(57)【要約】【課題】回生電力の有効活用を図ることができる車両用電源装置、車両用駆動装置及び車両を提供すること。【解決手段】車両用電源装置１０は、変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を有するものであってメイン蓄電装置１０１の直流電力の電圧値変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２を有するものであって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって電圧値変換された直流電力を、モータジェネレータ１０２を駆動させる交流の駆動電力に変換する電力変換を行うインバータ１２とを備えている。ここで、車両用電源装置１０は、回生電力を用いてメイン蓄電装置１０１の充電を行う充電モードと、回生電力を送電用電力に変換し、当該送電用電力を受電装置４０に非接触で送電する非接触送電モードとを備えている。【選択図】図１
2016187272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置を備え、当該蓄電装置の直流電力を、車両に搭載された発電電動機を駆動させる交流の駆動電力に変換する車両用電源装置において、
第１スイッチング素子を有するものであって、前記蓄電装置の直流電力の電圧値変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、
第２スイッチング素子を有するものであって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータによって電圧値変換された直流電力を前記駆動電力に変換する電力変換を行うインバータと、
予め定められた周波数を有する交流の送電用電力が入力された場合に、受電側コイルを有する受電装置の前記受電側コイルに非接触で前記送電用電力を送電可能なコイルと、
を備え、
前記車両用電源装置は、
前記蓄電装置と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられた切替部が前記蓄電装置と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを電気的に接続する接続状態である場合に実行されるモードであって、前記発電電動機にて発生した回生電力を用いて前記蓄電装置の充電を行う充電モードと、
前記切替部が前記蓄電装置と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを電気的に遮断する遮断状態である場合に実行されるモードであって、前記第１スイッチング素子又は前記第２スイッチング素子を用いて前記回生電力を前記送電用電力に変換し、当該送電用電力が前記コイルに入力されることにより、前記受電側コイルに対して非接触で前記送電用電力を送電する非接触送電モードと、
を備えていることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２】
前記コイルは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを構成するものであって、前記電圧値変換に用いられる変換コイルであり、
前記車両用電源装置は、前記非接触送電モードでは、前記第１スイッチング素子を用いて前記回生電力を前記送電用電力に変換する請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記変換コイルに接続された変換キャパシタを有し、
前記送電用電力の周波数は、前記変換コイルと前記変換キャパシタとを含む変換共振回路の共振周波数に対応する周波数に設定されている請求項２に記載の車両用電源装置。
【請求項４】
前記充電モード時の前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数は、前記送電用電力の周波数よりも前記変換共振回路の共振周波数からずれている請求項３に記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電圧値変換に用いられる変換コイルを有し、
前記コイルは、前記変換コイルとは別に設けられた送電用コイルであり、
前記車両用電源装置は、前記非接触送電モードでは、前記第２スイッチング素子を用いて前記回生電力を前記送電用電力に変換し、当該送電用電力が前記送電用コイルに入力されるように構成されている請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の車両用電源装置と、
前記発電電動機と、
を備えていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用駆動装置と、
前記受電装置と、
を備え、
前記車両用電源装置は、前記コイルに接続されたものであって前記コイルと協働して送電側共振回路を構成する送電側キャパシタを有し、
前記受電装置は、
前記受電側コイルに接続された受電側キャパシタと、
前記受電側コイル及び前記受電側キャパシタを含む受電側共振回路の共振周波数を可変させる周波数可変部と、
を備えていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源装置、車両用駆動装置及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、蓄電装置からの直流電力を、車両に搭載された発電電動機を駆動させる交流の駆動電力に変換する車両用電源装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、蓄電装置の直流電力を昇降圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータによって電圧値変換された直流電力を駆動電力に変換するインバータと、蓄電装置とＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられた切替部としてのリレーとを備えている車両用電源装置について記載されている。また、特許文献１には、車両の回生制動時において発電電動機によって回生電力が発生する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０６７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば回生電力が蓄電装置の充電に用いられる構成においては、蓄電装置が満充電状態となることに基づいて、それ以上回生電力が蓄電装置に入力されないようにリレーが遮断状態となる場合がある。この場合、回生が停止される。このため、回生電力を有効に活用することができない。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は回生電力の有効活用を図ることができる車両用電源装置、車両用駆動装置及び車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する車両用電源装置は、蓄電装置を備え、当該蓄電装置の直流電力を、車両に搭載された発電電動機を駆動させる交流の駆動電力に変換するものであって、第１スイッチング素子を有するものであって、前記蓄電装置の直流電力の電圧値変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、第２スイッチング素子を有するものであって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータによって電圧値変換された直流電力を前記駆動電力に変換する電力変換を行うインバータと、予め定められた周波数を有する交流の送電用電力が入力された場合に、受電側コイルを有する受電装置の前記受電側コイルに非接触で前記送電用電力を送電可能なコイルと、を備え、前記車両用電源装置は、前記蓄電装置と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に設けられた切替部が前記蓄電装置と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを電気的に接続する接続状態である場合に実行されるモードであって、前記発電電動機にて発生した回生電力を用いて前記蓄電装置の充電を行う充電モードと、前記切替部が前記蓄電装置と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを電気的に遮断する遮断状態である場合に実行されるモードであって、前記第１スイッチング素子又は前記第２スイッチング素子を用いて前記回生電力を前記送電用電力に変換し、当該送電用電力が前記コイルに入力されることにより、前記受電側コイルに対して非接触で前記送電用電力を送電する非接触送電モードと、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、充電モード時には、回生電力を用いて蓄電装置の充電を行うことができる。また、非接触送電モード時には、回生電力が送電用電力に変換され、当該送電用電力がコイルに入力されることにより、送電用電力が、コイルから受電側コイルに向けて非接触で送電される。よって、受電装置において、受電側コイルによって受電された受電電力を使用することを通じて、回生電力の有効活用を図ることができる。
【０００８】
特に、本構成によれば、送電用電力が非接触で受電装置に送電されるため、車両用電源装置と受電装置とを接続する配線を省略することができる。これにより、回生電力の有効活用を図る上で生じ易い不都合である配線の複雑化を抑制できる。
【０００９】
また、既存の構成である第１スイッチング素子又は第２スイッチング素子を用いて、回生電力が送電用電力に変換されるため、変換するための構成を別途設ける必要がない。これにより、回生電力の有効活用を図るための構成の複雑化を抑制できる。
【００１０】
上記車両用電源装置について、前記コイルは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを構成するものであって、前記電圧値変換に用いられる変換コイルであり、前記車両用電源装置は、前記非接触送電モードでは、前記第１スイッチング素子を用いて前記回生電力を前記送電用電力に変換するとよい。
【００１１】
かかる構成によれば、変換コイルが、受電側コイルに対して送電用電力を非接触で送電するためのコイルとして用いられている。これにより、送電用のコイルを別途設ける必要がないため、回生電力の有効活用を図るための構成の複雑化を抑制できる。
【００１２】
上記車両用電源装置について、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記変換コイルに接続された変換キャパシタを有し、前記送電用電力の周波数は、前記変換コイルと前記変換キャパシタとを含む変換共振回路の共振周波数に対応する周波数に設定されているとよい。
【００１３】
かかる構成によれば、非接触送電モードにおいて、回生電力を変換することによって得られた送電用電力の電力値と、受電側コイルによって受電された受電電力の電力値との比率である電力伝送効率の向上を図ることができるため、より無駄なく回生電力の有効活用を図ることができる。
【００１４】
上記車両用電源装置について、前記充電モード時の前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数は、前記送電用電力の周波数よりも前記変換共振回路の共振周波数からずれているとよい。
【００１５】
かかる構成によれば、非接触送電モード時よりも充電モード時の方が、変換共振回路から受電装置に向かう非接触の電力伝送が行われにくい。これにより、充電モード時において、意図しない受電装置への非接触の電力伝送が行われ、損失が大きくなるといった不都合を抑制できる。
【００１６】
上記車両用電源装置について、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電圧値変換に用いられる変換コイルを有し、前記コイルは、前記変換コイルとは別に設けられた送電用コイルであり、前記車両用電源装置は、前記非接触送電モードでは、前記第２スイッチング素子を用いて前記回生電力を前記送電用電力に変換し、当該送電用電力が前記送電用コイルに入力されるように構成されているとよい。
【００１７】
かかる構成によれば、第２スイッチング素子によって回生電力が送電用電力に変換される。そして、送電用電力が送電用コイルに入力されることにより、送電用電力が、送電用コイルから受電側コイルに向けて非接触で送電される。よって、上述した効果を得ることができる。また、送電用コイルとしては電圧値変換を行う必要がないため、送電用コイルのインダクタンス等の設計の自由度の向上を図ることができる。
【００１８】
上記目的を達成する車両用駆動装置は、上述した車両用電源装置と、前記発電電動機と、を備えていることを特徴とする。
かかる構成によれば、蓄電装置の直流電力を用いて発電電動機を駆動させることができるとともに、発電電動機によって発生した回生電力を有効に活用することができる。
【００１９】
上記目的を達成する車両は、上述した車両用駆動装置と、前記受電装置と、を備え、前記車両用電源装置は、前記コイルに接続されたものであって前記コイルと協働して送電側共振回路を構成する送電側キャパシタを有し、前記受電装置は、前記受電側コイルに接続された受電側キャパシタと、前記受電側コイル及び前記受電側キャパシタを含む受電側共振回路の共振周波数を可変させる周波数可変部と、を備えているとよい。
【００２０】
かかる構成によれば、車両において回生電力の有効活用を図ることができる。また、受電側共振回路の共振周波数を可変させることにより、送電側共振回路から受電側共振回路への意図しない非接触の電力伝送を抑制できる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、回生電力の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の車両用電源装置及び車両の電気的構成を示す回路図。
【図２】電力伝送効率の周波数特性を示すグラフ。
【図３】変換共振回路の利得の周波数特性を示すグラフ。
【図４】第２実施形態の車両用電源装置及び車両の電気的構成を示す回路図。
【図５】第３実施形態の車両用電源装置及び車両の電気的構成を示す回路図。
【図６】別例の受電装置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、車両用電源装置及び当該車両用電源装置が搭載された車両の第１実施形態について説明する。
【００２４】
図１に示すように、車両１００は、メイン蓄電装置（蓄電装置）１０１を含む車両用電源装置１０と、発電電動機としてのモータジェネレータ１０２とを有する車両用駆動装置２０を備えている。モータジェネレータ１０２は、例えば車両１００の走行に用いられるものである。詳細には、車両１００は、モータジェネレータ１０２によって発生した駆動力が動力伝達ギア（図示略）等を介して駆動輪１０３に伝達するように構成されている。
【００２５】
モータジェネレータ１０２は、ｕ相コイル１０２ｕ、ｖ相コイル１０２ｖ及びｗ相コイル１０２ｗを有する三相交流回転電動機である。各相コイル１０２ｕ〜１０２ｗは例えばＹ結線されている。なお、各相コイル１０２ｕ〜１０２ｗはデルタ結線であってもよい。モータジェネレータ１０２は、車両用電源装置１０から駆動電力が入力された場合には駆動力を発生させる一方、車両１００の回生制動時には駆動輪１０３の回転によって発電して回生電力を生成する。
【００２６】
メイン蓄電装置１０１は、直流電力を放電可能であり、且つ、直流電力が入力されることにより充電可能なものである。メイン蓄電装置１０１としては、例えば二次電池や、電気二重層キャパシタなどが考えられる。
【００２７】
車両用電源装置１０は、メイン蓄電装置１０１からの直流電力を、モータジェネレータ１０２を駆動させる交流の駆動電力に変換するものである。以下、車両用電源装置１０について詳細に説明する。
【００２８】
図１に示すように、車両用電源装置１０は、メイン蓄電装置１０１の直流電力の電圧値変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって電圧値変換された直流電力を駆動電力に変換する電力変換を行うインバータ１２とを備えている。
【００２９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、車両１００（詳細には車両用電源装置１０）に設けられた切替部としてのコンタクタ１０４を介して、メイン蓄電装置１０１に接続されている。インバータ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１とモータジェネレータ１０２との間に設けられており、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１とモータジェネレータ１０２との双方に接続されている。メイン蓄電装置１０１の直流電力を用いてモータジェネレータ１０２を駆動させる場合には、メイン蓄電装置１０１→ＤＣ／ＤＣコンバータ１１→インバータ１２→モータジェネレータ１０２という電力伝送経路にて電力伝送が行われる。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、所謂昇降圧型であり、メイン蓄電装置１０１に対して直列に接続された変換コイル（チョークコイル）２１と、メイン蓄電装置１０１に対して並列に接続された変換キャパシタ２２とを備えている。変換キャパシタ２２は、変換コイル２１よりもメイン蓄電装置１０１側に配置されている。本実施形態では、変換コイル２１が「コイル」に対応する。
【００３１】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、第１スイッチング素子として２つの変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を有している。変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２は、例えばパワースイッチング素子の一例であるＩＧＢＴで構成されており、両者は互いに直列に接続されている。詳細には、第１変換スイッチング素子Ｑｔ１のエミッタと第２変換スイッチング素子Ｑｔ２のコレクタとが変換接続線Ｌｔによって接続されている。変換コイル２１の一端は、コンタクタ１０４を介してメイン蓄電装置１０１の＋端子に接続されているとともに、変換キャパシタ２２の一端に接続されており、変換コイル２１の他端は上記変換接続線Ｌｔに接続されている。この場合、変換コイル２１と変換キャパシタ２２とで変換共振回路２３が構成されている。本実施形態では、変換共振回路２３が「送電側共振回路」に対応する。換言すれば、変換キャパシタ２２は、変換コイル２１に接続されたものであって変換コイル２１と協働して送電側共振回路を構成するものとも言える。
【００３２】
かかる構成によれば、各変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２が予め定められた変換用周波数ｆ１で交互にＯＮ／ＯＦＦすることにより、電圧値変換が行われる。この場合、変換される電圧値は、各変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比に依存する。
【００３３】
ちなみに、本実施形態では、モータジェネレータ１０２の駆動電力の電圧値は、メイン蓄電装置１０１の直流電圧値よりも高く設定されている。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、モータジェネレータ１０２の駆動電力を生成する場合には、メイン蓄電装置１０１の直流電圧値を昇圧する。
【００３４】
ここで、変換コイル２１のインダクタンス、及び、変換キャパシタ２２のキャパシタンスは、メイン蓄電装置１０１の直流電圧値からモータジェネレータ１０２の駆動電力の電圧値を生成することができるように、両電圧値の差及び変換用周波数ｆ１に対応させて設定されている。
【００３５】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２に対して並列に接続された還流ダイオードＤｔ１，Ｄｔ２を備えている。当該還流ダイオードＤｔ１，Ｄｔ２は、変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２とは別に設けられている構成であってもよいし、変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２がＩＧＢＴで構成されている場合には当該変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２の寄生ダイオードで構成されてもよい。後述する還流ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２についても同様である。
【００３６】
図１に示すように、インバータ１２は、第２スイッチング素子として、ｕ相コイル１０２ｕに対応するｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と、ｖ相コイル１０２ｖに対応するｖ相スイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２と、ｗ相コイル１０２ｗに対応するｗ相スイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２と、を備えている。つまり、インバータ１２は、所謂三相インバータである。各相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２（以降単に各相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２と示す）は例えばパワースイッチング素子の一例であるＩＧＢＴで構成されている。また、インバータ１２は、相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２に対して並列に接続された還流ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２を有している。
【００３７】
両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２はｕ相接続線Ｌｕを介して互いに直列に接続されている。詳細には、上アームに対応する第１ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１のエミッタと、下アームに対応する第２ｕ相スイッチング素子Ｑｕ２のコレクタとがｕ相接続線Ｌｕによって接続されている。そして、インバータ１２は、両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２の直列接続体に対して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって電圧値変換された直流電力が入力されるように構成されている。詳細には、第１ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１のコレクタが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の第１変換スイッチング素子Ｑｔ１のコレクタに接続されており、第２ｕ相スイッチング素子Ｑｕ２のエミッタが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の第２変換スイッチング素子Ｑｔ２のエミッタに接続されている。そして、車両用電源装置１０は、ｕ相接続線Ｌｕと、インバータ１２に設けられたものであってｕ相コイル１０２ｕに接続されたｕ相端子１２ｕと、を接続するｕ相配線Ｃｕを備えている。
【００３８】
ｖ相スイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２も同様に、ｖ相接続線Ｌｖを介して互いに直列に接続されており、その直列接続体にはＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって電圧値変換された直流電力が入力される。そして、車両用電源装置１０は、ｖ相接続線Ｌｖと、インバータ１２に設けられたものであってｖ相コイル１０２ｖに接続されたｖ相端子１２ｖと、を接続するｖ相配線Ｃｖを備えている。
【００３９】
また、ｗ相スイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２も同様に、ｗ相接続線Ｌｗを介して互いに直列に接続されており、その直列接続体にはＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって電圧値変換された直流電力が入力される。そして、車両用電源装置１０は、ｗ相接続線Ｌｗと、インバータ１２に設けられたものであってｗ相コイル１０２ｗに接続されたｗ相端子１２ｗと、を接続するｗ相配線Ｃｗを備えている。
【００４０】
かかる構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から直流電力がインバータ１２に入力されている場合には、各相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２が予め定められた周波数でＯＮ／ＯＦＦすることにより、直流電力が駆動電力に変換され、当該駆動電力がモータジェネレータ１０２に向けて出力される。
【００４１】
切替部としてのコンタクタ１０４は、メイン蓄電装置１０１とＤＣ／ＤＣコンバータ１１との間に設けられている。コンタクタ１０４は、メイン蓄電装置１０１とＤＣ／ＤＣコンバータ１１とを電気的に接続するＯＮ状態、又は、メイン蓄電装置１０１とＤＣ／ＤＣコンバータ１１とを電気的に遮断するＯＦＦ状態に切り替わる。ＯＮ状態とは接続状態とも導通状態とも言えるし、ＯＦＦ状態とは遮断状態とも非導通状態とも言える。ＯＮ状態及びＯＦＦ状態については、他のスイッチング素子についても同様である。
【００４２】
図１に示すように、車両用電源装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１とインバータ１２との間に設けられた平滑コンデンサ３１を有している。詳細には、平滑コンデンサ３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２の直列接続体と、インバータ１２の両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２の直列接続体との間に設けられており、両直列接続体の双方に対して並列に接続されている。平滑コンデンサ３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から電圧値変換された直流電力が出力されている場合には当該直流電力を平滑化する。
【００４３】
ちなみに、本実施形態では、平滑コンデンサ３１のキャパシタンスは、変換キャパシタ２２のキャパシタンスよりも大きく設定されている。但し、これに限られず、両者のキャパシタンスは同一であってもよいし、変換キャパシタ２２のキャパシタンスの方が平滑コンデンサ３１のキャパシタンスよりも大きくてもよい。なお、平滑コンデンサ３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一部としてもよいし、インバータ１２の一部としてもよい。
【００４４】
車両用電源装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及びインバータ１２の双方を制御する制御部３２を備えている。制御部３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の各変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２のゲート、及び、インバータ１２の各相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のゲートに接続されており、これらのＯＮ／ＯＦＦを個別に制御できる。また、本実施形態では、制御部３２はコンタクタ１０４を制御可能に構成されている。
【００４５】
制御部３２は、メイン蓄電装置１０１の直流電力を、モータジェネレータ１０２の駆動電力に変換する場合には、変換用周波数ｆ１でＤＣ／ＤＣコンバータ１１の両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせるとともに、予め定められた周波数でインバータ１２の各相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２をＯＮ／ＯＦＦさせる。
【００４６】
ここで、車両用電源装置１０は、モータジェネレータ１０２にて発生した回生電力を用いてメイン蓄電装置１０１の充電を行う充電モードを備えている。車両用電源装置１０は、モータジェネレータ１０２にて回生電力が発生していることに基づいて、充電モードに移行する。制御部３２は、充電モードでは、コンタクタ１０４をＯＮ状態に設定する。つまり、充電モードは、回生電力が発生しており、且つ、コンタクタ１０４がＯＮ状態である状況にて実行されるモードである。
【００４７】
なお、モータジェネレータ１０２にて回生電力が発生していることを検知する具体的な構成としては、例えばモータジェネレータ１０２からインバータ１２に向けて流れる電流を検知し、その検知結果を制御部３２に出力する電流センサ等が考えられる。
【００４８】
制御部３２は、充電モードでは、インバータ１２の各相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２を全てＯＦＦ状態にする。これにより、モータジェネレータ１０２にて発生した回生電力は、還流ダイオードＤｕ１〜Ｄｗ２によって整流されてＤＣ／ＤＣコンバータ１１に入力される。
【００４９】
制御部３２は、充電モードでは、変換用周波数ｆ１でＤＣ／ＤＣコンバータ１１の両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、回生電力の電圧値を、メイン蓄電装置１０１の電圧値に降圧させる。これにより、メイン蓄電装置１０１が充電される。すなわち、充電モード時には、モータジェネレータ１０２→インバータ１２→ＤＣ／ＤＣコンバータ１１→メイン蓄電装置１０１という電力伝送経路にて電力伝送が行われる。変換用周波数ｆ１が、「充電モード時の前記第１スイッチング素子のスイッチング周波数」に対応する。
【００５０】
ちなみに、平滑コンデンサ３１は、車両用電源装置１０が充電モードである場合には、インバータ１２によって整流された回生電力を平滑化する。
制御部３２は、車両用電源装置１０が充電モードである状況において、ＳＯＣセンサ等の検知部を用いて、定期的にメイン蓄電装置１０１の充電状態を把握する。制御部３２は、メイン蓄電装置１０１の充電状態が満充電状態に達したことに基づいて、コンタクタ１０４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える。そして、車両用電源装置１０は、充電モードから、回生電力を予め定められた周波数ｆ２の送電用電力に変換し、当該送電用電力を非接触で送電する非接触送電モードに移行する。つまり、非接触送電モードは、回生電力が発生しており、且つ、コンタクタ１０４がＯＦＦ状態である状況にて実行されるモードである。
【００５１】
非接触送電モードについて詳細に説明すると、制御部３２は、非接触送電モードでは、インバータ１２によって整流された回生電力が送電用電力に変換されるように、周波数ｆ２で両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、回生電力が送電用電力に変換され、その変換された送電用電力が変換共振回路２３（変換コイル２１）に入力される。
【００５２】
なお、上記両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２の機能に着目すれば、非接触送電モード時における両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２は、Ｄ級アンプとも言える。
図１に示すように、車両１００は、変換コイル２１から非接触で送電用電力を受電可能な受電側コイル４１を有する受電装置４０を有している。受電装置４０は、受電側コイル４１に対して並列に接続された受電側キャパシタ４２を有しており、受電側コイル４１と受電側キャパシタ４２とによって受電側共振回路４３が構成されている。
【００５３】
受電装置４０は、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂを可変させる周波数可変部４４を備えている。周波数可変部４４は、例えば受電側キャパシタ４２に対して並列に接続されたバイパス経路４４ａと、当該バイパス経路４４ａ上に設けられた切替スイッチング素子４４ｂとを有している。本実施形態では、制御部３２は、上記切替スイッチング素子４４ｂを制御可能に構成されている。
【００５４】
かかる構成によれば、切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態である場合、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂは、受電側コイル４１のインダクタンスと受電側キャパシタ４２のキャパシタンスとによって決まる。一方、切替スイッチング素子４４ｂがＯＮ状態である場合、受電側キャパシタ４２がショートするため、受電側共振回路４３が構成されない。この場合、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂは、有限の数値とならない。つまり、周波数可変部４４は、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂを、有限の数値ではない数値に変化させる態様を含む。
【００５５】
変換共振回路２３と受電側共振回路４３とは、磁場共鳴可能に構成されている。詳細には、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと、切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態である場合における受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂとは同一に設定されている。そして、受電装置４０は、両共振回路２３，４３間で非接触の電力伝送が可能な位置に配置されている。
【００５６】
なお、念のため説明すると、変換共振回路２３の共振周波数ｆａは、変換コイル２１のインダクタンスをＬ１とし、変換キャパシタ２２のキャパシタンスをＣ１とすると、１／（２π√（Ｌ１×Ｃ１））である。また、切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態である場合における受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂは、受電側コイル４１のインダクタンスをＬ２とし、受電側キャパシタ４２のキャパシタンスをＣ２とすると、１／（２π√（Ｌ２×Ｃ２））である。
【００５７】
かかる構成において、制御部３２は、充電モード時の方が非接触送電モード時よりも、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂが変換共振回路２３の共振周波数ｆａから離れるように受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂを制御する。詳細には、制御部３２は、充電モード時には、切替スイッチング素子４４ｂをＯＮ状態に設定する。一方、制御部３２は、非接触送電モード時には、切替スイッチング素子４４ｂをＯＦＦ状態に設定する。
【００５８】
受電装置４０は、負荷として、受電側共振回路４３によって受電された受電電力が入力される整流器４５と、整流器４５によって整流された直流電力が入力されるサブ蓄電装置４６とを備えている。サブ蓄電装置４６は、受電電力によって充電されることとなる。つまり、回生電力は、サブ蓄電装置４６の充電に用いられる。換言すれば、車両１００（詳細には受電装置４０）は、負荷として、メイン蓄電装置１０１とは別に設けられ、受電側コイル４１によって受電された受電電力で充電されるサブ蓄電装置４６を有していると言える。なお、受電側共振回路４３によって受電された受電電力とは、負荷に入力される電力と等価である。
【００５９】
なお、図示しないが、サブ蓄電装置４６にはスイッチング素子を介して別の負荷が接続されている。当該スイッチング素子がＯＮ状態である場合には、サブ蓄電装置４６の直流電力が上記別の負荷に入力される。また、上記スイッチング素子は、受電側共振回路４３によって送電用電力を受電している場合にはＯＦＦ状態となる。
【００６０】
ここで、変換共振回路２３に入力される送電用電力の周波数ｆ２と、回生電力から変換された送電用電力の電力値と受電側共振回路４３（受電側コイル４１）によって受電された受電電力の電力値との比率である電力伝送効率ηとの関係について説明する。なお、切替スイッチング素子４４ｂはＯＦＦ状態とする。
【００６１】
図２に示すように、電力伝送効率ηは、送電用電力の周波数ｆ２と、変換共振回路２３の共振周波数ｆａとが一致している場合に最大となり、変換共振回路２３の共振周波数ｆａから離れるに従って低下する。そして、電力伝送効率ηは、送電用電力の周波数ｆ２が、変換共振回路２３の共振周波数ｆａよりも所定量δｆ以上だけ低い範囲では、ほぼ「０」となる。
【００６２】
すなわち、変換共振回路２３（換言すれば変換コイル２１）は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａ（換言すれば切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態時の受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂ）に対応する周波数ｆ２の送電用電力が入力された場合に、受電側共振回路４３（受電側コイル４１）に非接触で送電用電力を送電可能である。
【００６３】
ちなみに、変換共振回路２３は、非接触送電モード時には、変換コイル２１と変換キャパシタ２２とが直列に接続された直列共振回路を構成する。
一方、変換共振回路２３は、充電モード時には、変換コイル２１と変換キャパシタ２２とが並列に接続されたローパスフィルタを構成する。
【００６４】
図３を用いて、充電モード時の変換共振回路２３のフィルタ特性について簡単に説明すると、変換共振回路２３のゲイン（利得）Ｇは、当該変換共振回路２３の共振周波数ｆａ以下では略一定であり、変換共振回路２３の共振周波数ｆａよりも高くなると減衰する。
【００６５】
本実施形態では、制御部３２は、上記各特性に対応させて、充電モード時と非接触送電モード時とで、両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２のスイッチング周波数を可変制御する。
【００６６】
詳細には、制御部３２は、非接触送電モード時には、回生電力が、変換共振回路２３の共振周波数ｆａに対応する周波数ｆ２の送電用電力に変換されるように両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を制御する。より詳細には、制御部３２は、非接触送電モード時には、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一周波数で両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、送電用電力の周波数ｆ２は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一になる。
【００６７】
一方、制御部３２は、充電モード時には、変換共振回路２３の共振周波数ｆａとは異なる変換用周波数ｆ１で両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。変換用周波数ｆ１は、送電用電力の周波数ｆ２よりも変換共振回路２３の共振周波数ｆａからずれている。本実施形態では、送電用電力の周波数ｆ２は変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一であるため、変換用周波数ｆ１は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと異なっていればよい。詳細には、変換用周波数ｆ１は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａよりも低く、電力伝送効率ηがほぼ「０」となる値（ｆ１≦ｆａ−δｆ）に設定されている。この場合、図３に示すように、充電モード時における変換共振回路２３による減衰は生じにくい。
【００６８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
充電モード時には、両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａよりも低い変換用周波数ｆ１で交互にＯＮ／ＯＦＦするとともに、切替スイッチング素子４４ｂがＯＮ状態となる。このため、回生電力を用いたメイン蓄電装置１０１の充電が行われる一方、変換共振回路２３から受電側共振回路４３への非接触の電力伝送は行われない。
【００６９】
非接触送電モード時には、両変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一周波数で交互にＯＮ／ＯＦＦする。これにより、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一周波数の送電用電力が生成され、当該送電用電力が変換共振回路２３に入力される。また、非接触送電モード時には、切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態に設定される。これにより、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂが変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一となるため、送電用電力が変換共振回路２３から受電側共振回路４３に向けて非接触で送電される。
【００７０】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）車両用電源装置１０は、メイン蓄電装置１０１からの直流電力を、モータジェネレータ１０２の駆動電力に変換するものである。車両用電源装置１０は、変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を有するものであってメイン蓄電装置１０１の直流電力の電圧値変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ１１を備えている。車両用電源装置１０は、相スイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２を有するものであって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって電圧値変換された直流電力を駆動電力に変換する電力変換を行うインバータ１２を備えている。車両用電源装置１０は、予め定められた周波数ｆ２の送電用電力が入力された場合に、受電側コイル４１を有する受電装置４０の当該受電側コイル４１に対して非接触で送電用電力を送電可能な変換コイル２１を備えている。
【００７１】
ここで、車両用電源装置１０は、メイン蓄電装置１０１とＤＣ／ＤＣコンバータ１１との間に設けられたコンタクタ１０４がＯＮ状態（接続状態）である場合に実行されるモードであって、モータジェネレータ１０２にて発生した回生電力を用いてメイン蓄電装置１０１の充電を行う充電モードを備えている。そして、車両用電源装置１０は、コンタクタ１０４がＯＦＦ状態（遮断状態）である場合に実行されるモードであって、変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を用いて回生電力を送電用電力に変換し、送電用電力が変換コイル２１に入力されることにより、受電側コイル４１に対して非接触で送電用電力を送電する非接触送電モードを備えている。
【００７２】
かかる構成によれば、充電モード時には、回生電力を用いてメイン蓄電装置１０１の充電を行うことができる。また、非接触送電モード時には、回生電力が送電用電力に変換され、当該送電用電力が変換コイル２１に入力される。これにより、送電用電力が、変換コイル２１から受電側コイル４１に向けて非接触で送電される。よって、受電装置４０において、受電側コイル４１によって受電された受電電力を使用することを通じて、回生電力の有効活用を図ることができる。
【００７３】
特に、本実施形態では、送電用電力を非接触で受電装置４０に送電する構成となっているため、車両用電源装置１０と受電装置４０とを接続する配線を省略することができる。これにより、回生電力の有効活用を図る上で生じ易い不都合である配線の複雑化を抑制することができる。
【００７４】
（２）本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を構成するものであって電圧値変換に用いられる変換コイル２１が、受電側コイル４１に対して送電用電力を非接触で送電するためのコイルとして用いられている。これにより、送電用のコイルを別途設ける必要がないため、回生電力の有効活用を図るための構成の複雑化を抑制できる。
【００７５】
（３）更に、車両用電源装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を用いて、回生電力を送電用電力に変換するため、回生電力を送電用電力に変換するための構成を別途設ける必要がない。これにより、回生電力の有効活用を図るための構成の複雑化を抑制できる。
【００７６】
（４）ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、変換コイル２１に接続された変換キャパシタ２２を有している。制御部３２は、送電用電力の周波数ｆ２が、変換コイル２１と変換キャパシタ２２とを含む変換共振回路２３の共振周波数ｆａに対応する周波数（詳細には変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一周波数）となるように、変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を制御する。詳細には、制御部３２は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一周波数で変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、非接触送電モードにおける電力伝送効率ηの向上を図ることができ、それを通じてより無駄なく回生電力の有効活用を図ることができる。
【００７７】
（５）充電モード時の変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２のスイッチング周波数である変換用周波数ｆ１は、送電用電力の周波数ｆ２よりも変換共振回路２３の共振周波数ｆａからずれている。本実施形態では、送電用電力の周波数ｆ２が変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一であり、変換用周波数ｆ１は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと異なっている。これにより、非接触送電モード時よりも充電モード時の方が、変換共振回路２３から受電側共振回路４３への非接触の電力伝送が行われにくい。よって、充電モード時において、意図しない受電装置４０への非接触の電力伝送が行われ、充電モード時における損失が大きくなるといった不都合を抑制できる。
【００７８】
（６）特に、変換共振回路２３は、充電モード時には、変換コイル２１と当該変換コイル２１に対して並列に接続された変換キャパシタ２２とを有するローパスフィルタを構成する。このため、カットオフ周波数である変換共振回路２３の共振周波数ｆａよりも低い周波数であれば、減衰しにくい。
【００７９】
この点、本実施形態では、変換用周波数ｆ１は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａよりも低い範囲内で、送電用電力の周波数ｆ２よりも変換共振回路２３の共振周波数ｆａからずれている。これにより、充電モード時における減衰を抑制することができるとともに、スイッチング損失の低減を図ることができる。
【００８０】
（７）受電装置４０は、受電側コイル４１に接続され、受電側コイル４１と協働して受電側共振回路４３を構成する受電側キャパシタ４２と、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂを可変させる周波数可変部４４と、を備えている。これにより、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂを可変させることにより、意図しない非接触の電力伝送が行われることを抑制できる。
【００８１】
詳細には、例えば充電モード時には、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂが、変換共振回路２３の共振周波数ｆａから離れることにより、変換共振回路２３から受電側共振回路４３への意図しない非接触の電力伝送が行われることを抑制できる。また、例えば非接触送電モード時には、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂが、変換共振回路２３の共振周波数ｆａに近づく（好ましくは一致する）ことにより、電力伝送効率ηの向上を図ることができる。
【００８２】
（第２実施形態）
本実施形態では、車両用電源装置の回路構成が第１実施形態と異なっている。その異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。
【００８３】
図４に示すように、本実施形態の車両用電源装置５０は、変換コイル２１とは別に設けられた送電用コイル５１を備えている。本実施形態のｕ相配線Ｃｕは、ｕ相接続線Ｌｕに接続された共通配線Ｃｕ０と、共通配線Ｃｕ０から二股に分岐した第１分岐配線Ｃｕ１及び第２分岐配線Ｃｕ２とを有している。第１分岐配線Ｃｕ１はｕ相端子１２ｕに接続されており、第２分岐配線Ｃｕ２は送電用コイル５１の一端に接続されている。送電用コイル５１の上記一端とは反対側の他端は、第２ｕ相スイッチング素子Ｑｕ２のエミッタに接続されている。つまり、送電用コイル５１と両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２とは接続されている。
【００８４】
車両用電源装置５０は、送電用コイル５１と並列に接続された送電用キャパシタ５２を備えている。送電用コイル５１と送電用キャパシタ５２とによって、送電側共振回路５３が構成されている。送電側共振回路５３の共振周波数ｆｃと、切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態である場合の受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂとは同一に設定されている。そして、送電側共振回路５３と受電側共振回路４３とは、磁場共鳴可能な位置に配置されている。
【００８５】
すなわち、送電側共振回路５３（換言すれば送電用コイル５１）は、送電側共振回路５３の共振周波数ｆｃ（換言すれば切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態時の受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂ）に対応する周波数ｆ２の送電用電力が入力された場合に、受電側共振回路４３（受電側コイル４１）に非接触で送電用電力を送電可能である。
【００８６】
そして、車両用電源装置５０は、第１分岐配線Ｃｕ１上に設けられた第１分岐スイッチング素子Ｑｘ１と、第２分岐配線Ｃｕ２上に設けられた第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２とを備えている。
【００８７】
本実施形態の制御部３２は、両分岐スイッチング素子Ｑｘ１，Ｑｘ２を制御することにより、電力伝送経路を制御する。例えば制御部３２は、直流電力を駆動電力に変換する時又は充電モード時と、非接触送電モード時とで、電力伝送経路を切り替える。
【００８８】
詳細には、制御部３２は、直流電力を駆動電力に変換する時又は充電モード時には、第１分岐スイッチング素子Ｑｘ１をＯＮ状態にし、且つ、第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２をＯＦＦ状態にする。この場合、第１実施形態で説明した電力伝送経路で電力伝送が行われる一方、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２又はモータジェネレータ１０２から送電側共振回路５３への電力伝送が規制される。
【００８９】
一方、制御部３２は、非接触送電モード時には、第１分岐スイッチング素子Ｑｘ１をＯＦＦ状態にし、且つ、第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２をＯＮ状態にする。この場合、還流ダイオードＤｖ１〜Ｄｗ２によって整流された回生電力が、両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２の直列接続体に入力される。
【００９０】
ここで、本実施形態の車両用電源装置５０は、非接触送電モードでは、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を用いて回生電力を送電用電力に変換するように構成されている。詳細には、制御部３２は、非接触送電モード時では、回生電力が送電用電力に変換されるように、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を制御する。詳細には、制御部３２は、予め定められた周波数ｆ２でｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせる。これにより、整流された回生電力が送電用電力に変換され、当該変換された送電用電力が第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２を介して送電側共振回路５３に入力される。
【００９１】
なお、送電用電力の周波数ｆ２、詳細には非接触送電モード時におけるｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２のスイッチング周波数は、送電側共振回路５３の共振周波数ｆｃに対応した周波数であるとよく、好ましくは送電側共振回路５３の共振周波数ｆｃと同一周波数であるとよい。
【００９２】
以上詳述した本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（８）車両用電源装置５０は、変換コイル２１とは別に設けられた送電用コイル５１を備えている。車両用電源装置５０は、非接触送電モードにおいて、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を用いて回生電力を送電用電力に変換し、当該送電用電力が送電用コイル５１に入力されるように構成されている。詳細には、両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を接続するｕ相接続線Ｌｕと送電用コイル５１とは、ｕ相配線Ｃｕにおける共通配線Ｃｕ０及び第２分岐配線Ｃｕ２を介して接続されている。これにより、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２が交互にＯＮ／ＯＦＦすることにより、還流ダイオードＤｖ１〜Ｄｗ２によって整流された回生電力が送電用電力に変換され、その変換された送電用電力が送電用コイル５１に入力される。よって、（１）と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
また、送電用コイル５１は、変換コイル２１とは別に設けられているため、送電用コイル５１としては、電圧値変換を行うためのインダクタンス等の制約がない。このため、送電用コイル５１の配置やインダクタンス等といった設計の自由度が高い。よって、設計を比較的容易に行うことができる。
【００９４】
（９）特に、本実施形態では、インバータ１２を構成するｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を用いて回生電力を送電用電力に変換するため、回生電力を送電用電力に変換するための構成を別途設ける必要がない。これにより、回生電力の有効活用を図るための構成の複雑化を抑制できる。
【００９５】
（１０）車両用電源装置５０は、両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を接続するｕ相接続線Ｌｕに接続された共通配線Ｃｕ０と、共通配線Ｃｕ０から二股に分岐した第１分岐配線Ｃｕ１及び第２分岐配線Ｃｕ２とを有するｕ相配線Ｃｕを備えている。第１分岐配線Ｃｕ１は、ｕ相端子１２ｕを介してモータジェネレータ１０２に接続されており、第２分岐配線Ｃｕ２は、送電用コイル５１に接続されている。第１分岐配線Ｃｕ１上には第１分岐スイッチング素子Ｑｘ１が設けられており、第２分岐配線Ｃｕ２上には第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２が設けられている。
【００９６】
かかる構成において、制御部３２は、両分岐スイッチング素子Ｑｘ１，Ｑｘ２を制御することにより、電力伝送経路を制御する。詳細には、制御部３２は、充電モード時には、第１分岐スイッチング素子Ｑｘ１をＯＮ状態にし、且つ、第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２をＯＦＦ状態にする。これにより、回生電力が送電側共振回路５３に入力されることを抑制でき、それを通じて無駄な電力損失を抑制できる。
【００９７】
一方、制御部３２は、非接触送電モード時には、第１分岐スイッチング素子Ｑｘ１をＯＦＦ状態にし、且つ、第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２をＯＮ状態にする。これにより、回生電力を変換することによって得られた送電用電力が送電側共振回路５３に入力される一方、送電用電力がモータジェネレータ１０２に入力されることを回避できる。よって、送電用電力がモータジェネレータ１０２にて消費されることを抑制でき、より無駄なく回生電力の有効活用を図ることができる。
【００９８】
（第３実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、車両用電源装置６０は、互いに並列に接続された２つの平滑コンデンサ６１，６２を備えている。例えば、第１平滑コンデンサ６１のキャパシタンスは、第２平滑コンデンサ６２のキャパシタンスよりも大きく設定されている。
【００９９】
かかる構成において、車両用電源装置６０は、両平滑コンデンサ６１，６２のうちいずれか一方、例えば第１平滑コンデンサ６１よりもキャパシタンスが小さい第２平滑コンデンサ６２と、送電用コイル５１とで送電側共振回路６３を構成する。
【０１００】
具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１とインバータ１２とを接続する２つの電力線に接続され、且つ、第２平滑コンデンサ６２が設けられた配線Ｌｙ上には、コンデンサ用スイッチング素子Ｑｙが設けられている。そして、送電用コイル５１における第２分岐配線Ｃｕ２が接続された一端とは反対側の他端は、配線Ｌｙにおけるコンデンサ用スイッチング素子Ｑｙと第２平滑コンデンサ６２との間の部分に接続されている。
【０１０１】
制御部３２は、直流電力を駆動電力に変換する時又は充電モード時には、コンデンサ用スイッチング素子ＱｙをＯＮ状態にする。これにより、第２平滑コンデンサ６２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１にて電圧値変換された直流電力の平滑化、又は、充電モード時における回生電力の平滑化に用いられる。一方、第２実施形態にて説明した通り、第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２は、直流電力を駆動電力に変換する時又は充電モード時にはＯＦＦ状態であるため、送電用コイル５１への電力伝送は規制されている。
【０１０２】
制御部３２は、非接触送電モード時には、第１分岐スイッチング素子Ｑｘ１及びコンデンサ用スイッチング素子ＱｙをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替え、第２分岐スイッチング素子Ｑｘ２をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える。これにより、送電用コイル５１と第２平滑コンデンサ６２とで送電側共振回路６３が形成される。そして、車両用電源装置６０は、上記送電側共振回路６３を用いて送電用電力を受電装置４０に対して送電する。
【０１０３】
以上詳述した本実施形態では、第２実施形態の作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
（１１）車両用電源装置６０は、２つの平滑コンデンサ６１，６２を備えており、両平滑コンデンサ６１，６２のいずれか一方と送電用コイル５１とを含む送電側共振回路６３を用いて、送電用電力を受電装置４０に非接触で送電する。これにより、平滑化と非接触の送電との双方を好適に行うことができる。
【０１０４】
（１２）また、第１平滑コンデンサ６１は、非接触送電モード時には、還流ダイオードＤｖ１〜Ｄｗ２によって整流された直流電力を平滑化している。これにより、両ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２の直列接続体に入力される直流電力の揺らぎを抑制することができる。よって、回生電力を送電用電力に好適に変換することができる。
【０１０５】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○  受電装置４０は車両１００に搭載されていなくてもよい。例えば、図６に示すように、受電装置４０は、地上に設けられていてもよい。この場合、例えば受電側コイル４１を有する受電側共振回路４３が地面に設置されており、変換コイル２１を有する変換共振回路２３（又は送電用コイル５１を有する送電側共振回路５３，６３）が受電側共振回路４３と対向し得る位置、例えば車両１００の底部に設けられているとよい。
【０１０６】
○  受電装置４０から車両用電源装置１０，５０，６０への非接触の電力伝送が行われる構成であってもよい。つまり、車両用電源装置１０，５０，６０と受電装置４０との間にて双方向の電力伝送が可能であってもよい。例えば、受電装置４０は、地上の走行経路に沿って複数設けられており、車両１００が上記走行経路を走行している状況において、車両用電源装置１０，５０，６０は、受電装置４０から電力を非接触で受電してもよい。この場合、受電装置に設けられたコントローラと制御部３２とは、無線通信可能に構成され、当該無線通信を介して、いずれの方向の非接触の電力伝送を行うか決定するとよい。
【０１０７】
○  ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、２つの変換スイッチング素子Ｑｔ１，Ｑｔ２を有していたが、１つの変換スイッチング素子を有する構成であってもよい。
○  メイン蓄電装置１０１の直流電圧値とモータジェネレータ１０２の駆動電力の電圧値とが同一であってもよい。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を省略してもよい。かかる構成においては、車両用電源装置は、非接触送電モード時には、第２実施形態又は第３実施形態のように、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２を用いて回生電力を送電用電力に変換し、送電用コイル５１を用いて非接触の送電を行うとよい。なお、本別例が下記（ニ）に対応する。
【０１０８】
○  第３実施形態において、両平滑コンデンサ６１，６２のうち第１平滑コンデンサ６１が送電側共振回路６３を構成してもよい。また、両平滑コンデンサ６１，６２のキャパシタンスは同一であってもよい。
【０１０９】
○  第１実施形態において、送電用電力の周波数ｆ２は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一であったが、これに限られず、変換共振回路２３の共振周波数ｆａに対応する周波数であればよい。詳細には、送電用電力の周波数ｆ２は、例えば切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態である条件下において電力伝送効率ηが予め定められた閾値効率以上となる範囲内で、変換共振回路２３の共振周波数ｆａからずれていてもよい。換言すれば、送電用電力の周波数ｆ２は、非接触の電力伝送が可能となるように、変換共振回路２３の共振周波数ｆａに対応させて設定されていればよい。第２及び第３実施形態についても同様である。
【０１１０】
○  ここで、送電用電力の周波数ｆ２と変換共振回路２３の共振周波数ｆａとが対応する範囲内で異なっている場合には、変換用周波数ｆ１は、送電用電力の周波数ｆ２よりも変換共振回路２３の共振周波数ｆａからずれているとよい。要は、変換用周波数ｆ１と変換共振回路２３の共振周波数ｆａとのズレ量は、送電用電力の周波数ｆ２と変換共振回路２３の共振周波数ｆａとのズレ量よりも大きいとよい。
【０１１１】
○  モータジェネレータ１０２の数は任意であり、複数設けられていてもよい。
○  コンタクタ１０４や切替スイッチング素子４４ｂの制御主体は制御部３２に限られず、任意である。
【０１１２】
○  変換用周波数ｆ１は、昇圧時及び降圧時とで異なっていてもよい。
○  バイパス経路４４ａ上にキャパシタを別途設けてもよい。この場合、切替スイッチング素子４４ｂのＯＮ／ＯＦＦに応じて受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂが有限値で変化する。かかる構成においては、切替スイッチング素子４４ｂがＯＮ状態である場合の受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂは、切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態である場合よりも、電力伝送効率ηが低くなる値（換言すれば変換共振回路２３の共振周波数ｆａから離れた値）となるとよい。すなわち、周波数可変部４４は、受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂを、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一周波数である第１の共振周波数、又は、第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に変更するものであるとよく、当該第２の共振周波数には有限値と無限値の双方を含む。
【０１１３】
○  周波数可変部４４を省略してもよい。また、受電装置４０は、車両用電源装置１０から非接触で送電用電力を受電できれば、その具体的な回路構成は任意である。
○  変換共振回路２３、受電側共振回路４３及び送電側共振回路５３，６３の具体的な構成は任意であり、例えばπ型やＴ型等といったように、コイル２１，５１に対して直列又は並列に接続された複数のキャパシタを有する構成であってもよいし、複数のコイルを有する構成であってもよい。
【０１１４】
○  変換共振回路２３の共振周波数ｆａ及び送電側共振回路５３，６３の共振周波数ｆｃと、切替スイッチング素子４４ｂがＯＦＦ状態である場合の受電側共振回路４３の共振周波数ｆｂとは、電力伝送が可能な範囲内でずれていてもよい。
【０１１５】
○  第２実施形態において、送電用キャパシタ５２を省略してもよい。また、受電側キャパシタ４２を省略してもよい。この場合、送電用コイル５１の寄生容量、及び、受電側コイル４１の寄生容量を用いて非接触の電力伝送を行ってもよい。
【０１１６】
○  第２及び第３実施形態において、回生電力を送電用電力に変換するものとして、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２に代えて、ｖ相スイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２を用いてもよいし、ｗ相スイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２を用いてもよい。
【０１１７】
○  また、車両用電源装置１０，５０，６０と受電装置４０との間の非接触の電力伝送方式は、磁場共鳴に限られず、電磁誘導方式でもよい。この場合、送電用電力の周波数ｆ２は、変換共振回路２３の共振周波数ｆａと同一周波数に限られず、効率等を考慮して適宜設定された値であればよい。要は、送電用電力の周波数ｆ２は、変換コイル２１等が非接触の送電を行うことができる予め定められた値であればよい。
【０１１８】
○  受電装置４０の負荷は、車両１００に搭載されているものであれば任意であり、例えば触媒の暖気装置等であってもよい。
○  車両１００としては、例えば電気自動車であってもよいし、モータジェネレータ１０２とは別にエンジンを有するハイブリッド車両であってもよいし、燃料電池が搭載された燃料電池車両であってもよい。
【０１１９】
○  各実施形態及び上記各別例を適宜組み合わせてもよい。
○  車両用電源装置１０は、非接触送電モードよりも充電モードを優先する構成であったが、充電モードよりも非接触送電モードを優先してもよい。例えば、車両用電源装置１０は、回生電力が発生したこと等に基づいて、非接触送電モードに移行し、サブ蓄電装置４６の充電状態が満充電状態に達したことに基づいて、非接触送電モードから充電モードに移行してもよい。
【０１２０】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）前記コイルに接続されたキャパシタを有し、前記送電用電力の周波数は、前記コイルと前記キャパシタとを含む送電側共振回路の共振周波数に対応する周波数に設定されている請求項１に記載の車両用電源装置。
【０１２１】
（ロ）前記周波数可変部は、前記受電側共振回路の共振周波数を、前記送電側共振回路の共振周波数と同一周波数である第１の共振周波数、又は、前記第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に変更するものである請求項７に記載の車両。
【０１２２】
（ハ）前記蓄電装置はメイン蓄電装置であり、前記受電装置は、前記受電側コイルによって受電された受電電力で充電されるサブ蓄電装置を有している請求項７又は（ロ）に記載の車両。
【０１２３】
（ニ）蓄電装置と、当該蓄電装置の直流電力を、車両に搭載された発電電動機を駆動させる交流の駆動電力に変換するものであってスイッチング素子を有するインバータとを備えた車両用電源装置において、予め定められた周波数を有する交流の送電用電力が入力された場合に、受電側コイルを有する受電装置の前記受電側コイルに非接触で前記送電用電力を送電可能な送電用コイルを備え、前記車両用電源装置は、前記蓄電装置と前記インバータとの間に設けられた切替部が前記蓄電装置と前記インバータとを電気的に接続する接続状態である場合に実行されるモードであって、前記発電電動機にて発生した回生電力を用いて前記蓄電装置の充電を行う充電モードと、前記切替部が前記蓄電装置と前記インバータとを電気的に遮断する遮断状態である場合に実行されるモードであって、前記スイッチング素子を用いて前記回生電力を前記送電用電力に変換し、当該送電用電力が前記送電用コイルに入力されることにより、前記受電側コイルに対して非接触で前記送電用電力を送電する非接触送電モードと、を備えていることを特徴とする車両用電源装置。
【符号の説明】
【０１２４】
１０，５０，６０…車両用電源装置、１１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１２…インバータ、２０…車両用駆動装置、２１…変換コイル、２２…変換キャパシタ、２３…変換共振回路、３１，６１，６２…平滑コンデンサ（コンデンサ）、３２…制御部、４０…受電装置、４１…受電側コイル、４２…受電側キャパシタ、４３…受電側共振回路、４４…周波数可変部、５１…送電用コイル、５２…送電用キャパシタ、５３，６３…送電側共振回路、１００…車両、１０１…メイン蓄電装置（蓄電装置）、Ｑｔ１，Ｑｔ２…変換スイッチング素子（第１スイッチング素子）、Ｑｕ１〜Ｑｗ２…相スイッチング素子（第２スイッチング素子）、ｆａ…変換共振回路の共振周波数、ｆｂ…受電側共振回路の共振周波数、ｆ１…変換用周波数、ｆ２…送電用電力の周波数。
【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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