"送電コイルを備えた送電装置と、受電コイルを備えた受電装置とで構成される電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、前記送電コイルとともに送電装置側共振回路を構成する送電装置側共振キャパシタと、前記送電コイルに接続されて、スイッチング素子、ダイオード、およびキャパシタの並列接続回路で構成されたスイッチング回路を有し、入力される直流電圧から交流電圧を発生する送電装置側交流電圧発生回路と、を備え、前記受電装置は、前記受電コイルとともに受電装置側共振回路を構成する受電装置側共振キャパシタと、前記受電コイルに接続されて、該受電コイルに生じる交流電圧を直流電圧に整流する受電装置側整流回路と、を備え、前記送電コイルと受電コイルとの間に等価的に形成される相互インダクタンスおよび相互キャパシタンスで電磁界結合回路が構成されて、前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路とが共鳴して、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送され、前記送電装置から送電されなかったエネルギーは前記送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存され、前記受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給されなかったエネルギーは前記受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存されることを特徴とする電力伝送システム。送電コイルを備えた送電装置と、受電コイルを備えた受電装置とで構成される電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、前記送電コイルとともに送電装置側共振回路を構成する送電装置側共振キャパシタと、前記送電コイルに接続されて、スイッチング素子、ダイオード、およびキャパシタの並列接続回路で構成されたスイッチング回路を有し、入力される直流電圧から交流電圧を発生する送電装置側交流電圧発生回路と、を備え、前記受電装置は、前記受電コイルとともに受電装置側共振回路を構成する受電装置側共振キャパシタと、前記受電コイルに接続されて、該受電コイルに生じる交流電圧を直流電圧に整流する受電装置側整流回路と、を備え、前記送電コイルと受電コイルとの間に等価的に形成される相互インダクタンスで電磁結合回路が構成されて、前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路とが共鳴して、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送され、前記送電装置から送電されなかったエネルギーは前記送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存され、前記受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給されなかったエネルギーは前記受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存されることを特徴とする電力伝送システム。送電コイルを備えた送電装置と、受電コイルを備えた受電装置とで構成される電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、送電キャパシタとともに送電装置側共振回路を構成する送電装置側共振インダクタと、前記送電コイルに接続されて、スイッチング素子、ダイオード、およびキャパシタの並列接続回路で構成されたスイッチング回路を有し、入力される直流電圧から交流電圧を発生する送電装置側交流電圧発生回路と、を備え、前記受電装置は、受電キャパシタとともに受電装置側共振回路を構成する受電装置側共振インダクタと、前記受電コイルに接続されて、該受電コイルに生じる交流電圧を直流電圧に整流する受電装置側整流回路と、を備え、前記送電コイルと受電コイルとの間に等価的に形成される相互キャパシタンスで電界結合回路が構成されて、前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路とが共鳴して、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送され、前記送電装置から送電されなかったエネルギーは前記送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存され、前記受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給されなかったエネルギーは前記受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存されることを特徴とする電力伝送システム。前記受電装置は、前記受電装置側整流回路の出力情報を検出して前記送電装置側に前記出力情報を伝送する情報送信回路を備え、前記送電装置は、前記出力情報を受信する出力情報受信回路と、前記出力情報に応じて前記送電装置側交流電圧発生回路を制御して伝送電力を制御する伝送電力制御回路とを備えた、請求項1~3のいずれかに記載の電力伝送システム。前記情報送信回路は、無線通信で前記出力情報を送信する回路であり、前記出力情報受信回路は無線通信で前記出力情報を受信する回路である、請求項4に記載の電力伝送システム。前記情報送信回路は、電気信号を光信号に変換して前記出力情報を送信する回路であり、前記出力情報受信回路は光信号を電気信号に変換して前記出力情報を受信する回路である、請求項4に記載の電力伝送システム。前記スイッチング回路はハイサイドのスイッチング回路とローサイドのスイッチング回路を備え、前記送電装置側交流電圧発生回路は、前記ハイサイドのスイッチング回路と前記ローサイドのスイッチング回路を交互にオン/オフするスイッチング周波数を変化させる周波数制御PFMPulseFrequencyModulationにより伝送電力を制御する、請求項1~6のいずれかに記載の電力伝送システム。前記スイッチング回路はハイサイドのスイッチング回路とローサイドのスイッチング回路を備え、前記送電装置側交流電圧発生回路は、前記ハイサイドのスイッチング回路と前記ローサイドのスイッチング回路を固定のスイッチング周波数で交互にオン/オフして、第1のスイッチング回路と再2のスイッチング回路の導通期間の比率を制御するオン期間比制御ORMOnperiodsRatioModulationにより伝送電力を制御する、請求項1~6のいずれかに記載の電力伝送システム。前記受電装置側整流回路はスイッチング素子を備えた同期整流回路である、請求項1~8のいずれかに記載の電力伝送システム。前記受電装置は、前記同期整流回路の動作周波数を制御する動作周波数制御回路を備え、前記動作周波数によって受電電力を制御する、請求項9に記載の電力伝送システム。前記受電装置は、該受電装置側の回路を制御する制御回路を備え、該制御回路は、前記受電装置が受電した電力によって動作する、請求項1~10のいずれかに記載の電力伝送システム。前記受電装置側整流回路の出力部から電力が伝送されるとき、前記受電装置側整流回路は前記送電装置側交流電圧発生回路として作用するとともに、前記送電装置側交流電圧発生回路は前記受電装置側整流回路として作用し、双方向に電力伝送が可能な、請求項1~11のいずれかに記載の電力伝送システム。前記受電装置は複数存在し、これらの複数の受電装置の前記受電装置側共振回路の共振周波数を異ならせ、前記送電装置側交流電圧発生回路は、送電先に応じたスイッチング周波数で前記スイッチング回路をスイッチングする、請求項1~12のいずれかに記載の電力伝送システム。前記交流電圧の波形に対して、前記送電コイルに流れる電流波形の位相が遅れるように、前記スイッチング周波数は前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路との共鳴による共振周波数より高く定められ、前記ハイサイドのスイッチング素子とローサイドのスイッチング素子が共にオフするデッドタイムの期間でゼロ電圧スイッチング動作を行うように前記デッドタイムが設定された、請求項7または8に記載の電力伝送システム。前記送電コイルまたは前記受電コイルに対して並列に並列共振キャパシタを備えた、請求項1~14のいずれかに記載の電力伝送システム。前記並列共振キャパシタを前記送電コイルと前記受電コイルとの間に形成される電界結合による等価的なキャパシタンスとなる浮遊容量で構成した、請求項15に記載の電力伝送システム。前記並列共振キャパシタを前記送電コイルまたは前記受電コイルのコイル両端間に形成される浮遊容量で構成した、請求項15または16に記載の電力伝送システム。前記送電コイルおよび前記受電コイルは空芯のインダクタである、請求項1~17のいずれかに記載の電力伝送システム。前記相互インダクタンスは、前記送電コイルと前記受電コイルとの間に形成される磁界結合により生じる等価的な励磁インダクタンスである、請求項1~18のいずれかに記載の電力伝送システム。前記送電コイルもしくは前記受電コイルのインダクタンス成分のうち、結合に関与しない漏れインダクタンスを前記送電装置側共振回路または前記受電装置側共振回路を構成するインダクタとして用いた、請求項1~19のいずれかに記載の電力伝送システム。しかしながら、特許文献1の電力伝送システムにおいては、送電コイルと受電コイルとは電磁誘導を利用した絶縁トランスとして作用し、磁気結合を利用した変圧器として利用しているに過ぎない。電磁誘導を利用したトランスでは、1次巻線に流れる電流により発生した磁束を2次巻線と鎖交させて電流を流し、電気から磁気、そして電気へと効率よく変換することが重要となっている。一般に、1次巻線に流れる電流により発生した磁束のうち、2次巻線と鎖交する磁束の割合は磁気結合度と呼ばれ、電磁誘導を利用したトランスでは、電力変換効率を高めるためには磁気結合度を高めることが重要となっている。しかしながら、磁気飽和を防止するため、または物理的な制約によりトランスの磁気結合度を大きくすることが困難な場合も多く、結果的に電力変換効率を低下させるという結果となっている。また、一般に電力伝送システムでは、インピーダンスマッチング整合を行なって電力を伝送するため、制御においては動作周波数を変化させる。一方、電子機器では機器ごとに使用できる周波数帯域が決められている。そのため、EMC電磁両立性や伝送エネルギーの制御性などを考えると固定周波数で動作することが好ましい。本発明は、装置を大型化することなく電力伝送時の電力変換効率を高めた電力伝送システムを提供することを目的としている。本発明の電力伝送システムは次のように構成される。1送電コイルを備えた送電装置と、受電コイルを備えた受電装置とで構成される電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、前記送電コイルとともに送電装置側共振回路を構成する送電装置側共振キャパシタと、前記送電コイルに接続されて、スイッチング素子、ダイオード、およびキャパシタの並列接続回路で構成されたスイッチング回路を有し、入力される直流電圧から交流電圧を発生する送電装置側交流電圧発生回路と、を備え、前記受電装置は、前記受電コイルとともに受電装置側共振回路を構成する受電装置側共振キャパシタと、前記受電コイルに接続されて、該受電コイルに生じる交流電圧を直流電圧に整流する受電装置側整流回路と、を備え、前記送電コイルと受電コイルとの間に等価的に形成される相互インダクタンスおよび相互キャパシタンスで電磁界結合回路が構成されて、前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路とが共鳴して、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送され、前記送電装置から送電されなかったエネルギー無効電力は前記送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存され、前記受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給されなかったエネルギー無効電力は前記受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存されることを特徴とする。2送電コイルを備えた送電装置と、受電コイルを備えた受電装置とで構成される電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、前記送電コイルとともに送電装置側共振回路を構成する送電装置側共振キャパシタと、前記送電コイルに接続されて、スイッチング素子、ダイオード、およびキャパシタの並列接続回路で構成されたスイッチング回路を有し、入力される直流電圧から交流電圧を発生する送電装置側交流電圧発生回路と、を備え、前記受電装置は、前記受電コイルとともに受電装置側共振回路を構成する受電装置側共振キャパシタと、前記受電コイルに接続されて、該受電コイルに生じる交流電圧を直流電圧に整流する受電装置側整流回路と、を備え、前記送電コイルと受電コイルとの間に等価的に形成される相互インダクタンスで電磁結合回路が構成されて、前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路とが共鳴して、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送され、前記送電装置から送電されなかったエネルギー無効電力は前記送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存され、前記受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給されなかったエネルギー無効電力は前記受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存されることを特徴とする。3送電コイルを備えた送電装置と、受電コイルを備えた受電装置とで構成される電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、送電キャパシタとともに送電装置側共振回路を構成する送電装置側共振インダクタと、前記送電コイルに接続されて、スイッチング素子、ダイオード、およびキャパシタの並列接続回路で構成されたスイッチング回路を有し、入力される直流電圧から交流電圧を発生する送電装置側交流電圧発生回路と、を備え、前記受電装置は、受電キャパシタとともに受電装置側共振回路を構成する受電装置側共振インダクタと、前記受電コイルに接続されて、該受電コイルに生じる交流電圧を直流電圧に整流する受電装置側整流回路と、を備え、前記送電コイルと受電コイルとの間に等価的に形成される相互キャパシタンスで電界結合回路が構成されて、前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路とが共鳴して、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送され、前記送電装置から送電されなかったエネルギー無効電力は前記送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存され、前記受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給されなかったエネルギー無効電力は前記受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存されることを特徴とする。4前記受電装置は、前記受電装置側整流回路の出力情報を検出して前記送電装置側に前記出力情報を伝送する情報送信回路を備え、前記送電装置は、前記出力情報を受信する出力情報受信回路と、前記出力情報に応じて前記送電装置側交流電圧発生回路を制御して伝送電力を制御する伝送電力制御回路とを備えることが好ましい。5例えば、前記情報送信回路は、無線通信で前記出力情報を送信する回路であり、前記出力情報受信回路は無線通信で前記出力情報を受信する回路である。6また例えば、前記情報送信回路は、電気信号を光信号に変換して前記出力情報を送信する回路であり、前記出力情報受信回路は光信号を電気信号に変換して前記出力情報を受信する回路である。7例えば、前記スイッチング回路はハイサイドのスイッチング回路とローサイドのスイッチング回路を備え、前記送電装置側交流電圧発生回路は、前記ハイサイドのスイッチング回路と前記ローサイドのスイッチング回路を交互にオン/オフするスイッチング周波数を変化させる周波数制御PFMPulseFrequencyModulationにより伝送電力を制御するように構成することが好ましい。8また例えば、前記スイッチング回路はハイサイドのスイッチング回路とローサイドのスイッチング回路を備え、前記送電装置側交流電圧発生回路は、前記ハイサイドのスイッチング回路と前記ローサイドのスイッチング回路を固定のスイッチング周波数で交互にオン/オフして、第1のスイッチング回路と再2のスイッチング回路の導通期間の比率を制御するオン期間比制御ORMOnperiodsRatioModulationにより伝送電力を制御するように構成することが好ましい。9前記受電装置側整流回路はスイッチング素子を備えた同期整流回路であることが好ましい。10前記受電装置は、前記同期整流回路の動作周波数スイッチング周波数を制御する動作周波数制御回路を備え、前記動作周波数によって受電電力を制御するように構成することが好ましい。11前記受電装置は、該受電装置側の回路を制御する制御回路を備え、該制御回路は、前記受電装置が受電した電力によって動作するように構成することが好ましい。12前記受電装置側整流回路の出力部から電力が伝送されるとき、前記受電装置側整流回路は前記送電装置側交流電圧発生回路として作用するとともに、前記送電装置側交流電圧発生回路は前記受電装置側整流回路として作用し、そのことで双方向に電力伝送が可能であることが好ましい。13前記受電装置は複数存在する場合は、これらの複数の受電装置の前記受電装置側共振回路の共振周波数を異ならせ、前記送電装置側交流電圧発生回路は、送電先に応じたスイッチング周波数で前記スイッチング回路をスイッチングすることが好ましい。14前記交流電圧の波形に対して、前記送電コイルに流れる電流波形の位相が遅れるように、前記スイッチング周波数は前記送電装置側共振回路と前記受電装置側共振回路との共鳴による共振周波数より高く定められ、前記ハイサイドのスイッチング素子とローサイドのスイッチング素子が共にオフするデッドタイムの期間でゼロ電圧スイッチング動作を行うように前記デッドタイムが設定されていることが好ましい。15前記送電コイルまたは前記受電コイルに対して並列に並列共振キャパシタが備えられていることが好ましい。16前記並列共振キャパシタは前記送電コイルと前記受電コイルとの間に形成される電界結合による等価的なキャパシタンスとなる浮遊容量で構成されていることが好ましい。17前記並列共振キャパシタは前記送電コイルまたは前記受電コイルのコイル両端間に形成される浮遊容量で構成されていることが好ましい。18例えば、前記送電コイルおよび前記受電コイルは空芯のインダクタである。19前記相互インダクタンスは、前記送電コイルと前記受電コイルとの間に形成される磁気結合により生じる等価的な励磁インダクタンスであることが好ましい。20前記送電コイルもしくは前記受電コイルのインダクタンス成分のうち、結合に関与しない漏れインダクタンスを前記送電装置側共振回路または前記受電装置側共振回路を構成するインダクタとして用いることが好ましい。本発明によれば、送電装置側と受電装置側の双方にLC共振回路を備え、2つのLC共振回路を共鳴させて、送電コイルと受電コイルとの間で磁界または電界または双方の結合を利用して電力伝送を行うことができる。また、共振現象を利用することで有効電力のみを送電装置側から受電装置側へ伝送し、無効電力は送電装置側と受電装置側のそれぞれのLC共振回路において循環して共振エネルギーとして保存されるため電力損失を非常に小さくすることができる。《第1の実施形態》図1は第1の実施形態の電力伝送システム111の回路図である。電力伝送システム111は電力送電装置PSUと電力受電装置PRUとで構成されている。この電力伝送システム111は、電力送電装置PSUの入力部に入力電源Viを備え、電力受電装置PRUの負荷Roへ安定した直流のエネルギーを供給するシステムである。電力伝送システム111は次の各部を備えている。送電コイルLpおよび受電コイルLsを備える電磁界結合回路90送電コイルLpに接続された、スイッチング素子Q1を含むスイッチング回路S1、スイッチング素子Q2を含むスイッチング回路S2受電コイルLsに接続されたスイッチング素子Q3を含むスイッチング回路S3、スイッチング素子Q4を含むスイッチング回路S4、および平滑キャパシタCo送電コイルLpに接続された直列共振キャパシタCr受電コイルLsに接続された直列共振キャパシタCrsスイッチング素子Q1、Q2に接続されたスイッチング制御回路10電力受電装置PRUの受電電力を制御するための制御信号を発生するフィードバック制御回路50フィードバック信号を絶縁状態で伝送する信号伝達手段30送電コイルLpに対して並列に接続された並列共振キャパシタCp1次巻線nsに対して並列に接続された並列共振キャパシタCs電磁界結合回路90および並列キャパシタCp、Csにより構成される複共振回路40スイッチング素子Q1とQ2は、スイッチング制御回路10の制御により、デッドタイムを挟んで交互にオンオフすることにより、直流電圧Viを方形波状または台形波状の電圧波形に整形する。一方、スイッチング素子Q3、Q4は交互に導通することにより方形波状または台形波状の電圧波形を直流電圧に整形する。スイッチング制御回路20は受電コイルLsの電圧信号を基にしてスイッチング素子Q3、Q4の同期整流制御を行う。図1に示す第1の実施形態の電力伝送システム111では、スイッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4にMOSFETなどのFETを用いて、寄生の出力容量や寄生ダイオードを利用してスイッチング回路S1、S2、S3、S4を構成することができる。フィードバック制御回路50は、負荷Roへの出力電圧、電流、または電力を検出し、信号伝達手段30を介して送電装置PSU側にフィードバック情報を伝達する。図1において太い破線で囲んだ部分は電磁界結合回路90、細い破線で囲んだ部分は複共振回路40を構成している。図1に示すパラメータMlは磁界結合の相互係数を示したものであり、Mcは電界結合の相互係数を示したものである。相互インダクタンスによる磁界結合相互係数Mlと相互キャパシタンスによる電界結合相互係数Mcとの合成により電磁界結合としての相互係数Mは構成される。この電磁界結合回路90を含めた複共振回路40は、送電装置側と受電装置側の2つのLC共振回路で共鳴動作する。送電装置PSUの直列共振キャパシタCrと、これに直列接続される等価的な直列共振インダクタLr:このLrについては後に等価回路で説明する。とによって送電装置側共振回路が構成される。同様に、受電装置PRUの直列共振キャパシタCrsと、これに直列接続される等価的なインダクタンスLrs:このLrsについても後に等価回路で説明する。とによって受電装置側共振回路が構成される。この送電装置側の共振回路と受電装置側の共振回路とが共鳴することによりそれぞれが共振し、送電コイルLpと受電コイルLsとの間で相互インダクタンスによる磁界と相互キャパシタンスによる電界の2つの結合を利用して電力伝送を行う。なお、キャパシタCp、Csは電磁界結合での電力伝送を促進する。すなわち、キャパシタCp、Cs、そして後に等価回路で示す相互キャパシタンスCmとでπ型の電界結合による電力伝送回路を構成して電力を伝送する。この相互キャパシタンスCmは、共振キャパシタCr、Crsとも電界結合による電力伝送回路を構成している。直列共振キャパシタCr、Crsは共に直流電圧を保持するためのキャパシタを兼ねている。送電装置PSU側ではスイッチング素子Q1の導通期間にキャパシタCrを充電し、スイッチング素子Q2の導通期間にキャパシタCrを放電する。一方、受電装置PRU側では、スイッチング素子Q3が導通して受電コイルLsに発生する電圧にキャパシタCrsの電圧を加えてキャパシタCrsを放電しながら負荷Roにエネルギーを供給し、スイッチング素子Q4が導通して受電コイルLsに発生する電圧によりキャパシタCrsを充電して静電エネルギーを蓄える。つまり、スイッチング素子Q3、Q4、もしくはQ1、Q2それぞれの導通期間に発生する受電コイルLsの電圧を加算して負荷Roにエネルギーを出力する。スイッチング素子Q1とQ2によるスイッチング周波数fsに対して送電装置側と受電装置側の2つの共振回路は共鳴する。電磁界結合回路90を含めた送電装置側と受電装置側の2つの共振回路から複共振回路40は構成される。複共振回路40は、複共振回路40の合成インピーダンスが最も小さくなる固有の共振周波数frを有しており、スイッチング周波数fsと共振周波数frとが近づいて共振することにより、それぞれ2つの共振回路に流れる電流は大きくなり、出力電力は増加する。すなわち、電磁界結合回路を含めた送電装置側共振回路と受電装置側共振回路とを合成した全体の複共振回路40が有する固有の共振周波数frよりも高いスイッチング周波数fsでスイッチング素子をオンオフ動作させ、スイッチング周波数fsが固有の共振周波数frに近づいて共振することにより、複共振回路に流入する電流は大きくなり、出力電力は増加する。したがって、送電コイルと受電コイルとの間に等価的に形成される相互インダクタンスおよび相互キャパシタンスで電磁界結合回路90が構成されて、送電装置側共振回路と受電装置側共振回路とが共鳴して、送電装置から受電装置へ電力が伝送される。一方、送電装置から送電されなかったエネルギーは無効電力として送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存される。また、受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給されなかったエネルギーも同様に無効電力として受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存される。一方、スイッチング周波数fsを一定にして動作をさせる場合においては、2つのスイッチング回路の導通期間の比率となるオン期間比Daを制御、すなわちオン期間比制御により出力を制御する。オン期間比制御では、オン期間比Da=1、すなわちスイッチング周期に対する第1のスイッチング回路S1の導通期間の比率である、コンバータのオン時比率DがD=0.5に近づくほど出力電力は増加する。スイッチング制御回路10は次の制御を行う。1電磁界結合回路90を含めた送電装置側共振回路と受電装置側共振回路とを合わせた全体の複共振回路40に対して、入力インピーダンスが最も小さくなる固有共振周波数frよりスイッチング周波数を高くする。このことにより、そのスイッチング周波数では複共振回路は誘導性となる。そのため、等価的なインダクタLrに流れる電流位相は、送電装置側交流電圧発生回路による方形波台形波状の交流電圧の電圧位相に対して遅れ、スイッチング素子Q1の電圧Vds1が0の状態でスイッチング素子Q1をターンオンできる。同様に、スイッチング素子Q2の電圧vds2が0の状態でスイッチング素子Q2をターンオンできる。すなわちZVSゼロ電圧スイッチング動作を行うことになり、スイッチング損失を大幅に低減でき、高効率動作が可能となる。したがって、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2が共にオフするデッドタイムの期間を適切に設定することで、ゼロ電圧スイッチングZVS動作を行うことができる。また、全負荷範囲において共振周波数frより高いスイッチング周波数にて動作をするため、適切にデッドタイムの期間を設定することで、全負荷範囲に亘ってゼロ電圧スイッチングZVS動作が実現できる。2送電装置側交流電圧発生回路のスイッチング周波数を一定にし、スイッチング素子Q1を含むスイッチング回路S1と、スイッチング素子Q2を含むスイッチング回路S2のそれぞれの導通期間の比率、すなわちオン期間比を制御することで、受電装置側整流回路から得られる出力電力を調整し、伝送エネルギーを調整する。3受電装置側整流回路から供給する出力電力を制御するにあたって、オン期間比制御手段によりオン期間比Daが1から離れるに伴って複共振回路40を流れる電流波形は正弦波から歪むことになる。このため正弦波からの波形の歪みを所定の値に抑えるために、スイッチング回路S1、S2のオン期間比を比較的1に近いところに設定して、送電装置側交流電圧発生回路のスイッチング周波数を変化させるようにスイッチング素子Q1、Q2を制御することで、受電装置側整流回路から得られる出力電力を調整し送電エネルギーを調整する。4そこで、前記2のオン期間比制御と3のスイッチング周波数による制御とを組み合わせて、例えば、受電装置側の入力電圧の変動に応じてスイッチング周波数を変化させ。複共振回路40に流れる電流波形が正弦波から大きく歪むことを抑制し、負荷の変動に対しては、オン期間比を制御するように構成することで、共振電流波形は正弦波からの歪みが小さく、スイッチング周波数の変化幅も小さい、最適なコンバータ特性を得ながら、受電装置側整流回路から得られる出力電力を調整して送電するエネルギーを調整することができる。図2は、図1に示した電力伝送システム111の各部の電圧電流波形図である。電力伝送システム111の各タイミングでの動作は次のとおりである。送電コイルLpの励磁電流をimとする。スイッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4のゲートソース間電圧をvgs1、vgs2、vgs3、vgs4、ドレインソース間電圧をそれぞれvds1、vds2、vds3、vds4とする。Q1、Q2は、両スイッチング素子がオフとなる短いデッドタイムを挟んで交互にオン、オフ動作を行い、デッドタイム期間にQ1、Q2に流れる電流をそれぞれ転流させてZVS動作を行う。1スイッチング周期における各状態での動作を以下に示す。[1]State1時刻t0~t1送電装置PSUのスイッチング素子Q1を備えたスイッチング回路S1は導通している。まず、スイッチング素子Q1の両端の寄生ダイオードは導通し、この期間においてスイッチング素子Q1をターンオンすることでZVS動作が行われる。送電コイルLpには電流が流れ、キャパシタCrは充電される。受電装置PRUのスイッチング素子Q3を備えたスイッチング回路S3は導通しており、送電コイルLpに印加された電圧により、受電コイルLsに電圧が誘起され、キャパシタCrsは放電して電流が供給され、受電コイルLsに誘起された電圧とキャパシタCrsの両端電圧が加算されて負荷に電力が伝送される。スイッチング素子Q1がターンオフするとState2となる。[2]State2時刻t1~t2送電コイルLpに流れていた電流irにより、スイッチング素子Q1の両端のキャパシタC1は充電され、スイッチング素子Q2の両端のキャパシタC2は放電される。電圧vds1が電圧Vi、電圧vds2が0VになるとState3となる。[3]State3時刻t2~t3送電装置PSUでは、スイッチング素子Q2を備えたスイッチング回路S2は導通している。まず、スイッチング素子Q2の両端の寄生ダイオードは導通し、この期間においてスイッチング素子Q2をターンオンすることでZVS動作が行われる。送電コイルLpには電流が流れ、キャパシタCrは放電される。スイッチング素子Q4は導通しており、送電コイルLpに印加された電圧により、受電コイルLsに電圧が誘起され、キャパシタCrsは充電される。負荷にはキャパシタCoの電圧が印加されて電力が伝送される。Q2がターンオフするとState4となる。[4]State4時刻t3~t4送電コイルLpに流れていた電流irにより、スイッチング素子Q1の両端のキャパシタC1は放電され、スイッチング素子Q2の両端のキャパシタC2は充電される。電圧vds1が電圧0V、電圧vds2がViになるとState1となる。以降、State1~4を周期的に繰り返す。図2では、受信装置側のスイッチング素子Q3,Q4に流れる電流波形id3、id4は負電流が流れる。このようにスイッチング素子Q3,Q4に流れる負電流は、負荷側から回生される電流となり、出力に供給される電流は、電流波形id3、id4の正電流から負電流を引いた電流を平均した値となる。このため、オン期間比を1から小さく変化させるだけで、出力電流は大きく減少し、小さなオン期間比の変化で大きく供給電力を調整することが可能となり出力電力の制御性が向上する。図3Aは、図1に示した電磁界結合回路90とキャパシタCr、Crsで構成される電磁界結合共振回路部分の回路図である。図3Bはその等価回路図である。ここで、相互インダクタンスLmは、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合により電力を伝送する等価的なインダクタとして示され、相互キャパシタンスCmは、送電コイルLpと受電コイルLsとの電界結合により電力を伝送する等価的なキャパシタとして示される。前記送電装置側の直列共振インダクタLrはLr=Lp-Lmに相当するインダクタンスである。また、受電装置側の直列共振インダクタLrsはLrs=Ls-Lmに相当するインダクタンスである。ただし、ここでは受電装置側のインダクタンスLs、Lsrは、送電装置側から見た見かけ上のインダクタンスに等価的に換算したインダクタンスLs1、Lrs1を用いて説明している。具体的には、例えば、送電コイルの巻数に対する受電コイルの巻数の比となる巻数比をnとすると、Ls1=n2LsLrs1=n2Lrsとなる関係が成り立つ。同様にして、ここでは受電装置側のキャパシタンスCs、Csrは、送電装置側から見た見かけ上のキャパシタンスに等価的に換算したキャパシタンスCs1、Crs1を用いて説明している。具体的には、例えば、送電コイルの巻数に対する受電コイルの巻数の比となる巻数比をnとすると、Cs1=Cs/n2Crs1=Crs/n2となる関係が成り立つ。さらにここで、Lm<<LpLm<<Lsの関係が成り立つ場合は、Lr≒LpLrs1≒Ls1として考えることもできる。電磁界結合共振回路への入力電圧波形を電圧vacinとすると次式を得る。ただし、である。図3Bの1-1’端子間には図4に示すような方形波電圧vacinが与えられ、電圧vacinをフーリエ級数展開して次式を得る。ただし、である。このように、方形波信号には共振周波数の基本波成分とその高調波成分を含み、端子1-1’間には高次の周波数成分を含む電圧が与えられるため、電磁界結合共振回路によって高次の周波数成分の電圧波形も含めて共鳴動作を行なうことで効率良く電力を伝送することができる。さらに送電装置から送電されなかったエネルギーは無効電力として送電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存される。同様に、受電装置が受電したエネルギーのうち出力に供給して電力消費されなかったエネルギーも無効電力として受電装置側共振回路に共振エネルギーとして保存される。第1の実施形態によれば次のような効果を奏する。a送電装置側共振回路と受電装置側共振回路とを共鳴させる共振現象を利用することで有効電力を送電装置側から受電装置側へ伝送し、無効電力は送電装置側と受電装置側のそれぞれのLC共振回路において循環して共振エネルギーとして保存されるため電力損失が非常に小さい電力伝送システムを構成することができる。b単一のコンバータを送電装置PSUと受電装置PRUとして構成することで、電力用電子部品の数が非常に少ない電力伝送システムを構成することが可能である。そのため非常に簡素に構成でき、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。c送電装置PSUおよび受電装置PRUから構成される複共振回路の共振周波数に対して、スイッチング周波数を高くしてスイッチング動作をさせ、適切なデッドタイムを設定することにより、スイッチング素子のZVSゼロ電圧スイッチング動作を行うことが可能となり、スイッチング損失を大幅に低減できる。d送電装置側の前記Lr、Crによる共振回路の共振周波数および受電装置の前記Lrs、Crsによる共振回路の共振周波数とスイッチング周波数fsとが同調して共鳴現象により電力伝送を行うことで、電磁誘導による電力伝送よりも効率の高い電力伝送が可能となる。e送電コイルLpと受電コイルLsとの間で形成されるLC共振動作により、磁界結合だけでなく電界結合をも利用して電力伝送を行うことができる。磁界結合だけの場合より伝送効率が高くなる。fフィードバック制御回路50を用いて、受電装置の出力情報を送電装置PSU側に伝達し、送電装置側のスイッチング制御回路10を制御して伝送電力を調整することで、精度の良い伝送電力の調整が可能となる。g信号伝達手段30に無線通信機器を用いて出力情報を送電装置側に伝達することで、電気的に絶縁して送電装置側で出力電力を調整することができる。h信号伝達手段30に光電素子を用いて出力情報を送電装置側に伝達することで、電気的に絶縁して送電装置側で出力電力を調整することができる。iスイッチング周波数を変化させて周波数制御PFMPulseFrequencyModulationにより伝送電力を制御することが可能となり、出力電力を調整することができる。j固定のスイッチング周波数で交互にオン、オフするスイッチング素子の導通期間の比率を制御するオン期間比制御ORMOnperiodsRatioModulationにより伝送電力を制御することが可能である。固定のスイッチング周波数を用いることにより利用周波数帯域を限定することができEMC対策も容易となる。また出力を制御する制御性も改善できる。k受電装置側の同期整流回路により整流損失を低減できる。電力伝送システムの小型化が可能となる。同期整流回路を構成するスイッチング素子Q3、Q4で同期整流動作を行い、スイッチング素子Q3,Q4に負電流を流すことで、小さなオン期間比の変化で伝送電力を大きく調整することが可能となり、伝送電力の制御性を向上できる。l受電装置側の同期整流回路の動作周波数を制御することで、送電装置側ではなく、受電装置側での伝送電力の調整が可能となる。m受電装置側は、受電した電力により制御回路を動作させることができる。したがって受電装置側に電源を備える必要がなく、装置の小型軽量化を図ることができる。n双方向の電力伝送が可能となることで、受電装置側から送電装置側へ電力を伝送したり、受電装置側を中継点として、受電した電力をさらに別のところへ送電したりできる中継システムとしても利用可能で、本装置を複数用意して中継することで長距離の電力伝送が可能となる。o順方向と逆方向とでスイッチング周波数を切り替えることにより、スイッチング周波数ごとに特定の場所を設定しておき、目的にあった場所への電力伝送が可能となる。スイッチング周波数を切り替えることにより、電力伝送の混線を防ぐことができる。pZVS動作を行うことでスイッチング素子におけるスイッチング損を大幅に低減できる。q送電コイルLp、または受電コイルLsに並列に備えたキャパシタCp、Csは、送電コイルLpと受電コイルLsとの間に形成される相互キャパシタンスCmとによって整合をとることで、効率の良い電界結合回路を形成することができる。磁界結合だけの場合より伝送効率が高くなる。r相互キャパシタンスCmは、送電コイルLpと受電コイルLsとの間に形成される電界結合による等価的なキャパシタンスとなる浮遊容量を用いることで相互キャパシタンスの部品が不要になり小型軽量化を図ることができる。s並列共振キャパシタンスCp、Csは、送電コイルLpまたは受電コイルLsの巻線の両端に形成される浮遊容量を用いることで、並列共振キャパシタンスの部品が不要になり、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。t送電コイルLpと受電コイルLsの間を空芯とした場合でも、電磁界共鳴現象を用いた電磁界結合を形成することで効率よくワイヤレスで電力送電を行うことができる。したがって磁芯が不要になり、電力伝送距離を長くできる。u送電コイルLpと受電コイルLsとの間に形成される磁界結合による等価的なインダクタンスとなる励磁インダクタンスを用いることで、相互インダクタLmの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。v送電コイルもしくは受電コイルのインダクタンス成分のうち、結合に関与しない漏れインダクタンスを送電装置側共振回路もしくは受電装置側共振回路を構成する共振インダクタとして用いることで共振インダクタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。《第1の実施形態の別の構成例》図5A、図5B、図5Cはそれぞれ第1の実施形態とは別の構成例の電力伝送システムの回路図である。図5Aは電力伝送システム111Aの回路図である。図1に示した電力伝送システム111と異なり、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合に関与する等価的なインダクタンスである相互インダクタンスLmp、Lmsおよび磁界結合に関与しない等価的なインダクタンスである漏れインダクタンスLr、Lrsを備えている。また、送電キャパシタンスCpと受電キャパシタンスCsとの電界結合に関与する等価的なキャパシタンスである相互キャパシタンスCm1、Cm2および電界結合に関与しない等価的なキャパシタンスである漏れキャパシタンスCpp、Cssを備えている。これらのインダクタンスLmp、Lms、Lr、LrsおよびキャパシタンスCm1、Cm2、Cpp、Cssは、送電コイルLpと受電コイルLsの等価インダクタ、または送電キャパシタンスCpと受電キャパシタンスCsの等価容量を用いることができる。もしくは、これらを単体の電子部品を用いることもできるし、等価インダクタンス、等価キャパシタンスと合成して用いることもできる。電力伝送システム111Aでは、次のような効果を奏する。a送電コイルLpと受電コイルLsとの間に形成される磁界結合による等価的なインダクタンスとなる励磁インダクタンスLmp、Lmsを用いることで、相互インダクタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。b送電コイルLpもしくは受電コイルLsのインダクタンス成分のうち、結合に関与しない漏れインダクタンスを送電装置側共振回路もしくは受電装置側共振回路を構成する共振インダクタとして用いることで共振インダクタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。c送電キャパシタンスCpと受電キャパシタンスCsとの間に形成される電界結合による等価的なキャパシタンスとなる励磁キャパシタンスCm1、Cm2を用いることで、相互インダクタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。d送電キャパシタンスCpもしくは受電キャパシタンスCsのキャパシタンス成分のうち、結合に関与しない漏れキャパシタンスを送電装置側共振回路もしくは受電装置側共振回路を構成する共振キャパシタとして用いることで共振キャパシタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。図5Bは電力伝送システム111Bの回路図である。第1の実施形態で図1に示した電力伝送システム111と異なり、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合に関与する等価的なインダクタンスである相互インダクタンスLmp、Lms、および磁界結合に関与しない等価的なインダクタンスである漏れインダクタンスLr、Lrsを備える。電界結合に関与する等価的なキャパシタンスである相互キャパシタンスを備えていない。すなわち、電界と磁界の結合である電界結合回路ではなく、磁界のみの結合である磁界結合回路のみを形成する。電力伝送システム111Bでは磁界結合回路91を形成するため、電界結合回路90を形成する場合に比べ部品数が少なく、簡素な回路で構成することができ、次のような効果を奏する。a送電コイルLpと受電コイルLsとの間に形成される磁界結合による等価的なインダクタンスとなる励磁インダクタンスLmp、Lmsを用いることで、相互インダクタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。b送電コイルLpもしくは受電コイルLsのインダクタンス成分のうち、結合に関与しない漏れインダクタンスを送電装置側共振回路もしくは受電装置側共振回路を構成する共振インダクタとして用いることで共振インダクタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。図5Cは電力伝送システム111Cの回路図である。第1の実施形態で図1に示した電力伝送システム111と異なり、送電キャパシタンスCpと受電送電キャパシタンスCsとの電界結合に関与する等価的なキャパシタンスである相互キャパシタンスCm1、Cm2、および磁界結合に関与しない等価的なキャパシタンスである漏れキャパシタンスCpp、Cssを備える。電界結合に関与する等価的なインダクタンスである相互インダクタンスを備えていない。すなわち、電界と磁界の結合である電界結合回路90ではなく、電界のみの結合である電界結合回路92のみを形成する。電力伝送システム111Cでは電界結合回路92を形成するため、電界結合回路を形成する場合に比べ部品数が少なく、簡素な回路で構成することができ、次のような効果を奏する。a送電キャパシタンスCpと受電キャパシタンスCsとの間に形成される電界結合による等価的なキャパシタンスとなる励磁キャパシタンスCm1、Cm2を用いることで、相互インダクタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。b送電キャパシタンスCpもしくは受電キャパシタンスCsのキャパシタンス成分のうち、結合に関与しない漏れキャパシタンスを送電装置側共振回路もしくは受電装置側共振回路を構成する共振キャパシタとして用いることで共振キャパシタの部品が不要、または小さくすることができ、電力伝送システム装置の小型軽量化を図ることができる。《第2の実施形態》図6は第2の実施形態の電力伝送システム112の回路図である。この例では第1の実施形態の電力伝送システム111と異なり、受電装置側に同期整流素子であるスイッチング素子Q3、Q4に代えて、整流ダイオードD3、D4を備えている。すなわちダイオードD3、D4で受電装置側整流回路を構成している。図7は、図6に示した電力伝送システム112の各部の電圧電流波形図である。電力伝送システム112の各タイミングでの動作は次のとおりである。送電コイルLpの励磁電流をimとする。スイッチング素子Q1、Q2のゲートソース間電圧を電圧vgs1、vgs2、ドレインソース間電圧をそれぞれ電圧vds1、vds2、とする。Q1、Q2は、両スイッチング素子がオフとなる短いデッドタイムを挟んで交互にオン、オフ動作を行い、デッドタイム期間にQ1、Q2に流れる電流をそれぞれ転流させてZVS動作を行う。1スイッチング周期における各状態での動作を以下に示す。[1]State1時刻t0~t1送電装置PSU側では、スイッチング素子Q1は導通している。まず、スイッチング素子Q1の両端の寄生ダイオードは導通し、この期間においてスイッチング素子Q1をターンオンすることでZVS動作が行われる。巻線Lpには電流が流れ、キャパシタCrは充電される。受電装置PRU側では、ダイオードD3は導通して、0Aから電流が流れ始める。送電コイルLpに印加された電圧により、受電コイルLsに電圧が誘起され、キャパシタCrsは放電して電流が供給され、受電コイルLsに誘起された電圧とキャパシタCrsの両端電圧が加算されて負荷に電力が伝送される。スイッチング素子Q1がターンオフするとState2となる。[2]State2時刻t1~t2送電コイルLpに流れていた電流irにより、スイッチング素子Q1の両端のキャパシタC1は充電され、スイッチング素子Q2の両端のキャパシタC2は放電される。電圧vds1が電圧Vi、電圧vds2が0VになるとState3となる。[3]State3時刻t2~t3送電装置PSU側では、スイッチング素子Q2は導通している。まず、スイッチング素子Q2の両端の寄生ダイオードは導通し、この期間においてスイッチング素子Q2をターンオンすることでZVS動作が行われる。送電コイルLpには電流が流れ、キャパシタCrは放電される。電流irが励磁電流imと等しくなるとState4となる。[4]State4時刻t3~t4受電装置PRU側では、ダイオードD4は導通して、0Aから電流が流れ始める。送電コイルLpに印加された電圧により、受電コイルLsに電圧が誘起され、キャパシタCrsは充電される。負荷にはキャパシタCoの電圧が印加されて電力が伝送される。電流irが励磁電流imと等しくなるとState5となる。[5]State5時刻t4~t5送電装置PSU側では電流irは励磁電流imとして流れ、受電装置PRU側では電流は流れない。Q2がターンオフするとState6となる。[6]State6時刻t5~t6送電コイルLpに流れていた電流irにより、スイッチング素子Q1の両端のキャパシタC1は放電され、スイッチング素子Q2の両端のキャパシタC2は充電される。電圧vds1が電圧0V、電圧vds2がViになるとState1となる。以降、State1~6を周期的に繰り返す。第2の実施形態の電力伝送システム112では、電力受電装置PRUを簡素に構成できる。また、整流ダイオードD3、D4は順方向だけに電流を流し、第1の実施形態の電力伝送システム111と比較して、受電装置側整流回路には負電流は流れない。このため、出力側から回生される電流はなくなり、受電装置側共振回路を循環する電流が減少して導通損を低減できる。《第3の実施形態》図7は第3の実施形態の電力伝送システム113の回路図である。第1の実施形態で図1に示した電力伝送システムと異なるのは、受電装置PRU側の構成である。第3の実施形態では、受電コイルLs1、Ls2、ダイオードD3、D4、キャパシタCoによってセンタータップ整流回路が構成されている。送電装置PSUの構成は第1の実施形態で示したものと同様である。但し、送電装置PSU側では、送電コイルLpに生じる浮遊容量または単体のキャパシタにより並列共振キャパシタCrsa図1におけるCpに相当するキャパシタを構成している。この第3の実施形態では、受電装置PRU側では受電コイルLs1、Ls2に生じる浮遊容量または単体のキャパシタにより並列共振キャパシタCrsb図1におけるCsに相当するキャパシタを構成している。第3の実施形態の電力伝送システム113では、スイッチング周波数の制御PFMによって伝送電力が制御される。《第4の実施形態》図9は第4の実施形態の電力伝送システム114の回路図である。第3の実施形態で図7に示した電力伝送システムと異なり、この例では、受電装置PRU側に共振キャパシタCrsを備えている。このため、このキャパシタCrsによって所定の共振周波数で電磁界共鳴動作をさせることができる。この第4の実施形態の電力伝送システム114では、スイッチング周波数の制御PFMによって伝送電力が制御される。《第5の実施形態》図10は第5の実施形態の電力伝送システム115の回路図である。第1の実施形態で図1に示した電力伝送システムと異なるのは、受電装置PRU側の構成である。第5の実施形態では、受電コイルLsに、ダイオードD3、D4、D7、D8、キャパシタCoによってブリッジ整流回路が構成されている。送電装置PSUの構成は第1の実施形態で示したものと同様である。受電装置PRU側では受電コイルLsに生じる浮遊容量または単体のキャパシタにより並列共振キャパシタCrs図1におけるCsに相当するキャパシタを構成している。この第5の実施形態の電力伝送システム115では、スイッチング周波数の制御PFMによって伝送電力が制御される。《第6の実施形態》図11は第6の実施形態の電力伝送システム116の回路図である。第5の実施形態で図10に示した電力伝送システムと異なり、この例では、受電装置PRU側に共振キャパシタCrsを備えている。このため、このキャパシタCrsによって所定の共振周波数で電磁界共鳴動作をさせることができる。この第6の実施形態の電力伝送システム116では、スイッチング周波数の制御PFMによって伝送電力が制御される。《第7の実施形態》図12は第7の実施形態の電力伝送システム117の回路図である。この例では送電装置PSU側に4つのスイッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4によるフルブリッジ回路構成の交流電圧発生回路を設けている。また、受電装置PRU側に4つのスイッチング素子Qs1、Qs2、Qs3、Qs4によるブリッジ整流構成の整流回路を設けている。この第7の実施形態によれば、第1~第6の実施形態に比べて、送電装置PSU側のスイッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4、および受電装置PRU側のスイッチング素子Qs1、Qs2、Qs3、Qs4に印加される電圧がそれぞれ半分となるため、スイッチング素子での損失を低減できる。また、送電装置PSUと受電装置PRUは同様構成の回路であり、対称性があるので、双方向電力伝送システム装置として用いることができる。《第8の実施形態》図13は第8の実施形態の電力伝送システム118の回路図である。この例では送電装置PSU側に4つのスイッチング素子Q1、Q2、Q5、Q6によるフルブリッジ回路構成の交流電圧発生回路を設け、受電装置PRU側に4つのダイオードD3、D4、D7、D8によるブリッジ整流構成の整流回路を設けている。第8の実施形態によれば、第7の実施形態に対して受電装置PRU側の構成を簡素にできる。また、受電装置PRU側の整流素子の耐圧を低減することができる。《第9の実施形態》図14は第9の実施形態の電力伝送システム119の回路図である。この例では入力電源Viの電圧を分圧するキャパシタCr1、Cr2、および出力電圧Voを分圧するキャパシタCrs1、Crs2を備えている。すなわち、第1の実施形態で示した電力伝送システムにおける直列共振キャパシタCrをCr1、Cr2に分割し、直列共振キャパシタCrsをCrs1、Crs2に分割したものである。ここでは、送電コイルLpおよび受電コイルLsの励磁インダクタンスを直列共振インダクタLr、Lrsとして図示している。その他は第1の実施形態で図1に示したものと同様である。第9の実施形態では、直列共振キャパシタに流れる電流が2つのキャパシタに分割されるので、キャパシタによる損失が分散され全体の損失が低減され、発熱が分散される。なお、キャパシタCr1、Cr2およびキャパシタCrs1、Crs2は、直流電圧を保持する作用と直列共振用キャパシタとしての作用の両方の役割を果たす。《第10の実施形態》図15は第10の実施形態の電力伝送システム120の回路図である。この例では送電装置PSU側にキャパシタCcを設けて電圧クランプ回路を構成している。その他は第1の実施形態で図1に示したものと同様である。図15に示した電力伝送システムでは、スイッチング素子Q1のターンオフ後、送電コイルLpの電圧がスイッチング素子Q2の寄生ダイオードを介してキャパシタCcに図15に示す方向の電圧がチャージされ、スイッチング素子Q2がオンのときにキャパシタCcにチャージされた電圧Vcが複共振回路へ印加される。すなわち、入力電圧Viが方形波電圧に変換され、その方形波電圧はViと-Vcの電圧振幅となる。第1~第9の実施形態では共振回路への入力電源電圧がViと0Vと変化し、電圧振幅は、Viであるのに比べ、第10の実施形態では入力電源電圧がViから-Vcへと大きく変化し、電圧振幅は、ViVcで動作することになる。また、電圧クランプ回路を構成するキャパシタCcの両端電圧Vcは、スイッチング周期に対するスイッチング素子Q1の導通期間の比率であるオン時比率Dによって変化し、出力電圧Voを広範囲に亘って制御できる。このことは出力電圧が一定である場合に入力電源電圧が広範囲に亘って変化する場合への適用に優れることを表している。このように電圧クランプ回路を構成することにより、入力電圧の変動に対する制御特性が改善される。すなわち入力電圧が大きく変動しても出力電圧の安定化が図れる。第10の実施形態によれば、共振回路に与える方形波電圧の振幅電圧が大きくなって、PFM、オン期間比制御ORMOnperiodsRatioModulationのどちらでも動作する。《第11の実施形態》図16は第11の実施形態の電力伝送システム121の回路図である。この例では送電装置PSU側にキャパシタCcを設けて電圧クランプ回路を構成し、受電装置PRU側にキャパシタCcsを設けて受電装置PRU側にも電圧クランプ回路を構成している。その他は第10の実施形態で図15に示したものと同様である。図16に示した電力伝送システムでは、入力電圧Viが方形波電圧に変換され、その方形波電圧はViと-Vcの電圧振幅となる。また、受電装置側のキャパシタCcsに負電圧Vcsがチャージされるので、スイッチング素子Qs1、Qs2による同期整流回路に印加される交流方形波電圧はVoと-Vcsの電圧振幅となる。このように電圧振幅が大きくなるので、出力電圧の変動に対する制御特性も改善される。すなわち出力電圧の調整が広範囲に亘って容易となる。《第12の実施形態》図17は第12の実施形態の電力伝送システム122の回路図である。この例では、送電装置PSUの送電コイルLp、および受電装置PRUの受電コイルLsをそれぞれフェライトなどの磁芯を有するコイルとしている。そのため、送電コイルLpと受電コイルLsによりトランスが構成される。第12の実施形態によれば、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合の度合いが大きくなり、電力伝送効率を十分に大きくすることができる。また、空間に放出される電磁波磁束と電束を磁芯であるフェライトにより抑制することができる。《第13の実施形態》図18は第13の実施形態の電力伝送システム123の回路図である。この電力伝送システム123は実施形態12に対して、共振インダクタLr、Lrs、共振キャパシタCr、Crs、Cp、Csを構成したものである。第13の実施形態によれば、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合の度合いが大きくなり、電力伝送効率を十分に大きくすることができる。また、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合に関与する相互インダクタンスにより発生する磁束のほとんどが磁芯であるフェライトを通る経路となるため空間に放出される電磁波磁束と電束をフェライトにより抑制することができる。また、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合に関与しないインダクタ成分、漏れインダクタンスを共振インダクタLr、Lrsとして利用できる。さらに、送電コイルLpと受電コイルLsに等価的に構成される浮遊容量である巻線容量を共振キャパシタCp、Csとして利用できる。一方、これら共振インダクタLr、Lrs、共振キャパシタCp、Csを単体の電子部品で構成することもでき、この場合は、任意に共振周波数が設定できるため、所定のスイッチング周波数で共鳴動作を引き起こすことが容易になる。《第14の実施形態》図19は第14の実施形態の電力伝送システム124の回路図である。この電力伝送システム124は、第12の実施形態に対して、共振インダクタLr、Lrs、共振キャパシタCr、Crs、Cp、Csを構成したものである。送電コイルLp、受電コイルLs、共振インダクタLr、Lrs、共振キャパシタCr、Crs、Cp、Csによって複共振回路40が構成されている。第14の実施形態によれば、送電コイルLpと受電コイルLsとの磁界結合の度合いが大きくなり、電力伝送効率を十分に大きくすることができる。また、空間に放出される電磁波磁束と電束をフェライトにより抑制することができる。さらに、任意に共振周波数が設定できるため、共鳴動作をさせ易い。《第15の実施形態》図20は第15の実施形態の電力伝送システム125の回路図である。この電力伝送システム125は、入力電源Viの電圧を分圧するキャパシタCr1、Cr2、および出力電圧Voを分圧するキャパシタCrs1、Crs2を備えている。すなわち、送電装置PSU側の直列共振キャパシタをCr1、Cr2に分割し、受電装置PRU側の直列共振キャパシタをCrs1、Crs2に分割したものである。第15の実施形態では、直列共振キャパシタに流れる電流が2つのキャパシタに分割されるので、キャパシタによる損失が分散され全体の損失が低減され、発熱が分散される。なお、キャパシタCr1、Cr2およびキャパシタCrs1、Crs2は、直流電圧を保持する作用と直列共振用キャパシタとしての作用の両方の役割を果たす。《第16の実施形態》図21は第16の実施形態の電力伝送システムの回路図である。この例では送電装置PSU側の共振キャパシタを二つのキャパシタCr1、Cr2に分割配置し、受電装置側の共振キャパシタを二つのキャパシタCrs1、Crs2に分割配置している。キャパシタCr1、Cr2およびキャパシタCrs1、Crs2は直流電圧を保持する作用と直列共振用キャパシタとしての作用の両方の役割を果たす。この第16の実施形態によれば、共振キャパシタCr1、Cr2、Crs1、Crs2により電界による電気的な絶縁を得ることができる。また、共振キャパシタCr1、Cr2、Crs1、Crs2により送電コイルと受電コイルを囲むことにより物理的な制約を緩和して空間に放出される電磁波磁束と電束を封じ込め易い。さらに、送電装置PSU側および受電装置PRU側の共振キャパシタのそれぞれに印加される電圧が2つのキャパシタに分割されて印加されるので、キャパシタでの損失を分散することができる。《第17の実施形態》図22は第17の実施形態の電力伝送システム127の回路図である。この例では送電装置PSU側に4つのスイッチング素子Q1、Q2、Q5、Q6によるフルブリッジ回路構成の交流電圧発生回路を設けている。また、受電装置PRU側に4つのスイッチング素子Q3、Q4、Q7、Q8によるブリッジ整流構成の整流回路を設けている。その他の構成は第16の実施形態と同様である。この第17の実施形態によれば、送電装置PSU側のスイッチング素子Q1、Q2、Q5、Q6、および受電装置PRU側のスイッチング素子Q3、Q4、Q7、Q8に印加される電圧がそれぞれ半分となるため、スイッチング素子での損失を低減できる。その他の作用効果は第16の実施形態と同様である。《第18の実施形態》図23は第18の実施形態の電力伝送システム128の回路図である。この電力伝送システム128は、双方向電力伝送可能な複数の送受電装置PSUPRU1、PSUPRU2、PSUPRU3、PSUPRU4を備えたシステムである。第1の電力送受電装置PSUPRU1が送電装置として作用するとき、それに対応して電磁界結合を形成する第2の送受電装置PSUPRU2は受電装置として作用する。したがって、第1の送受電装置PSUPRU1から第2の送受電装置PSUPRU2へ電力が伝送される。このとき、第2の送受電装置PSUPRU2の負荷Roには充電電池およびその充電回路を備える。第3の送受電装置PSUPRU3は第2の送受電装置PSUPRU2に対応していて、第2の送受電装置PSUPRU2が送電装置として作用するとき、第3の送受電装置PSUPRU3は受電装置として作用する。このとき、第2の送受電装置PSUPRU2は前記充電電池が電源として用いられる。そして第3の送受電装置PSUPRU3の負荷Ro2は充電電池およびその充電回路を備える。第4の送受電装置PSUPRU4は第3の送受電装置PSUPRU3に対応していて、第3の送受電装置PSUPRU3が送電装置として作用するとき、第4の送受電装置PSUPRU4は受電装置として作用する。このとき、第3の送受電装置PSUPRU3は前記充電電池が電源として用いられる。そして第4の送受電装置PSUPRU4の負荷Ro3は充電電池およびその充電回路である。このようにして、複数の電力送受電装置を備えることにより、途中の電力送受電装置が電力を中継して遠方まで電力を伝送することが可能となる。なお、複数の受電装置側の共振回路の共振周波数を異ならせておき、送電装置側は、送電先に応じたスイッチング周波数でスイッチング回路をスイッチング動作するように構成すれば、複数の受電装置に対して所定の受電装置に選択的に電力を伝送できる。また、電力送受電装置の電力伝送方向に応じてスイッチング周波数を切り替えることにより、スイッチング周波数ごとに目的にあった方向場所への電力伝送が可能となる。すなわち、スイッチング周波数を切り替えるなどの制御を行うことにより、適切な電子機器を選択したりや適切な方向や場所へ電力を送電して、電力伝送の混線を防ぐことができる。"