(57)【要約】【課題】送電装置から非接触で受電する受電装置において、フィルタ回路の部品の共用化を図り、かつ、フィルタ回路を設けることによるシステム特性の変化を抑制する。【解決手段】フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流部２００との間に設けられ、インダクタ１５４，１５８とキャパシタ１５２，１５６とを含む４次ＬＣフィルタによって構成される。インダクタ１５４，１５８のインダクタンスは互いに等しく、キャパシタ１５２，１５６のキャパシタンスは互いに等しい。キャパシタ１５２，１５６のキャパシタンスは、インダクタ１５４，１５８のインダクタンスをＬとし、かつ、伝送電力の周波数をｆとした場合に、Ｃ≒２／（Ｌ×（２πｆ）2）に設定される。【選択図】図４
2015065756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置から出力される電力を非接触で受電するための受電部と、
前記受電部により受電された電力を整流する整流部と、
前記受電部と前記整流部との間に設けられるフィルタ回路とを備え、
前記フィルタ回路は、
前記受電部と前記整流部との間に接続される電力線対の少なくとも一方に設けられる第１および第２のインダクタと、
各々が前記電力線対間に接続され、前記受電部と前記整流部との間において前記第１および第２のインダクタと交互に設けられる第１および第２のキャパシタとを含み、
前記第１のインダクタのインダクタンスは、前記第２のインダクタのインダクタンスと等しく、
前記第１のキャパシタのキャパシタンスは、前記第２のキャパシタのキャパシタンスと等しく、
前記キャパシタンスは、前記インダクタンスをＬとし、かつ、前記電力の周波数をｆとした場合に、Ｃ≒２／（Ｌ×（２πｆ）2）に設定される、受電装置。
【請求項２】
Ｃ０＝２／（Ｌ×（２πｆ）2）とした場合に、前記キャパシタンスは、０．９×Ｃ０＜Ｃ＜１．１×Ｃ０の範囲に設定される、請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記受電部は、
受電コイルと、
前記受電コイルに直列に接続される直列キャパシタとを含み、
前記第１および第２のインダクタならびに前記第１および第２のキャパシタは、前記受電部側から、前記第１のキャパシタ、前記第１のインダクタ、前記第２のキャパシタ、前記第２のインダクタの順に設けられる、請求項１または２に記載の受電装置。
【請求項４】
前記受電部は、
受電コイルと、
前記受電コイルに並列に接続される並列キャパシタとを含み、
前記第１および第２のインダクタならびに前記第１および第２のキャパシタは、前記受電部側から、前記第１のインダクタ、前記第１のキャパシタ、前記第２のインダクタ、前記第２のキャパシタの順に設けられる、請求項１または２に記載の受電装置。
【請求項５】
前記受電部は、
受電コイルと、
前記受電コイルに直列に接続される直列キャパシタとを含み、
前記整流部は、コンデンサインプット型整流回路を含む、請求項１または２に記載の受電装置。
【請求項６】
前記受電部は、
受電コイルと、
前記受電コイルに並列に接続される並列キャパシタとを含み、
前記整流部は、チョークインプット型整流回路を含む、請求項１または２に記載の受電装置。
【請求項７】
交流電源と、
前記交流電源から電力の供給を受けて受電装置へ非接触で送電するための送電部と、
前記交流電源と前記送電部との間に設けられるフィルタ回路とを備え、
前記フィルタ回路は、
前記交流電源と前記送電部との間に接続される電力線対の少なくとも一方に設けられる第１および第２のインダクタと、
各々が前記電力線対間に接続され、前記交流電源と前記送電部との間において前記第１および第２のインダクタと交互に設けられる第１および第２のキャパシタとを含み、
前記第１のインダクタのインダクタンスは、前記第２のインダクタのインダクタンスと等しく、
前記第１のキャパシタのキャパシタンスは、前記第２のキャパシタのキャパシタンスと等しく、
前記キャパシタンスは、前記インダクタンスをＬとし、かつ、前記交流電源の周波数をｆとした場合に、Ｃ≒２／（Ｌ×（２πｆ）2）に設定される、送電装置。
【請求項８】
Ｃ０＝２／（Ｌ×（２πｆ）2）とした場合に、前記キャパシタンスは、０．９×Ｃ０＜Ｃ＜１．１×Ｃ０の範囲に設定される、請求項７に記載の送電装置。
【請求項９】
前記交流電源は、矩形波電圧を出力するインバータを含み、
前記第１および第２のインダクタならびに前記第１および第２のキャパシタは、前記交流電源側から、前記第１のインダクタ、前記第１のキャパシタ、前記第２のインダクタ、前記第２のキャパシタの順に設けられる、請求項７または８に記載の送電装置。
【請求項１０】
前記送電部は、
送電コイルと、
前記送電コイルに並列に接続される並列キャパシタとを含み、
前記第１および第２のインダクタならびに前記第１および第２のキャパシタは、前記交流電源側から、前記第１のキャパシタ、前記第１のインダクタ、前記第２のキャパシタ、前記第２のインダクタの順に設けられ、
前記交流電源は、電流形インバータを含む、請求項７または８に記載の送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受電装置および送電装置に関し、特に、送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムに用いられる受電装置および送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触で電力を伝送する非接触電力伝送が注目されている。特開２００２−４９４２８号公報（特許文献１）は、そのような非接触電力伝送を実現する非接触給電装置に用いられるイミタンス変換器を開示する。このイミタンス変換器は、第１および第２リアクトルと、第１および第２キャパシタとから成る４次フィルタによって構成される。第１および第２リアクトルは、それぞれ第１のインダクタンスｐＬ（０＜ｐ＜１）および第２のインダクタンスＬを有する。第１および第２キャパシタは、それぞれ第１のキャパシタンスＣおよび第２のキャパシタンス（１−ｐ）Ｃを有する。
【０００３】
このイミタンス変換器によれば、共振周波数ｆｒの高調波を抑制することができ、さらに、共振周波数ｆｒが変化しても出力電流および出力電圧の変化を抑制することができるとされる（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２００２−４９４２８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献５】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献６】特開２０１３−１２６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のイミタンス変換器（フィルタ回路）では、第１リアクトルのインダクタンスと第２リアクトルのインダクタンスとが異なり、また、第１キャパシタのキャパシタンスと第２キャパシタのキャパシタンスとが異なるので、部品の共用化ができない。
【０００６】
また、上記のイミタンス変換器（フィルタ回路）は、Ｌ，Ｃの変更や負荷状態の変化に対して変換器の電流・電圧利得が変化するので、イミタンス変換器を設けることによって非接触給電装置のシステム特性が変化し、システム設計を変更する必要性が生じ得る。
【０００７】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、送電装置から非接触で受電する受電装置において、フィルタ回路の部品の共用化を図り、かつ、フィルタ回路を設けることによるシステム特性の変化を抑制することである。
【０００８】
また、この発明の別の目的は、受電装置へ非接触で送電する送電装置において、フィルタ回路の部品の共用化を図り、かつ、フィルタ回路を設けることによるシステム特性の変化を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、受電装置は、受電部と、整流部と、フィルタ回路とを備える。受電部は、送電装置から出力される電力を非接触で受電する。整流部は、受電部により受電された電力を整流する。フィルタ回路は、受電部と整流部との間に設けられる。フィルタ回路は、第１および第２のインダクタと、第１および第２のキャパシタとを含む。第１および第２のインダクタは、受電部と整流部との間に接続される電力線対の少なくとも一方に設けられる。第１および第２のキャパシタは、各々が電力線対間に接続され、受電部と整流部との間において第１および第２のインダクタと交互に設けられる。第１のインダクタのインダクタンスは、第２のインダクタのインダクタンスと等しい。第１のキャパシタのキャパシタンスは、第２のキャパシタのキャパシタンスと等しい。そして、キャパシタンスは、インダクタンスをＬとし、かつ、電力の周波数をｆとした場合に、Ｃ≒２／（Ｌ×（２πｆ）2）に設定される。
【００１０】
この受電装置においては、第１のインダクタのインダクタンスは、第２のインダクタのインダクタンスと等しく、第１のキャパシタのキャパシタンスは、第２のキャパシタのキャパシタンスと等しいので、第１および第２のインダクタを共用することができ、第１および第２のキャパシタを共用することができる。また、第１および第２のキャパシタのキャパシタンスＣを上記のように設定することにより、フィルタ回路は、基本波（周波数ｆ）に対しては、電流・電圧利得が１となり、基本波よりも高い周波数の波（高調波など）に対しては、通常のＬＣフィルタとして機能する。したがって、この受電装置によれば、フィルタ回路の部品の共用化を図り、かつ、フィルタ回路を設けることによるシステム特性の変化を抑制することができる。
【００１１】
好ましくは、Ｃ０＝２／（Ｌ×（２πｆ）2）とした場合に、キャパシタンスは、０．９×Ｃ０＜Ｃ＜１．１×Ｃ０の範囲に設定される。
【００１２】
実際のシステムにおいては、周波数ｆやフィルタ回路を構成する部品のばらつきが存在する。この受電装置によれば、第１および第２のキャパシタのキャパシタンスＣを上記の範囲に設定することによって、電流・電圧利得は１から乖離するものの、フィルタ回路の効率の大幅な低下を回避することができる。
【００１３】
好ましくは、受電部は、受電コイルと、受電コイルに直列に接続される直列キャパシタとを含む。第１および第２のインダクタならびに第１および第２のキャパシタは、受電部側から、第１のキャパシタ、第１のインダクタ、第２のキャパシタ、第２のインダクタの順に設けられる。
【００１４】
受電部が直列キャパシタを含む構成においては、フィルタ回路の初段（受電部に最も近い位置）にインダクタを設けると、そのインダクタのインダクタンスにより受電部の共振状態が影響を受ける。この受電装置によれば、フィルタ回路の初段には第１のキャパシタが設けられるので、フィルタ回路による受電部の共振状態への影響を回避することができる。
【００１５】
また、好ましくは、受電部は、受電コイルと、受電コイルに並列に接続される並列キャパシタとを含む。第１および第２のインダクタならびに第１および第２のキャパシタは、受電部側から、第１のインダクタ、第１のキャパシタ、第２のインダクタ、第２のキャパシタの順に設けられる。
【００１６】
受電部が並列キャパシタを含む構成においては、フィルタ回路の初段にキャパシタを設けると、そのキャパシタのキャパシタンスにより受電部の共振状態が影響を受ける。この受電装置によれば、フィルタ回路の初段には第１のインダクタが設けられるので、フィルタ回路による受電部の共振状態への影響を回避することができる。
【００１７】
好ましくは、受電部は、受電コイルと、受電コイルに直列に接続される直列キャパシタとを含む。整流部は、コンデンサインプット型整流回路を含む。
【００１８】
受電部が直列キャパシタを含む構成においては、受電部は整流部に対して電流源となる。このような場合に、電流変化を妨げるチョークコイルを整流回路の直後に設けると、入力電流が歪み、力率が低下する。この受電装置によれば、整流部は、整流回路の直後にチョークコイルを設けないコンデンサインプット型整流回路を含むので、力率低下を抑制することができる。
【００１９】
また、好ましくは、受電部は、受電コイルと、受電コイルに並列に接続される並列キャパシタとを含む。整流部は、チョークインプット型整流回路を含む。
【００２０】
受電部が並列キャパシタを含む構成においては、受電部は整流部に対して電圧源となる。このような場合に、電流変化を妨げるチョークコイルを整流回路の直後に設けないと、電流がパルス状となり、力率が低下する。この受電装置によれば、整流部は、整流回路の直後にチョークコイルが設けられるチョークインプット型整流回路を含むので、力率低下を抑制することができる。
【００２１】
また、この発明によれば、送電装置は、交流電源と、送電部と、フィルタ回路とを備える。送電部は、交流電源から電力の供給を受けて受電装置へ非接触で送電する。フィルタ回路は、交流電源と送電部との間に設けられる。フィルタ回路は、第１および第２のインダクタと、第１および第２のキャパシタとを含む。第１および第２のインダクタは、交流電源と送電部との間に接続される電力線対の少なくとも一方に設けられる。第１および第２のキャパシタは、各々が電力線対間に接続され、交流電源と送電部との間において第１および第２のインダクタと交互に設けられる。第１のインダクタのインダクタンスは、第２のインダクタのインダクタンスと等しい。第１のキャパシタのキャパシタンスは、第２のキャパシタのキャパシタンスと等しい。そして、キャパシタンスは、インダクタンスをＬとし、かつ、交流電源の周波数をｆとした場合に、Ｃ≒２／（Ｌ×（２πｆ）2）に設定される。
【００２２】
この送電装置においては、第１のインダクタのインダクタンスは、第２のインダクタのインダクタンスと等しく、第１のキャパシタのキャパシタンスは、第２のキャパシタのキャパシタンスと等しいので、第１および第２のインダクタを共用することができ、第１および第２のキャパシタを共用することができる。また、第１および第２のキャパシタのキャパシタンスＣを上記のように設定することにより、フィルタ回路は、基本波（周波数ｆ）に対しては、電流・電圧利得が１となり、基本波よりも高い周波数の波（高調波など）に対しては、通常のＬＣフィルタとして機能する。したがって、この送電装置によれば、フィルタ回路の部品の共用化を図り、かつ、フィルタ回路を設けることによるシステム特性の変化を抑制することができる。
【００２３】
好ましくは、Ｃ０＝２／（Ｌ×（２πｆ）2）とした場合に、キャパシタンスは、０．９×Ｃ０＜Ｃ＜１．１×Ｃ０の範囲に設定される。
【００２４】
この送電装置によれば、第１および第２のキャパシタのキャパシタンスＣを上記の範囲に設定することによって、電流・電圧利得は１から乖離するものの、フィルタ回路の効率の大幅な低下を回避することができる。
【００２５】
好ましくは、交流電源は、矩形波電圧を出力するインバータを含む。第１および第２のインダクタならびに第１および第２のキャパシタは、交流電源側から、第１のインダクタ、第１のキャパシタ、第２のインダクタ、第２のキャパシタの順に設けられる。
【００２６】
矩形波電圧を出力するインバータに対して、フィルタ回路の初段（受電部に最も近い位置）にキャパシタを設けると、キャパシタにパルス状の大電流が流れる。この送電装置によれば、フィルタ回路の初段には第１のインダクタが設けられるので、上記のような大電流が流れるのを抑制することができる。
【００２７】
好ましくは、送電部は、送電コイルと、送電コイルに並列に接続される並列キャパシタとを含む。第１および第２のインダクタならびに第１および第２のキャパシタは、交流電源側から、第１のキャパシタ、第１のインダクタ、第２のキャパシタ、第２のインダクタの順に設けられる。交流電源は、電流形インバータを含む。
【００２８】
送電部が並列キャパシタを含む構成においては、フィルタ回路の最終段（送電部に最も近い位置）にキャパシタを設けると、そのキャパシタのキャパシタンスにより送電部の共振状態が影響を受ける。この送電装置によれば、フィルタ回路の最終段には第２のインダクタが設けられるので、フィルタ回路による送電部の共振状態への影響を回避することができる。一方、フィルタ回路の初段には第１のキャパシタが設けられるところ、矩形波電圧を出力するインバータによって交流電源を構成すると、上述のように交流電源から第１のキャパシタへ大電流が流れる。この送電装置によれば、交流電源は電流形インバータを含むので、交流電源からフィルタ回路の第１のキャパシタへ大電流が流れるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、フィルタ回路の部品の共用化を図り、かつ、フィルタ回路を設けることによるシステム特性の変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施の形態１による電力伝送システムの全体構成図である。
【図２】車両１０を側方から見たときの受電部の配置を示した図である。
【図３】車両１０を上方から見たときの受電部の配置を示した図である。
【図４】図１に示す電力伝送システムの構成をより詳細に示す回路図である。
【図５】基本波に対するフィルタ回路の等価回路を示した図である。
【図６】図４に示す整流部の回路図である。
【図７】図４に示す電源部の回路図である。
【図８】電圧形インバータの出力波形を示した図である。
【図９】車両に設けられるフィルタ回路の変形例を示した図である。
【図１０】送電装置に設けられるフィルタ回路の変形例を示した図である。
【図１１】実施の形態２における電力伝送システムの回路図である。
【図１２】図１１に示す整流部の回路図である。
【図１３】実施の形態３における電力伝送システムの回路図である。
【図１４】図１３に示す電源部の回路図である。
【図１５】整流部の変形例を示した図である。
【図１６】電力伝送部の変形例を示した図である。
【図１７】電力伝送部の他の変形例を示した図である。
【図１８】電力伝送部のさらに他の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電力伝送システムの全体構成図である。図１を参照して、実施の形態１による電力伝送システムは、車両１０と、送電装置２０とを備える。車両１０は、受電部１００と、フィルタ回路１５０と、整流部２００と、蓄電装置３００と、動力生成装置４００と、車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）５００とを含む。
【００３３】
受電部１００は、送電装置２０の送電部７００（後述）から出力される電力（交流）を非接触で受電するためのコイルを含む。受電部１００は、受電した電力を整流部２００へ出力する。この実施の形態１では、図２および図３に示されるように、送電装置２０が地表または地中に設けられるものとし、受電部１００は、車体前方寄りの車体下部に設けられるものとする。
【００３４】
なお、受電部１００の配置箇所はこれに限定されるものではない。たとえば、車体後方寄りの車体下部に設けてもよいし、仮に送電装置２０が車両上方に設けられる場合には、受電部１００を車体上部に設けてもよい。受電部１００の詳細な構成については、後ほど説明する。
【００３５】
整流部２００は、受電部１００によって受電された交流電力を整流して蓄電装置３００へ出力する。フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流部２００との間に設けられ、送電装置２０からの受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路１５０は、２つのインダクタおよび２つのキャパシタを含む４次ＬＣフィルタによって構成される。フィルタ回路１５０の詳細な構成については、後ほど説明する。
【００３６】
蓄電装置３００は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池によって構成される。蓄電装置３００の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置３００は、整流部２００から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置４００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置３００は、その蓄えられた電力を動力生成装置４００へ供給する。なお、蓄電装置３００として大容量のキャパシタも採用可能である。特に図示しないが、整流部２００と蓄電装置３００との間に、整流部２００の出力電圧を調整するＤＣ−ＤＣコンバータを設けてもよい。
【００３７】
動力生成装置４００は、蓄電装置３００に蓄えられる電力を用いて車両１０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置４００は、たとえば、蓄電装置３００から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置４００は、蓄電装置３００を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。
【００３８】
車両ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１０における各機器の制御を行なう。一例として、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の走行制御や、蓄電装置３００の充電制御を実行する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００３９】
なお、整流部２００と蓄電装置３００との間には、リレー２１０が設けられる。リレー２１０は、送電装置２０による蓄電装置３００の充電時に車両ＥＣＵ５００によってオンされる。また、蓄電装置３００と動力生成装置４００との間には、システムメインリレー（ＳＭＲ）３１０が設けられる。ＳＭＲ３１０は、動力生成装置４００の起動が要求されると、車両ＥＣＵ５００によってオンされる。
【００４０】
なお、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による蓄電装置３００の充電時には、通信装置５１０を用いて送電装置２０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を送電装置２０とやり取りする。
【００４１】
送電装置２０は、電源部６００と、フィルタ回路６１０と、送電部７００と、電源ＥＣＵ８００とを含む。電源部６００は、商用系統電源等の外部電源９００から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。
【００４２】
送電部７００は、車両１０の受電部１００へ非接触で送電するためのコイルを含む。送電部７００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００から受け、送電部７００の周囲に生成される電磁界を介して、車両１０の受電部１００へ非接触で送電する。送電部７００の詳細な構成については、後ほど説明する。
【００４３】
フィルタ回路６１０は、電源部６００と送電部７００との間に設けられ、電源部６００から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路６１０は、２つのインダクタおよび２つのキャパシタを含む４次ＬＣフィルタによって構成される。フィルタ回路６１０の詳細な構成については、後ほど説明する。
【００４４】
電源ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、送電装置２０における各機器の制御を行なう。一例として、電源ＥＣＵ８００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００が生成するように、電源部６００のスイッチング制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００４５】
なお、電源ＥＣＵ８００は、車両１０への送電時には、通信装置８１０を用いて車両１０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を車両１０とやり取りする。
【００４６】
送電装置２０において、電源部６００からフィルタ回路６１０を介して送電部７００へ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部７００および車両１０の受電部１００の各々は、コイルとキャパシタとを含み（後述）、伝送周波数において共振するように設計されている。送電部７００および受電部１００の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。
【００４７】
電源部６００からフィルタ回路６１０を介して送電部７００へ交流電力が供給されると、送電部７００のコイルと、受電部１００のコイルとの間に形成される電磁界を通じて、送電部７００から受電部１００へエネルギ（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギ（電力）は、フィルタ回路１５０および整流部２００を介して蓄電装置３００へ供給される。
【００４８】
なお、特に図示しないが、送電装置２０において、送電部７００と電源部６００との間（たとえば送電部７００とフィルタ回路６１０との間）に絶縁トランスを設けてもよい。また、車両１０においても、受電部１００と整流部２００との間（たとえば受電部１００とフィルタ回路１５０との間）に絶縁トランスを設けてもよい。
【００４９】
図４は、図１に示した電力伝送システムの構成をより詳細に示す回路図である。図４を参照して、車両１０における受電部１００は、コイル１１０と、キャパシタ１２０とを含む。キャパシタ１２０は、コイル１１０に直列に接続されてコイル１１０と共振回路を形成する。キャパシタ１２０は、受電部１００の共振周波数を調整するために設けられる。
【００５０】
フィルタ回路１５０は、キャパシタ１５２，１５６と、インダクタ１５４，１５８とを含む。インダクタ１５４，１５８は、受電部１００と整流部２００との間の電力線対の一方に設けられ、この実施の形態１では、インダクタ１５４，１５８は、端子Ｔ１，Ｔ３間において直列に接続される。キャパシタ１５２は、インダクタ１５４よりも受電部１００側において電力線対間に接続される。キャパシタ１５６は、インダクタ１５４，１５８間において電力線対間に接続される。すなわち、キャパシタ１５２，１５６およびインダクタ１５４，１５８は、受電部１００側から、キャパシタ１５２、インダクタ１５４、キャパシタ１５６、インダクタ１５８の順に設けられる。
【００５１】
このフィルタ回路１５０においては、インダクタ１５４のインダクタンスは、インダクタ１５８のインダクタンスと等しい。また、キャパシタ１５２のキャパシタンスは、キャパシタ１５６のキャパシタンスと等しい。そして、キャパシタ１５２，１５６のキャパシタンスＣｆ２は、以下の式（１）で示される値に設定される。
【００５２】
【数１】
2015065756.tif 000003
【００５３】
ここで、Ｌｆ２はインダクタ１５４，１５８のインダクタンスであり、ｆ０は送電装置２０から車両１０へ伝送される電力の周波数（送電装置２０の電源部６００により生成される電力の周波数に相当する。）である。なお、角周波数ω０＝２πｆ０である。
【００５４】
式（１）に基づいてキャパシタ１５２，１５６のキャパシタンスＣｆ２を設定することで、フィルタ回路１５０は、周波数ｆ０の基本波に対しては、電圧・電流利得が１となり、周波数ｆ０よりも高い周波数（高調波など）に対しては、通常の４次ＬＣフィルタとして機能する。以下、この点について説明する。
【００５５】
フィルタ回路１５０の入力電圧（端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧）をＶｆｉｎ２とし、その周波数をｆ（角周波数ω＝２πｆ）とし、フィルタ回路１５０の出力電圧（端子Ｔ３，Ｔ４間の電圧）をＶｆｏｕｔ２とすると、入力電圧Ｖｆｉｎ２と出力電圧Ｖｆｏｕｔ２との関係は、以下の式（２）によって示される。
【００５６】
【数２】
2015065756.tif 000004
【００５７】
式（１）を式（２）に代入すると、以下の式（３）が得られる。
【００５８】
【数３】
2015065756.tif 000005
【００５９】
式（３）においてω＝ω０とすると、以下の式（４）が得られる。
【００６０】
【数４】
2015065756.tif 000006
【００６１】
式（４）から、フィルタ回路１５０は、周波数ｆ０の基本波に対しては、図５に示されるように巻数比が１の理想トランスと等価になり、電圧および電流ともに利得は１となる。一方、周波数ｆ０よりも高い周波数に対しては、フィルタ回路１５０は、通常の４次ＬＣフィルタとして機能し、周波数ｆ０の伝送電力の高調波成分を減衰させることができる。
【００６２】
なお、キャパシタ１５２，１５６のキャパシタンスＣｆ２は、式（１）で示される設計値に対して実際にはばらつきを有するところ、設計値に対して±２０％の範囲内であればよく、±１０％の範囲内であれば好ましい。式（１）で示される設計値に対してキャパシタンスＣｆ２の実際の値がずれると、フィルタ回路１５０の特性は、巻数比が１の理想トランス特性から乖離し、電圧および電流の利得が１から乖離するとともにそれらの位相差が大きくなる（力率が悪化する）。キャパシタンスＣｆ２が設計値に対して±２０％の範囲内であれば、フィルタ回路１５０の効率は低下するけれども使用可能な範囲に含まれ、設計値に対して±１０％の範囲内であれば、フィルタ回路１５０の特性は、周波数ｆ０の基本波に対しては巻数比１の理想トランス特性に近い特性となり、効率の大幅な低下は生じない。
【００６３】
一方、送電装置２０については、送電部７００は、コイル７１０と、キャパシタ７２０とを含む。キャパシタ７２０は、コイル７１０に直列に接続されてコイル７１０と共振回路を形成する。キャパシタ７２０は、送電部７００の共振周波数を調整するために設けられる。
【００６４】
フィルタ回路６１０は、インダクタ６１２，６１６と、キャパシタ６１４，６１８とを含む。インダクタ６１２，６１６は、電源部６００と送電部７００との間の電力線対の一方に設けられ、この実施の形態１では、インダクタ６１２，６１６は、端子Ｔ５，Ｔ７間において直列に接続される。キャパシタ６１４は、インダクタ６１２，６１６間において電力線対間に接続される。キャパシタ６１８は、インダクタ６１６よりも送電部７００側において電力線対間に接続される。すなわち、インダクタ６１２，６１６およびキャパシタ６１４，６１８は、電源部６００側から、インダクタ６１２、キャパシタ６１４、インダクタ６１６、キャパシタ６１８の順に設けられる。
【００６５】
フィルタ回路６１０においても、インダクタ６１２のインダクタンスは、インダクタ６１６のインダクタンスと等しい。また、キャパシタ６１４のキャパシタンスは、キャパシタ６１８のキャパシタンスと等しい。そして、キャパシタ６１４，６１８のキャパシタンスＣｆ１は、以下の式（５）で示される値に設定される。
【００６６】
【数５】
2015065756.tif 000007
【００６７】
ここで、Ｌｆ１はインダクタ６１２，６１６のインダクタンスである。式（５）に基づいてキャパシタ６１４，６１８のキャパシタンスＣｆ１を設定することで、フィルタ回路６１０は、周波数ｆ０の基本波に対しては、電圧・電流利得が１となり、周波数ｆ０よりも高い周波数（高調波など）に対しては、通常の４次ＬＣフィルタとして機能する。以下、この点について説明する。
【００６８】
フィルタ回路６１０の入力電圧（端子Ｔ５，Ｔ６間の電圧）をＶｆｉｎ１とし、その周波数をｆ（角周波数ω＝２πｆ）とし、フィルタ回路６１０の出力電圧（端子Ｔ７，Ｔ８間の電圧）をＶｆｏｕｔ１とすると、入力電圧Ｖｆｉｎ１と出力電圧Ｖｆｏｕｔ１との関係は、以下の式（６）によって示される。
【００６９】
【数６】
2015065756.tif 000008
【００７０】
式（５）を式（６）に代入すると、以下の式（７）が得られる。
【００７１】
【数７】
2015065756.tif 000009
【００７２】
式（７）においてω＝ω０とすると、以下の式（８）が得られる。
【００７３】
【数８】
2015065756.tif 000010
【００７４】
式（８）から、フィルタ回路６１０も、周波数ｆ０の基本波に対しては巻数比が１の理想トランスと等価になり、電圧および電流ともに利得は１となる。一方、周波数ｆ０よりも高い周波数に対しては、フィルタ回路６１０は、通常の４次ＬＣフィルタとして機能し、周波数ｆ０の伝送電力の高調波成分を減衰させることができる。
【００７５】
なお、キャパシタ６１４，６１８のキャパシタンスＣｆ１についても、車両１０側のフィルタ回路１５０と同様に、設計値に対して±２０％の範囲内であればよく、±１０％の範囲内であれば好ましい。キャパシタンスＣｆ１が設計値に対して±２０％の範囲内であれば、フィルタ回路６１０の効率は低下するけれども使用可能な範囲に含まれ、設計値に対して±１０％の範囲内であれば、フィルタ回路６１０の特性は、周波数ｆ０の基本波に対しては巻数比１の理想トランス特性に近い特性となり、効率の大幅な低下は生じない。
【００７６】
次に、送電装置２０および車両１０にそれぞれフィルタ回路６１０，１５０を挿入した場合の電力伝送システムのシステム特性について説明する。
【００７７】
図４を参照して、送電部７００と受電部１００とによって構成される電力伝送部３０の、基本波成分（周波数ｆ０）に対する入出力関係は、コイル７１０，１１０の巻線抵抗を０と近似すると、以下の式（９）によって示される。
【００７８】
【数９】
2015065756.tif 000011
【００７９】
ここで、ａはコイル７１０とコイル１１０との巻数比であり、ｋは結合係数である。また、Ｌ１，Ｌ２はそれぞれコイル７１０，１１０のインダクタンスであり、Ｃｓ１，Ｃｓ２はそれぞれキャパシタ７２０，１２０のキャパシタンスである。
【００８０】
したがって、電源部６００出力側の端子Ｔ５，Ｔ６から、整流部２００手前の端子Ｔ３，Ｔ４までの関係は、以下の式（１０）によって示される。
【００８１】
【数１０】
2015065756.tif 000012
【００８２】
なお、巻数比ａ＝１とした。式（９）においても巻数比ａ＝１とすると、式（１０）は式（９）と同じである。式（１０）は、電力伝送システムにフィルタ回路６１０，１５０を挿入しても、電力伝送システム全体の入出力特性が維持されることを示している。したがって、電力伝送システムにフィルタ回路６１０，１５０を追加しても、電源部６００や整流部２００に流れる電流値は不変であり、フィルタ回路６１０，１５０の追加により電源部６００や整流部２００の素子容量や耐圧を変更する必要はない。
【００８３】
図６は、図４に示した整流部２００の回路図である。図６を参照して、整流部２００は、４つのダイオードを含む単相ブリッジ整流回路と、出力側に設けられたキャパシタ２０２とを含む。整流回路の後段に電流変化を妨げるチョークコイルを設けることなくキャパシタを設けるこのような回路は、コンデンサインプット型整流回路とも称される。
【００８４】
図７は、図４に示した電源部６００の回路図である。図７を参照して、電源部６００は、ＰＦＣ（Power  Factor  Correction）回路６０２と、インバータ６０４とを含む。ＰＦＣ回路６０２は、高調波電流の発生を抑制して力率を改善するための回路であり、公知の種々のＰＦＣ回路を採用し得る。
【００８５】
インバータ６０４は、電圧形インバータであり、たとえば、直流側に設けられた平滑用キャパシタと、４つの半導体デバイスとを含む単相フルブリッジ回路によって構成される。このような電圧形インバータ６０４によって構成される電源部６００の出力波形は、図８に示すように、電圧形インバータ６０４のスイッチング周波数ｆ０（周期Ｔ０＝１／ｆ０）を有する矩形波電圧となる。なお、スイッチング周波数ｆ０は、送電部７００から受電部１００へ伝送される電力の周波数（伝送周波数）となる。
【００８６】
再び図４を参照して、この実施の形態１においては、送電部７００においてキャパシタ７２０はコイル７１０に直列に接続され、受電部１００においてキャパシタ１２０はコイル１１０に直列に接続される。このような回路構成は、ＳＳ方式（一次直列二次直列方式）とも称される。そして、ＳＳ方式が用いられるこの実施の形態１では、車両１０に設けられるフィルタ回路１５０は、入力側が容量性であって出力側が誘導性であるＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタによって構成される。一方、送電装置２０に設けられるフィルタ回路６１０は、入力側が誘導性であって出力側が容量性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の４次ＬＣフィルタによって構成される。フィルタ回路１５０，６１０の各々をこのような構成としたのは、以下の理由による。
【００８７】
すなわち、車両１０に設けられるフィルタ回路１５０について、入力側（受電部１００側）が誘導性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型を採用すると、初段のインダクタのインダクタンスによって受電部１００の共振周波数が設定値ｆ０からずれてしまう。そこで、車両１０側のフィルタ回路１５０については、入力側が容量性であるＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタによって構成し、フィルタ回路１５０によって受電部１００の共振状態に影響を与えないようにしたものである。
【００８８】
なお、ＳＳ方式では、基本波成分については、式（９）からＶｆｏｕｔ１＝−ｊｘ0'×Ｉｆｉｎ２（巻数比ａ＝１の場合）が導かれる。したがって、電圧形インバータ６０４によって送電側が電圧駆動されるこの実施の形態１では、電力伝送部３０の出力は等価的に電流源となる。すなわち、車両１０の整流部２００の入力が等価的に電流源となる。この場合に、整流回路の後段に電流変化を妨げるチョークコイルが設けられると、整流部２００の入力電流が歪むとともに入力電圧がパルス状となり、力率が悪化する。そこで、この実施の形態１では、図６に示したように、整流部２００は、整流回路の出力側にチョークコイルを設けないコンデンサインプット型整流回路によって構成される。これにより、整流部２００の入力電圧は、出力電圧（ＤＣ）を波高値とする矩形波となり、チョークインプット型整流回路によって構成する場合に比べて力率を高めることができる。
【００８９】
一方、送電装置２０に設けられるフィルタ回路６１０については、入力側（電源部６００側）が容量性であるＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型を採用すると、電圧源の電圧形インバータ６０４（図７）から初段のキャパシタにパルス状の大電流が流れる。そこで、送電装置２０側のフィルタ回路６１０については、入力側が誘導性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の４次ＬＣフィルタによって構成し、電源部６００からフィルタ回路６１０にパルス状の大電流が流れるのを抑制するようにしたものである。
【００９０】
以上のように、この実施の形態１によれば、フィルタ回路１５０において、インダクタ１５４，１５８を共用することができ、キャパシタ１５２，１５６も共用することができる。フィルタ回路６１０においても、インダクタ６１２，６１６を共用することができ、キャパシタ６１４，６１８を共用することができる。そして、キャパシタ１５２，１５６のキャパシタンスＣｆ２を式（１）に基づいて設定し、キャパシタ６１４，６１８のキャパシタンスＣｆ１を式（５）に基づき設定することによって、フィルタ回路１５０，６１０は、基本波（周波数ｆ０）に対しては、電流・電圧利得が１となり、基本波よりも高い周波数の波（高調波など）に対しては、通常のＬＣフィルタとして機能する。したがって、この実施の形態１によれば、フィルタ回路１５０，６１０の部品の共用化を図り、かつ、フィルタ回路１５０，６１０を設けることによるシステム特性の変化を抑制することができる。
【００９１】
また、フィルタ回路１５０のインダクタ１５４，１５８のインダクタンスと、フィルタ回路６１０のインダクタ６１２，６１６のインダクタンスとを等しくし、フィルタ回路１５０のキャパシタ１５２，１５６のキャパシタンスと、フィルタ回路６１０のキャパシタ６１４，６１８のキャパシタンスとを等しくすれば、フィルタ回路１５０，６１０間においても部品を共用することができる。
【００９２】
また、この実施の形態１によれば、入力側が容量性であるＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタによってフィルタ回路１５０を構成したので、フィルタ回路１５０による受電部１００の共振状態への影響を回避することができる。
【００９３】
また、この実施の形態１によれば、整流回路の直後にチョークコイルを設けないコンデンサインプット型整流回路によって整流部２００を構成したので、入力電流の歪みによる力率低下を抑制することができる。
【００９４】
また、この実施の形態１によれば、入力側が誘導性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の４次ＬＣフィルタによってフィルタ回路６１０を構成したので、電源部６００の電圧形インバータ６０４からフィルタ回路６１０へパルス状の大電流が流れるのを抑制することができる。
【００９５】
［実施の形態１の変形例］
上記においては、フィルタ回路１５０，６１０の各インダクタは、電源ラインの一方に設けられるものとしたが、各インダクタを電源ラインの双方に分割して設けてもよい。
【００９６】
図９は、車両１０に設けられるフィルタ回路１５０の変形例を示した図である。図９を参照して、このフィルタ回路１５０は、キャパシタ１５２，１５６と、インダクタ１５４Ａ，１５４Ｂ，１５８Ａ，１５８Ｂとを含む。インダクタ１５４Ａ，１５４Ｂは、図４に示したインダクタ１５４を分割したものであり、インダクタ１５４Ａ，１５４Ｂのインダクタンスの和は、図４に示したインダクタ１５４のインダクタンスと同じである。同様に、インダクタ１５８Ａ，１５８Ｂは、図４に示したインダクタ１５８を分割したものであり、インダクタ１５８Ａ，１５８Ｂのインダクタンスの和は、図４に示したインダクタ１５８のインダクタンスと同じである。
【００９７】
インダクタ１５４Ａ，１５４Ｂのインダクタンスは、必ずしも互いに同じである必要はないが、インダクタ１５４Ａ，１５４Ｂのインダクタンスを互いに同じにすることによって、電流の往路と復路とでのラインインピーダンスが等しくなるので、コモンモードノイズの抑制効果がある。インダクタ１５８Ａ，１５８Ｂのインダクタンスについても同様である。
【００９８】
図１０は、送電装置２０に設けられるフィルタ回路６１０の変形例を示した図である。図１０を参照して、このフィルタ回路６１０は、インダクタ６１２Ａ，６１２Ｂ，６１６Ａ，６１６Ｂと、キャパシタ６１４，６１８とを含む。このフィルタ回路６１０についても、図９に示したフィルタ回路１５０と同様の説明が可能であるので、詳細な説明は省略する。
【００９９】
［実施の形態２］
この実施の形態２では、送電部と受電部とから成る電力伝送部がいわゆるＳＰ方式（一次直列二次並列方式）によって構成される。
【０１００】
図１１は、実施の形態２における電力伝送システムの回路図である。図１１を参照して、実施の形態２における電力伝送システムは、図４に示した実施の形態１における電力伝送システムの構成において、受電部１００、フィルタ回路１５０および整流部２００に代えて、受電部１００Ａ、フィルタ回路１５０Ａおよび整流部２００Ａをそれぞれ含む。
【０１０１】
受電部１００Ａは、コイル１１０と、キャパシタ１２２とを含む。キャパシタ１２２は、コイル１１０に並列に接続されてコイル１１０と共振回路を形成する。キャパシタ１２２は、受電部１００Ａの共振周波数を調整するために設けられる。なお、受電部１００Ａの共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。
【０１０２】
フィルタ回路１５０Ａは、インダクタ１５４，１５８と、キャパシタ１５６，１６０とを含む。このフィルタ回路１５０Ａにおいては、インダクタ１５４，１５８およびキャパシタ１５６，１６０が、受電部１００Ａ側から、インダクタ１５４、キャパシタ１５６、インダクタ１５８、キャパシタ１６０の順に設けられる。すなわち、フィルタ回路１５０Ａは、入力側が誘導性であって出力側が容量性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の４次ＬＣフィルタによって構成される。
【０１０３】
キャパシタ１６０のキャパシタンスは、キャパシタ１５６のキャパシタンスと等しい（なお、上述のように、インダクタ１５４のインダクタンスは、インダクタ１５８のインダクタンスと等しい。）。キャパシタ１５６，１６０のキャパシタンスＣｆ２は、上述の式（１）で示される値に設定される。これにより、上述のように、フィルタ回路１５０Ａは、周波数ｆ０（＝ω０／２π）の基本波に対しては、電圧・電流利得が１となり、周波数ｆ０よりも高い周波数（高調波など）に対しては、通常の４次ＬＣフィルタとして機能する。
【０１０４】
なお、ＳＰ方式が用いられる電力伝送部３０Ａの、基本波成分（周波数ｆ０）に対する入出力関係は、コイル７１０，１１０の巻線抵抗を０と近似すると、次式のように表わすことができる。
【０１０５】
【数１１】
2015065756.tif 000013
【０１０６】
コイル７１０とコイル１１０との巻数比ａを１とすると、Ｖｆｏｕｔ１＝ｂ×Ｖｆｉｎ２となり、ＳＰ方式の電力伝送部３０Ａは、巻数比ｂの理想トランスと等価になる。電源部６００は、電圧形インバータ６０４（図７）によって構成されるので、ＳＰ方式が用いられるこの実施の形態２では、電力伝送部３０Ａの出力は等価的に電圧源となる。
【０１０７】
この実施の形態２では、車両１０に設けられるフィルタ回路１５０Ａは、入力側（受電部１００Ａ側）が誘導性であって出力側（整流部２００Ａ側）が容量性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の４次ＬＣフィルタによって構成される。入力側が容量性であるＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型をフィルタ回路１５０Ａに採用すると、初段のキャパシタのキャパシタンスによって受電部１００Ａの共振周波数が設定値ｆ０からずれてしまう。そこで、入力側が誘導性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の４次ＬＣフィルタによってフィルタ回路１５０Ａを構成し、フィルタ回路１５０Ａによって受電部１００Ａの共振状態に影響を与えないようにしたものである。
【０１０８】
図１２は、図１１に示した整流部２００Ａの回路図である。図１２を参照して、整流部２００Ａは、図６に示した実施の形態１における整流部２００の構成において、チョークコイル２０４をさらに含む。チョークコイル２０４は、整流回路とキャパシタ２０２との間に設けられる。整流回路の後段に電流変化を妨げるチョークコイルを設けるこのような回路は、チョークインプット型整流回路とも称される。
【０１０９】
上述のように、ＳＰ方式が用いられるこの実施の形態２では、電力伝送部３０Ａの出力は等価的に電圧源となる。すなわち、整流部２００Ａの入力が等価的に電圧源となる。この場合に、整流回路の後段に電流変化を妨げるチョークコイルが設けられていないと、整流部２００Ａの入力電流がパルス状となり、力率が悪化する。そこで、この実施の形態２では、図１２に示したように、整流部２００Ａは、整流回路の出力側にチョークコイルを設けたチョークインプット型整流回路によって構成される。これにより、整流部２００Ａの入力電流は、出力電流（ＤＣ）を波高値とする矩形波となり、コンデンサインプット型整流回路によって構成する場合に比べて力率を高めることができる。
【０１１０】
以上のように、この実施の形態２によれば、入力側が誘導性であるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の４次ＬＣフィルタによってフィルタ回路１５０Ａを構成したので、フィルタ回路１５０Ａによる受電部１００Ａの共振状態への影響を回避することができる。
【０１１１】
また、この実施の形態２によれば、整流回路の直後にチョークコイルを設けたチョークインプット型整流回路によって整流部２００Ａを構成したので、力率の低下を抑制することができる。
【０１１２】
［実施の形態２の変形例］
再び図１１を参照して、ＳＰ方式が用いられる実施の形態２において、送電部７００のキャパシタ７２０のキャパシタンスＣｓ１を以下の式（１２）で示される値に設定し、車両１０のフィルタ回路１５０Ａにおける初段のインダクタ１５４のインダクタンスをＬｆ２＋Ｌ２（Ｌ２は受電部１００Ａのコイル１１０の自己インダクタンス）に設定すると、送電部７００と受電部１００Ａとの相対的な位置変化に伴なう結合係数ｋの変化に拘わらず、理想トランス特性を維持することができる。
【０１１３】
【数１２】
2015065756.tif 000014
【０１１４】
キャパシタ７２０のキャパシタンスＣｓ１を式（１２）に基づいて設定すると、電力伝送部３０Ａの、基本波成分（周波数ｆ０）に対する入出力関係は、次式のように表わされる。
【０１１５】
【数１３】
2015065756.tif 000015
【０１１６】
なお、コイル７１０とコイル１１０との巻数比ａは１とした。車両１０のフィルタ回路１５０Ａにおける初段のインダクタ１５４のインダクタンスをＬｆ２＋Ｌ２とすると、電力伝送部３０Ａの入力側の端子Ｔ７，Ｔ８から、整流部２００Ａ手前の端子Ｔ３，Ｔ４までの関係は、以下の式（１４）によって示される。
【０１１７】
【数１４】
2015065756.tif 000016
【０１１８】
上記の式（１４）は、電力伝送部３０Ａおよびフィルタ回路１５０Ａから成る回路は、巻数比ｂの理想トランスと等価になることを示す。したがって、この実施の形態２の変形例によれば、送電部７００と受電部１００Ａとの相対的な位置変化に伴なう結合係数ｋの変化に拘わらず、理想トランス特性を維持することができ、かつ、高調波電流を抑制することができる。
【０１１９】
［実施の形態３］
この実施の形態３では、送電部と受電部とから成る電力伝送部がいわゆるＰＰ方式（一次並列二次並列方式）によって構成される。
【０１２０】
図１３は、実施の形態３における電力伝送システムの回路図である。図１３を参照して、実施の形態３における電力伝送システムは、図１１に示した実施の形態２における電力伝送システムの構成において、送電部７００、フィルタ回路６１０および電源部６００に代えて、送電部７００Ａ、フィルタ回路６１０Ａおよび電源部６００Ａをそれぞれ含む。
【０１２１】
送電部７００Ａは、コイル７１０と、キャパシタ７２２とを含む。キャパシタ７２２は、コイル７１０に並列に接続されてコイル７１０と共振回路を形成する。キャパシタ７２２は、送電部７００Ａの共振周波数を調整するために設けられる。なお、送電部７００Ａの共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。
【０１２２】
フィルタ回路６１０Ａは、キャパシタ６１４，６２０と、インダクタ６１２，６１６とを含む。このフィルタ回路６１０Ａにおいては、キャパシタ６１４，６２０およびインダクタ６１２，６１６が、電源部６００Ａ側から、キャパシタ６２０、インダクタ６１２、キャパシタ６１４、インダクタ６１６の順に設けられる。すなわち、フィルタ回路６１０Ａは、入力側が容量性であって出力側が誘導性であるＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタによって構成される。
【０１２３】
キャパシタ６２０のキャパシタンスは、キャパシタ６１４のキャパシタンスと等しい（なお、上述のように、インダクタ６１２のインダクタンスは、インダクタ６１６のインダクタンスと等しい。）。キャパシタ６１４，６２０のキャパシタンスＣｆ１は、上述の式（５）で示される値に設定される。これにより、上述のように、フィルタ回路６１０Ａは、周波数ｆ０（＝ω０／２π）の基本波に対しては、電圧・電流利得が１となり、周波数ｆ０よりも高い周波数（高調波など）に対しては、通常の４次ＬＣフィルタとして機能する。
【０１２４】
フィルタ回路６１０ＡをＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタによって構成したのは、出力側（送電部７００Ａ側）が容量性となるＬ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の構成にすると、最終段のキャパシタのキャパシタンスによって送電部７００Ａの共振周波数が設定値ｆ０からずれてしまうからである。
【０１２５】
図１４は、図１３に示した電源部６００Ａの回路図である。図１４を参照して、電源部６００Ａは、ＰＦＣ回路６０２と、電流形インバータ６０６とを含む。電流形インバータ６０６の出力波形は、周波数ｆ０の矩形波電流である。電流形インバータ６０６には、種々の公知の電流形インバータを採用可能である。
【０１２６】
再び図１３を参照して、この実施の形態３では、フィルタ回路６１０Ａは、Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタによって構成されるので、電源部を電圧形インバータによって構成すると、フィルタ回路６１０Ａの初段のキャパシタ６２０にパルス状の大電流が流れる。そこで、この実施の形態３では、電源部６００Ａに電流形インバータ６０６を採用し、電源部６００Ａからフィルタ回路６１０Ａにパルス状の大電流が流れるのを抑制するようにしたものである。
【０１２７】
以上のように、この実施の形態３によれば、入力側が容量性であって出力側が誘導性であるＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタによってフィルタ回路６１０Ａを構成したので、フィルタ回路６１０Ａによる送電部７００Ａの共振状態への影響を回避することができる。また、電源部６００Ａは電流形インバータ６０６を含むので、電源部６００Ａからフィルタ回路６１０Ａへパルス状の大電流が流れるのを抑制することができる。
【０１２８】
［その他の変形例］
上記の各実施の形態では、車両１０に設けられる整流部２００（２００Ａ）は、４つのダイオードを含む単相ブリッジ整流回路を含むものとしたが、図１５に示すように、双方向に電力変換可能な単相インバータによって整流部を構成してもよい。これにより、車両１０から車両外部へ（たとえば送電装置２０）へ電力を供給することが可能になる。
【０１２９】
また、上記においては、電力伝送部がＳＳ方式、ＳＰ方式、ＰＰ方式の場合について説明したが、その他の方式によって電力伝送部を構成してもよい。たとえば、図１６に示されるように、ＰＳ方式（一次並列二次直列方式）を採用してもよい。この場合、車両１０においては、Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタから成るフィルタ回路１５０を搭載し、送電装置２０においては、Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の４次ＬＣフィルタから成るフィルタ回路６１０Ａおよび電流形インバータを含む電源部６００Ａを採用すればよい。
【０１３０】
また、受電部および／または送電部において、キャパシタを備えることなく所望の共振周波数を達成できる場合には、図１７に示されるように、受電部においてキャパシタを備えない構成としてもよいし、図１８に示されるように、送電部においてキャパシタを備えない構成としてもよい。
【０１３１】
なお、上記の実施の形態１の変形例で示した構成は、その他の実施の形態にも適用可能である。
【０１３２】
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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特許請求の範囲によって示され、特許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】
【０１３３】
１０  車両、２０  送電装置、３０，３０Ａ，３０Ｂ  電力伝送部、１００，１００Ａ，１００Ｂ  受電部、１１０，７１０  コイル、１２０，１２２，１５２，１５６，１６０，２０２，６１４，６１８，６２０，７２０，７２２  キャパシタ、１５０，１５０Ａ，６１０，６１０Ａ  フィルタ回路、１５４，１５８，６１２，６１６  インダクタ、２００，２００Ａ，２００Ｂ  整流部、２０４  チョークコイル、３００  蓄電装置、４００  動力生成装置、５００  車両ＥＣＵ、６００，６００Ａ  電源部、６０２  ＰＦＣ回路、６０４  インバータ、６０６  電流形インバータ、７００，７００Ａ，７００Ｂ  送電部、８００  電源ＥＣＵ、９００  外部電源。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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