(57)【要約】  車両（１）は、受電端子（３４）と、充電器（３２）と、非接触受電部（３６）とを備える。受電端子（３４）は、交流電源（５０）に電気的に接続可能に構成される。充電器（３２）は、受電端子（３４）から入力される交流電力を所定の直流電圧に変換するように構成される。非接触受電部（３６）は、交流電源（５２）の送電部と磁気的に結合することによって交流電源（５２）から非接触で受電するように構成される。ここで、非接触受電部（３６）は、充電器（３２）の電力変換回路に接続される。
2010131348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された蓄電装置（２６）を車両外部の交流電源から充電するための車両用充電装置であって、
前記交流電源に電気的に接続可能に構成された受電端子（３４）と、
前記受電端子から入力される交流電力を所定の直流電圧に変換するように構成された充電器（３２，３２Ａ〜３２Ｉ）と、
前記交流電源の送電部と磁気的に結合することによって前記交流電源から非接触で受電するように構成された非接触受電部（３６，３６Ａ）とを備え、
前記非接触受電部は、前記充電器の電力変換回路に接続される、車両用充電装置。
【請求項２】
前記充電器（３２，３２Ａ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２，１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８，１０８Ａ）とを含み、
前記非接触受電部（３６）は、前記第１および第２の整流部のいずれかに接続される、請求の範囲１に記載の車両用充電装置。
【請求項３】
前記第１および第２の整流部の一方の整流部は、他方の整流部を構成する整流素子よりも高周波整流特性が優れた整流素子から成り、
前記非接触受電部は、前記一方の整流部に接続される、請求の範囲２に記載の車両用充電装置。
【請求項４】
前記非接触受電部は、前記第２の整流部に接続され、
前記車両用充電装置は、前記非接触受電部と前記第２の整流部との間に設けられる電圧変換器（１０９）をさらに備える、請求の範囲２に記載の車両用充電装置。
【請求項５】
前記充電器（３２Ｃ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第１の整流部と前記インバータとの間に前記第３の整流部が接続される、請求の範囲１に記載の車両用充電装置。
【請求項６】
前記充電器（３２Ｄ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器は、前記第１の上下アームの中間点と前記正極出力線との間に接続されるリアクトル（Ｌ１）をさらに含み、
前記充電器の正極出力線および負極出力線に前記第３の整流部が接続される、請求の範囲１に記載の車両用充電装置。
【請求項７】
前記充電器（３２Ｅ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器は、前記第３の整流部の一方の出力端と前記第１の上下アームの中間点との間に接続されるリアクトル（Ｌ２）をさらに含み、
前記充電器の負極出力線に前記第３の整流部の他方の出力端が接続される、請求の範囲１に記載の車両用充電装置。
【請求項８】
前記充電器（３２Ｆ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器の正極出力線および負極出力線に前記第３の整流部が接続され、
前記充電器は、前記非接触受電部が充電に用いられるとき、前記絶縁トランスの二次コイルと前記第２の上下アームの中間点との電気的接続を切離して前記二次コイルを前記正極出力線に電気的に接続するための切替装置（ＲＹ６，ＲＹ７）をさらに備える、請求の範囲１に記載の車両用充電装置。
【請求項９】
前記充電器（３２Ｇ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器は、前記非接触受電部が充電に用いられるとき、前記絶縁トランスの二次コイルと前記第２の上下アームの中間点との電気的接続を切離して前記二次コイルを前記第３の整流部の一方の出力端に電気的に接続するための切替装置（ＲＹ６）をさらに備え、
前記充電器の負極出力線に前記第３の整流部の他方の出力端が接続される、請求の範囲１に記載の車両用充電装置。
【請求項１０】
前記非接触受電部（３６Ａ）は、前記受電コイルおよび前記第３の整流部を一体的に電磁シールドするための電磁シールド材（１１２）をさらに含む、請求の範囲５から９のいずれかに記載の車両用充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用充電装置に関し、特に、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の交流電源から充電するための車両用充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−２２０１３０号公報（特許文献１）は、二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電部を車両外部の電源から充電可能な車両用電源システムを開示する。この車両用電源システムは、車両外部の電源と電源システムとを電気的に接続した状態で電力の授受を行なうことにより蓄電部を充電（コンダクティブ充電）する導通充電手段と、車両外部の電源と電源システムとを磁気的に結合した状態で電力の授受を行なうことにより蓄電部を充電（インダクティブ充電）する誘導充電手段と、導通充電手段と誘導充電手段とを択一的に選択する充電制御装置とを備えている。【０００３】
この車両用電源システムによれば、導通充電手段を用いたコンダクティブ充電と、誘導充電手段を用いたインダクティブ充電とを選択して蓄電部を充電することができるので、蓄電部の充電可能なエリアを拡大することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２０１３０号公報
【特許文献２】特開２００３−４７１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特開２００８−２２０１３０号公報に開示される車両用電源システムは、蓄電部の充電可能なエリアを拡大することができる点で有用である。しかしながら、コンダクティブ充電方式（いわゆるプラグイン方式）の充電器とインダクティブ充電方式（非接触方式）の充電器とを別々に車両に具備することは車両のコスト増となるので、このようなシステムではコスト増を如何に抑えるかが重要な課題である。【０００６】
それゆえに、この発明の目的は、コンダクティブ充電（プラグイン充電）とインダクティブ充電（非接触充電）との双方を可能としつつコスト増を抑制可能な車両用充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によれば、車両用充電装置は、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の交流電源から充電するための車両用充電装置であって、受電端子と、充電器と、非接触受電部とを備える。受電端子は、交流電源に電気的に接続可能に構成される。充電器は、受電端子から入力される交流電力を所定の直流電圧に変換するように構成される。非接触受電部は、交流電源の送電部と磁気的に結合することによって交流電源から非接触で受電するように構成される。ここで、非接触受電部は、充電器の電力変換回路に接続される。【０００８】
好ましくは、充電器は、第１および第２の整流部と、インバータと、絶縁トランスとを含む。第１の整流部は、受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成される。インバータは、第１の整流部に接続される。絶縁トランスは、インバータに接続される。第２の整流部は、絶縁トランスの出力を整流するように構成される。そして、非接触受電部は、第１および第２の整流部のいずれかに接続される。【０００９】
さらに好ましくは、第１および第２の整流部の一方の整流部は、他方の整流部を構成する整流素子よりも高周波整流特性が優れた整流素子から成る。そして、非接触受電部は、一方の整流部に接続される。【００１０】
また、好ましくは、非接触受電部は、第２の整流部に接続される。車両用充電装置は、電圧変換器をさらに備える。電圧変換器は、非接触受電部と第２の整流部との間に設けられる。【００１１】
好ましくは、充電器は、第１および第２の整流部と、インバータと、絶縁トランスとを含む。第１の整流部は、受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成される。インバータは、第１の整流部に接続される。絶縁トランスは、インバータに接続される。第２の整流部は、絶縁トランスの出力を整流するように構成される。非接触受電部は、受電コイルと、第３の整流部とを含む。受電コイルは、送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成される。第３の整流部は、受電コイルの出力を整流するように構成される。そして、第１の整流部とインバータとの間に第３の整流部が接続される。【００１２】
また、好ましくは、充電器は、第１および第２の整流部と、インバータと、絶縁トランスとを含む。第１の整流部は、受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成される。インバータは、第１の整流部に接続される。絶縁トランスは、インバータに接続される。第２の整流部は、絶縁トランスの出力を整流するように構成される。非接触受電部は、受電コイルと、第３の整流部とを含む。受電コイルは、送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成される。第３の整流部は、受電コイルの出力を整流するように構成される。第２の整流部は、第１および第２の上下アームを含む。第１および第２の上下アームは、充電器の正極出力線と負極出力線との間に並列に接続される。第１の上下アームの各アームは、スイッチング素子を含む。絶縁トランスの二次コイルは、第１の上下アームの中間点と第２の上下アームの中間点との間に接続される。充電器は、リアクトルをさらに含む。リアクトルは、第１の上下アームの中間点と正極出力線との間に接続される。そして、充電器の正極出力線および負極出力線に第３の整流部が接続される。【００１３】
また、好ましくは、充電器は、第１および第２の整流部と、インバータと、絶縁トランスとを含む。第１の整流部は、受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成される。インバータは、第１の整流部に接続される。絶縁トランスは、インバータに接続される。第２の整流部は、絶縁トランスの出力を整流するように構成される。非接触受電部は、受電コイルと、第３の整流部とを含む。受電コイルは、送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成される。第３の整流部は、受電コイルの出力を整流するように構成される。第２の整流部は、第１および第２の上下アームを含む。第１および第２の上下アームは、充電器の正極出力線と負極出力線との間に並列に接続される。第１の上下アームの各アームは、スイッチング素子を含む。絶縁トランスの二次コイルは、第１の上下アームの中間点と第２の上下アームの中間点との間に接続される。充電器は、リアクトルをさらに含む。リアクトルは、第３の整流部の一方の出力端と第１の上下アームの中間点との間に接続される。そして、充電器の負極出力線に第３の整流部の他方の出力端が接続される。【００１４】
また、好ましくは、充電器は、第１および第２の整流部と、インバータと、絶縁トランスとを含む。第１の整流部は、受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成される。インバータは、第１の整流部に接続される。絶縁トランスは、インバータに接続される。第２の整流部は、絶縁トランスの出力を整流するように構成される。非接触受電部は、受電コイルと、第３の整流部とを含む。受電コイルは、送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成される。第３の整流部は、受電コイルの出力を整流するように構成される。第２の整流部は、第１および第２の上下アームを含む。第１および第２の上下アームは、充電器の正極出力線と負極出力線との間に並列に接続される。第１の上下アームの各アームは、スイッチング素子を含む。絶縁トランスの二次コイルは、第１の上下アームの中間点と第２の上下アームの中間点との間に接続される。充電器の正極出力線および負極出力線に第３の整流部が接続される。充電器は、切替装置をさらに備える。切替装置は、非接触受電部が充電に用いられるとき、絶縁トランスの二次コイルと第２の上下アームの中間点との電気的接続を切離して二次コイルを正極出力線に電気的に接続する。【００１５】
また、好ましくは、充電器は、第１および第２の整流部と、インバータと、絶縁トランスとを含む。第１の整流部は、受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成される。インバータは、第１の整流部に接続される。絶縁トランスは、インバータに接続される。第２の整流部は、絶縁トランスの出力を整流するように構成される。非接触受電部は、受電コイルと、第３の整流部とを含む。受電コイルは、送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成される。第３の整流部は、受電コイルの出力を整流するように構成される。第２の整流部は、第１および第２の上下アームを含む。第１および第２の上下アームは、充電器の正極出力線と負極出力線との間に並列に接続される。第１の上下アームの各アームは、スイッチング素子を含む。絶縁トランスの二次コイルは、第１の上下アームの中間点と第２の上下アームの中間点との間に接続される。充電器は、切替装置をさらに備える。切替装置は、非接触受電部が充電に用いられるとき、絶縁トランスの二次コイルと第２の上下アームの中間点との電気的接続を切離して二次コイルを第３の整流部の一方の出力端に電気的に接続する。充電器の負極出力線に第３の整流部の他方の出力端が接続される。【００１６】
好ましくは、非接触受電部は、電磁シールド材をさらに含む。電磁シールド材は、受電コイルおよび第３の整流部を一体的に電磁シールドする。
【発明の効果】
【００１７】
この車両用充電装置においては、車両外部の交流電源から供給される交流電力を受電端子によって受電するコンダクティブ充電と、非接触受電部によって受電するインダクティブ充電とが可能である。ここで、非接触受電部は、充電器の電力変換回路に接続されるので、電力変換回路を構成するパワー素子の少なくとも一部がコンダクティブ充電とインダクティブ充電とで共用される。これにより、コンダクティブ充電用の充電器とインダクティブ充電用の充電器とを全く別体で設ける場合に比べて部品点数を削減できる。【００１８】
したがって、この車両用充電装置によれば、コンダクティブ充電（プラグイン充電）とインダクティブ充電（非接触充電）との双方を可能としつつコスト増を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１による車両用充電装置が適用される車両の全体構成図である。
【図２】図１に示す充電器の構成を詳細に示した図である。
【図３】非接触受電部による受電形態の一例である共鳴法を説明するための図である。
【図４】実施の形態２における充電器の構成を示した図である。
【図５】実施の形態３における充電器の構成を示した図である。
【図６】実施の形態４における非接触受電部および充電器の構成を示した図である。
【図７】実施の形態５における充電器の構成を示した図である。
【図８】上下アームおよびリアクトルによって形成される降圧型のチョッパ回路を示した図である。
【図９】実施の形態６における充電器の構成を示した図である。
【図１０】上下アームおよびリアクトルによって形成される昇圧型のチョッパ回路を示した図である。
【図１１】実施の形態７における充電器の構成を示した図である。
【図１２】実施の形態８における充電器の構成を示した図である。
【図１３】実施の形態９における充電器の構成を示した図である。
【図１４】実施の形態１０における充電器の構成を示した図である。
【図１５】コンバータを備えない車両の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による車両用充電装置が適用される車両の全体構成図である。図１を参照して、車両１は、エンジン１０と、モータジェネレータ１２，１４と、動力分割装置１６と、駆動輪１８とを備える。また、車両１は、インバータ２０，２２と、コンバータ２４と、蓄電装置２６と、システムメインリレー（ＳＭＲ）２８と、ＭＧ−ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３０とをさらに備える。さらに、車両１は、充電器３２と、受電端子３４と、非接触受電部３６と、充電ＥＣＵ４０とをさらに備える。また、さらに、車両１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２と、補機４４とをさらに備える。
【００２２】
エンジン１０は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換して動力分割装置１６へ出力可能に構成される。動力分割装置１６は、エンジン１０が発生する運動エネルギーをモータジェネレータ１２と駆動輪１８とに分割可能に構成される。たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を動力分割装置１６として用いることができ、この３つの回転軸がモータジェネレータ１２の回転軸、エンジン１０のクランクシャフトおよび車両の駆動軸（駆動輪１８）にそれぞれ連結される。
【００２３】
モータジェネレータ１２，１４は、交流電動機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータジェネレータ１２は、動力分割装置１６に回転軸が連結され、インバータ２０によって駆動される。そして、モータジェネレータ１２は、エンジン１０により生成された運動エネルギーを動力分割装置１６から受け、電気エネルギーに変換してインバータ２０へ出力する。また、モータジェネレータ１２は、インバータ２０から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン１０の始動も行なう。
【００２４】
モータジェネレータ１４は、車両の駆動軸（駆動輪１８）に回転軸が連結される。そして、モータジェネレータ１４は、インバータ２２によって駆動され、インバータ２２から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータ１４は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーを駆動輪１８から受け、電気エネルギーに変換して（回生発電）インバータ２２へ出力する。
【００２５】
エンジン１０は、駆動輪１８を駆動するとともにモータジェネレータ１２を駆動する動力源として車両１に組込まれる。モータジェネレータ１２は、エンジン１０によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン１０の始動を行ない得る電動機として動作するものとして車両１に組込まれる。また、モータジェネレータ１４は、駆動輪１８を駆動する電動機として動作し、かつ、車両に蓄えられた力学的エネルギーを用いて回生発電可能な発電機として動作するものとして車両１に組込まれる。
【００２６】
インバータ２０は、ＭＧ−ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ１２を駆動し、インバータ２２は、ＭＧ−ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ１４を駆動する。インバータ２０，２２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続され、インバータ２０，２２の各々は、たとえば三相ブリッジ回路から成る。
【００２７】
インバータ２０は、信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ１２を回生モードで駆動し、モータジェネレータ１２により発電された電力を直流電力に変換して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ出力する。また、インバータ２０は、エンジン１０の始動時、信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ１２を力行モードで駆動し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１２へ出力する。
【００２８】
インバータ２２は、信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ１４を力行モードで駆動し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１４へ出力する。また、インバータ２２は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ１４を回生モードで駆動し、モータジェネレータ１４により発電された電力を直流電力に変換して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ出力する。
【００２９】
コンバータ２４は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬと主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に接続される。そして、コンバータ２４は、ＭＧ−ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＣに基づいて、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧を正極線ＰＬおよび負極線ＮＬ間の電圧以上に昇圧する。コンバータ２４は、たとえば昇圧チョッパ回路から成る。
【００３０】
蓄電装置２６は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置２６は、システムメインリレー２８によって正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに電気的に接続され、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ電力を出力する。また、蓄電装置２６は、モータジェネレータ１２，１４の少なくとも一方が発電する電力をコンバータ２４から受けて充電される。さらに、蓄電装置２６は、車両外部の交流電源５０または５２から供給される電力を充電器３２から受けて充電される。なお、蓄電装置２６として、大容量のキャパシタも採用可能である。
【００３１】
システムメインリレー２８は、蓄電装置２６と正極線ＰＬおよび負極線ＮＬとの間に設けられ、車両システムの起動時または交流電源５０（または５２）から蓄電装置２６の充電時にオンされる。
【００３２】
充電器３２は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続される。そして、充電器３２は、交流電源５０から供給される交流電力を受電端子３４から受け、充電ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいて、受電端子３４から入力される交流電力を蓄電装置２６の電圧レベルに変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。
【００３３】
ここで、充電器３２には、非接触受電部３６（後述）が接続される。そして、非接触受電部３６を用いた蓄電装置２６の充電時、充電器３２は、非接触受電部３６によって交流電源５２から受電された交流電力を非接触受電部３６から受け、充電ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいて、非接触受電部３６から受ける交流電力を蓄電装置２６の電圧レベルに変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。この充電器３２の構成は、後ほど詳しく説明する。
【００３４】
受電端子３４は、車両外部の交流電源５０からコンダクティブ充電を行なうための電力インターフェースである。受電端子３４は、交流電源５０の電源コンセント等（図示せず）に電気的に接続可能に構成される。
【００３５】
非接触受電部３６は、車両外部の交流電源５２からインダクティブ充電（非接触充電）を行なうための電力インターフェースである。非接触受電部３６は、交流電源５２の送電コイル５４と磁気的に結合可能な受電コイル３８を含む。受電コイル３８は、交流電源５２の送電コイル５４と磁気的に結合することによって交流電源５２から非接触で受電する。なお、受電コイル３８と送電コイル５４との磁気的な結合は、電磁誘導であってもよいし、磁場を介して受電コイル３８および送電コイル５４を共鳴させる共鳴法でもよい。
【００３６】
充電ＥＣＵ４０は、交流電源５０または５２から蓄電装置２６の充電が行なわれるとき、充電器３２の動作を制御する。なお、この実施の形態１では、交流電源５０からのコンダクティブ充電と交流電源５２からのインダクティブ充電とを同時に実行することはできないところ、充電ＥＣＵ４０は、コンダクティブ充電とインダクティブ充電との切替制御も行なう。
【００３７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬから受ける電力を補機４４の動作電圧に降圧して補機４４へ出力する。補機４４は、この車両１の各補機を総括的に示したものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２から電力の供給を受ける。
【００３８】
図２は、図１に示した充電器３２の構成を詳細に示した図である。図２を参照して、充電器３２は、整流部１０２と、インバータ１０４と、絶縁トランス１０６と、整流部１０８と、リレーＲＹ１，ＲＹ２とを含む。
【００３９】
整流部１０２は、並列接続される２つの上下アームを含み、各上下アームは、直列接続される２つの整流素子（ダイオード）を含む。そして、各上下アームの中間点（ノードＮ１，Ｎ２）に受電端子３４が接続され、整流部１０２は、受電端子３４から入力される交流電力を整流する。なお、各上下アームの下アームには、スイッチング素子が設けられ、さらに受電端子３４とノードＮ１，Ｎ２との間の電力線にはリアクトルが設けられている。これにより、整流部１０２は、リアクトルとともに昇圧チョッパ回路を構成し、受電端子３４から入力される電力を整流するとともに昇圧することができる。
【００４０】
インバータ１０４は、整流部１０２に接続され、整流部１０２からの出力を交流に変換する。インバータ１０４は、たとえばフルブリッジ回路から成る。絶縁トランス１０６は、インバータ１０４と整流部１０８との間に接続され、整流部１０８が接続される車両１の電気システムと受電端子３４が接続される交流電源５０とを電気的に絶縁する。
【００４１】
整流部１０８は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬ間に並列接続される２つの上下アームを含み、各上下アームは、直列接続される２つの整流素子（ダイオード）を含む。そして、各上下アームの中間ノードに絶縁トランス１０６の二次コイルが接続され、整流部１０８は、絶縁トランス１０６の出力を整流して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。
【００４２】
ここで、整流部１０２は、整流部１０８を構成する整流素子よりも高周波整流特性が優れた整流素子から成る。シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やガリウムナイトライド（ＧａＮ）等は、一般的なシリコン（Ｓｉ）よりも高周波整流特性に優れていることが知られており、たとえば、整流部１０２の整流素子はＳｉＣから成り、整流部１０８の整流素子は一般的なＳｉから成る。
【００４３】
そして、この実施の形態１では、非接触受電部３６は、整流部１０２に接続される。すなわち、整流部１０２のノードＮ１，Ｎ２に非接触受電部３６の受電コイル３８が接続される。そして、非接触受電部３６によって充電電力を受電するインダクティブ充電時、非接触受電部３６によって受電された電力は、整流部１０２によって整流される。
【００４４】
整流部１０２に非接触受電部３６を接続する構成としたのは、非接触受電部３６により受電される交流電力の周波数が高いので（特に、共鳴法では、受電される交流電力の周波数は１Ｍ〜１０数ＭＨｚになり得る。）、高周波整流特性に優れた整流素子から成る整流部１０２をインダクティブ充電時の整流器として利用するためである。
【００４５】
リレーＲＹ１は、整流部１０２のノードＮ１と非接触受電部３６との間に設けられる。リレーＲＹ２は、整流部１０２のノードＮ１と受電端子３４との間に設けられる。そして、リレーＲＹ１，ＲＹ２は、充電ＥＣＵ４０（図１）からの制御信号に応じてオン／オフされる。
【００４６】
この充電器３２においては、交流電源５０からのコンダクティブ充電が行なわれるとき、リレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオフ，オンされる。そして、整流部１０２は、受電端子３４から入力される電力（交流）を整流してインバータ１０４へ出力し、インバータ１０４は、整流部１０２から出力される電力（直流）を交流に変換する。絶縁トランス１０６は、インバータ１０４の出力（交流）を整流部１０８へ伝達し、整流部１０８は、絶縁トランス１０６から受ける電力（交流）を整流して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。
【００４７】
また、交流電源５２からのインダクティブ充電が行なわれるときは、リレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオン，オフされる。そして、整流部１０２は、非接触受電部３６によって受電された電力（交流）を整流してインバータ１０４へ出力する。なお、その後のインバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８については、上述したとおりである。
【００４８】
このように、この実施の形態１においては、コンダクティブ充電を行なう充電器３２の整流部１０２に非接触受電部３６が接続される。そして、非接触受電部３６を用いたインダクティブ充電が行なわれるとき、充電器３２の整流部１０２、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８が用いられる。すなわち、充電器３２の整流部１０２、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８は、コンダクティブ充電とインダクティブ充電とで共用される。
【００４９】
図３は、非接触受電部３６による受電形態の一例である共鳴法を説明するための図である。図３を参照して、共鳴法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが電磁場（近接場）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。
【００５０】
たとえば、交流電源５２に一次コイル５４−２が接続され、電磁誘導により一次コイル５４−２と磁気的に結合される一次自己共振コイル５４−１へ１Ｍ〜１０数ＭＨｚの高周波電力が給電される。一次自己共振コイル５４−１は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量とによるＬＣ共振器であり、一次自己共振コイル５４−１と同じ共振周波数を有する二次自己共振コイル３８−１と電磁場（近接場）を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル５４−１から二次自己共振コイル３８−１へ電磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。二次自己共振コイル３８−１へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導により二次自己共振コイル３８−１と磁気的に結合される二次コイル３８−２によって取出され、負荷５６へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル５４−１と二次自己共振コイル３８−１との共鳴強度を示すＱ値がたとえば１００よりも大きいときに実現される。
【００５１】
なお、二次自己共振コイル３８−１および二次コイル３８−２は、図２の受電コイル３８を構成し、一次自己共振コイル５４−１および一次コイル５４−２は、図１の送電コイル５４を構成する。
【００５２】
なお、上述したように、交流電源５２の送電コイル５４から非接触受電部３６の受電コイル３８へ電磁誘導を用いて送電してもよい。
【００５３】
以上のように、この実施の形態１においては、車両外部の交流電源５０から供給される交流電力を受電端子３４によって受電するコンダクティブ充電と、非接触受電部３６によって受電するインダクティブ充電とが可能である。ここで、非接触受電部３６は、充電器３２の整流部１０２に接続されるので、充電器３２の整流部１０２、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８がコンダクティブ充電とインダクティブ充電とで共用される。これにより、インダクティブ充電用の充電器を別途設ける必要がない。したがって、この実施の形態１によれば、コンダクティブ充電（プラグイン充電）とインダクティブ充電（非接触充電）との双方を可能としつつコスト増を抑制することができる。
【００５４】
また、この実施の形態１においては、充電器３２の整流部１０２，１０８のうち高周波整流特性が優れた整流素子から成る整流部１０２に非接触受電部３６が接続されるので、インダクティブ充電時のリップルを十分に抑制することができる。
【００５５】
［実施の形態２］
図４は、実施の形態２における充電器３２Ａの構成を示した図である。図４を参照して、充電器３２Ａは、図２に示した実施の形態１における充電器３２の構成において、整流部１０２，１０８に代えてそれぞれ整流部１０２Ａ，１０８Ａを含み、リレーＲＹ２に代えてリレーＲＹ３を含む。
【００５６】
整流部１０８Ａは、整流部１０２Ａを構成する整流素子よりも高周波整流特性が優れた整流素子から成る。たとえば、整流部１０８Ａの整流素子はＳｉＣやＧａＮ等から成り、整流部１０２Ａの整流素子は一般的なＳｉから成る。なお、整流部１０２Ａ，１０８Ａの回路構成は、それぞれ整流部１０２，１０８と同じである。
【００５７】
そして、この実施の形態２においては、非接触受電部３６は、整流部１０８Ａに接続される。すなわち、整流部１０８ＡのノードＮ３，Ｎ４に非接触受電部３６の受電コイル３８が接続される。そして、非接触受電部３６によって充電電力を受電するインダクティブ充電時、非接触受電部３６によって受電された電力は、整流部１０８Ａによって整流される。
【００５８】
整流部１０２Ａではなく整流部１０８Ａに非接触受電部３６を接続する構成としたのは、上述のように非接触受電部３６により受電される交流電力の周波数が高いので、高周波整流特性に優れた整流素子から成る整流部１０８Ａをインダクティブ充電時の整流器として利用するためである。
【００５９】
この実施の形態２では、リレーＲＹ１は、整流部１０８ＡのノードＮ３と非接触受電部３６との間に設けられる。リレーＲＹ３は、整流部１０８ＡのノードＮ３と絶縁トランス１０６の二次コイルとの間に設けられる。そして、リレーＲＹ１，ＲＹ３は、充電ＥＣＵ４０（図１）からの制御信号に応じてオン／オフされる。
【００６０】
この充電器３２Ａにおいては、交流電源５２からのインダクティブ充電が行なわれるとき、リレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオン，オフされる。そして、整流部１０８Ａは、非接触受電部３６によって受電された電力（交流）を整流して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力する。なお、交流電源５０からのコンダクティブ充電が行なわれるときは、リレーＲＹ１，ＲＹ３がそれぞれオフ，オンされる。
【００６１】
以上のように、この実施の形態２においては、非接触受電部３６は、充電器３２Ａの整流部１０８Ａに接続され、充電器３２Ａの整流部１０８Ａがコンダクティブ充電とインダクティブ充電とで共用される。したがって、この実施の形態２によっても、コンダクティブ充電（プラグイン充電）とインダクティブ充電（非接触充電）との双方を可能としつつコスト増を抑制することができる。
【００６２】
また、この実施の形態１においても、充電器３２Ａの整流部１０２Ａ，１０８Ａのうち高周波整流特性が優れた整流素子から成る整流部１０８Ａに非接触受電部３６が接続されるので、インダクティブ充電時のリップルを十分に抑制することができる。
【００６３】
［実施の形態３］
図５は、実施の形態３における充電器３２Ｂの構成を示した図である。図５を参照して、充電器３２Ｂは、図４に示した実施の形態２における充電器３２Ａの構成において、トランス１０９をさらに含む。
【００６４】
トランス１０９は、非接触受電部３６と整流部１０８Ａとの間に設けられる。トランス１０９は、可変巻線型のものであってもよいし、固定巻線型のものであってもよい。そして、トランス１０９は、非接触受電部３６によって受電された交流電力を所定の電圧に変換する。この所定の電圧は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される電圧の目標に応じて決まる。
【００６５】
なお、充電器３２Ｂのその他の構成は、図４に示した実施の形態２における充電器３２Ａと同じである。
【００６６】
この実施の形態３によれば、トランス１０９の追加のみで、インダクティブ充電時の電圧変換機能を高効率かつ低コストで実現することができる。
【００６７】
［実施の形態４］
この実施の形態４では、非接触受電部に整流部が設けられる。図６は、実施の形態４における非接触受電部３６Ａおよび充電器３２Ｃの構成を示した図である。図６を参照して、非接触受電部３６Ａは、受電コイル３８と、整流部１１０と、電磁シールド材１１２とを含む。
【００６８】
整流部１１０は、受電コイル３８に接続され、受電コイル３８によって受電された交流電力を整流して充電器３２Ｃへ出力する。たとえば、整流部１１０は、上述した充電器内の整流部と同様に、並列接続される２つの上下アームを含み、各上下アームは、直列接続される２つの整流素子（ダイオード）を含む。そして、各上下アームの中間点に受電コイル３８が接続される。
【００６９】
なお、上述した整流部１０２，１０８Ａのように、整流部１１０は、ＳｉＣやＧａＮ等の高周波整流特性に優れた整流素子によって構成するのが好ましい。
【００７０】
電磁シールド材１１２は、受電コイル３８による受電に伴ない受電コイル３８および整流部１１０の周囲に発生する高周波の電磁波（共鳴法の場合には、周波数が１Ｍ〜１０数ＭＨｚになり得る。）を遮蔽する。すなわち、受電コイル３８によって受電された交流電力を整流する整流部１１０にも高周波の電磁波が伝播するところ、電磁シールド材１１２は、受電コイル３８および整流部１１０を一体的にシールドする。これにより、インダクティブ充電に伴ない発生する高周波の電磁波が周囲に拡散するのを防止できる。なお、電磁シールド材１１２として、電磁遮蔽効果の高い鉄などの金属製部材や、電磁波遮蔽効果を有する布などを採用可能である。
【００７１】
充電器３２Ｃは、整流部１０２Ａと、インバータ１０４と、絶縁トランス１０６と、整流部１０８とを含む。整流部１０２Ａ、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８の各々については、既に説明したので説明を繰返さない。
【００７２】
そして、非接触受電部３６Ａは、整流部１０２Ａとインバータ１０４との間の直流リンクにおけるノードＮ５，Ｎ６に接続される。
【００７３】
なお、この実施の形態４では、非接触受電部３６Ａに整流部１１０が設けられるので、コンダクティブ充電時に充電器３２Ｃから非接触受電部３６Ａの受電コイル３８へ電力が流れることはない。したがって、この実施の形態４では、実施の形態１〜３のようなリレーＲＹ１〜ＲＹ３は不要である。
【００７４】
この実施の形態４においては、交流電源５２からのインダクティブ充電が行なわれるとき、受電コイル３８によって受電された電力が整流部１１０によって整流され、充電器３２Ｃへ出力される。そして、非接触受電部３６Ａから充電器３２Ｃへ出力される電力は、充電器３２Ｃのインバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８によって所定の電圧に電圧変換され、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００７５】
なお、この実施の形態４では、非接触受電部３６Ａに整流部１１０が設けられることによって、受電端子３４から入力された電力が非接触受電部３６Ａの受電コイル３８へ流れることはなく、また、充電器３２Ｃの整流部１０２Ａによって、非接触受電部３６Ａの受電コイル３８によって受電された電力が受電端子３４へ流れることもない。したがって、この実施の形態４では、受電端子３４に充電電力を受けるコンダクティブ充電および受電コイル３８に充電電力を受けるインダクティブ充電を同時に実行することも可能である。
【００７６】
以上のように、この実施の形態４によれば、少ない部品追加でコンダクティブ充電とインダクティブ充電との双方を可能とすることができる。また、この実施の形態４によれば、受電コイル３８と整流部１１０とを一体的に電磁シールド可能であり、シールドの構成も簡易になる。さらに、この実施の形態４によれば、コンダクティブ充電とインダクティブ充電とを同時に実行することができ、充電時間の短縮も可能である。
【００７７】
［実施の形態５］
この実施の形態５では、非接触受電部が上記の非接触受電部３６Ａから成る場合において、電圧変換機能が備えられる構成が示される。
【００７８】
図７は、実施の形態５における充電器３２Ｄの構成を示した図である。図７を参照して、充電器３２Ｄは、図６に示した実施の形態４における充電器３２Ｃの構成において、整流部１０８に代えて整流部１０８Ｂを含み、リアクトルＬ１およびリレーＲＹ３〜ＲＹ５をさらに含む。
【００７９】
整流部１０８Ｂは、整流部１０８の構成において、一方の上下アームの各アームに設けられるスイッチング素子を含む（以下、スイッチング素子が設けられる方の上下アームを「上下アームＡＲＭ」とも称する。）。
【００８０】
リレーＲＹ３は、上下アームＡＲＭの中間ノードＮ３と絶縁トランス１０６の二次コイルとの間に配設される。リレーＲＹ４は、上下アームＡＲＭの正極側のノードＮ７と正極線ＰＬ上のノードＮ１０との間に配設される。リレーＲＹ５およびリアクトルＬ１は、ノードＮ３とノードＮ１０との間に直列に接続される。そして、ノードＮ７，Ｎ８に非接触受電部３６Ａが接続される。
【００８１】
この充電器３２Ｄにおいては、受電端子３４から充電電力が入力されるコンダクティブ充電時、充電ＥＣＵ４０（図１）からの信号に応じて、リレーＲＹ３，ＲＹ４がオンされ、リレーＲＹ５がオフされる。これにより、整流部１０２Ａ、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８Ｂによって、受電端子３４から入力される交流電力が電圧変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００８２】
また、非接触受電部３６Ａによるインダクティブ充電時は、充電ＥＣＵ４０からの信号に応じて、リレーＲＹ３，ＲＹ４がオフされ、リレーＲＹ５がオンされる。そうすると、絶縁トランス１０６と整流部１０８Ｂとが電気的に切離され、上下アームＡＲＭの中間ノードと正極線ＰＬとの間にリアクトルＬ１が電気的に接続される。これにより、図８に示されるように、上下アームＡＲＭおよびリアクトルＬ１によって降圧型のチョッパ回路が形成され、非接触受電部３６Ａから出力される直流電力が所定の電圧に変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００８３】
以上のように、この実施の形態５によれば、実施の形態４と同様の効果に加えて、インダクティブ充電時の電圧変換機能（降圧型）を高効率かつ低コストで実現することができる。
【００８４】
［実施の形態６］
実施の形態５では、整流部１０８Ｂを用いて降圧型のチョッパ回路が形成されたが、この実施の形態６では、整流部１０８Ｂを用いて昇圧型のチョッパ回路が形成される。
【００８５】
図９は、実施の形態６における充電器３２Ｅの構成を示した図である。図９を参照して、充電器３２Ｅは、図６に示した実施の形態４における充電器３２Ｃの構成において、整流部１０８に代えて整流部１０８Ｂを含み、リアクトルＬ２およびリレーＲＹ３をさらに含む。そして、上下アームＡＲＭの中間ノードＮ３と上下アームＡＲＭの負極側のノードＮ８との間に非接触受電部３６Ａが接続され、ノードＮ３と非接触受電部３６Ａとの間の電力線にリアクトルＬ２が配設される。なお、その他の構成は、既に説明したので、説明を繰返さない。
【００８６】
この充電器３２Ｅにおいては、受電端子３４から充電電力が入力されるコンダクティブ充電時は、リレーＲＹ３がオンされる。これにより、整流部１０２Ａ、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８Ｂによって、受電端子３４から入力される交流電力が電圧変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。なお、非接触受電部３６Ａには整流部１１０が設けられているので、コンダクティブ充電時に充電器３２Ｅから受電コイル３８へ電力が流れることはない。
【００８７】
また、非接触受電部３６Ａによるインダクティブ充電時は、リレーＲＹ３がオフされる。そうすると、絶縁トランス１０６と整流部１０８Ｂとが電気的に切離される。これにより、図１０に示されるように、上下アームＡＲＭおよびリアクトルＬ２によって昇圧型のチョッパ回路が形成され、非接触受電部３６Ａから出力される直流電力が所定の電圧に変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００８８】
以上のように、この実施の形態６によれば、実施の形態４と同様の効果に加えて、インダクティブ充電時の電圧変換機能（昇圧型）を高効率かつ低コストで実現することができる。
【００８９】
［実施の形態７］
実施の形態５では、リアクトルＬ１を別途設けることによってインダクティブ充電時に降圧型のチョッパ回路が形成されたが、この実施の形態７では、リアクトルＬ１を別途設けることなく絶縁トランス１０６の二次コイルがチョッパ回路のリアクトルとして流用される。
【００９０】
図１１は、実施の形態７における充電器３２Ｆの構成を示した図である。図１１を参照して、充電器３２Ｆは、図７に示した実施の形態５における充電器３２Ｄの構成において、リアクトルＬ１を含まず、リレーＲＹ３，ＲＹ５に代えてリレーＲＹ６，ＲＹ７を含む。
【００９１】
リレーＲＹ６は、整流部１０８Ｂの上下アームＡＲＭと異なる方の上下アームの中間ノードＮ４と絶縁トランス１０６の二次コイルとの間に配設される。リレーＲＹ７は、絶縁トランス１０６の二次コイルとリレーＲＹ６との接続点であるノードＮ９と正極線ＰＬ上のノードＮ１０との間に配設される。なお、充電器３２Ｆのその他の構成は、充電器３２Ｄと同じである。
【００９２】
この充電器３２Ｆにおいては、受電端子３４から充電電力が入力されるコンダクティブ充電時、充電ＥＣＵ４０（図１）からの信号に応じて、リレーＲＹ４，ＲＹ６がオンされ、リレーＲＹ７がオフされる。これにより、整流部１０２Ａ、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８Ｂによって、受電端子３４から入力される交流電力が電圧変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００９３】
一方、非接触受電部３６Ａによるインダクティブ充電時は、充電ＥＣＵ４０からの信号に応じて、リレーＲＹ４，ＲＹ６がオフされ、リレーＲＹ７がオンされる。これにより、上下アームＡＲＭおよび絶縁トランス１０６の二次コイルによって降圧型のチョッパ回路が形成され、非接触受電部３６Ａから出力される直流電力が所定の電圧に変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００９４】
以上のように、この実施の形態７によれば、リアクトルを別途設けることなく、インダクティブ充電時の電圧変換機能（降圧型）を高効率かつ低コストで実現できる。
【００９５】
［実施の形態８］
実施の形態６では、リアクトルＬ２を別途設けることによってインダクティブ充電時に昇圧型のチョッパ回路が形成されたが、この実施の形態８では、リアクトルＬ２を別途設けることなく絶縁トランス１０６の二次コイルがチョッパ回路のリアクトルとして流用される。
【００９６】
図１２は、実施の形態８における充電器３２Ｇの構成を示した図である。図１２を参照して、充電器３２Ｇは、図９に示した実施の形態６における充電器３２Ｅの構成において、リアクトルＬ２を含まず、リレーＲＹ３に代えてリレーＲＹ６を含む。そして、ノードＮ８，Ｎ９に非接触受電部３６Ａが接続される。なお、充電器３２Ｇのその他の構成は、充電器３２Ｅと同じである。
【００９７】
この充電器３２Ｇにおいては、受電端子３４から充電電力が入力されるコンダクティブ充電時、充電ＥＣＵ４０（図１）からの信号に応じてリレーＲＹ６がオンされる。これにより、整流部１０２Ａ、インバータ１０４、絶縁トランス１０６および整流部１０８Ｂによって、受電端子３４から入力される交流電力が電圧変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００９８】
一方、非接触受電部３６Ａによるインダクティブ充電時は、充電ＥＣＵ４０からの信号に応じてリレーＲＹ６がオフされる。これにより、絶縁トランス１０６の二次コイルと上下アームＡＲＭとによって昇圧型のチョッパ回路が形成され、非接触受電部３６Ａから出力される直流電力が所定の電圧に変換されて正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力される。
【００９９】
以上のように、この実施の形態８によれば、リアクトルを別途設けることなく、インダクティブ充電時の電圧変換機能（昇圧型）を高効率かつ低コストで実現できる。
【０１００】
［実施の形態９］
図１３は、実施の形態９における充電器３２Ｈの構成を示した図である。図１３を参照して、充電器３２Ｈは、図７に示した実施の形態５における充電器３２Ｄの構成において、整流部１０２Ａ，１０８Ｂに代えてそれぞれインバータ１０２Ｂ，１０８Ｃを含む。
【０１０１】
インバータ１０２Ｂ，１０８Ｃは、インバータ１０４と同様にフルブリッジ回路から成る。そして、インバータ１０２Ｂは、充電ＥＣＵ４０（図１）からの信号に応じて、受電端子３４から入力される交流電力を直流に変換してインバータ１０４へ出力することができ、また、インバータ１０４から受ける直流電力を交流に変換して受電端子３４へ出力することができる。
【０１０２】
インバータ１０８Ｃも、充電ＥＣＵ４０からの信号に応じて、絶縁トランス１０６から受ける交流電力を直流に変換して正極線ＰＬおよび負極線ＮＬへ出力することができ、また、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬから受ける直流電力を交流に変換して絶縁トランス１０６へ出力することができる。
【０１０３】
すなわち、この充電器３２Ｈは、受電端子３４と正極線ＰＬおよび負極線ＮＬとの間で双方向に電力変換が可能であり、受電端子３４から充電電力が入力されるコンダクティブ充電および非接触受電部３６Ａを用いたインダクティブ充電（降圧型）が可能であるとともに、受電端子３４から車両外部の電気負荷へ給電することもできる。
【０１０４】
この実施の形態９によれば、実施の形態４と同様の効果に加えて、インダクティブ充電時の電圧変換機能（降圧型）を高効率かつ低コストで実現することができ、さらに、受電端子３４から車両外部の電気負荷へ電力を供給することもできる。
【０１０５】
［実施の形態１０］
図１４は、実施の形態１０における充電器３２Ｉの構成を示した図である。図１４を参照して、充電器３２Ｉは、図９に示した実施の形態６における充電器３２Ｅの構成において、整流部１０２Ａ，１０８Ｂに代えてそれぞれインバータ１０２Ｂ，１０８Ｃを含む。インバータ１０２Ｂ，１０８Ｃについては、既に説明したとおりである。
【０１０６】
この充電器３２Ｉも、受電端子３４と正極線ＰＬおよび負極線ＮＬとの間で双方向に電力変換が可能であり、受電端子３４から充電電力が入力されるコンダクティブ充電および非接触受電部３６Ａを用いたインダクティブ充電（昇圧型）が可能であるとともに、受電端子３４から車両外部の電気負荷へ給電することもできる。
【０１０７】
この実施の形態１０によれば、実施の形態４と同様の効果に加えて、インダクティブ充電時の電圧変換機能（昇圧型）を高効率かつ低コストで実現することができ、さらに、受電端子３４から車両外部の電気負荷へ電力を供給することもできる。
【０１０８】
なお、上記の各実施の形態においては、車両１は、コンバータ２４を備え、コンバータ２４とシステムメインリレー（ＳＭＲ）２８との間に充電器３２（３２Ａ〜３２Ｉ）およびＤＣ／ＤＣコンバータ４２が接続されるものとしたが、図１５に示すように、コンバータ２４を備えない車両１Ａについても本願発明は適用可能である。
【０１０９】
また、上記においては、非接触受電部３６，３６Ａの受電形態の一例として図３において共鳴法を説明したが、この発明は、非接触受電部３６，３６Ａの受電形態が共鳴法のものに限定されるものではなく、たとえば電磁誘導であってもよい。
【０１１０】
さらに、実施の形態４を除く各実施の形態においては、充電器に含まれる２つの整流部のうち高周波整流特性が優れた方に非接触受電部３６（または３６Ａ）を接続するものとしたが、この発明は、充電器に含まれる２つの整流部に高周波整流特性の差がない充電器にも適用可能である。
【０１１１】
また、受電端子３４から車両外部の電気負荷へ給電可能な実施の形態９，１０は、それぞれ実施の形態５，６に対応するものであるが、その他の実施の形態についても、充電器の整流部をインバータに置換えることによって、受電端子３４から車両外部の電気負荷へ給電可能とすることができる。
【０１１２】
また、上記の各実施の形態においては、充電器は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬに接続されるものとしたが、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続されてもよい。
【０１１３】
また、上記の各実施の形態においては、車両１（または１Ａ）として、動力分割装置１６によりエンジン１０の動力を分割して駆動輪１８とモータジェネレータ１２とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータ１２を駆動するためにのみエンジン１０を用い、モータジェネレータ１４でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車や、エンジン１０が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車などにもこの発明は適用可能である。
【０１１４】
また、この発明は、エンジン１０を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、直流電源として蓄電装置２６に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。
【０１１５】
なお、上記において、整流部１０２，１０２Ａ，１０２Ｂは、この発明における「第１の整流部」に対応し、整流部１０８，１０８Ａ〜１０８Ｃは、この発明における「第２の整流部」に対応する。また、トランス１０９は、この発明における「電圧変換器」に対応し、整流部１１０は、この発明における「第３の整流部」に対応する。
【０１１６】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１Ａ  車両、１０  エンジン、１２，１４  モータジェネレータ、１６  動力分割装置、１８  駆動輪、２０，２２  インバータ、２４  コンバータ、２６  蓄電装置、２８  システムメインリレー、３０  ＭＧ−ＥＣＵ、３２，３２Ａ〜３２Ｉ  充電器、３４  受電端子、３６，３６Ａ  非接触受電部、３８  受電コイル、３８−１  二次自己共振コイル、３８−２  二次コイル、４０  充電ＥＣＵ、４２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、４４  補機、５０，５２  交流電源、５４  送電コイル、５４−１  一次自己共振コイル、５４−２  一次コイル、５６  負荷、１０２，１０２Ａ，１０８，１０８Ａ，１０８Ｂ，１１０  整流部、１０４，１０２Ｂ，１０８Ｃ  インバータ、１０６  絶縁トランス、１０９  トランス、１１２  電磁シールド材、ＰＬ  正極線、ＮＬ  負極線、ＭＰＬ  主正母線、ＭＮＬ  主負母線、ＲＹ１〜ＲＹ７  リレー、Ｎ１〜Ｎ１１  ノード、ＡＲＭ  上下アーム、Ｌ１，Ｌ２  リアクトル。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された蓄電装置（２６）を車両外部の交流電源から充電するための車両用充電装置であって、
前記交流電源に電気的に接続可能に構成された受電端子（３４）と、
前記受電端子から入力される交流電力を所定の直流電圧に変換するように構成された充電器（３２，３２Ａ〜３２Ｉ）と、
前記交流電源の送電部と磁気的に結合することによって前記交流電源から非接触で受電するように構成された非接触受電部（３６，３６Ａ）とを備え、
前記非接触受電部は、前記充電器の電力変換回路に接続される、車両用充電装置。
【請求項２】
前記充電器（３２，３２Ａ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２，１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８，１０８Ａ）とを含み、
前記非接触受電部（３６）は、前記第１および第２の整流部のいずれかに接続される、請求項１に記載の車両用充電装置。
【請求項３】
前記第１および第２の整流部の一方の整流部は、他方の整流部を構成する整流素子よりも高周波整流特性が優れた整流素子から成り、
前記非接触受電部は、前記一方の整流部に接続される、請求項２に記載の車両用充電装置。
【請求項４】
前記非接触受電部は、前記第２の整流部に接続され、
前記車両用充電装置は、前記非接触受電部と前記第２の整流部との間に設けられる電圧変換器（１０９）をさらに備える、請求項２に記載の車両用充電装置。
【請求項５】
前記充電器（３２Ｃ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第１の整流部と前記インバータとの間に前記第３の整流部が接続される、請求項１に記載の車両用充電装置。
【請求項６】
前記充電器（３２Ｄ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器は、前記第１の上下アームの中間点と前記正極出力線との間に接続されるリアクトル（Ｌ１）をさらに含み、
前記充電器の正極出力線および負極出力線に前記第３の整流部が接続される、請求項１に記載の車両用充電装置。
【請求項７】
前記充電器（３２Ｅ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器は、前記第３の整流部の一方の出力端と前記第１の上下アームの中間点との間に接続されるリアクトル（Ｌ２）をさらに含み、
前記充電器の負極出力線に前記第３の整流部の他方の出力端が接続される、請求項１に記載の車両用充電装置。
【請求項８】
前記充電器（３２Ｆ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器の正極出力線および負極出力線に前記第３の整流部が接続され、
前記充電器は、前記非接触受電部が充電に用いられるとき、前記絶縁トランスの二次コイルと前記第２の上下アームの中間点との電気的接続を切離して前記二次コイルを前記正極出力線に電気的に接続するための切替装置（ＲＹ６，ＲＹ７）をさらに備える、請求項１に記載の車両用充電装置。
【請求項９】
前記充電器（３２Ｇ）は、
前記受電端子から入力される交流電力を整流可能に構成された第１の整流部（１０２Ａ）と、
前記第１の整流部に接続されるインバータ（１０４）と、
前記インバータに接続される絶縁トランス（１０６）と、
前記絶縁トランスの出力を整流するように構成された第２の整流部（１０８Ｂ）とを含み、
前記非接触受電部（３６Ａ）は、
前記送電部に設けられる送電コイルと磁気的に結合するように構成された受電コイル（３８）と、
前記受電コイルの出力を整流するように構成された第３の整流部（１１０）とを含み、
前記第２の整流部は、前記充電器の正極出力線（ＰＬ）と負極出力線（ＮＬ）との間に並列に接続される第１および第２の上下アームを含み、
前記第１の上下アーム（ＡＲＭ）の各アームは、スイッチング素子を含み、
前記絶縁トランスの二次コイルは、前記第１の上下アームの中間点と前記第２の上下アームの中間点との間に接続され、
前記充電器は、前記非接触受電部が充電に用いられるとき、前記絶縁トランスの二次コイルと前記第２の上下アームの中間点との電気的接続を切離して前記二次コイルを前記第３の整流部の一方の出力端に電気的に接続するための切替装置（ＲＹ６）をさらに備え、
前記充電器の負極出力線に前記第３の整流部の他方の出力端が接続される、請求項１に記載の車両用充電装置。
【請求項１０】
前記非接触受電部（３６Ａ）は、前記受電コイルおよび前記第３の整流部を一体的に電磁シールドするための電磁シールド材（１１２）をさらに含む、請求項５から９のいずれかに記載の車両用充電装置。
【国際調査報告】
2010131348.tif 000018
2010131348.tif 000019
2010131348.tif 000020
2010131348.tif 000021