッチ素子Ｑ７のソースおよびスイッチ素子Ｑ８のドレインが電気的に接続されている。
【００３３】
第２電力補正回路２４は、コンデンサＣ３２と、４つのスイッチ素子Ｑ９〜Ｑ１２とを有している。本実施形態では、スイッチ素子Ｑ９〜Ｑ１２は、それぞれｎチャネルのデプレッション型ＭＯＳＦＥＴである。第２電力補正回路２４の入力点２４１は、インバータ回路２２の第２出力点２２４に電気的に接続されている。また、第２電力補正回路２４の出力点２４２は、一次側コンデンサＣ１２を介して一次側コイルＬ１の第２端に電気的に接続されている。第２電力補正回路２４は、インバータ回路２２の第２出力点２２４と一次側コンデンサＣ１２との間に、スイッチ素子Ｑ９，Ｑ１１の直列回路と、スイッチ素子Ｑ１０，Ｑ１２の直列回路とを並列に電気的に接続して構成されている。
【００３４】
スイッチ素子Ｑ９，Ｑ１１の接続点と、スイッチ素子Ｑ１０，Ｑ１２の接続点との間には、コンデンサＣ３２が電気的に接続されている。インバータ回路２２の第２出力点２２４には、スイッチ素子Ｑ９のソースおよびスイッチ素子Ｑ１０のドレインが電気的に接続されている。また、一次側コイルＬ１の第２端には、一次側コンデンサＣ１２を介してスイッチ素子Ｑ１１のソースおよびスイッチ素子Ｑ１２のドレインが電気的に接続されている。
【００３５】
スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２のドレイン−ソース間には、それぞれダイオードＤ５〜Ｄ１２が電気的に接続されている。ダイオードＤ５〜Ｄ１２は、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２のドレイン側をカソードとする向きで接続されている。ここでは、ダイオードＤ５〜Ｄ１２は、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２の寄生ダイオードである。
【００３６】
制御回路２５は、たとえばマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成として備えている。マイコンは、そのメモリに記録されているプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することにより、制御回路２５としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。
【００３７】
制御回路２５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１のスイッチ素子のオン／オフを切り替えるための駆動信号を出力する。また、制御回路２５は、インバータ回路２２のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のオン／オフを切り替えるための駆動信号Ｇ１〜Ｇ４を出力する。駆動信号Ｇ１〜Ｇ４は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４に一対一に対応する。制御回路２５は、駆動信号Ｇ１〜Ｇ４を、それぞれ対応するスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のゲートに出力することで、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４の制御を行っている。
【００３８】
また、制御回路２５は、第１電力補正回路２３のスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８のオン／オフを切り替えるための駆動信号Ｇ５〜Ｇ８、および第２電力補正回路２４のスイッチ素子Ｑ９〜Ｑ１２のオン／オフを切り替えるための駆動信号Ｇ９〜Ｇ１２を出力する。駆動信号Ｇ５〜Ｇ１２は、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２に一対一に対応する。制御回路２５は、駆動信号Ｇ５〜Ｇ１２を、それぞれ対応するスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２のゲートに出力することで、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２の制御を行っている。
【００３９】
なお、本実施形態では、制御回路２５が、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ１２のゲートに対して駆動信号Ｇ１〜Ｇ１２を直接出力しているが、この構成に限らない。たとえば、非接触給電装置２は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ１２の駆動回路をさらに備えていてもよい。そして、駆動回路は、制御回路２５からの駆動信号Ｇ１〜Ｇ１２を受けて、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ１２を駆動してもよい。
【００４０】
本実施形態の非接触給電装置２は、計測部２６をさらに備えている。一次側コイルＬ１と一次側コンデンサＣ１２との間には、たとえば変流器からなる電流センサ２７が設けられている。計測部２６は、電流センサ２７の出力を受けて、一次側コイルＬ１に流れる電流の大きさを計測値として計測する。また、計測部２６は、計測値を含む信号を制御回路２５に出力するように構成されている。制御回路２５は、計測部２６で計測された計測値を用いて、一次側コイルＬ１から出力される出力電力の大きさを監視する。
【００４１】
以下、本実施形態の非接触給電装置２の動作について図１〜図３を用いて説明する。なお、図３における「オン」、「オフ」は、対応するスイッチ素子のオン、オフを表している。
【００４２】
インバータ回路２２の一対の入力点２２１，２２２には、制御回路２５がＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１を制御することにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路２１の出力する直流電圧が印加される。制御回路２５は、図３に示すように、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ４に対応する駆動信号Ｇ１，Ｇ４と、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３に対応する駆動信号Ｇ２，Ｇ３として、互いに逆位相（位相差が１８０度）の信号を発生する。このため、インバータ回路２２では、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ４のペアと、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のペアとが交互にオンするように制御される。なお、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４が全てオンするのを防止するために、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ４のペアのオン期間と、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のペアのオン期間との間には、デッドタイムが設けられている。
【００４３】
その結果、インバータ回路２２の一対の出力点２２３，２２４間には、周期的に極性（正・負）が反転する電圧（交流電圧）が発生する。つまり、インバータ回路２２は、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングにより、一対の入力点２２１，２２２に印加される直流電圧を交流電圧に変換して、変換した交流電圧を一対の出力点２２３，２２４から出力する。以下では、インバータ回路２２の出力電圧について、第１出力点２２３の電位が高電位となる極性を「正極性」、第２出力点２２４の電位が高電位となる極性を「負極性」という。つまり、インバータ回路２２の出力電圧は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ４がオンの状態で正極性となり、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３がオンの状態で負極性となる。
【００４４】
本実施形態の非接触給電装置２では、一次側コイルＬ１は、一対の一次側コンデンサＣ１１，Ｃ１２とともに一次側共振回路を構成している。このため、一次側コイルＬ１から出力される出力電力（出力電圧）の大きさは、インバータ回路２２の動作周波数（つまり、駆動信号Ｇ１〜Ｇ４の周波数）に応じて変化する。そして、一次側コイルＬ１から出力される出力電力の大きさは、インバータ回路２２の動作周波数が一次側共振回路の共振周波数と一致するときにピークに達する。
【００４５】
ここで、一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２との相対的な位置関係が変化し、一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２との結合係数が変化すると、非接触給電装置２の出力電力の周波数特性（以下、「共振特性」という）が変化する。非接触給電装置２の共振特性が変化すると、たとえば政府等から使用が許可されている周波数の範囲内でインバータ回路２２の動作周波数を調整しても、非接触給電装置２の出力電力が目標となる電力に達しない可能性がある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、電力補正回路２３，２４によりインバータ回路２２の出力する交流電圧を調整することで、一次側コイルＬ１から出力される出力電力の大きさを補正している。以下、電力補正回路２３，２４の各々の動作について説明する。
【００４７】
制御回路２５は、図３に示すように、スイッチ素子Ｑ５，Ｑ８に対応する駆動信号Ｇ５，Ｇ８と、スイッチ素子Ｑ６，Ｑ７に対応する駆動信号Ｇ６，Ｇ７として、互いに逆位相（位相差が１８０度）の信号を発生する。このため、第１電力補正回路２３では、スイッチ素子Ｑ５，Ｑ８のペアと、スイッチ素子Ｑ６，Ｑ７のペアとが交互にオンするように制御される。なお、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８が全てオンするのを防止するために、スイッチ素子Ｑ５，Ｑ８のペアのオン期間と、スイッチ素子Ｑ６，Ｑ７のペアのオン期間との間には、デッドタイムが設けられている。
【００４８】
その結果、第１電力補正回路２３は、インバータ回路２２の第１出力点２２３と一次側コイルＬ１との間に、コンデンサＣ３１が電気的に接続される状態と、コンデンサＣ３１が電気的に接続されない状態とを切り替える。そして、第１電力補正回路２３は、インバータ回路２２の出力する電圧に、さらにコンデンサＣ３１の充電電圧を一次側コイルＬ１に加減することで、出力電力の大きさを補正する。つまり、第１電力補正回路２３は、複数のスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８が制御されることにより、コンデンサＣ３１の充電電圧を一次側コイルＬ１に加減するように構成されている。言い換えれば、第１電力補正回路２３は、インバータ回路２２の第１出力点２２３と一次側コイルＬ１との間における一次側共振回路の容量成分の大きさを調整することにより、出力電力の大きさを補正するように構成されている。
【００４９】
なお、出力電力の大きさを補正する必要がない場合、制御回路２５は、スイッチ素子Ｑ５，Ｑ７のペア（またはスイッチ素子Ｑ６，Ｑ８のペア）をオンに制御する。これにより、第１電力補正回路２３では、インバータ回路２２の第１出力点２２３と一次側コイルＬ１との間にコンデンサＣ３１が電気的に接続されない状態となるので、出力電力の大きさが補正されない。
【００５０】
同様に、制御回路２５は、図２に示すように、スイッチ素子Ｑ９，Ｑ１２に対応する駆動信号Ｇ９，Ｇ１２と、スイッチ素子Ｑ１０，Ｑ１１に対応する駆動信号Ｇ１０，Ｇ１１として、互いに逆位相（位相差が１８０度）の信号を発生する。このため、第２電力補正回路２４では、スイッチ素子Ｑ９，Ｑ１２のペアと、スイッチ素子Ｑ１０，Ｑ１１のペアとが交互にオンするように制御される。なお、スイッチ素子Ｑ９〜Ｑ１２が全てオンするのを防止するために、スイッチ素子Ｑ９，Ｑ１２のペアのオン期間と、スイッチ素子Ｑ１０，Ｑ１１のペアのオン期間との間には、デッドタイムが設けられている。
【００５１】
その結果、第２電力補正回路２４は、インバータ回路２２の第２出力点２２４と一次側コイルＬ１との間に、コンデンサＣ３２が電気的に接続される状態と、コンデンサＣ３２が電気的に接続されない状態とを切り替える。そして、第２電力補正回路２４は、インバータ回路２２の出力する電圧に、さらにコンデンサＣ３２の充電電圧を一次側コイルＬ１に加減することで、出力電力の大きさを補正する。つまり、第２電力補正回路２４は、複数のスイッチ素子Ｑ９〜Ｑ１２が制御されることにより、コンデンサＣ３２の充電電圧を一次側コイルＬ１に加減するように構成されている。言い換えれば、第２電力補正回路２４は、インバータ回路２２の第２出力点２２４と一次側コイルＬ１との間における一次側共振回路の容量成分の大きさを調整することにより、出力電力の大きさを補正するように構成されている。
【００５２】
なお、出力電力の大きさを補正する必要がない場合、制御回路２５は、スイッチ素子Ｑ９，Ｑ１１のペア（またはスイッチ素子Ｑ１０，Ｑ１２のペア）をオンに制御する。これにより、第２電力補正回路２４では、インバータ回路２２の第２出力点２２４と一次側コイルＬ１との間にコンデンサＣ３２が電気的に接続されない状態となるので、出力電力の大きさが補正されない。
【００５３】
本実施形態では、第１電力補正回路２３は、駆動信号Ｇ１〜Ｇ４と駆動信号Ｇ５〜Ｇ８との位相差を制御回路２５が制御することにより、一次側コイルＬ１に加減するコンデンサＣ３１の充電電圧を調整している。ここで、位相差とは、駆動信号Ｇ１，Ｇ４に対する駆動信号Ｇ６，Ｇ７の位相の遅れ、あるいは駆動信号Ｇ２，Ｇ３に対する駆動信号Ｇ５，Ｇ８の位相の遅れである。同様に、第２電力補正回路２４は、駆動信号Ｇ１〜Ｇ４と駆動信号Ｇ９〜Ｇ１２との位相差を制御回路２５が制御することにより、一次側コイルＬ１に加減するコンデンサＣ３２の充電電圧を調整している。ここで、位相差とは、駆動信号Ｇ１，Ｇ４に対する駆動信号Ｇ９，Ｇ１２の位相の遅れ、あるいは駆動信号Ｇ２，Ｇ３に対する駆動信号Ｇ１０，Ｇ１１の位相の遅れである。
【００５４】
また、本実施形態では、第２電力補正回路２４に与える駆動信号Ｇ９，Ｇ１２は、それぞれ第１電力補正回路２３に与える駆動信号Ｇ６，Ｇ７と同じ位相の信号である。また、第２電力補正回路２４に与える駆動信号Ｇ１０，Ｇ１１は、それぞれ第１電力補正回路２３に与える駆動信号Ｇ５，Ｇ８と同じ位相の信号である。さらに、本実施形態では、制御回路２５は、インバータ回路２２に与える駆動信号Ｇ１〜Ｇ４と、電力補正回路２３，２４に与える駆動信号Ｇ５〜Ｇ１２との周波数を同一の周波数としている。
【００５５】
上述のように、本実施形態の非接触給電装置２は、その出力電力が目標となる電力に対して不足する場合に、電力補正回路２３，２４により、一次側コイルＬ１に印加する交流電圧の大きさを調整することができる。したがって、本実施形態の非接触給電装置２は、目標となる電力を満たすように出力電力の大きさを補正することが可能である。
【００５６】
以下、本実施形態の非接触給電装置２の比較例として、電力補正回路を１つのみ備えた非接触給電装置２００について説明する。比較例の非接触給電装置２００は、図４に示すように、第１電力補正回路２３のみを備えている点で、本実施形態の非接触給電装置２と相違する。
【００５７】
比較例の非接触給電装置２００は、第１電力補正回路２３により、一次側コイルＬ１に印加する交流電圧の大きさを調整することで、本実施形態の非接触給電装置２と同様に出力電力の大きさを補正することが可能である。しかしながら、比較例の非接触給電装置２００では、出力電力の大きさの補正に伴ってコモンモードノイズが生じ得る。以下、この点について説明する。なお、以下の説明において、図１、図４〜図６Ｂに示す電圧Ｖ１〜Ｖ４、およびコモンモード電圧ＶＣ１は、いずれも大地（グランド）ＧＮＤ（図１参照）を基準電位点とする対地間電圧を表している。また、以下で説明する図５Ａ、図５Ｂは、比較例の非接触給電装置２００のシミュレーションを行った結果を表している。このシミュレーションは、第１電力補正回路２３が動作しており、第１電力補正回路２３により比較例の非接触給電装置２００の出力電力の大きさが補正されているという条件の下、行われた。
【００５８】
既に述べたように、インバータ回路２２は、正極性の電圧と負極性の電圧とを交互に出力しており、その出力する電圧の振幅は同じである。したがって、図５Ａに示すように、インバータ回路２２の第１出力点２２３での電圧Ｖ１と、第２出力点２２４での電圧Ｖ２とは、振幅が殆ど同じである。
【００５９】
一方、第１電力補正回路２３の出力点２３２での電圧Ｖ３と、インバータ回路２２の第２出力点２２４での電圧Ｖ２とは、振幅が互いに異なる。図５Ａに示すように、電圧Ｖ３は、電圧Ｖ１にコンデンサＣ３１の充電電圧を加減した電圧となるためである。このため、図５Ｂに示すように、コモンモード電圧ＶＣ１が変動する。ここで、コモンモード電圧ＶＣ１は、一対の電線５１，５２間の電圧を、浮遊容量ＣＰ１，ＣＰ２で分圧した電圧である。浮遊容量ＣＰ１，ＣＰ２は、それぞれ一対の電線５１，５２と大地ＧＮＤとの間に存在する。
【００６０】
コモンモード電圧ＶＣ１が変動すると、一対の電線５１，５２と大地との間の浮遊容量ＣＰ１，ＣＰ２を介して漏洩電流が流れる可能性がある。また、漏洩電流が伝導ノイズとして外部に流出してしまう可能性がある。
【００６１】
伝導ノイズへの対策としては、伝導ノイズを低減すべく、一次側コンデンサＣ１１，Ｃ１２や一次側コイルＬ１の他に、さらにコンデンサやコイルを追加することが考えられる。しかしながら、この場合、一次側共振回路の共振周波数の調整が難しくなるという問題がある。また、漏洩電流への対策としては、浮遊容量ＣＰ１，ＣＰ２を低減すべく、一対の電線５１，５２として電磁シールドを施したケーブルを採用することが考えられる。しかしながら、この場合、専用のケーブルを用意する必要があるため、コストが増大するという問題がある。
【００６２】
そこで、本実施形態の非接触給電装置２では、比較例の非接触給電装置２００とは異なり、一対の電力補正回路２３，２４を備えている。そして、一対の電力補正回路２３，２４のうちの第１電力補正回路２３は、一対の電線５１，５２のうちの第１電線５１に電気的に接続されている。さらに、一対の電力補正回路２３，２４のうちの第２電力補正回路２４は、一対の電線５１，５２のうちの第２電線５２に電気的に接続されている。
【００６３】
本実施形態の非接触給電装置２のシミュレーションを行った結果を図６Ａ、図６Ｂに示す。このシミュレーションは、電力補正回路２３、２４がいずれも動作しており、電力補正回路２３，２４により非接触給電装置２の出力電力の大きさが補正されているという条件の下、行われた。本実施形態の非接触給電装置２では、図６Ａに示すように、第２電力補正回路２４の出力点２４２での電圧Ｖ４は、電圧Ｖ２にコンデンサＣ３２の充電電圧を加減した電圧となる。そして、電圧Ｖ３と電圧Ｖ４とは、図６Ａに示すように、振幅が殆ど同じになる。そして、コモンモード電圧ＶＣ１は、一対のケーブル５１，５２間の電圧（つまり、電圧Ｖ３と電圧Ｖ４との差電圧）を、浮遊容量ＣＰ１，ＣＰ２で分圧した電圧であるため、殆ど変動しなくなる。
【００６４】
上述のように、本実施形態の非接触給電装置２は、一対の電力補正回路２３，２４を備えているので、コモンモード電圧ＶＣ１の変動を抑制することができる。このため、本実施形態の非接触給電装置２では、一対のケーブル５１，５２を伝わる伝導ノイズを低減することができる。また、本実施形態の非接触給電装置２では、浮遊容量ＣＰ１，ＣＰ２を介して流れる漏洩電流も低減することができる。したがって、本実施形態の非接触給電装置２では、コンデンサやコイルを追加する必要がないため、一次側共振回路の共振周波数の調整が容易である。また、本実施形態の非接触給電装置２では、専用のケーブルを用意する必要がなく、比較的安価な汎用ケーブルを一対の電線５１，５２として採用することができるので、コストの増大を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施形態の非接触給電装置２では、一対の電力補正回路２３，２４は、それぞれコンデンサＣ３１，Ｃ３２および複数のスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２を有している。また、本実施形態の非接触給電装置２は、一対の電力補正回路２３，２４の各々の複数のスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２を制御する制御回路２５をさらに備えている。そして、一対の電力補正回路２３，２４は、それぞれ制御回路２５により複数のスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２が制御されることで、コンデンサＣ３１，Ｃ３２の充電電圧を一次側コイルＬ１に加減するように構成されている。
【００６６】
この構成では、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２に与える駆動信号Ｇ５〜Ｇ１２の周波数や位相を制御することで、一次側コイルＬ１からの出力電力の大きさを容易に補正することができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００６７】
さらに、本実施形態の非接触給電装置２では、一対の電力補正回路２３，２４は、互いに同じ構成である。そして、制御回路２５は、一対の電力補正回路２３，２４の互いに対応する複数のスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２を同じタイミングで制御するように構成されている。この構成では、第１電力補正回路２３の出力点２３２での電圧Ｖ３の振幅と、第２電力補正回路２４の出力点２４２での電圧Ｖ４の振幅を殆ど一致させることができる。また、この構成では、電圧Ｖ３が正極性のときに電圧Ｖ４が負極性となるように、電圧Ｖ３，Ｖ４の位相を殆ど揃えることができる。言い換えれば、この構成では、電圧Ｖ３と電圧Ｖ４とを殆ど互いに逆位相とすることができる。したがって、この構成では、コモンモード電圧ＶＣ１の変動をより抑制することができる。さらに、この構成では、一対の電力補正回路２３，２４が同じ構成であるため、制御回路２５による制御がし易い。
【００６８】
なお、当該構成を採用するか否かは任意である。もちろん、当該構成を採用せずとも、非接触給電装置２は、一対の電力補正回路２３，２４を備えるだけでも、コモンモード電圧ＶＣ１の変動を抑制する効果がある。
【００６９】
また、本実施形態の非接触給電装置２は、図１に示すように、交流電圧を出力する給電ユニット６と、一次側コイルＬ１を有するコイルユニット７と、一対の電線５１，５２とを備えている。一対の電線５１，５２は、給電ユニット６とコイルユニット７とを電気的に接続している。そして、一対の電力補正回路２３，２４は、給電ユニット６に含まれている。
【００７０】
この構成では、一対の電線５１，５２を長くしても、給電ユニット６の一対の電力補正回路２３，２４によりコモンモード電圧ＶＣ１の変動を抑制できるので、給電ユニット６とコイルユニット７とを互いに離れた位置に配置することができる。したがって、この構成では、コイルユニット７の配置の自由度を高めることができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００７１】
ところで、第１電力補正回路２３は、本実施形態のように４つのスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ８を用いた構成に限らず、たとえば図７に示すように、２つのスイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４を用いて構成されていてもよい。図７に示す第１電力補正回路２３において、スイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４は、ゲートを２つ有するダブルゲート構造の半導体スイッチ素子である。また、スイッチ素子Ｑ１３は、コンデンサＣ３１と直列に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１４は、スイッチ素子Ｑ１３およびコンデンサＣ３１の直列回路に対して、並列に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１３の２つのゲートには、それぞれ駆動信号Ｇ７，Ｇ８が入力される。また、スイッチ素子Ｑ１４の２つのゲートには、それぞれ駆動信号Ｇ５，Ｇ６が入力される。
【００７２】
同様に、第２電力補正回路２４は、たとえば図７に示すように、ダブルゲート構造の半導体スイッチ素子である２つのスイッチ素子Ｑ１５，Ｑ１６を用いて構成されていてもよい。図７に示すように、スイッチ素子Ｑ１５は、コンデンサＣ３２と直列に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１６は、スイッチ素子Ｑ１５およびコンデンサＣ３２の直列回路に対して、並列に電気的に接続されている。スイッチ素子Ｑ１５の２つのゲートには、それぞれ駆動信号Ｇ１１，Ｇ１２が入力される。また、スイッチ素子Ｑ１６の２つのゲートには、それぞれ駆動信号Ｇ９，Ｇ１０が入力される。
【００７３】
図７に示す第１電力補正回路２３は、駆動信号Ｇ５〜Ｇ８によって２つのスイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４が制御され、図１、図２に示す第１電力補正回路２３と等価に機能する。同様に、図７に示す第２電力補正回路２４は、駆動信号Ｇ９〜Ｇ１２によって２つのスイッチ素子Ｑ１５，Ｑ１６が制御され、図１、図２に示す第２電力補正回路２４と等価に機能する。
【００７４】
また、非接触給電装置２から非接触で出力電力が供給される（つまり給電される）負荷は、電動車両の蓄電池４に限らず、たとえば携帯電話機やスマートフォンなどの蓄電池を備えた電気機器、あるいは蓄電池を備えない照明器具などの電気機器であってもよい。
【００７５】
また、非接触給電装置２から非接触受電装置３への出力電力の伝送方式は、上述した磁界共鳴方式に限らず、たとえば電磁誘導方式、マイクロ波伝送方式などであってもよい。
【００７６】
また、インバータ回路２２のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４や、電力補正回路２３，２４のスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２は、それぞれバイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の他の半導体スイッチング素子で構成されていてもよい。
【００７７】
また、インバータ回路２２のダイオードＤ１〜Ｄ４は、それぞれスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４の寄生ダイオードに限らず、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４に外付けされていてもよい。同様に、電力補正回路２３，２４のダイオードＤ５〜Ｄ１２は、それぞれスイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２の寄生ダイオードに限らず、スイッチ素子Ｑ５〜Ｑ１２に外付けされていてもよい。
【００７８】
また、計測部２６は、制御回路２５と別に設けられる構成に限らず、制御回路２５と一体に設けられていてもよい。さらに、計測部２６は一次側コイルＬ１に流れる電流の大きさを計測できればよいので、電流センサ２７は、一次側コイルＬ１と一次側コンデンサＣ１２との間に限らず、一次側コイルＬ１に流れる電流の経路上にあればよい。
【００７９】
また、一次側コンデンサＣ１１，Ｃ１２は、図１に示すように、一次側コイルＬ１に直接に電気的に接続される構成に限られない。たとえば、一次側コンデンサＣ１１は、インバータ回路２２の第１出力点２２３と、第１電力補正回路２３の入力点２３１との間に設けられてもよい。同様に、一次側コンデンサＣ１２は、インバータ回路２２の第２出力点２２４と、第２電力補正回路２４の入力点２４１との間に設けられてもよい。
【００８０】
ところで、本実施形態における一次側コイルＬ１および二次側コイルＬ２は、コアに対して導線が螺旋状に巻き付けられたソレノイド型のコイルであってもよいが、平面上において導線が渦巻き状に巻かれたスパイラル型のコイルであることが好ましい。スパイラル型のコイルは、ソレノイド型のコイルに比べて、不要輻射ノイズが生じにくいという利点がある。また、スパイラル型のコイルが用いられることで、不要輻射ノイズが低減される結果、インバータ回路２２において使用可能な動作周波数の範囲が拡大されるという利点もある。以下、この点について詳細に説明する。
【００８１】
非接触給電システム１における共振特性は、上述したように一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２との結合係数に応じて変化し、ある条件下では、図８に示すように出力に２つの極大値が生じる、いわゆる双峰特性を示す。この共振特性（双峰特性）では、図８に示すように、第１周波数ｆｒ１と第３周波数ｆｒ３とのそれぞれで出力が極大となる２つの“山”が生じる。これら２つの“山”の間には、第２周波数ｆｒ２で出力が極小となる“谷”が生じる。ここで、第１周波数ｆｒ１と第２周波数ｆｒ２と第３周波数ｆｒ３とは、ｆｒ１＜ｆｒ２＜ｆｒ３の関係にある。以下では、第２周波数ｆｒ２を基準に、第２周波数ｆｒ２よりも低い周波数領域を「低周波領域」といい、第２周波数ｆｒ２よりも高い周波数領域を「高周波領域」という。
【００８２】
このような共振特性にあっては、低周波領域の“山”（第１周波数ｆｒ１で極大となる山）と、高周波領域の“山”（第３周波数ｆｒ３で極大となる山）とのそれぞれに、インバータ回路２２が遅相モードで動作する領域（以下、「遅相領域」という）が生じる。このため、インバータ回路２２は、その動作周波数ｆ１が２つの“山”のいずれにある場合でも、遅相モードで動作可能である。
【００８３】
ここで、遅相モードとは、インバータ回路２２の出力電流（一次側コイルＬ１を流れる電流）の位相が、インバータ回路２２の出力電圧の位相よりも遅れた状態で、インバータ回路２２が動作するモードである。遅相モードでは、インバータ回路２２のスイッチング動作がソフトスイッチングになる。このため、遅相モードでは、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング損失を低減でき、また、スイッチ素子にストレスが加わり難い。なお、図８に示す進相モードとは、インバータ回路２２の出力電流（一次側コイルＬ１を流れる電流）の位相が、インバータ回路２２の出力電圧の位相よりも進んだ状態で、インバータ回路２２が動作するモードである。
【００８４】
インバータ回路２２の動作周波数ｆ１が低周波領域の“山”にある場合と、高周波領域の“山”にある場合とを比較すると、低周波領域の“山”にある場合の方が、不要輻射ノイズは小さくなる。つまり、高周波領域の“山”では、一次側コイルＬ１を流れる電流と、二次側コイルＬ２を流れる電流とは同位相になる。これに対して、低周波領域の“山”では、一次側コイルＬ１を流れる電流と、二次側コイルＬ２を流れる電流とが逆位相になる。このため、低周波領域の“山”では、一次側コイルＬ１で生じる不要輻射ノイズと、二次側コイルＬ２で生じる不要輻射ノイズとが、互いに相殺されることになり、非接触給電システム１全体でみれば不要輻射ノイズが低減される。
【００８５】
したがって、ソレノイド型のコイルが採用される場合でも、インバータ回路２２の動作周波数ｆ１が低周波領域の“山”の遅相領域（ｆｒ１〜ｆｒ２）にあれば、インバータ回路２２が遅相モードで動作し、かつ不要輻射ノイズも低減されることになる。しかし、低周波領域の“山”の遅相領域は、一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２との結合係数に応じて変化するため、このような不確定な遅相領域にインバータ回路２２の動作周波数ｆ１を収める制御が必要になる。
【００８６】
これに対して、スパイラル型のコイルであれば、たとえインバータ回路２２の動作周波数ｆ１が高周波領域の“山”の遅相領域（ｆｒ３より高周波側）にあっても、ソレノイド型のコイルに比べれば不要輻射ノイズは大幅に低減される。つまり、スパイラル型のコイルが用いられることで、インバータ回路２２の動作周波数ｆ１は低周波領域の“山”の遅相領域に制限されず、インバータ回路２２において使用可能な動作周波数ｆ１の範囲が拡大されることになる。なお、高周波領域の“山”の遅相領域も不確定な領域ではあるが、インバータ回路２２の動作周波数ｆ１を十分に高い周波数から低周波側にスイープさせれば、動作周波数ｆ１は高周波領域の“山”の遅相領域を通るので、複雑な制御は不要である。
【００８７】
以上述べた実施形態から明らかなように、本発明の第１の態様に係る非接触給電装置（２）は、一次側コイル（Ｌ１）と、一対の電力補正回路（２３，２４）とを備える。一次側コイル（Ｌ１）は、一対の電線（５１，５２）間に電気的に接続され、一対の電線（５１，５２）を介して交流電圧が印加されることにより二次側コイル（Ｌ２）に非接触で出力電力を供給するように構成される。一対の電力補正回路（２３，２４）は、それぞれ交流電圧の大きさを調整することで出力電力の大きさを補正するように構成される。一対の電力補正回路（２３，２４）のうちの第１電力補正回路（２３）は、一対の電線（５１，５２）のうちの第１電線（５１）に電気的に接続される。一対の電力補正回路（２３，２４）のうちの第２電力補正回路（２４）は、一対の電線（５１，５２）のうちの第２電線（５２）に電気的に接続される。
【００８８】
また、本発明の第２の態様に係る非接触給電装置（２）では、第１の態様において、一対の電力補正回路（２３，２４）は、それぞれコンデンサ（Ｃ３１，Ｃ３２）および複数のスイッチ素子（Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２）を有する。また、非接触給電装置（２）は、一対の電力補正回路（２３，２４）の各々の複数のスイッチ素子（Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２）を制御する制御回路（２５）をさらに備える。一対の電力補正回路（２３，２４）は、それぞれ制御回路（２５）により複数のスイッチ素子（Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２）が制御されることで、コンデンサ（Ｃ３１，Ｃ３２）の充電電圧を一次側コイル（Ｌ１）に加減するように構成される。
【００８９】
また、本発明の第３の態様に係る非接触給電装置（２）では、第２の態様において、一対の電力補正回路（２３，２４）は、互いに同じ構成である。制御回路（２５）は、一対の電力補正回路（２３，２４）の互いに対応する複数のスイッチ素子（Ｑ５〜Ｑ８，Ｑ９〜Ｑ１２）を同じタイミングで制御するように構成される。
【００９０】
また、本発明の第４の態様に係る非接触給電装置（２）は、第２または第３の態様において、一次側コイル（Ｌ１）に流れる電流の大きさを計測値として計測し、計測値を含む信号を制御回路（２５）に出力する計測部（２６）をさらに備える。制御回路（２５）は、計測部（２６）で計測された計測値を用いて、一次側コイル（Ｌ１）から出力される出力電力の大きさを監視するように構成される。
【００９１】
また、本発明の第５の態様に係る非接触給電装置（２）は、第１〜第４のいずれかの態様において、交流電圧を出力する給電ユニット（６）と、一次側コイル（Ｌ１）を有するコイルユニット（７）と、一対の電線（５１，５２）とを備える。一対の電線（５１，５２）は、給電ユニット（６）とコイルユニット（７）とを電気的に接続する。一対の電力補正回路（２３，２４）は、給電ユニット（６）に含まれる。
【００９２】
また、本発明の第６の態様に係る非接触給電システム（１）は、第１〜第５のいずれかの態様の非接触給電装置（２）と、二次側コイル（Ｌ２）を有する非接触受電装置（３）とを備える。非接触受電装置（３）は、非接触給電装置（２）から非接触で出力電力が供給されるように構成される。
【００９３】
非接触給電装置（２）および非接触給電システム（１）は、伝導ノイズを低減することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  非接触給電システム
２  非接触給電装置
２３  第１電力補正回路
２４  第２電力補正回路
２５  制御回路
２６  計測部
３  非接触受電装置
５１  第１電線
５２  第２電線
６  給電ユニット
７  コイルユニット
Ｃ３１，Ｃ３２  コンデンサ
Ｌ１  一次側コイル
Ｌ２  二次側コイル
Ｑ５〜Ｑ１２  スイッチ素子
【図１】
2017061091.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017061091.tif 000009
【図８】
2017061091.tif 000010
【国際調査報告】
2017061091.tif 000011
2017061091.tif 000012