(57)【要約】【課題】十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制する受電装置及び送電装置を提供する。【解決手段】コイル１５２及びキャパシタ１５４によって構成される回路の共振周波数は、受電コイルによって受電される交流電力の周波数に設定される。コイル１５６のインダクタンスは、コイル１５２のインダクタンスの（１＋α）倍（αは任意の正数）に設定される。コイル１６０のインダクタンスは、コイル１５２のインダクタンスのα倍に設定される。キャパシタ１５８のキャパシタンスは、キャパシタ１５４のキャパシタンスの１／α倍に設定される。【選択図】図３
2016082707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置の送電コイルから非接触で受電するように構成された受電コイルと、
前記受電コイルにより受電された電力を整流するように構成された整流回路と、
前記受電コイルと前記整流回路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、
第１から第３のインダクタと、
第１及び第２のキャパシタとを含み、
前記第１から第３のインダクタは、前記受電コイルと前記整流回路との間の電力線対の一方において、前記受電コイル側から、前記第１のインダクタ、前記第２のインダクタ、前記第３のインダクタの順に直列接続され、
前記第１のキャパシタの一端は、前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの間に接続され、前記第１のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第２のキャパシタの一端は、前記第２のインダクタと前記第３のインダクタとの間に接続され、前記第２のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第１のインダクタ及び前記第１のキャパシタによって構成される回路の共振周波数は、前記受電コイルによって受電される交流電力の周波数に設定され、
前記第２のインダクタのインダクタンスは、前記第１のインダクタのインダクタンスの（１＋α）倍（αは任意の正数）に設定され、
前記第３のインダクタのインダクタンスは、前記第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定され、
前記第２のキャパシタのキャパシタンスは、前記第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定される、受電装置。
【請求項２】
前記整流回路は、コンデンサインプット型のダイオードブリッジ整流回路によって構成される、請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記整流回路は、コンデンサインプット型の倍電圧整流回路によって構成される、請求項１に記載の受電装置。
【請求項４】
送電装置の送電コイルから非接触で受電するように構成された受電コイルと、
前記受電コイルにより受電された電力を整流するように構成された整流回路と、
前記受電コイルと前記整流回路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、
第１及び第２のインダクタと、
第１から第３のキャパシタとを含み、
前記第１及び第２のインダクタは、前記受電コイルと前記整流回路との間の電力線対の一方において、前記受電コイル側から、前記第１のインダクタ、前記第２のインダクタの順に直列接続され、
前記第１のキャパシタの一端は、前記受電コイルと前記第１のインダクタとの間に接続され、前記第１のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第２のキャパシタの一端は、前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの間に接続され、前記第２のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第３のキャパシタの一端は、前記第２のインダクタと前記整流回路との間に接続され、前記第３のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第１のキャパシタ及び前記第１のインダクタによって構成される回路の共振周波数は、前記受電コイルによって受電される交流電力の周波数に設定され、
前記第２のキャパシタのキャパシタンスは、前記第１のキャパシタのキャパシタンスの（１＋α）／α倍（αは任意の正数）に設定され、
前記第３のキャパシタのキャパシタンスは、前記第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定され、
前記第２のインダクタのインダクタンスは、前記第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定される、受電装置。
【請求項５】
前記整流回路は、チョークインプット型のダイオードブリッジ整流回路によって構成される、請求項４に記載の受電装置。
【請求項６】
前記整流回路は、チョークインプット型の倍電流整流回路によって構成される、請求項４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を受けて受電装置の受電コイルへ非接触で送電するように構成された送電コイルと、
前記交流電源と前記送電コイル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、
第１から第３のインダクタと、
第１及び第２のキャパシタとを含み、
前記第１から第３のインダクタは、前記交流電源と前記送電コイルとの間の電力線対の一方において、前記交流電源側から、前記第１のインダクタ、前記第２のインダクタ、前記第３のインダクタの順に直列接続され、
前記第１のキャパシタの一端は、前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの間に接続され、前記第１のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第２のキャパシタの一端は、前記第２のインダクタと前記第３のインダクタとの間に接続され、前記第２のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第１のインダクタ及び前記第１のキャパシタによって構成される回路の共振周波数は、前記交流電源によって生成される交流電力の周波数に設定され、
前記第２のインダクタのインダクタンスは、前記第１のインダクタのインダクタンスの（１＋α）倍（αは任意の正数）に設定され、
前記第３のインダクタのインダクタンスは、前記第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定され、
前記第２のキャパシタのキャパシタンスは、前記第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定される、送電装置。
【請求項８】
前記交流電源は、電圧型インバータを含む、請求項７に記載の送電装置。
【請求項９】
交流電源と、
前記交流電源から電力を受けて受電装置の受電コイルへ非接触で送電するように構成された送電コイルと、
前記交流電源と前記送電コイル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、
第１及び第２のインダクタと、
第１から第３のキャパシタとを含み、
前記第１及び第２のインダクタは、前記交流電源と前記送電コイルとの間の電力線対の一方において、前記交流電源側から、前記第１のインダクタ、前記第２のインダクタの順に直列接続され、
前記第１のキャパシタの一端は、前記交流電源と前記第１のインダクタとの間に接続され、前記第１のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第２のキャパシタの一端は、前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの間に接続され、前記第２のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第３のキャパシタの一端は、前記第２のインダクタと前記送電コイルとの間に接続され、前記第３のキャパシタの他端は、前記電力線対の他方に接続され、
前記第１のキャパシタ及び前記第１のインダクタによって構成される回路の共振周波数は、前記交流電源によって生成される交流電力の周波数に設定され、
前記第２のキャパシタのキャパシタンスは、前記第１のキャパシタのキャパシタンスの（１＋α）／α倍（αは任意の正数）に設定され、
前記第３のキャパシタのキャパシタンスは、前記第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定され、
前記第２のインダクタのインダクタンスは、前記第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定される、送電装置。
【請求項１０】
前記交流電源は、電流型インバータを含む、請求項９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、非接触で電力伝送を行なう受電装置及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、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及び第２のコイルと、第１及び第２のキャパシタとから成る４次フィルタ回路によって構成される。第１及び第２のコイルは、それぞれ第１のインダクタンスｐＬ（０＜ｐ＜１）及び第２のインダクタンスＬを有する。第１及び第２のキャパシタは、それぞれ第１のキャパシタンスＣ及び第２のキャパシタンス（１−ｐ）Ｃを有する。このイミタンス変換器によれば、共振周波数の高調波を抑制することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４９４２８号公報
【特許文献２】特開平１１−１７８２４８号公報
【特許文献３】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献５】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献６】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献７】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】
【０００４】
特許文献１に記載のイミタンス変換器は、出力電圧が入力電流に比例し、出力電流が入力電圧に比例するので（イミタンス特性）、イミタンス変換器の挿入の有無によってシステムの入出力特性が変化する。このために、たとえば、イミタンス変換器をフィルタ回路としてシステムに挿入する前に、受電装置の受電電圧を調整するために送電装置において電流制御を行なっていた場合には、フィルタ回路（イミタンス変換器）の挿入後は、受電電圧を調整するために送電装置において電圧制御を行なう必要があり、大きなシステム変更が必要となる。
【０００５】
また、挿入されるフィルタ回路にインピーダンス整合機能を持たせることができれば、フィルタ回路に加えてインピーダンス整合用の回路を別途設けることなく、電力伝送効率の向上を図ることができる。
【０００６】
それゆえに、この発明の目的は、送電装置から非接触で受電する受電装置において、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することである。
【０００７】
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、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、受電装置は、受電コイルと、整流回路と、フィルタ回路とを備える。受電コイルは、送電装置の送電コイルから非接触で受電するように構成される。整流回路は、受電コイルにより受電された電力を整流するように構成される。フィルタ回路は、受電コイルと整流回路との間に設けられる。フィルタ回路は、第１から第３のインダクタと、第１及び第２のキャパシタとを含む。第１から第３のインダクタは、受電コイルと整流回路との間の電力線対の一方において、受電コイル側から、第１のインダクタ、第２のインダクタ、第３のインダクタの順に直列接続される。第１のキャパシタの一端は、第１のインダクタと第２のインダクタとの間に接続され、第１のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第２のキャパシタの一端は、第２のインダクタと第３のインダクタとの間に接続され、第２のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第１のインダクタ及び第１のキャパシタによって構成される回路の共振周波数は、受電コイルによって受電される交流電力の周波数に設定される。第２のインダクタのインダクタンスは、第１のインダクタのインダクタンスの（１＋α）倍（αは任意の正数）に設定される。第３のインダクタのインダクタンスは、第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定される。第２のキャパシタのキャパシタンスは、第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定される。
【０００９】
このような構成とすることにより、フィルタ回路は昇圧比αの理想トランス特性を示すので、フィルタ回路の挿入による入出力特性の変化は電圧比のみであり、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響は小さい。また、昇圧比αのフィルタ回路によってインピーダンスを変更可能であり、負荷に合わせたインピーダンスの設計が可能である。さらに、フィルタ回路は５次のフィルタ回路であるので、４次以下のフィルタ回路に比べて、高調波抑制効果が大きく、さらに電流容量を小さくできることにより回路の小型化及び低発熱化が可能となる。したがって、この受電装置によれば、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【００１０】
好ましくは、整流回路は、コンデンサインプット型のダイオードブリッジ整流回路によって構成される。
【００１１】
整流回路の直前にはフィルタ回路の第３のインダクタが設けられているので、チョークインプット型の整流回路を採用すると、整流回路の入力の力率が悪化し、効率が低下する。この受電装置によれば、整流回路がコンデンサインプット型のダイオードブリッジ整流回路によって構成されるので、上記のような効率の低下は発生しない。
【００１２】
また、好ましくは、整流回路は、コンデンサインプット型の倍電圧整流回路によって構成される。
【００１３】
このような構成とすることにより、フィルタ回路と整流回路とによる昇圧比をより大きくすることができ、インピーダンスの調整幅を大きくすることができる。
【００１４】
また、この発明によれば、受電装置は、受電コイルと、整流回路と、フィルタ回路とを備える。受電コイルは、送電装置の送電コイルから非接触で受電するように構成される。整流回路は、受電コイルにより受電された電力を整流するように構成される。フィルタ回路は、受電コイルと整流回路との間に設けられる。フィルタ回路は、第１及び第２のインダクタと、第１から第３のキャパシタとを含む。第１及び第２のインダクタは、受電コイルと整流回路との間の電力線対の一方において、受電コイル側から、第１のインダクタ、第２のインダクタの順に直列接続される。第１のキャパシタの一端は、受電コイルと第１のインダクタとの間に接続され、第１のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第２のキャパシタの一端は、第１のインダクタと第２のインダクタとの間に接続され、第２のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第３のキャパシタの一端は、第２のインダクタと整流回路との間に接続され、第３のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第１のキャパシタ及び第１のインダクタによって構成される回路の共振周波数は、受電コイルによって受電される交流電力の周波数に設定される。第２のキャパシタのキャパシタンスは、第１のキャパシタのキャパシタンスの（１＋α）／α倍（αは任意の正数）に設定される。第３のキャパシタのキャパシタンスは、第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定される。第２のインダクタのインダクタンスは、第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定される。
【００１５】
このような構成によっても、フィルタ回路は、５次のフィルタ回路であって、昇圧比αの理想トランス特性を示す。したがって、この受電装置によれば、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【００１６】
好ましくは、整流回路は、チョークインプット型のダイオードブリッジ整流回路によって構成される。
【００１７】
整流回路の直前にはフィルタ回路の第３のキャパシタが設けられているので、コンデンサインプット型の整流回路を採用すると、整流回路の入力の力率が悪化し、効率が低下する。この受電装置によれば、整流回路がチョークインプット型のダイオードブリッジ整流回路によって構成されるので、上記のような効率の低下は発生しない。
【００１８】
また、好ましくは、整流回路は、チョークインプット型の倍電流整流回路によって構成される。
【００１９】
このような構成とすることにより、受電装置におけるインピーダンスの調整幅を大きくすることができる。
【００２０】
また、この発明によれば、送電装置は、交流電源と、送電コイルと、フィルタ回路とを備える。送電コイルは、交流電源から電力を受けて受電装置の受電コイルへ非接触で送電するように構成される。フィルタ回路は、交流電源と送電コイルとの間に設けられる。フィルタ回路は、第１から第３のインダクタと、第１及び第２のキャパシタとを含む。第１から第３のインダクタは、交流電源と送電コイルとの間の電力線対の一方において、交流電源側から、第１のインダクタ、第２のインダクタ、第３のインダクタの順に直列接続される。第１のキャパシタの一端は、第１のインダクタと第２のインダクタとの間に接続され、第１のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第２のキャパシタの一端は、第２のインダクタと第３のインダクタとの間に接続され、第２のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第１のインダクタ及び第１のキャパシタによって構成される回路の共振周波数は、交流電源によって生成される交流電力の周波数に設定される。第２のインダクタのインダクタンスは、第１のインダクタのインダクタンスの（１＋α）倍（αは任意の正数）に設定される。第３のインダクタのインダクタンスは、第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定される。第２のキャパシタのキャパシタンスは、第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定される。
【００２１】
このような構成とすることにより、フィルタ回路は昇圧比αの理想トランス特性を示すので、フィルタ回路の挿入による入出力特性の変化は電圧比のみであり、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響は小さい。また、昇圧比αのフィルタ回路によってインピーダンスを変更可能であり、電源側に合わせたインピーダンスの設計が可能である。さらに、フィルタ回路は５次のフィルタ回路であるので、４次以下のフィルタ回路に比べて、高調波抑制効果が大きく、さらに電流容量を小さくできることにより回路の小型化及び低発熱化が可能となる。したがって、この送電装置によれば、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【００２２】
好ましくは、交流電源は、電圧型インバータを含む。
交流電源を電圧型インバータによって構成する場合、交流電源の直後にキャパシタが設けられていると、交流電源からキャパシタにパルス状の大電流が流れ得る。この送電装置によれば、交流電源の直後にはフィルタ回路の第１のインダクタが設けられているので、交流電源に電圧型インバータを採用しても、交流電源からフィルタ回路へパルス状の大電流が流れることはない。
【００２３】
また、この発明によれば、送電装置は、交流電源と、送電コイルと、フィルタ回路とを備える。送電コイルは、交流電源から電力を受けて受電装置の受電コイルへ非接触で送電するように構成される。フィルタ回路は、交流電源と送電コイルとの間に設けられる。フィルタ回路は、第１及び第２のインダクタと、第１から第３のキャパシタとを含む。第１及び第２のインダクタは、交流電源と送電コイルとの間の電力線対の一方において、交流電源側から、第１のインダクタ、第２のインダクタの順に直列接続される。第１のキャパシタの一端は、交流電源と第１のインダクタとの間に接続され、第１のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第２のキャパシタの一端は、第１のインダクタと第２のインダクタとの間に接続され、第２のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第３のキャパシタの一端は、第２のインダクタと送電コイルとの間に接続され、第３のキャパシタの他端は、電力線対の他方に接続される。第１のキャパシタ及び第１のインダクタによって構成される回路の共振周波数は、交流電源によって生成される交流電力の周波数に設定される。第２のキャパシタのキャパシタンスは、第１のキャパシタのキャパシタンスの（１＋α）／α倍（αは任意の正数）に設定される。第３のキャパシタのキャパシタンスは、第１のキャパシタのキャパシタンスの１／α倍に設定される。第２のインダクタのインダクタンスは、第１のインダクタのインダクタンスのα倍に設定される。
【００２４】
このような構成によっても、フィルタ回路は、５次のフィルタ回路であって、昇圧比αの理想トランス特性を示す。したがって、この送電装置によれば、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【００２５】
好ましくは、交流電源は、電流型インバータを含む。
交流電源の直後にはフィルタ回路の第１のキャパシタが設けられているので、交流電源を電圧型インバータによって構成すると、フィルタ回路の第１のキャパシタにパルス状の大電流が流れ得る。この送電装置によれば、交流電源は電流型インバータによって構成されるので、交流電源からフィルタ回路にパルス状の大電流が流れることはない。
【００２６】
なお、上記において、第１から第３のインダクタの各インダクタ及び第１から第３のキャパシタの各キャパシタンスは、厳密に上記の関係である必要はなく、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。実際の値が設計値に対して±２０％の範囲内であれば、フィルタ回路の効率は低下し得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、フィルタ回路の特性は、受電コイルによって受電される交流電力の基本波に対しては、昇圧比αの理想トランス特性に近い特性となる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、送電装置から非接触で受電する受電装置において、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【００２８】
また、この発明によれば、受電装置へ非接触で送電する送電装置において、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】図１に示す受電部及び送電部の回路構成を示した図である。
【図３】図１に示すフィルタ回路の構成を示した図である。
【図４】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５】受電部の出力端での等価負荷抵抗と、送電部及び受電部間の伝送効率との関係を示した図である。
【図６】図１に示す整流回路の構成を示した図である。
【図７】図１に示す電源部の回路構成を示した図である。
【図８】電圧型インバータの出力波形を示した図である。
【図９】実施の形態２におけるフィルタ回路の構成を示した図である。
【図１０】実施の形態２における整流回路の構成を示した図である。
【図１１】実施の形態２における電源部の回路構成を示した図である。
【図１２】実施の形態１における整流回路の変形例を示した図である。
【図１３】実施の形態１における整流回路の他の変形例を示した図である。
【図１４】実施の形態２における整流回路の変形例を示した図である。
【図１５】送電部及び受電部の他の回路構成を示した図である。
【図１６】送電部及び受電部のさらに他の回路構成を示した図である。
【図１７】実施の形態１におけるフィルタ回路の変形例を示した図である。
【図１８】実施の形態２におけるフィルタ回路の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又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。
【００３１】
［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、電力伝送システムは、受電装置を搭載した車両１０と、送電装置２０とを備える。送電装置２０は、車両１０の外部に設けられ、車両１０に搭載される蓄電装置３００を充電することができる（以下、車両外部に設けられる送電装置２０による車両１０の蓄電装置３００の充電を「外部充電」とも称する。）。
【００３２】
車両１０は、受電部１００と、フィルタ回路１５０と、整流回路２００と、充電リレー２５０と、蓄電装置３００とを備える。また、車両１０は、システムメインリレー（ＳＭＲ）３１０と、動力生成装置４００と、車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）５００と、通信装置５１０とをさらに備える。
【００３３】
受電部１００は、送電装置２０の送電部７００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と、力率補償用のキャパシタとを含む。受電部１００は、たとえば車体前方寄りの車体下部に設けられ、送電装置２０が地表又は地中に設けられる。受電部１００の具体的な構成については、後ほど説明する。
【００３４】
フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流回路２００との間に設けられ、受電部１００による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、コイル及びキャパシタを含む５次のＬＣフィルタによって構成され、フィルタ回路１５０が昇圧比α１の理想トランス特性を示すように各コイルのインダクタンス及び各キャパシタのキャパシタンスが設計される。これにより、フィルタ回路１５０は、高調波ノイズを抑制するフィルタとしての機能とともに、車両１０の受電装置のインピーダンスを調整するインピーダンス整合器としての機能を併せ持つ。フィルタ回路１５０の具体的な構成については、後ほど説明する。
【００３５】
整流回路２００は、受電部１００によって受電された電力（交流）を整流して蓄電装置３００へ出力する。整流回路２００の具体的な構成についても、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電池やニッケル水素電池等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、受電部１００によって受電された電力を蓄えるほか、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。
【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】
充電リレー２５０は、整流回路２００と蓄電装置３００との間に設けられる。充電リレー２５０は、送電装置２０による蓄電装置３００の外部充電時に車両ＥＣＵ５００によってオンされる。ＳＭＲ３１０は、蓄電装置３００と動力生成装置４００との間に設けられる。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。
【００３９】
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の充電制御等を実行する。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。
【００４０】
なお、車両ＥＣＵ５００は、外部充電が実行される際は、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】
一方、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、通信装置８１０とを備える。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と、力率補償用のキャパシタとを含む。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の具体的な構成については、受電部１００とともに後ほど説明する。
【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も、車両１０のフィルタ回路１５０と同様に、コイル及びキャパシタを含む５次のＬＣフィルタによって構成され、フィルタ回路６１０が昇圧比α２の理想トランス特性を示すように各コイルのインダクタンス及び各キャパシタのキャパシタンスが設計される。これにより、フィルタ回路６１０も、高調波ノイズを抑制するフィルタとしての機能とともに、送電装置２０のインピーダンスを調整するインピーダンス整合器としての機能を併せ持つ。
【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も、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、外部充電が実行される際は、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】
この電力伝送システムにおいては、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及び車両１０の受電部１００は、それぞれ送電コイル及び受電コイルを含み、伝送周波数において互いに共振するように設計されている。送電部７００及び受電部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へエネルギー（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギー（電力）は、フィルタ回路１５０及び整流回路２００を介して蓄電装置３００へ供給される。
【００４８】
送電装置２０から車両１０への電力伝送時、送電装置２０においては電源部６００から、車両１０の受電装置においては整流回路２００から、伝送電力の周波数よりも高い周波数の高調波が発生する。この高調波を抑制するために、送電装置２０においてはフィルタ回路６１０が設けられ、車両１０においてはフィルタ回路１５０が設けられる。ここで、仮にフィルタ回路がイミタンス特性を示す場合には、フィルタ回路が設けられない場合に対して入出力特性が変化することによる設計変更が大きくなる。また、送電装置２０及び車両１０の受電装置においてインピーダンスを整合させることにより電力伝送効率の向上を図ることができるが、フィルタ回路に加えてインピーダンス整合回路を別途設けると、装置の大型化やコスト増加を招く。
【００４９】
そこで、この実施の形態１に従う受電装置（車両１０）及び送電装置２０では、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路の挿入による入出力特性への影響を抑制可能なフィルタ回路１５０，６１０が設けられる。以下、フィルタ回路１５０，６１０をそれぞれ含む受電装置（車両１０）及び送電装置２０の各部の構成について詳しく説明する。
【００５０】
図２は、図１に示した受電部１００及び送電部７００の回路構成を示した図である。図２を参照して、受電部１００は、コイル１０２と、キャパシタ１０４とを含む。キャパシタ１０４は、受電電力の力率を補償するために設けられ、コイル１０２に直列に接続される。送電部７００は、コイル７０２と、キャパシタ７０４とを含む。キャパシタ７０４は、送電電力の力率を補償するために設けられ、コイル７０２に直列に接続される。なお、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。
【００５１】
図３は、図１に示したフィルタ回路１５０，６１０の構成を示した図である。なお、フィルタ回路６１０の構成は、フィルタ回路１５０と同様であり、以下では、フィルタ回路１５０の構成について代表的に説明する。
【００５２】
図３を参照して、フィルタ回路１５０は、コイル１５２，１５６，１６０と、キャパシタ１５４，１５８とを含む。コイル１５２，１５６，１６０は、受電部１００と整流回路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、受電部１００に接続される端子Ｔ３と、整流回路２００に接続される端子Ｔ５との間において、受電部１００側からコイル１５２，１５６，１６０の順に直列接続される。
【００５３】
キャパシタ１５４は、コイル１５２とコイル１５６との間に一端が接続され、受電部１００に接続される端子Ｔ４と、整流回路２００に接続される端子Ｔ６との間に配設される電力線に他端が接続される。キャパシタ１５８は、コイル１５６とコイル１６０との間に一端が接続され、端子Ｔ４，Ｔ６間に配設される電力線に他端が接続される。
【００５４】
そして、この実施の形態１に従う受電装置のフィルタ回路１５０では、コイル１５２のインダクタンスＬ１１、キャパシタ１５４のキャパシタンスＣ１１、コイル１５６のインダクタンスＬ２１、キャパシタ１５８のキャパシタンスＣ２１、及びコイル１６０のインダクタンスＬ３１は、以下に示される値に設定される。
【００５５】
Ｌ１１＝Ｚ０／（２・π・ｆ０）［Ｈ］  …（１）
Ｃ１１＝１／（２・π・ｆ０・Ｚ０）［Ｆ］  …（２）
Ｌ２１＝（１＋α）・Ｌ１１［Ｈ］  …（３）
Ｃ２１＝Ｃ１１／α［Ｆ］  …（４）
Ｌ３１＝α・Ｌ１１［Ｈ］  …（５）
ここで、ｆ０は、送電装置２０から車両１０へ伝送される交流電力の基本波成分の周波数（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。Ｚ０は、任意の正数であり、たとえば、Ｚ０の値を大きくとると、インダクタンスＬ１１〜Ｌ３１は大きくなり、キャパシタンスＣ１１，Ｃ２１は小さくなる。コイル１５２，１５６，１６０及びキャパシタ１５４，１５８の製作のし易さ（コスト）や発熱等を考慮して、Ｚ０の大きさを決めることができる。αは、フィルタ回路１５０の昇圧比を設定する定数である。すなわち、フィルタ回路１５０の入力電圧をＶ０、入力電流をＩ０とし、フィルタ回路１５０の出力電圧をＶ１、出力電流をＩ１とすると、式（１）〜（５）に従ってフィルタ回路１５０を設計した場合、フィルタ回路１５０の入出力関係は以下の式（６）によって示される。
【００５６】
【数１】
2016082707.tif 000003
【００５７】
このように、式（１）〜（５）に従ってフィルタ回路１５０を設計すると、フィルタ回路１５０は、伝送電力の周波数ｆ０の基本波成分に対しては、図４に示されるように、昇圧比αの理想トランスのような入出力特性を示す。
【００５８】
一方、周波数ｆ０よりも高い周波数成分に対しては、フィルタ回路１５０は、ＬＣフィルタとして機能する。フィルタ回路１５０は、５次のフィルタ回路によって構成される。これにより、フィルタ回路１５０は、４次以下のフィルタ回路を採用する場合に比べて、高調波ノイズをより十分に減衰させることができ、さらに、電流容量を小さくできることにより回路の小型化及び低発熱化が可能となる。
【００５９】
なお、インダクタンスＬ１１，Ｌ２１，Ｌ３１及びキャパシタンスＣ１１，Ｃ２１は、式（１）〜（５）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）〜（５）で示される設計値に対して実際の値がずれると、フィルタ回路１５０の特性は、昇圧比αの理想トランス特性から乖離する。実際の値が設計値に対して±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は、周波数ｆ０の基本波成分に対しては、昇圧比αの理想トランスに近い特性を示す。
【００６０】
次に、送電装置２０及び車両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全体の入出力特性について説明する。
【００６１】
再び図２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の、基本波成分（周波数ｆ０）に対する入出力関係は、コイル７０２，１０２の巻線抵抗を０と近似すると、以下の式（７）によって示される。
【００６２】
【数２】
2016082707.tif 000004
【００６３】
ここで、ａはコイル７０２とコイル１０２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７０２，１０２のインダクタンスであり、Ｃｓ１，Ｃｓ２はそれぞれキャパシタ７０４，１０４のキャパシタンスである。
【００６４】
したがって、送電装置２０の電源部６００の出力側から車両１０の整流回路２００の入力側までの関係は、以下の式（８）によって示される。
【００６５】
【数３】
2016082707.tif 000005
【００６６】
なお、コイル７０２とコイル１０２との巻数比ａは１とした。α１は、送電装置２０のフィルタ回路６１０の昇圧比αを示し、α２は、車両１０のフィルタ回路１５０の昇圧比αを示す。
【００６７】
フィルタ回路１５０，６１０が設けられる場合の式（８）を、フィルタ回路１５０，６１０がない場合に相当する式（７）と比較すると（巻数比ａは１とする。）、その差異は、式（８）の右辺第１項の比例係数のみである。すなわち、フィルタ回路１５０，６１０を挿入しても、システム全体の特性変化は、伝送電力の基本波成分に対しては理想トランスを付加したのと同等にすぎず、フィルタ回路１５０，６１０の挿入によるシステム全体の入出力特性への影響は小さい。言い換えると、フィルタ回路１５０，６１０を挿入しても、イミタンス特性を有するフィルタ回路を挿入した場合のような電圧・電流特性の変化はない。
【００６８】
また、フィルタ回路１５０は、昇圧比α２の電圧変換を行なうので、フィルタ回路１５０により車両１０の受電装置のインピーダンスを調整することができ、伝送効率を高めることができる。同様に、フィルタ回路６１０は、昇圧比α１の電圧変換を行なうので、フィルタ回路６１０により送電装置２０のインピーダンスを調整することができ、伝送効率を高めることができる。以下、この点について、車両１０のフィルタ回路１５０について代表的に説明する。
【００６９】
図５は、受電部１００の出力端での等価負荷抵抗と、送電部７００及び受電部１００間の伝送効率との関係を示した図である。図５を参照して、横軸の等価負荷抵抗とは、フィルタ回路１５０、整流回路２００及び蓄電装置３００を、受電部１００により受電された電力を受ける一体的な負荷とみなしたときの抵抗を示す。縦軸のコイル間効率とは、送電部７００のコイル７０２と、受電部１００のコイル１０２との間の電力伝送効率を示す。
【００７０】
曲線Ｌ１は、コイル７０２，１０２間の結合係数ｋが相対的に大きいとき、すなわちコイル７０２，１０２間の位置ずれが相対的に小さいときの特性を示す。曲線Ｌ２は、コイル７０２，１０２間の結合係数ｋが相対的に小さいとき、すなわちコイル７０２，１０２間の位置ずれが相対的に大きいときの特性を示す。
【００７１】
等価負荷抵抗が大きくなると、コイル間効率は低下する。この特性は、コイル間の結合係数ｋが大きいときに比べて、コイル間の結合係数ｋが小さいときに顕著である（曲線Ｌ２）。この場合、フィルタ回路１５０により電圧変換を行なうことによって、等価負荷抵抗を小さくすることができる。具体的には、フィルタ回路１５０は受電部１００による受電電力を昇圧するところ、フィルタ回路１５０の出力側は蓄電装置３００の電圧に拘束されるので、フィルタ回路１５０により受電部１００の受電電圧は下げられる。その結果、受電部１００のコイル端における等価負荷抵抗は小さくなる。
【００７２】
これにより、たとえば、フィルタ回路１５０が設けられていない場合にはコイル間効率が９０％を下回る場合であっても、フィルタ回路１５０が設けられることによりコイル間効率を９０％以上に向上させることができる。
【００７３】
図６は、図１に示した整流回路２００の構成を示した図である。図６を参照して、整流回路２００は、４つのダイオードから成るダイオードブリッジ回路２０１と、ダイオードブリッジ回路２０１の出力側に設けられるキャパシタ２０２とを含む。整流部（ダイオードブリッジ回路２０１）の後段に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。
【００７４】
この実施の形態１では、整流回路２００の前段にフィルタ回路１５０が設けられる。フィルタ回路１５０の最終段（整流回路２００の直前）には、コイル１６０が設けられているので（図３）、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を整流回路２００として採用すると、整流回路の入力の力率が悪化し、効率が低下する。そこで、この実施の形態１に従う受電装置（車両１０）では、フィルタ回路１５０の構成に応じて整流回路２００にコンデンサインプット型整流回路が採用される。
【００７５】
図７は、図１に示した電源部６００の回路構成を示した図である。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。
【００７６】
インバータ６０４は、電圧型インバータであり、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。インバータ６０４は、周波数ｆ０でスイッチングされ、電源部６００の出力波形は、図８に示されるように、周波数ｆ０（周期Ｔ０＝１／ｆ０）を有する矩形波電圧となる。なお、この周波数ｆ０が、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。
【００７７】
この実施の形態１では、電源部６００の後段にフィルタ回路６１０が設けられる。フィルタ回路６１０の最前段（電源部６００の直後）には、コイル１５２が設けられているので、電源部６００のインバータ６０４に電圧型インバータを採用しても、電源部６００からフィルタ回路６１０へパルス状の大電流が流れることはない（言い換えると、フィルタ回路の最前段がキャパシタの場合には、インバータ６０４を電圧型インバータで構成すると、フィルタ回路の最前段のキャパシタにパルス状の大電流が流れ得る。）。
【００７８】
以上のように、この実施の形態１においては、フィルタ回路１５０，６１０は理想トランス特性を示すので、フィルタ回路１５０，６１０の挿入によるシステム全体の入出力特性の変化は電圧比のみであり、フィルタ回路１５０，６１０の挿入による入出力特性への影響は小さい。また、フィルタ回路１５０，６１０の昇圧比（設計値）によってインピーダンスを変更可能であり、電源や負荷に合わせたインピーダンスの設計が可能である。さらに、フィルタ回路１５０，６１０は、５次のフィルタ回路であるので、４次以下のフィルタ回路に比べて、高調波抑制効果が大きく、さらに電流容量を小さくできることにより回路の小型化及び低発熱化が可能となる。したがって、この実施の形態１によれば、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路１５０，６１０の挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【００７９】
また、この実施の形態１によれば、フィルタ回路１５０は、Ｌ−Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の回路であり、整流回路２００は、コンデンサインプット型のダイオードブリッジ整流回路により構成されるので、仮に整流回路２００にチョークインプット型の整流回路を採用した場合に生じ得る力率低下は生じない。
【００８０】
また、この実施の形態１によれば、電源部６００は、電圧型のインバータ６０４を含み、フィルタ回路６１０は、Ｌ−Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の回路によって構成されるので、電源部６００のインバータ６０４からフィルタ回路６１０へパルス状の大電流が流れることはない。
【００８１】
［実施の形態２］
上記の実施の形態１では、フィルタ回路１５０，６１０は、受電部１００側又は電源部６００側からコイル１５２、キャパシタ１５４、コイル１５６、キャパシタ１５８、コイル１６０が順次設けられる、Ｌ−Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ型の５次フィルタ回路によって構成されている。この実施の形態２では、フィルタ回路がＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の５次フィルタ回路によって構成される。
【００８２】
再び図１を参照して、この実施の形態２では、実施の形態１におけるフィルタ回路１５０，６１０に代えてフィルタ回路１５０Ａ，６１０Ａが設けられる。
【００８３】
図９は、実施の形態２におけるフィルタ回路１５０Ａ，６１０Ａの構成を示した図である。なお、フィルタ回路６１０Ａの構成は、フィルタ回路１５０Ａと同様であり、以下では、フィルタ回路１５０Ａの構成について代表的に説明する。
【００８４】
図９を参照して、フィルタ回路１５０Ａは、コイル１５６，１６０と、キャパシタ１５４，１５８，１６２とを含む。コイル１５６，１６０は、受電部１００と整流回路との間の電力線対の一方に設けられ、この実施の形態２では、端子Ｔ３，Ｔ５間において、受電部１００側からコイル１５６，１６０の順に直列接続される。
【００８５】
キャパシタ１５４は、端子Ｔ３とコイル１５６との間に一端が接続され、端子Ｔ４，Ｔ６間に配設される電力線に他端が接続される。キャパシタ１５８は、コイル１５６とコイル１６０との間に一端が接続され、端子Ｔ４，Ｔ６間に配設される電力線に他端が接続される。キャパシタ１６２は、コイル１６０と端子Ｔ５の間に一端が接続され、端子Ｔ４，Ｔ６間に配設される電力線に他端が接続される。
【００８６】
そして、この実施の形態２に従う受電装置のフィルタ回路１５０Ａでは、キャパシタ１５４のキャパシタンスＣ１２、コイル１５６のインダクタンスＬ１２、キャパシタ１５８のキャパシタンスＣ２２、コイル１６０のインダクタンスＬ２２、及びキャパシタ１６２のキャパシタンスＣ３２は、以下に示される値に設定される。
【００８７】
Ｃ１２＝１／（２・π・ｆ０・Ｚ０）［Ｆ］  …（９）
Ｌ１２＝Ｚ０／（２・π・ｆ０）［Ｈ］  …（１０）
Ｃ２２＝（１＋α）／α・Ｃ１２［Ｆ］  …（１１）
Ｌ２２＝α・Ｌ１２［Ｈ］  …（１２）
Ｃ３２＝Ｃ１２／α［Ｆ］  …（１３）
これらの式（９）〜（１３）に従ってフィルタ回路１５０Ａを設計した場合、フィルタ回路１５０Ａの入出力関係は、実施の形態１におけるフィルタ回路１５０と同様に式（６）で示される関係となる。すなわち、式（９）〜（１３）に従ってフィルタ回路１５０Ａを設計すると、フィルタ回路１５０Ａは、伝送電力の周波数ｆ０の基本波成分に対しては、図４に示したように、昇圧比αの理想トランスのような入出力特性を示す。
【００８８】
また、フィルタ回路１５０Ａも、５次のフィルタ回路によって構成されるので、４次以下のフィルタ回路を採用する場合に比べて、高調波ノイズをより十分に減衰させることができ、さらに電流容量の低減による回路の小型化及び低発熱化が可能となる。
【００８９】
なお、インダクタンスＬ１２，Ｌ２２及びキャパシタンスＣ１２，Ｃ２２，Ｃ３２は、式（９）〜（１３）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。すなわち、実際の値が設計値に対して±２０％の範囲内であれば、フィルタ回路１５０Ａ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１５０Ａは、周波数ｆ０の基本波成分に対しては、昇圧比αの理想トランスに近い特性を示す。
【００９０】
再び図１を参照して、この実施の形態２では、実施の形態１における整流回路２００に代えて整流回路２００Ａが設けられ、電源部６００に代えて電源部６００Ａが設けられる。
【００９１】
図１０は、実施の形態２における整流回路２００Ａの構成を示した図である。図１０を参照して、この整流回路２００Ａは、図６に示した実施の形態１における整流回路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、ダイオードブリッジ回路２０１とキャパシタ２０２との間の電力線に設けられる。なお、図では、チョークコイル２０４は、電力線対の一方にのみ設けられているが、電力線対の双方に設けられてもよい。整流部（ダイオードブリッジ回路２０１）の後段にチョークコイル２０４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。
【００９２】
この実施の形態２では、整流回路２００Ａの前段にフィルタ回路１５０Ａが設けられる。フィルタ回路１５０Ａの最終段（整流回路２００Ａの直前）には、キャパシタ１６２が設けられているので（図９）、チョークコイルのないコンデンサインプット型整流回路を整流回路２００Ａとして採用すると、整流回路の入力の力率が悪化し、効率が低下する。そこで、この実施の形態２に従う受電装置（車両１０）では、フィルタ回路１５０Ａの構成に応じて整流回路２００Ａにチョークインプット型整流回路が採用される。
【００９３】
図１１は、実施の形態２における電源部６００Ａの回路構成を示した図である。図１１を参照して、電源部６００Ａは、ＰＦＣ回路６０２と、電流型インバータ６０６とを含む。電流型インバータ６０６の出力波形は、周波数ｆ０の矩形波電流である。電流型インバータ６０６には、種々の公知の電流型インバータを採用可能である。
【００９４】
この実施の形態２では、電源部６００Ａの後段にフィルタ回路６１０Ａが設けられる。フィルタ回路６１０Ａの最前段（電源部６００Ａの直後）には、キャパシタ１５４が設けられているので、電源部を電圧型インバータによって構成すると、フィルタ回路６１０Ａのキャパシタ１５４にパルス状の大電流が流れ得る。そこで、この実施の形態２では、電源部６００Ａに電流型インバータ６０６が採用され、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している。
【００９５】
以上のように、この実施の形態２においても、フィルタ回路１５０Ａ，６１０Ａは、５次のフィルタ回路であって、昇圧比αの理想トランス特性を示す。したがって、この実施の形態２によっても、十分な高調波抑制効果とインピーダンス整合機能とを有しつつ、フィルタ回路１５０Ａ，６１０Ａの挿入による入出力特性への影響を抑制することができる。
【００９６】
また、この実施の形態２によれば、フィルタ回路１５０Ａは、Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の回路であり、整流回路２００Ａは、チョークインプット型のダイオードブリッジ整流回路により構成されるので、仮に整流回路２００Ａにコンデンサインプット型の整流回路を採用した場合に生じ得る力率低下は生じない。
【００９７】
また、この実施の形態２によれば、電源部６００Ａは、電流型インバータ６０６を含み、フィルタ回路６１０Ａは、Ｃ−Ｌ−Ｃ−Ｌ−Ｃ型の回路によって構成されるので、電源部６００Ａの電流型インバータ６０６からフィルタ回路６１０Ａへパルス状の大電流が流れることはない。
【００９８】
［変形例］
上記の実施の形態１において、整流回路２００は、コンデンサインプット型のダイオードブリッジ回路によって構成されるものとしたが（図６）、コンデンサインプット型の倍電圧整流回路によって整流回路を構成してもよい。
【００９９】
図１２は、実施の形態１における整流回路２００の変形例を示した図である。図１２を参照して、この整流回路２００Ｂは、ダイオード２０６，２０８と、キャパシタ２１０，２１２とを含む。ダイオード２０６，２０８は、蓄電装置３００の正極及び負極間に直列に接続され、キャパシタ２１０，２１２は、直列接続されたダイオード２０６，２０８と蓄電装置３００との間において、蓄電装置３００の正極及び負極間に直列に接続される。
【０１００】
図１３は、実施の形態１における整流回路２００の他の変形例を示した図である。図１３を参照して、この整流回路２００Ｃは、ダイオードブリッジ回路２０１と、キャパシタ２１４，２１６とを含む。キャパシタ２１４，２１６は、ダイオードブリッジ回路２０１と蓄電装置３００との間において、蓄電装置３００の正極及び負極間に直列に接続される。
【０１０１】
このような倍電圧整流回路を採用することにより、フィルタ回路１５０と整流回路２００Ｂとによる昇圧比をより大きくすることができ、インピーダンスの調整幅を大きくすることができる。
【０１０２】
また、上記の実施の形態２においては、整流回路２００Ａは、チョークインプット型の整流回路によって構成されるものとしたが（図１０）、チョークインプット型の倍電流整流回路によって整流回路を構成してもよい。
【０１０３】
図１４は、実施の形態２における整流回路２００Ａの変形例を示した図である。図１４を参照して、この整流回路２００Ｄは、コイル２１８，２２２と、ダイオード２２０，２２４と、キャパシタ２０２とを含む。ダイオード２２０のアノードが蓄電装置３００の負極に接続され、ダイオード２２０のカソードと蓄電装置３００の正極との間にコイル２１８が接続される。また、ダイオード２２４のアノードが蓄電装置３００の負極に接続され、ダイオード２２４のカソードと蓄電装置３００の正極との間にコイル２２２が接続される。キャパシタ２０２は、蓄電装置３００の正極及び負極間に接続される。
【０１０４】
このような倍電流整流回路を採用することによっても、受電装置（車両１０）におけるインピーダンスの調整幅を大きくすることができる。
【０１０５】
また、再び図２を参照して、上記の各実施の形態においては、送電部７００においてキャパシタ７０４はコイル７０２に直列に接続され、かつ、受電部１００においてキャパシタ１０４はコイル１０２に直列に接続されるものとしたが（ＳＳ方式）、送電部及び受電部の構成は、このようなＳＳ方式のものに限定されない。たとえば、図１５に示されるように、受電部１００に代えて、コイル１０２にキャパシタ１０６が並列接続される受電部１００Ａを備えるＳＰ方式（一次直列二次並列方式）や、図１６に示されるように、さらに送電部７００に代えて、コイル７０２にキャパシタ７０６が並列接続される送電部７００Ａを備えるＰＰ方式（一次並列二次並列方式）等を採用してもよい。
【０１０６】
また、実施の形態１のフィルタ回路１５０（６１０）では、コイル１５２，１５６，１６０は、受電部１００と整流回路２００との間の電力線対の一方に設けられるものとしたが（図３）、コイル１５２，１５６，１６０を上記電力線対の双方に分割して設けてもよい。
【０１０７】
図１７は、実施の形態１におけるフィルタ回路１５０（６１０）の変形例を示した図である。図１７を参照して、このフィルタ回路１５０Ｂ（６１０Ｂ）は、コイル１５２Ａ，１５２Ｂ，１５６Ａ，１５６Ｂ，１６０Ａ，１６０Ｂと、キャパシタ１５４，１５８とを含む。コイル１５２Ａ，１５２Ｂは、図３に示したコイル１５２を分割したものであり、コイル１５２Ａ，１５２Ｂのインダクタンスの和は、図３に示したコイル１５２のインダクタンスと同じである。同様に、コイル１５６Ａ，１５６Ｂは、図３に示したコイル１５６を分割したものであり、コイル１５６Ａ，１５６Ｂのインダクタンスの和は、図３に示したコイル１５６のインダクタンスと同じである。また、コイル１６０Ａ，１６０Ｂは、図３に示したコイル１６０を分割したものであり、コイル１６０Ａ，１６０Ｂのインダクタンスの和は、図３に示したコイル１６０のインダクタンスと同じである。
【０１０８】
コイル１５２Ａ，１５２Ｂ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、コイル１５２Ａ，１５２Ｂ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。コイル１５６Ａ，１５６Ｂのインダクタンス、及びコイル１６０Ａ，１６０Ｂのインダクタンスについても同様である。
【０１０９】
また、実施の形態２のフィルタ回路１５０Ａ（６１０Ａ）についても、コイル１５６，１６０は、受電部１００と整流回路２００との間の電力線対の一方に設けられるものとしたが（図９）、コイル１５６，１６０を上記電力線対の双方に分割して設けてもよい。
【０１１０】
図１８は、実施の形態２におけるフィルタ回路１５０Ａ（６１０Ａ）の変形例を示した図である。図１８を参照して、このフィルタ回路１５０Ｃ（６１０Ｃ）は、コイル１５６Ａ，１５６Ｂ，１６０Ａ，１６０Ｂと、キャパシタ１５４，１５８，１６２とを含む。コイル１５６Ａ，１５６Ｂ，１６０Ａ，１６０Ｂについては、図１７で説明したとおりである。
【０１１１】
なお、上記の実施の形態１，２では、車両１０のフィルタ回路のタイプと、送電装置２０のフィルタ回路のタイプとは同じであるが、車両１０と送電装置２０とで異なるタイプのフィルタ回路を採用してもよい。なお、上述のように、車両１０において、フィルタ回路１５０を採用した場合には、コンデンサインプット型の整流回路２００を採用するのが好ましく、フィルタ回路１５０Ａを採用した場合には、チョークインプット型の整流回路２００Ａを採用するのが好ましい。また、送電装置２０において、フィルタ回路６１０を採用した場合には、電圧型インバータによって構成される電源部６００を採用するのが好ましく、フィルタ回路６１０Ａを採用した場合には、電流型インバータによって構成される電源部６００Ａを採用するのが好ましい。
【０１１２】
また、特に図示しないが、上記の各実施の形態における整流回路２００（２００Ａ〜２００Ｄ）に代えて、双方向に電力変換可能な単相インバータを採用してもよい。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。なお、車両１０から車両外部へ電力が供給される場合、蓄電装置３００は電圧源となり、双方向に電力変換可能な単相インバータは電圧型インバータとなるので、車両１０のフィルタ回路は、単相インバータからの出力をコイルで受けるフィルタ回路１５０によって構成するのが好ましい。
【０１１３】
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及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】
【０１１４】
１０  車両、２０  送電装置、１００，１００Ａ  受電部、１０２，１５２，１５６，１６０，２１８，２２２，７０２  コイル、１０４，１０６，１５４，１５８，１６２，２０２，２１０，２１２，２１４，２１６，７０４，７０６  キャパシタ、１５０，１５０Ａ〜１５０Ｃ，６１０，６１０Ａ〜６１０Ｃ  フィルタ回路、２００，２００Ａ〜２００Ｄ  整流回路、２０１  ダイオードブリッジ回路、２０４  チョークコイル、２０６，２０８，２２０，２２４  ダイオード、２５０  充電リレー、３００  蓄電装置、３１０  ＳＭＲ、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  電流型インバータ、７００，７００Ａ  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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