JP7681815B1 - 非接触給電システム - Google Patents

Abstract

非接触給電システム（１０）は、非接触で電力を給電する給電装置（２０）と、非接触で受電する受電装置（３０）とを備え、給電装置（２０）は、並列共振回路（２２）と駆動用スイッチ素子（ＳＷ０）とを有し、受電装置（３０）は、直列共振回路（３２）と、整流回路（３３）と、制御回路（４０）とを有し、制御回路（４０）は、整流回路（３３）を構成する第２整流用スイッチ素子（ＳＷ２）及び第４整流用スイッチ素子（ＳＷ４）に対して、直列共振回路（３２）に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第２整流用スイッチ素子（ＳＷ２）及び第４整流用スイッチ素子（ＳＷ４）が同時にオンする継続時間を変化させ、負荷（６０）に供給する電力を調整する第１モードを有する。

Description

本開示は、給電装置と受電装置とで構成される非接触給電システムに関する。

従来、給電装置と受電装置とで構成される非接触給電システムとして、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１等）。特許文献１の技術によれば、給電装置において、負荷であるバッテリへの充電に適切な位置に受電装置を搭載した車両が存在するか否かを判断し、バッテリへの充電に寄与しない無駄な電流を流すことなく給電装置から受電装置への本給電を開始させることができる走行中給電システムが提供される。

特許第７２４３４５０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、受電装置が給電装置上を通過するときに、必ず、受電装置から給電装置への情報の通信を伴うフィードバックに基づいて給電装置側での制御を行わないと、給電装置から受電装置に送電される電力が不安定となり、結果として、負荷に対して安定して電力を供給できないという問題がある。

そこで、本開示は、受電装置から給電装置への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷に対して安定して電力を供給することができる非接触給電システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の一形態に係る非接触給電システムは、負荷に直流電力を供給する非接触給電システムであって、非接触で電力を給電する給電装置と、前記給電装置から給電される電力を非接触で受電して負荷に供給する受電装置とを備え、前記給電装置は、直流電源に接続される、並列共振回路と駆動用スイッチ素子とを有し、前記並列共振回路は、第１コンデンサと第１コイルとを含み、前記受電装置は、第２コンデンサと、前記第１コイルと磁気的に結合される第２コイルとで構成される直列共振回路と、前記直列共振回路に接続され、前記直列共振回路に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子と負側出力端子とから、前記負荷に直流電流を出力する整流回路と、前記整流回路を制御する制御回路とを有し、前記４個の整流用スイッチ素子は、前記直列共振回路の一端と前記正側出力端子との間に接続される第１整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の一端と前記負側出力端子との間に接続される第２整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記正側出力端子との間に接続される第３整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記負側出力端子との間に接続される第４整流用スイッチ素子とを含み、前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子は、トランジスタであり、前記制御回路は、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子が同時にオンする継続時間を変化させ、前記負荷に供給する電力を調整する第１モードを有する。

本開示により、受電装置から給電装置への通信を伴うフィードバック必要とすることなく、負荷に対して安定して電力を供給することができる非接触給電システムが提供される。

図１は、実施の形態１に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。 図２Ａは、従来技術に係る非接触給電システムにおける結合係数と出力電力との関係を説明する図である。 図２Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システムにおける結合係数と出力電力との関係を説明する図である。 図３Ａは、従来技術に係る非接触給電システムを走行中給電システムに適用した場合の給電装置と受電装置との距離と結合係数及び出力電力との関係を説明する図である。 図３Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システムを走行中給電システムに適用した場合の給電装置と受電装置との距離と結合係数及び出力電力との関係を説明する図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る非接触給電システムによる第１モードでの動作を示すタイミングチャートである。 図４Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システムによる第１モードでの動作において受電装置で流れる電流の経路を示す図である。 図５は、実施の形態１に係る非接触給電システムによる第１モードでの受電電力の調整を説明する図である。 図６Ａは、実施の形態１に係る非接触給電システムによる第２モードでの動作を示すタイミングチャートである。 図６Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システムによる第２モードでの動作において受電装置で流れる電流の経路を示す図である。 図７は、実施の形態１に係る非接触給電システムによる第２モードでの受電電力の調整を説明する図である。 図８Ａは、実施の形態１に係る非接触給電システムが第１モードと第２モードとを切り替えながら動作する動作例を示すタイミングチャートである。 図８Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システムが第１モードと第２モードとを切り替えながら動作する他の動作例を示すタイミングチャートである。 図９Ａは、実施の形態１の変形例１に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。 図９Ｂは、実施の形態１の変形例１に係る非接触給電システムの動作を示すタイミングチャートである。 図１０は、実施の形態１の変形例２に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。 図１１は、実施の形態２に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。 図１２Ａは、実施の形態２に係る非接触給電システムによる第１モードでの動作を示すタイミングチャートである。 図１２Ｂは、実施の形態２に係る非接触給電システムによる第１モードでの動作において受電装置で流れる電流の経路を示す図である。 図１３は、実施の形態２に係る非接触給電システムによる第１モードでの受電電力の調整を説明する図である。 図１４Ａは、実施の形態２に係る非接触給電システムによる第２モードでの動作を示すタイミングチャートである。 図１４Ｂは、実施の形態２に係る非接触給電システムによる第２モードでの動作において受電装置で流れる電流の経路を示す図である。 図１５は、実施の形態２に係る非接触給電システムによる第２モードでの受電電力の調整を説明する図である。 図１６Ａは、実施の形態２の変形例１に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。 図１６Ｂは、実施の形態２の変形例１に係る非接触給電システムの動作を示すタイミングチャートである。 図１７は、実施の形態３に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。 図１８Ａは、実施の形態３に係る非接触給電システムによる第１モードでの動作を示すタイミングチャートである。 図１８Ｂは、実施の形態３に係る非接触給電システムによる第１モードでの動作において受電装置で流れる電流の経路を示す図である。 図１９は、実施の形態３に係る非接触給電システムによる第１モードでの受電電力の調整を説明する図である。 図２０Ａは、実施の形態３の変形例１に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。 図２０Ｂは、実施の形態３の変形例１に係る非接触給電システムの動作を示すタイミングチャートである。 図２１は、実施の形態３の変形例２に係る非接触給電システムの構成を示す回路ブロック図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、回路要素、電子部品の配置位置及び接続形態、信号の波形、タイミング等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。また、「接続」とは、電気的な接続を意味し、２つの回路要素が直接的に接続される場合だけでなく、２つの回路要素の間に他の回路要素を挿入した状態で２つの回路要素が間接的に接続される場合も含まれる。

（実施の形態１）
実施の形態１は、給電装置及び受電装置で構成される非接触給電システムであって、受電装置が備える整流回路において、ブリッジ接続される４個の整流用スイッチ素子のうちローサイドの２個の整流用スイッチ素子をトランジスタで構成し、それらのトランジスタのオンオフタイミングを制御することで、負荷に供給する電力を調整する点に特徴を有する。

図１は、実施の形態１に係る非接触給電システム１０の構成を示す回路ブロック図である。なお、本図には、直流電源５０及び負荷６０も併せて図示されている。直流電源５０は、例えば、蓄電素子や、交流電源を整流した電源を含む。負荷６０は、例えば、蓄電素子、モーター用インバータ等である。

非接触給電システム１０は、受電装置から給電装置への通信を利用したフィードバックを必要とすることなく、負荷に対して安定して電力を供給することができるシステムであり、非接触で電力を給電する給電装置２０、及び、給電装置２０から給電される電力を非接触で受電して負荷６０に供給する受電装置３０で構成される。

給電装置２０は、直流電源５０に接続される入力端子２１ａ及び２１ｂと、入力端子２１ａ及び２１ｂを介して直流電源５０に接続され、受電コイルである第２コイルＬ２と磁気的に結合される給電コイルである第１コイルＬ１と、第１コイルＬ１に直列的に接続されるシングルエンデッドの駆動用スイッチ素子ＳＷ０と、第１コイルＬ１と並列に接続される給電側共振コンデンサである第１コンデンサＣ１とを有する高周波インバータである。なお、本実施の形態では、給電装置２０は、平滑用コンデンサＣ０も有する。ただし、平滑用コンデンサＣ０は、必ずしも給電装置２０に備えられる必要はない。

また、第１コンデンサＣ１と第１コイルＬ１とで、並列共振回路２２が構成されている。

駆動用スイッチ素子ＳＷ０は、所定の周波数でスイッチングする素子であり、例えば、発振器に接続されたＮＭＯＳトランジスタである。

受電装置３０は、直列共振回路３２と、整流回路３３と、整流回路３３で得られた直流電力を負荷６０に供給する出力端子（正側出力端子３１ａ及び負側出力端子３１ｂ）と、整流回路３３を制御する制御回路４０とを有する。なお、本実施の形態では、受電装置３０は、平滑用コンデンサＣ３も有する。ただし、平滑用コンデンサＣ３は、必ずしも受電装置３０に備えられる必要はない。

直列共振回路３２は、所定の共振周波数で共振する直列共振回路であり、給電装置２０の第１コイルＬ１と磁気的に結合される受電コイルである第２コイルＬ２と、受電側共振コンデンサとしての第２コンデンサＣ２との直列接続で構成される。

整流回路３３は、直列共振回路３２に接続され、直列共振回路３２に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子３１ａと負側出力端子３１ｂとから、負荷６０に直流電力を出力する。４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）は、直列共振回路３２の一端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第１整流用スイッチ素子ＳＷ１と、直列共振回路３２の一端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第２整流用スイッチ素子ＳＷ２と、直列共振回路３２の他端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第３整流用スイッチ素子ＳＷ３と、直列共振回路３２の他端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第４整流用スイッチ素子ＳＷ４とを含む。

本実施の形態では、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３は、ダイオードであり、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４（つまり、２個のローサイドの整流用スイッチ素子）は、ＮＭＯＳトランジスタ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等のトランジスタである。本実施の形態では、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４は、寄生ダイオード（つまり、ボディダイオード）を有するＮＭＯＳトランジスタである。

本実施の形態に係る非接触給電システム１０では、整流回路３３のうち、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４（つまり、２個のローサイドの整流用スイッチ素子）が、制御回路４０による制御が可能なトランジスタで構成されているので、受電装置３０から給電装置２０への通信を伴うフィードバック必要とすることなく、負荷に対して安定して電力を供給することが可能になる。

制御回路４０は、整流回路３３を制御することで、受電装置３０から負荷６０に供給する電力を調整する回路であり、例えば、内蔵するプログラムを実行するプロセッサを有するマイクロコントローラ等で構成される。より詳しくは、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４（つまり、２個のローサイドの整流用スイッチ素子）に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンオフさせる制御をする。特に、オンからオフさせる制御については、制御回路４０は、ゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオンする継続時間を変化させ、負荷６０に供給する電力を調整する第１モードを有する。

さらに、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させる（他の時間では、同時にオフさせる）ことで、負荷６０に供給する電力を調整する第２モードを有する。なお、制御回路４０は、第１モード及び第２モードを切り替えることで混在させて動作してもよいし、第１モードだけで動作してもよいし、第２モードだけで動作してもよい。いずれの動作を行うかは、制御回路４０に対する事前の設定、あるいは、外部から制御回路４０に入力される制御信号等に依存して決定されてもよい。

なお、図１では、受電装置３０における各種箇所における電圧及び電流を計測する測定器の図示が省略されている。例えば、（１）第２コイルＬ２と直列に接続され、第２コイルＬ２を流れる電流を計測する電流計、（２）正側出力端子３１ａと直列に接続され、正側出力端子３１ａから出力される電流を計測する電流計、及び、（３）正側出力端子３１ａと負側出力端子３１ｂとの間に接続され、負側出力端子３１ｂでの電位を基準とする正側出力端子３１ａでの電位を計測する電圧計等が設けられ、それらの電流計及び電圧計で計測された値が制御回路４０に入力され、制御回路４０での制御に用いられる。

次に、以上のように構成された本実施の形態に係る非接触給電システム１０の動作について説明する。まず、本実施の形態に係る非接触給電システム１０では、給電装置２０が並列共振回路２２を有し、受電装置３０が直列共振回路３２を有するが、その意義について、図２Ａ～図３Ｂを用いて説明する。

図２Ａは、従来技術に係る非接触給電システムにおける結合係数（Coupling coefficient k）と出力電力（Output power）との関係を説明する図である。図２Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０における結合係数と出力電力との関係を説明する図である。ここで、結合係数とは、給電コイルと受電コイルとの結合係数である。出力電力とは、非接触給電システムの出力電力（つまり、受電装置が負荷に供給する電力）である。

より詳しくは、図２Ａ及び図２Ｂにおいて、図の（ａ）は、非接触給電システムを構成する給電装置及び受電装置が有する共振回路の等価回路及び各記号の意味を示す図であり、図の（ｂ）は、結合係数と出力電力との関係を示すフラグである。

従来技術に係る非接触給電システムでは、図２Ａの（ａ）に示されるように、給電装置が有する共振回路は、電圧Ｖｉｎの交流電圧を出力する交流電源に接続された直列共振回路であり、キャパシタンスＣ１を有するコンデンサ、抵抗値ｒ１を有する抵抗器、及び、インダクタンスＬ１を有する給電コイルで構成され、一方、受電装置が有する共振回路は、直列共振回路であり、キャパシタンスＣ２を有するコンデンサ、抵抗値ｒ２を有する抵抗器、及び、インダクタンスＬ２を有する受電コイルで構成され、抵抗値Ｒｏの負荷に対して電圧Ｖｏを出力するとする。ここで、給電コイルと受電コイルとの結合係数をｋとする。

すると、出力電力Ｐｏと結合係数ｋとの関係は、図２Ａの（ｂ）に示されるカーブとなる。つまり、結合係数ｋがゼロに近づくにつれて（ｋ→０）、出力電力Ｐｏは増加する（Ｐｏ→∞）。

一方、本実施の形態に係る非接触給電システム１０では、図２Ｂの（ａ）に示されるように、給電装置２０が有する共振回路は、電圧Ｖｉｎの交流電圧を出力する交流電源に接続された並列共振回路２２であり、キャパシタンスＣ１を有するコンデンサと、抵抗値ｒ１を有する抵抗器及びインダクタンスＬ１を有する給電コイルとの並列回路で構成され、一方、受電装置３０が有する共振回路は、従来技術と同様の直列共振回路３２であるとする。また、給電コイルと受電コイルとの結合係数をｋとする。

すると、出力電力Ｐｏと結合係数ｋとの関係は、図２Ｂの（ｂ）に示されるカーブとなる。つまり、従来技術とは逆に、結合係数ｋがゼロに近づくにつれて（ｋ→０）、出力電力Ｐｏは減少する（Ｐｏ→０）。

図３Ａは、従来技術に係る非接触給電システムを走行中給電システムに適用した場合の給電装置と受電装置との距離と結合係数及び出力電力との関係（「ブリッジ電力伝送特性」）を説明する図である。図３Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０を走行中給電システムに適用した場合の給電装置２０と受電装置３０との距離と結合係数及び出力電力との関係（「シングルエンデッド電力伝送特性」）を説明する図である。より詳しくは、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、図の（ａ）は、給電装置と受電装置との距離（Coil position）と結合係数（Coupling coefficient k；実線；右縦軸）及び出力電力（Output power；破線；左縦軸）との関係を示すグラフであり、図の（ｂ）は、走行中給電システムにおける給電装置と受電装置との距離（Coil position）を説明する図である。

いま、車両に搭載された受電装置と、床下に設けられた給電装置との距離が小さい状態（つまり、受電装置が給電装置に接近した状態）から大きくなっていく（つまり、受電装置が給電装置から遠ざかっていく）ケースに着目する。

すると、従来技術に係る非接触給電システムでは、図３Ａの（ａ）に示されるように、給電装置と受電装置との距離が小さい状態から大きくなると、結合係数は小さくなっていくが（破線）、図２Ａの（ｂ）に示される結合係数と出力電力との関係から、出力電力は、逆に大きくなっていく（実線）。そのために、給電装置において過剰に電力が送電されないよう制御をする必要が生じる。

これに対して、本実施の形態に係る非接触給電システム１０では、図３Ｂの（ａ）に示されるように、給電装置２０と受電装置３０との距離が小さい状態から大きくなると、結合係数は小さくなっていくが（破線）、図２Ｂの（ｂ）に示される結合係数と出力電力との関係から、出力電力も小さくなっていく（実線）。そのために、受電装置３０が給電装置２０を通過して遠ざかっていく場合に、従来技術のように、電力抑制をする必要がない。

このように、本実施の形態に係る非接触給電システム１０では、給電装置２０が並列共振回路２２を有するために、従来技術に係る非接触給電システムとは逆に、結合係数の減少に伴って出力電力が減少していくというユニークな関係があり、その結果、給電装置２０と受電装置３０との距離が大きくなるに従って出力電力が小さくなるために、受電装置３０から給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、走行中給電において安定して負荷６０に電力を供給できる。

なお、図２Ａ～図３Ｂでは、走行中給電を例として説明したが、本実施の形態に係る非接触給電システム１０は、走行中給電への適用だけでなく、スマートフォン等のバッテリを備える電子機器を充電する非接触充電器等の他の適用も可能である。

次に、本実施の形態に係る非接触給電システム１０による第１モードでの動作について説明する。図４Ａは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０による第１モードでの動作を示すタイミングチャートである。図４Ａの（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２、制御回路４０から第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）の波形を示す。また、図４Ａの上部には、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２の１周期を構成する４つの期間（i）、（iii）、（ii）及び（iv）が示されている。

第１モードでは、制御回路４０は、電流Ｌｌ２の波形（図４Ａの（ａ））において正電流から負電流へのゼロクロス点を検知すると（期間（i）の終了時点）、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に対して、それまでのオフからオンにさせる制御をする（図４Ａの（ｂ））。その結果、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２の両端電圧は、電圧Ｖｏｕｔから０Ｖになる（図４Ａの（ｃ））。

続いて、そのゼロクロス点から、所定の時間δｔ（期間（iii））だけ経過すると、制御回路４０は、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、それまでのオンからオフにさせる制御をする（図４Ａの（ｄ））。その結果、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧は、０Ｖから電圧Ｖｏｕｔになる（図４Ａの（ｅ））。

その後、制御回路４０は、電流Ｌｌ２の波形（図４Ａの（ａ））において負電流から正電流へのゼロクロス点を検知すると（期間（ii）の終了時点）、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、それまでのオフからオンにさせる制御をする（図４Ａの（ｄ））。その結果、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧は、電圧Ｖｏｕｔから０Ｖになる（図４Ａの（ｅ））。

続いて、そのゼロクロス点から、所定の時間δｔ（期間（iv））だけ経過すると、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に対して、それまでのオンからオフにさせる制御をする（図４Ａの（ｂ））。その結果、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２の両端電圧は、０Ｖから電圧Ｖｏｕｔになる（図４Ａの（ｃ））。

このような４つの期間（i）～（iv）を１周期として、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対するオンオフ制御を繰り返す。特に、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対してオンからオフにさせるときに、電流Ｌｌ２の波形におけるゼロクロス点から所定の時間δｔだけ遅延させる制御を行う。

なお、第２コイルＬ２を流れる交流電流の周期をＴとした場合に、所定の時間δｔのデューティ（Ｄｕｔｙ）は、デューティ（Ｄｕｔｙ）＝δｔ／Ｔである。制御回路４０は、負荷６０に供給すべき電力の大きさに応じて、デューティを、ゼロ以上０．５以下の値に調整する。例えば、制御回路４０は、負荷６０から要求される電力の大きさに応じて、デューティを変化させてもよいし、あるいは、負側出力端子３１ｂでの電位を基準とする正側出力端子３１ａでの電位が一定となるように、デューティを変化させてもよい。

図４Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０による第１モードでの動作において受電装置３０で流れる電流の経路を示す図である。図４Ｂの（ａ）～（ｄ）における太い矢線は、それぞれ、図４Ｂにおける期間（i）、（iii）、（ii）、（iv）において、受電装置３０で流れる電流の経路を示す。

図４Ｂの（ａ）に示されるように、期間（i）では、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２がオフであり、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４がオンであることから、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４から、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１を経て、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給される。

図４Ｂの（ｂ）に示されるように、続く期間（iii）では、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオンとなることから、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２から、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４を経る電流ループに電流が還流し、正側出力端子３１ａから電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給されない。

図４Ｂの（ｃ）に示されるように、続く期間（ii）では、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２がオンとなり、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４がオフとなることから、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２から、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３を経て、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給される。

図４Ｂの（ｄ）に示されるように、続く期間（iv）では、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオンとなることから、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４から、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２を経る電流ループに電流が還流し、正側出力端子３１ａから電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給されない。

図５は、実施の形態１に係る非接触給電システム１０による第１モードでの受電電力（受電装置３０から負荷６０に供給される電力）の調整を説明する図である。図５の（ａ）～（ｃ）は、図４Ａに示される所定の時間δｔを変化させた（つまり、デューティを変化させた）場合の受電装置３０の動作を示すタイミングチャートの例を示し、図５の（ｄ）は、所定の時間δｔを変化させた場合のデューティ（横軸；Ｄｕｔｙ）と、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）との関係を示すグラフである。なお、図５の（ｄ）において、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）の値は、直流電源５０から非接触給電システム１０に入力される直流電圧、及び、非接触給電システム１０を構成する回路部品のパラメータを所定条件とした場合の値である。

図５の（ｄ）に示されるように、第１モードでは、制御回路４０は、デューティ（Ｄｕｔｙ）を調整することで、受電電力をゼロから最大値（約１１００Ｗ）まで制御することができる。

以上のように、実施の形態１の第１モードでは、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオンする継続時間を変化させ、これにより、受電装置３０から給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整することができる。

次に、本実施の形態に係る非接触給電システム１０による第２モードでの動作について説明する。図６Ａは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０による第２モードでの動作を示すタイミングチャートである。図６Ａの（ａ）～（ｅ）は、図４Ａの（ａ）～（ｅ）に対応する。第２モードでは、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、第２コイルＬ２に生じた交流電流における複数の周期Ｔのうち、複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間Ｔｏｎ（０≦Ｔｏｎ≦Ｔ）を変化させる（なお、周期Ｔのうち継続時間Ｔｏｎ以外の時間では、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４を同時にオフさせる）ことで、受電装置３０から負荷６０に供給する電力を調整する。

なお、継続時間Ｔｏｎのデューティ（Ｄｕｔｙ）は、デューティ（Ｄｕｔｙ）＝Ｔｏｎ／Ｔである。制御回路４０は、負荷６０に供給すべき電力の大きさに応じて、デューティを、ゼロ以上１以下の値に調整する。例えば、制御回路４０は、負荷６０から要求される電力の大きさに応じて、デューティを変化させてもよいし、あるいは、負側出力端子３１ｂでの電位を基準とする正側出力端子３１ａでの電位が一定となるように、デューティを変化させてもよい。

図６Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０による第２モードでの動作において受電装置３０で流れる電流の経路を示す図である。図６Ｂの（ａ１）及び（ａ２）における太い矢線は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオフの状態（Ｆｕｌｌ－ＯＦＦ状態）において受電装置３０で流れる電流の経路を示す。より詳しくは、図６Ｂの（ａ１）は、第２コイルＬ２を図における上方向に電流が流れ（つまり、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の寄生ダイオードから、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１に電流が流れ）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給する場合を示し、図６Ｂの（ａ２）は、第２コイルＬ２を図における下方向に電流が流れ（つまり、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２の寄生ダイオードから、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に電流が流れ）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給する場合を示す。

また、図６Ｂの（ｂ１）及び（ｂ２）における太い矢線は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオンする状態（Ｆｕｌｌ－ＯＮ状態）において受電装置３０で流れる電流の経路を示す。より詳しくは、図６Ｂの（ｂ１）は、第２コイルＬ２を図における下方向に電流が流れ（つまり、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４を含む電流ループに電流が還流し）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給しない場合を示し、図６Ｂの（ｂ２）は、第２コイルＬ２を図における上方向に電流が流れ（つまり、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２を含む電流ループに電流が還流し）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給しない場合を示す。

図７は、実施の形態１に係る非接触給電システム１０による第２モードでの受電電力（受電装置３０から負荷６０に供給される電力）の調整を説明する図である。ここでは、図６Ａにおける継続時間Ｔｏｎを変化させた（つまり、デューティを変化させた）場合のデューティ（横軸；Ｄｕｔｙ）と、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）との関係を示すグラフが示されている。なお、図７において、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）の値は、図５の（ｄ）に示される第１モードでの受電電力を算出したときと同じ所定条件下で算出した値である。

図７に示されるように、第２モードにおいても、第１モードと同様に、制御回路４０は、デューティ（Ｄｕｔｙ）を調整することで、受電電力をゼロから最大値（約１１００Ｗ）まで制御することができる。

以上のように、実施の形態１の第２モードでは、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させることで、受電装置３０から給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整することができる。

図８Ａは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０が第１モードと第２モードとを切り替えながら動作する動作例を示すタイミングチャートである。本図に示される例では、制御回路４０による制御の下で、非接触給電システム１０は、第１モードと、第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態とを交互に切り替えながら動作している。

第１モードの期間と第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態での継続時間Ｔｏｎとを合わせた期間を周期Ｔとすると、第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態のデューティ（Ｄｕｔｙ）は、デューティ（Ｄｕｔｙ）＝Ｔｏｎ／Ｔである。制御回路４０は、デューティを変化させることで、負荷６０に供給する電力を調整することができる。

図８Ｂは、実施の形態１に係る非接触給電システム１０が第１モードと第２モードとを切り替えながら動作する他の動作例を示すタイミングチャートである。本図に示される例では、制御回路４０による制御の下で、非接触給電システム１０は、初めに、第１モードで動作し、その後、第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態で動作し、その後、再び、第１モードで動作し、その後、第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態とＦｕｌｌ－ＯＦＦ状態とを交互に切り替えながら動作している。

上述したように、第１モードでは、直列共振回路３２に生じた交流電流における１周期の中で、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４がオン及びオフとなるのに対して、第２モードでは、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期の単位で、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４がオン及びオフとなる。よって、第１モードでは、第２モードに比べ、受電電力の調整が高速に行えるメリットがある。よって、制御回路４０は、非接触給電システム１０に求められる受電電力の調整速度に関する要求に基づいて、好適なモードを選択して動作することができる。

図９Ａは、実施の形態１の変形例１に係る非接触給電システム１０ａの構成を示す回路ブロック図である。実施の形態１と異なる点は、受電装置３０ａが備える整流回路３３ａを構成する第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３が、ダイオードではなく、ＮＭＯＳトランジスタ等のトランジスタで構成されている点である。制御回路４０は、実施の形態１における第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対する制御（つまり、第１モード及び第２モードでの制御）に加えて、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に対して、同期整流の制御を行う。

図９Ｂは、実施の形態１の変形例１に係る非接触給電システム１０ａの動作を示すタイミングチャートである。ここでは、非接触給電システム１０ａが第１モードで動作する場合のタイミングチャートが示されている。図９Ｂの（ａ）～（ｉ）は、それぞれ、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２、制御回路４０から第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第１整流用スイッチ素子ＳＷ１に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）の波形を示す。

図９Ｂの（ａ）～（ｉ）のうち、第２コイルＬ２、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２、及び、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４のタイミングチャートを示す図９Ｂの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｆ）及び（ｇ）は、それぞれ、実施の形態１における図４Ａの（ａ）～（ｅ）と同じである。

本変形例では、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１（トランジスタ）は、制御回路４０による同期整流により、実施の形態１における図４Ｂに示される第１整流用スイッチ素子ＳＷ１（ダイオード）のオンオフと同じタイミングで、オンオフする（図９Ｂの（ｄ）及び（ｅ））。同様に、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３（トランジスタ）は、制御回路４０による同期整流により、実施の形態１における図４Ｂに示される第３整流用スイッチ素子ＳＷ３（ダイオード）のオンオフと同じタイミングで、オンオフする（図９Ｂの（ｈ）及び（ｉ））。

このように、本変形例では、受電装置３０ａが備える整流回路３３ａを構成する第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３がトランジスタで構成され、実施の形態１における対応するダイオードのオンオフと同じタイミングでオンオフする。このことは、第１モードだけでなく、第２モードにおいても同じである。本変形例では、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３がトランジスタで構成されるので、ダイオードで構成される実施の形態１に比べ、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３における電力損失が軽減される。

図１０は、実施の形態１の変形例２に係る非接触給電システム１０ｂの構成を示す回路ブロック図である。本変形例では、受電装置３０ｂが備える整流回路３３ｂにおいて、ブリッジ接続される４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうちハイサイドの２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１及びＳＷ３）をトランジスタで構成し、それらのトランジスタのオンオフタイミングを制御することで、負荷に供給する電力を調整する点に特徴を有する。

より詳しくは、本変形例では、実施の形態１と異なり、整流回路３３ｂを構成する第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３（つまり、２個のハイサイドの整流用スイッチ素子）が、ダイオードではなく、トランジスタ（ここでは、寄生ダイオードを有するＮＭＯＳトランジスタ）で構成され、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が、トランジスタではなく、ダイオードで構成される。そして、制御回路４０は、実施の形態１における第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対する制御に代えて、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に対して、実施の形態１と同様の制御（つまり、第１モード及び第２モードでの制御）を行う。

具体的には、第１モードでは、制御回路４０は、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３（つまり、２個のハイサイドの整流用スイッチ素子）に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンオフさせる制御をする。特に、オンからオフさせる制御については、ゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３が同時にオンする継続時間を変化させ、これにより、負荷６０に供給する電力を調整する。

また、第２モードでは、制御回路４０は、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３（つまり、２個のハイサイドの整流用スイッチ素子）に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させる（他の時間では、同時にオフさせる）ことで、負荷６０に供給する電力を調整する。なお、制御回路４０は、第１モード及び第２モードを切り替えることで混在させて動作してもよいし、第１モードだけで動作してもよいし、第２モードだけで動作してもよい。いずれの動作を行うかは、制御回路４０に対する事前の設定、あるいは、外部から制御回路４０に入力される制御信号等に依存して決定されてもよい。

また、本変形例においても、実施の形態１の変形例１と同様に、受電装置３０ｂが備える整流回路３３ｂを構成する第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が、ダイオードではなく、ＮＭＯＳトランジスタ等のトランジスタで構成されてもよい。その場合には、制御回路４０は、変形例２における第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３（つまり、２個のハイサイドの整流用スイッチ素子）に対する制御（つまり、第１モード及び第２モードでの制御）に加えて、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、同期整流の制御を行う。

以上のように実施の形態１に係る非接触給電システム１０は、負荷６０に直流電力を供給する非接触給電システムであって、非接触で電力を給電する給電装置２０と、給電装置２０から給電される電力を非接触で受電して負荷６０に供給する受電装置３０とを備え、給電装置２０は、直流電源５０に接続される、並列共振回路２２と駆動用スイッチ素子ＳＷ０とを有し、並列共振回路２２は、第１コンデンサＣ１と第１コイルＬ１とを含み、受電装置３０は、第２コンデンサＣ２と、第１コイルＬ１と磁気的に結合される第２コイルＬ２とで構成される直列共振回路３２と、直列共振回路３２に接続され、直列共振回路３２に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子３１ａと負側出力端子３１ｂとから、負荷６０に直流電流を出力する整流回路３３と、整流回路３３を制御する制御回路４０とを有し、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）は、直列共振回路３２の一端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第１整流用スイッチ素子ＳＷ１と、直列共振回路３２の一端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第２整流用スイッチ素子ＳＷ２と、直列共振回路３２の他端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第３整流用スイッチ素子ＳＷ３と、直列共振回路３２の他端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第４整流用スイッチ素子ＳＷ４とを含み、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４は、トランジスタであり、制御回路４０は、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオンする継続時間を変化させ、負荷６０に供給する電力を調整する第１モードを有する。

これにより、（１）給電装置２０が並列共振回路２２を有し、受電装置３０が直列共振回路３２を有すること、及び、（２）受電装置３０において、制御回路４０が、整流回路３３を構成するローサイドの第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して第１モードで制御することから、受電装置３０から給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整し、安定して負荷６０に電力を供給できる。

ここで、制御回路４０は、さらに、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させることで、負荷６０に供給する電力を調整する第２モードを有してもよい。これにより、第１モードよりも遅いスイッチング制御で済む第２モードによって、第１モードと同様に、負荷６０に供給する電力を調整できる。

また、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３は、ダイオードであってもよい。これにより、整流回路３３を構成する４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、ローサイドの２個の整流用スイッチ素子（第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４）だけに対する簡易なスイッチング制御によって、第１モード及び第２モードが実現される。

また、実施の形態１の変形例２に係る非接触給電システム１０ｂは、負荷６０に直流電力を供給する非接触給電システムであって、非接触で電力を給電する給電装置２０と、給電装置２０から給電される電力を非接触で受電して負荷６０に供給する受電装置３０ｂとを備え、給電装置２０は、直流電源５０に接続される、並列共振回路２２と駆動用スイッチ素子ＳＷ０とを有し、並列共振回路２２は、第１コンデンサＣ１と第１コイルＬ１とを含み、受電装置３０ｂは、第２コンデンサＣ２と、第１コイルＬ１と磁気的に結合される第２コイルＬ２とで構成される直列共振回路３２と、直列共振回路３２に接続され、直列共振回路３２に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子３１ａと負側出力端子３１ｂとから、負荷６０に直流電流を出力する整流回路３３ｂと、整流回路３３ｂを制御する制御回路４０とを有し、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）は、直列共振回路３２の一端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第１整流用スイッチ素子ＳＷ１と、直列共振回路３２の一端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第２整流用スイッチ素子ＳＷ２と、直列共振回路３２の他端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第３整流用スイッチ素子ＳＷ３と、直列共振回路３２の他端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第４整流用スイッチ素子ＳＷ４とを含み、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３は、トランジスタであり、制御回路４０は、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３が同時にオンする継続時間を変化させ、負荷６０に供給する電力を調整する第１モードを有する。

これにより、（１）給電装置２０が並列共振回路２２を有し、受電装置３０ｂが直列共振回路３２を有すること、及び、（２）受電装置３０ｂにおいて、制御回路４０が、整流回路３３ｂを構成するハイサイドの第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に対して第１モードで制御することから、受電装置３０ｂから給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整し、安定して負荷６０に電力を供給できる。

ここで、制御回路４０は、さらに、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させることで、負荷６０に供給する電力を調整する第２モードを有してもよい。これにより、第１モードよりも遅いスイッチング制御で済む第２モードによって、第１モードと同様に、負荷６０に供給する電力を調整できる。

また、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４は、ダイオードであってもよい。これにより、整流回路３３ｂを構成する４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、ハイサイドの２個の整流用スイッチ素子（第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第３整流用スイッチ素子ＳＷ３）だけに対する簡易なスイッチング制御によって、第１モード及び第２モードが実現される。

また、実施の形態１の変形例１に係る非接触給電システム１０ａのように、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）は、いずれも、トランジスタであってもよい。これにより、整流回路３３ａは、フルブリッジに対応した４個のトランジスタで構成され、同期整流型と同じ回路構成となる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、給電装置及び受電装置で構成される非接触給電システムであって、受電装置が備える整流回路が半波整流回路を構成し、半波整流回路を構成する２個の整流用スイッチ素子のうち、直列共振回路の両端に接続される整流用スイッチ素子をトランジスタで構成し、そのトランジスタのオンオフタイミングを制御することで、負荷に供給する電力を調整する点に特徴を有する。

図１１は、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃの構成を示す回路ブロック図である。本実施の形態に係る非接触給電システム１０ｃは、給電装置２０及び受電装置３０ｃを備え、基本的には、実施の形態１に係る非接触給電システム１０と同様の構成を備える。ただし、本実施の形態では、受電装置３０ｃが備える半波整流回路である整流回路３３ｃにおいて、半波整流回路を構成する２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ５及びＳＷ６）のうち、直列共振回路３２の両端に接続される第５整流用スイッチ素子ＳＷ５がトランジスタ（ここでは、寄生ダイオードを有するＮＭＯＳトランジスタ）で構成され、他方の第６整流用スイッチ素子ＳＷ６がダイオードで構成される。

そして、受電装置３０ｃが備える制御回路４０は、実施の形態１における第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対する制御に代えて、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、実施の形態１と同様の制御（つまり、第１モード及び第２モードでの制御）を行う。

より詳しくは、第１モードでは、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５と直列共振回路３２とを経る電流ループに電流を還流させる継続時間を変化させ、これにより、負荷６０に供給する電力を調整する。

第２モードでは、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させる（他の時間では、同時にオフさせる）ことで、負荷６０に供給する電力を調整する。なお、制御回路４０は、第１モード及び第２モードを切り替えることで混在させて動作してもよいし、第１モードだけで動作してもよいし、第２モードだけで動作してもよい。いずれの動作を行うかは、制御回路４０に対する事前の設定、あるいは、外部から制御回路４０に入力される制御信号等に依存して決定されてもよい。

図１２Ａは、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃによる第１モードでの動作を示すタイミングチャートである。図１２Ａの（ａ）～（ｃ）は、それぞれ、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２、制御回路４０から第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）の波形を示す。また、図１２Ａの上部には、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２の１周期を構成する３つの期間（i）、（ii）及び（iii）が示されている。

第１モードでは、制御回路４０は、電流Ｌｌ２の波形（図１２Ａの（ａ））において正電流から負電流へのゼロクロス点を検知すると（期間（i）の終了時点）、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、それまでのオフからオンにさせる制御をする（図１２Ａの（ｂ））。その結果、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５の両端電圧は、電圧Ｖｏｕｔから０Ｖになり、期間（ii）において継続する（図１２Ａの（ｃ））。

続いて、制御回路４０は、電流Ｌｌ２の波形（図１２Ａの（ａ））において負電流から正電流へのゼロクロス点を検知すると（期間（ii）の終了時点）、そのゼロクロス点から、所定の時間δｔ（期間（iii））だけ経過すると、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、それまでのオンからオフにさせる制御をする（図１２Ａの（ｂ））。その結果、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５の両端電圧は、０Ｖから電圧Ｖｏｕｔになる（図１２Ａの（ｃ））。

このような３つの期間（i）～（iii）を１周期として、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対するオンオフ制御を繰り返す。特に、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対してオンからオフにさせるときに、電流Ｌｌ２の波形におけるゼロクロス点から所定の時間δｔだけ遅延させる制御を行う。

なお、第２コイルＬ２を流れる交流電流の周期をＴとした場合に、所定の時間δｔのデューティ（Ｄｕｔｙ）は、デューティ（Ｄｕｔｙ）＝δｔ／Ｔである。制御回路４０は、負荷６０に供給すべき電力の大きさに応じて、デューティを、ゼロ以上０．５以下の値に調整する。例えば、制御回路４０は、負荷６０から要求される電力の大きさに応じて、デューティを変化させてもよいし、あるいは、負側出力端子３１ｂでの電位を基準とする正側出力端子３１ａでの電位が一定となるように、デューティを変化させてもよい。

図１２Ｂは、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃによる第１モードでの動作において受電装置３０ｃで流れる電流の経路を示す図である。図１２Ｂの（ａ）～（ｃ）における太い矢線は、それぞれ、図１２Ｂにおける期間（i）、（ii）、（iii）において、受電装置３０ｃで流れる電流の経路を示す。

図１２Ｂの（ａ）に示されるように、期間（i）では、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５がオフであることから、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６を経て、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給される。

図１２Ｂの（ｂ）に示されるように、続く期間（ii）では、第２コイルＬ２に流れる電流の向きが反転し、かつ、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５がオンとなることから、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５を経る電流ループに電流が還流し、正側出力端子３１ａから電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給されない。

図１２Ｂの（ｃ）に示されるように、続く期間（iii）では、第２コイルＬ２に流れる電流の向きが反転するが、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５のオンが継続していることから、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５を経る電流ループに電流が還流し、正側出力端子３１ａから電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給されない。

図１３は、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃによる第１モードでの受電電力（受電装置３０ｃから負荷６０に供給される電力）の調整を説明する図である。図１３の（ａ）～（ｃ）は、図１２Ａに示される所定の時間δｔを変化させた（つまり、デューティを変化させた）場合の受電装置３０ｃの動作を示すタイミングチャートの例を示し、図１３の（ｄ）は、所定の時間δｔを変化させた場合のデューティ（横軸；Ｄｕｔｙ）と、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）との関係を示すグラフである。

なお、図１３の（ｄ）において、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）の値は、実施の形態１における図５の（ｄ）に示される第１モードでの受電電力を算出したときと同じ所定条件下で算出した値である。図１３の（ｄ）と図５の（ｄ）とを比較して分かるように、実施の形態２では、実施の形態１に比べ、受電電力の最大値が半分となる。

図１３の（ｄ）に示されるように、第１モードでは、制御回路４０は、デューティ（Ｄｕｔｙ）を調整することで、受電電力をゼロから最大値（約５５０Ｗ）まで制御することができる。

以上のように、実施の形態２の第１モードでは、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５と直列共振回路３２とを経る電流ループに電流が還流する時間を変化させ、これにより、受電装置３０ｃから給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整することができる。

次に、本実施の形態に係る非接触給電システム１０ｃによる第２モードでの動作について説明する。図１４Ａは、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃによる第２モードでの動作を示すタイミングチャートである。図１４Ａの（ａ）～（ｃ）は、図１２Ａの（ａ）～（ｃ）に対応する。第２モードでは、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、第２コイルＬ２に生じた交流電流における複数の周期Ｔのうち、複数の周期にわたってオンさせる継続時間Ｔｏｎ（０≦Ｔｏ≦Ｔ）を変化させる（なお、周期Ｔのうち継続時間Ｔｏｎ以外の時間では、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５をオフさせる）ことで、受電装置３０ｃから負荷６０に供給する電力を調整する。

なお、継続時間Ｔｏｎのデューティ（Ｄｕｔｙ）は、デューティ（Ｄｕｔｙ）＝Ｔｏｎ／Ｔである。制御回路４０は、負荷６０に供給すべき電力の大きさに応じて、デューティを、ゼロ以上１以下の値に調整する。例えば、制御回路４０は、負荷６０から要求される電力の大きさに応じて、デューティを変化させてもよいし、あるいは、負側出力端子３１ｂでの電位を基準とする正側出力端子３１ａでの電位が一定となるように、デューティを変化させてもよい。

図１４Ｂは、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃによる第２モードでの動作において受電装置３０ｃで流れる電流の経路を示す図である。図１４Ｂの（ａ１）及び（ａ２）における太い矢線は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５がオフの状態（Ｆｕｌｌ－ＯＦＦ状態）において受電装置３０ｃで流れる電流の経路を示す。より詳しくは、図１４Ｂの（ａ１）は、第２コイルＬ２を図における上方向に電流が流れ（つまり、第２コイルＬ２から、第２コンデンサＣ２、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６に電流が流れ）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給する場合を示し、図１４Ｂの（ａ２）は、第２コイルＬ２を図における下方向に電流が流れ（つまり、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５の寄生ダイオードを含む電流ループに電流が還流し）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給しない場合を示す。

また、図１４Ｂの（ｂ１）及び（ｂ２）における太い矢線は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５がオンする状態（Ｆｕｌｌ－ＯＮ状態）において受電装置３０ｃで流れる電流の経路を示す。より詳しくは、図１４Ｂの（ｂ１）は、第２コイルＬ２を図における上方向に電流が流れ（つまり、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２を含む電流ループに電流が還流し）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給しない場合を示し、図１４Ｂの（ｂ２）は、第２コイルＬ２を図における下方向に電流が流れ（つまり、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５を含む電流ループに電流が還流し）、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）を負荷６０に供給しない場合を示す。

図１５は、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃによる第２モードでの受電電力（受電装置３０ｃから負荷６０に供給される電力）の調整を説明する図である。ここでは、図１４Ａにおける継続時間Ｔｏｎを変化させた（つまり、デューティを変化させた）場合のデューティ（横軸；Ｄｕｔｙ）と、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）との関係を示すグラフが示されている。

なお、図１５において、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）の値は、実施の形態１における図７に示される第２モードでの受電電力を算出したときと同じ所定条件下で算出した値である。図１５と図７とを比較して分かるように、第２モードにおいても、第１モードと同様に、実施の形態２では、実施の形態１に比べ、受電電力の最大値が半分となる。

図１５に示されるように、第２モードにおいても、第１モードと同様に、制御回路４０は、デューティ（Ｄｕｔｙ）を調整することで、受電電力をゼロから最大値（約５５０Ｗ）まで制御することができる。

以上のように、実施の形態２の第２モードでは、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたってオンさせる継続時間を変化させることで、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５と直列共振回路３２とを経る電流ループに電流が還流する時間を変化させ、これにより、受電装置３０ｃから給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整することができる。

なお、実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃは、実施の形態１と同様に、第１モードと第２モードとを切り替えながら動作してもよい。例えば、制御回路４０による制御の下で、非接触給電システム１０ｃは、第１モードと、第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態とを交互に切り替えながら動作してもよい。また、制御回路４０による制御の下で、非接触給電システム１０ｃは、初めに、第１モードで動作し、その後、第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態で動作し、その後、再び、第１モードで動作し、その後、第２モードのＦｕｌｌ－ＯＮ状態とＦｕｌｌ－ＯＦＦ状態とを交互に切り替えながら動作してもよい。

第１モードは、直列共振回路３２に生じた交流電流における１周期の中で、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５がオン及びオフとなるのに対して、第２モードは、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期の単位で、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５がオン及びオフとなる。よって、第１モードは、第２モードに比べ、受電電力の調整が高速に行えるメリットがある。よって、制御回路４０は、非接触給電システム１０ｃに求められる受電電力の調整速度に関する要求に基づいて、好適なモードを選択して動作することができる。

図１６Ａは、実施の形態２の変形例１に係る非接触給電システム１０ｄの構成を示す回路ブロック図である。実施の形態２と異なる点は、受電装置３０ｄが備える整流回路３３ｄを構成する第６整流用スイッチ素子ＳＷ６が、ダイオードではなく、ＮＭＯＳトランジスタ等のトランジスタで構成されている点である。制御回路４０は、実施の形態２における第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対する制御（つまり、第１モード及び第２モードでの制御）に加えて、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６に対して、同期整流の制御を行う。

図１６Ｂは、実施の形態２の変形例１に係る非接触給電システム１０ｄの動作を示すタイミングチャートである。ここでは、非接触給電システム１０ｄが第１モードで動作する場合のタイミングチャートが示されている。図１６Ｂの（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２、制御回路４０から第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第６整流用スイッチ素子ＳＷ６に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）の波形を示す。

図１６Ｂの（ａ）～（ｅ）のうち、第２コイルＬ２、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５のタイミングチャートを示す図１６Ｂの（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、実施の形態２における図１２Ａの（ａ）～（ｃ）と同じである。

本変形例では、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６（トランジスタ）は、制御回路４０による同期整流により、実施の形態２における図１２Ｂに示される第６整流用スイッチ素子ＳＷ６（ダイオード）のオンオフと同じタイミングで、オンオフする（図１６Ｂの（ｄ）及び（ｅ））。

このように、本変形例では、受電装置３０ｄが備える整流回路３３ｄを構成する第６整流用スイッチ素子ＳＷ６がトランジスタで構成され、実施の形態２における対応するダイオードのオンオフと同じタイミングでオンオフする。このことは、第１モードだけでなく、第２モードにおいても同じである。本変形例では、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６がトランジスタで構成されるので、ダイオードで構成される実施の形態２に比べ、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６における電力損失が軽減される。

以上のように実施の形態２に係る非接触給電システム１０ｃは、負荷６０に直流電力を供給する非接触給電システムであって、非接触で電力を給電する給電装置２０と、給電装置２０から給電される電力を非接触で受電して負荷６０に供給する受電装置３０ｃとを備え、給電装置２０は、直流電源５０に接続される、並列共振回路２２と駆動用スイッチ素子ＳＷ０とを有し、並列共振回路２２は、第１コンデンサＣ１と第１コイルＬ１とを含み、受電装置３０ｃは、第２コンデンサＣ２と、第１コイルＬ１と磁気的に結合される第２コイルＬ２とで構成される直列共振回路３２と、直列共振回路３２に接続され、直列共振回路３２に生じた交流電流を半波整流するダイオード又はトランジスタである２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ５及びＳＷ６）が接続されて構成され、正側出力端子３１ａと負側出力端子３１ｂとから、負荷６０に直流電流を出力する整流回路３３ｃと、整流回路３３ｃを制御する制御回路４０とを有し、２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ５及びＳＷ６）は、直列共振回路３２の両端の間に接続される第５整流用スイッチ素子ＳＷ５と、直列共振回路３２の一端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第６整流用スイッチ素子ＳＷ６とを含み、２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ５及びＳＷ６）のうち、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５は、トランジスタであり、制御回路４０は、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、負荷６０に供給する電力を調整する第１モードを有する。

これにより、（１）給電装置２０が並列共振回路２２を有し、受電装置３０ｃが直列共振回路３２を有すること、及び、（２）受電装置３０ｃにおいて、制御回路４０が、整流回路３３ｃを構成する第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して第１モードで制御することから、受電装置３０ｃから給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整し、安定して負荷６０に電力を供給できる。

ここで、制御回路４０は、さらに、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流における複数の周期にわたってオンさせる継続時間を変化させることで、負荷６０に供給する電力を調整する第２モードを有してもよい。これにより、第１モードよりも遅いスイッチング制御で済む第２モードによって、第１モードと同様に、負荷６０に供給する電力を調整できる。

また、２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ５及びＳＷ６）のうち、第６整流用スイッチ素子ＳＷ６は、ダイオードであってもよい。これにより、整流回路３３ｃを構成する２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ５及びＳＷ６）のうち、第５整流用スイッチ素子ＳＷ５だけに対する簡易なスイッチング制御によって、第１モード及び第２モードが実現される。

また、実施の形態２の変形例１に係る非接触給電システム１０ｄのように、）２個の整流用スイッチ素子（ＳＷ５及びＳＷ６）は、いずれも、トランジスタであってもよい。これにより、整流回路３３ｄは、半波整流用の２個のトランジスタで構成され、同期整流型と同じ回路構成となる。

（実施の形態３）
実施の形態３は、給電装置及び受電装置で構成される非接触給電システムであって、受電装置が備える整流回路において、ブリッジ接続される４個の整流用スイッチ素子のうち、直列に接続される１対のハイサイド及びローサイドの（つまり、トーテムポールを構成する）２個の整流用スイッチ素子をトランジスタで構成し、それらのトランジスタのオンオフタイミングを制御することで、負荷に供給する電力を調整する点に特徴を有する。

図１７は、実施の形態３に係る非接触給電システム１０ｅの構成を示す回路ブロック図である。本実施の形態に係る非接触給電システム１０ｅは、給電装置２０及び受電装置３０ｅを備え、基本的には、実施の形態１に係る非接触給電システム１０と同様の構成を備える。ただし、本実施の形態では、受電装置３０ｅが備える整流回路３３ｅにおいて、ブリッジ接続される４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、直列に接続される１対のハイサイド及びローサイドの（つまり、トーテムポールを構成する）２個の整流用スイッチ素子（つまり、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４）がトランジスタ（ここでは、寄生ダイオードを有するＮＭＯＳトランジスタ）で構成され、その他の２個の整流用スイッチ素子（つまり、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２）がダイオードで構成される。

そして、受電装置３０ｅが備える制御回路４０は、実施の形態１における第２整流用スイッチ素子ＳＷ２及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対する制御に代えて、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、実施の形態１と同様の第１モードでの制御を行う。より詳しくは、第１モードでは、制御回路４０は、トーテムポールを構成する第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフ及びオフからオンさせる時点までの時間を変化させることで、ハイサイド又はローサイドの２個の整流用スイッチ素子と直列共振回路３２とを経る電流ループに電流を還流させる継続時間を変化させ、これにより、負荷６０に供給する電力を調整することができる。

図１８Ａは、実施の形態３に係る非接触給電システム１０ｅによる第１モードでの動作を示すタイミングチャートである。図１８Ａの（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２、制御回路４０から第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）の波形を示す。また、図１８Ａの上部には、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２の１周期を構成する４つの期間（i）、（iii）、（ii）及び（iv）が示されている。

第１モードでは、制御回路４０は、電流Ｌｌ２の波形（図１８Ａの（ａ））において正電流から負電流へのゼロクロス点を検知すると（期間（i）の終了時点）、そのゼロクロス点から、所定の時間δｔ（期間（iii））だけ経過した時点で、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に対して、それまでのオフからオンにさせる制御をするとともに（図１８Ａの（ｂ））、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、それまでのオンからオフにさせる制御をする（図１８Ａの（ｄ））。その結果、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３の両端電圧は、電圧Ｖｏｕｔから０Ｖになるとともに（図１８Ａの（ｃ））、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧は、０Ｖから電圧Ｖｏｕｔになる（図１８Ａの（ｅ））。

その後、制御回路４０は、電流Ｌｌ２の波形（図１８Ａの（ａ））において負電流から正電流へのゼロクロス点を検知すると（期間（ii）の終了時点）、そのゼロクロス点から、所定の時間δｔ（期間（iv））だけ経過した時点で、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に対して、それまでのオンからオフにさせる制御をするとともに（図１８Ａの（ｂ））、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、それまでのオフからオンにさせる制御をする（図１８Ａの（ｄ））。その結果、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３の両端電圧は、０Ｖから電圧Ｖｏｕｔになるとともに（図１８Ａの（ｃ））、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧は、電圧Ｖｏｕｔから０Ｖになる（図１８Ａの（ｅ））。

このような４つの期間（i）～（iv）を１周期として、制御回路４０は、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対するオンオフ制御を繰り返す。特に、制御回路４０は、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、オンからオフに、及び、オフからオンにさせるときに、電流Ｌｌ２の波形におけるゼロクロス点から所定の時間δｔだけ遅延させる制御を行う。

なお、第２コイルＬ２を流れる交流電流の周期をＴとした場合に、所定の時間δｔのデューティ（Ｄｕｔｙ）は、実施の形態１と同様に、デューティ（Ｄｕｔｙ）＝δｔ／Ｔである。制御回路４０は、負荷６０に供給すべき電力の大きさに応じて、デューティを、ゼロ以上０．５以下の値に調整する。例えば、制御回路４０は、負荷６０から要求される電力の大きさに応じて、デューティを変化させてもよいし、あるいは、負側出力端子３１ｂでの電位を基準とする正側出力端子３１ａでの電位が一定となるように、デューティを変化させてもよい。

図１８Ｂは、実施の形態３に係る非接触給電システム１０ｅによる第１モードでの動作において受電装置３０ｅで流れる電流の経路を示す図である。図１８Ｂの（ａ）～（ｄ）における太い矢線は、それぞれ、図１８Ｂにおける期間（i）、（iii）、（ii）、（iv）において、受電装置３０ｅで流れる電流の経路を示す。

図１８Ｂの（ａ）に示されるように、期間（i）では、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３がオフであり、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４がオンであることから、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４から、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１を経て、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給される。

図１８Ｂの（ｂ）に示されるように、続く期間（iii）では、第２コイルＬ２に流れる電流の向きが反転することから、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２から、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４を経る電流ループに電流が還流し、正側出力端子３１ａから電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給されない。

図１８Ｂの（ｃ）に示されるように、続く期間（ii）では、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３がオンとなり、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４がオフとなることから、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２から、第２コンデンサＣ２、第２コイルＬ２、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３を経て、正側出力端子３１ａから、電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給される。

図１８Ｂの（ｄ）に示されるように、続く期間（iv）では、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３がオンとなり、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４がオフとなることから、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３から、第２コイルＬ２、第２コンデンサＣ２、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１を経る電流ループに電流が還流し、正側出力端子３１ａから電流（言い換えると、電力）が負荷６０に供給されない。

図１９は、実施の形態３に係る非接触給電システム１０ｅによる第１モードでの受電電力（受電装置３０ｅから負荷６０に供給される電力）の調整を説明する図である。図１９の（ａ）～（ｃ）は、図１８Ａに示される所定の時間δｔを変化させた（つまり、デューティを変化させた）場合の受電装置３０ｅの動作を示すタイミングチャートの例を示し、図１９の（ｄ）は、所定の時間δｔを変化させた場合のデューティ（横軸；Ｄｕｔｙ）と、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）との関係を示すグラフである。なお、図１９の（ｄ）において、受電電力（縦軸；Ｐｏｕｔ）の値は、実施の形態１における図５の（ｄ）に示される第１モードでの受電電力を算出したときと同じ所定条件下で算出した値である。

図１９の（ｄ）に示されるように、第１モードでは、制御回路４０は、デューティ（Ｄｕｔｙ）を調整することで、受電電力をゼロから最大値（約１１００Ｗ）まで制御することができる。

以上のように、実施の形態３の第１モードでは、制御回路４０は、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフ及びオフからオンさせる時点までの時間を変化させることで、ハイサイド又はローサイドの２個の整流用スイッチ素子と直列共振回路３２とを経る電流ループに電流を還流させる継続時間を変化させ、これにより、受電装置３０ｅから給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整することができる。

図２０Ａは、実施の形態３の変形例１に係る非接触給電システム１０ｆの構成を示す回路ブロック図である。実施の形態３と異なる点は、受電装置３０ｆが備える整流回路３３ｆを構成する第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２が、ダイオードではなく、ＮＭＯＳトランジスタ等のトランジスタで構成されている点である。制御回路４０は、実施の形態３における第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対する制御（つまり、第１モードでの制御）に加えて、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に対して、同期整流の制御を行う。

図２０Ｂは、実施の形態３の変形例１に係る非接触給電システム１０ｆの動作を示すタイミングチャートである。ここでは、非接触給電システム１０ｆが第１モードで動作する場合のタイミングチャートが示されている。図２０Ｂの（ａ）～（ｉ）は、それぞれ、第２コイルＬ２を流れる電流Ｌｌ２、制御回路４０から第３整流用スイッチ素子ＳＷ３に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第１整流用スイッチ素子ＳＷ１に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）、制御回路４０から第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に与えられる制御信号（ゲートソース間電圧Ｖｇｓ）、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２の両端電圧（ドレインソース間電圧Ｖｄｓ）の波形を示す。

図２０Ｂの（ａ）～（ｉ）のうち、第２コイルＬ２、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３、及び、第４整流用スイッチ素子ＳＷ４のタイミングチャートを示す図２０Ｂの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｆ）及び（ｇ）は、それぞれ、実施の形態３における図１８Ａの（ａ）～（ｅ）と同じである。

本変形例では、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１（トランジスタ）は、制御回路４０による同期整流により、実施の形態３における図１８Ｂに示される第１整流用スイッチ素子ＳＷ１（ダイオード）のオンオフと同じタイミングで、オンオフする（図２０Ｂの（ｄ）及び（ｅ））。同様に、第２整流用スイッチ素子ＳＷ２（トランジスタ）は、制御回路４０による同期整流により、実施の形態３における図１８Ｂに示される第２整流用スイッチ素子ＳＷ２（ダイオード）のオンオフと同じタイミングで、オンオフする（図２０Ｂの（ｈ）及び（ｉ））。

このように、本変形例では、受電装置３０ｆが備える整流回路３３ｆを構成する第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２がトランジスタで構成され、実施の形態３における対応するダイオードのオンオフと同じタイミングでオンオフする。本変形例では、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２がトランジスタで構成されるので、ダイオードで構成される実施の形態３に比べ、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２における電力損失が軽減される。

図２１は、実施の形態３の変形例２に係る非接触給電システム１０ｇの構成を示す回路ブロック図である。本変形例では、受電装置３０ｇが備える整流回路３３ｇにおいて、ブリッジ接続される４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、トーテムポールを構成する左サイドの２個の第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２をトランジスタで構成し、それらのトランジスタのオンオフタイミングを制御することで、負荷に供給する電力を調整する点に特徴を有する。

より詳しくは、本変形例では、実施の形態３と異なり、整流回路３３ｇを構成する第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２（つまり、左サイドのトーテムポール）が、ダイオードではなく、トランジスタ（ここでは、寄生ダイオードを有するＮＭＯＳトランジスタ）で構成され、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が、トランジスタではなく、ダイオードで構成される。そして、制御回路４０は、実施の形態３における第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対する制御に代えて、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に対して、実施の形態３と同様の制御（つまり、第１モードでの制御）を行う。

具体的には、第１モードでは、制御回路４０は、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２（つまり、左サイドのトーテムポール）に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフ及びオフからオンさせる時点までの時間を変化させることで、ハイサイド又はローサイドの２個の整流用スイッチ素子と直列共振回路３２とを経る電流ループに電流を還流させる継続時間を変化させ、これにより、負荷６０に供給する電力を調整する。

また、本変形例においても、実施の形態３の変形例１と同様に、受電装置３０ｇが備える整流回路３３ｇを構成する第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が、ダイオードではなく、ＮＭＯＳトランジスタ等のトランジスタで構成されてもよい。その場合には、制御回路４０は、変形例２における第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２（つまり、左サイドのトーテムポール）に対する制御（つまり、第１モードでの制御）に加えて、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、同期整流の制御を行う。

以上のように実施の形態３に係る非接触給電システム１０ｅは、負荷６０に直流電力を供給する非接触給電システムであって、非接触で電力を給電する給電装置２０と、給電装置２０から給電される電力を非接触で受電して負荷６０に供給する受電装置３０ｅとを備え、給電装置２０は、直流電源５０に接続される、並列共振回路２２と駆動用スイッチ素子ＳＷ０とを有し、並列共振回路２２は、第１コンデンサＣ１と第１コイルＬ１とを含み、受電装置３０ｅは、第２コンデンサＣ２と、第１コイルＬ１と磁気的に結合される第２コイルＬ２とで構成される直列共振回路３２と、直列共振回路３２に接続され、直列共振回路３２に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子３１ａと負側出力端子３１ｂとから、負荷６０に直流電流を出力する整流回路３３ｅと、整流回路３３ｅを制御する制御回路４０とを有し、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）は、直列共振回路３２の一端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第１整流用スイッチ素子ＳＷ１と、直列共振回路３２の一端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第２整流用スイッチ素子ＳＷ２と、直列共振回路３２の他端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第３整流用スイッチ素子ＳＷ３と、直列共振回路３２の他端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第４整流用スイッチ素子ＳＷ４とを含み、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４は、トランジスタであり、制御回路４０は、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフ及びオフからオンさせる時点までの時間を変化させることで、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４が同時にオンする継続時間を変化させ、負荷６０に供給する電力を調整する第１モードを有する。

これにより、（１）給電装置２０が並列共振回路２２を有し、受電装置３０ｅが直列共振回路３２を有すること、及び、（２）受電装置３０ｅにおいて、制御回路４０が、整流回路３３ｅを構成する右サイドのトーテムポール（第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４）に対して第１モードで制御することから、受電装置３０ｅから給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整し、安定して負荷６０に電力を供給できる。

ここで、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２は、ダイオードであってもよい。これにより、整流回路３３ｅを構成する４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、右サイドのトーテムポールの２個の整流用スイッチ素子（第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４）だけに対する簡易なスイッチング制御によって、第１モードが実現される。

実施の形態３の変形例２に係る非接触給電システム１０ｇは、負荷６０に直流電力を供給する非接触給電システムであって、非接触で電力を給電する給電装置２０と、給電装置２０から給電される電力を非接触で受電して負荷６０に供給する受電装置３０ｇとを備え、給電装置２０は、直流電源５０に接続される、並列共振回路２２と駆動用スイッチ素子ＳＷ０とを有し、並列共振回路２２は、第１コンデンサＣ１と第１コイルＬ１とを含み、受電装置３０ｇは、第２コンデンサＣ２と、第１コイルＬ１と磁気的に結合される第２コイルＬ２とで構成される直列共振回路３２と、直列共振回路３２に接続され、直列共振回路３２に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子３１ａと負側出力端子３１ｂとから、負荷６０に直流電流を出力する整流回路３３ｇと、整流回路３３ｇを制御する制御回路４０とを有し、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）は、直列共振回路３２の一端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第１整流用スイッチ素子ＳＷ１と、直列共振回路３２の一端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第２整流用スイッチ素子ＳＷ２と、直列共振回路３２の他端と正側出力端子３１ａとの間に接続される第３整流用スイッチ素子ＳＷ３と、直列共振回路３２の他端と負側出力端子３１ｂとの間に接続される第４整流用スイッチ素子ＳＷ４とを含み、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２は、トランジスタであり、制御回路４０は、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２に対して、直列共振回路３２に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフ及びオフからオンさせる時点までの時間を変化させることで、第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２が同時にオンする継続時間を変化させ、負荷６０に供給する電力を調整する第１モードを有する。

これにより、（１）給電装置２０が並列共振回路２２を有し、受電装置３０ｇが直列共振回路３２を有すること、及び、（２）受電装置３０ｇにおいて、制御回路４０が、整流回路３３ｇを構成する左サイドのトーテムポール（第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２）に対して第１モードで制御することから、受電装置３０ｇから給電装置２０への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷６０に供給する電力を調整し、安定して負荷６０に電力を供給できる。

ここで、４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、第３整流用スイッチ素子ＳＷ３及び第４整流用スイッチ素子ＳＷ４は、ダイオードであってもよい。これにより、整流回路３３ｇを構成する４個の整流用スイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ４）のうち、左サイドのトーテムポールの２個の整流用スイッチ素子（第１整流用スイッチ素子ＳＷ１及び第２整流用スイッチ素子ＳＷ２）だけに対する簡易なスイッチング制御によって、第１モードが実現される。

以上、本開示に係る非接触給電システムについて、実施の形態１～３及び変形例に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態１～３及び変形例に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態１～３及び変形例に施したものや、実施の形態１～３及び変形例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本開示の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、給電装置２０は、一つのスイッチ素子（駆動用スイッチ素子ＳＷ０）を備えたが、並列共振回路を有するシングルエンデッドインバータであれば、他の用途のスイッチ素子をさらに備えてもよい。例えば、給電装置２０が、直流電源５０からの電力供給をオンオフするスイッチ素子を備えてもよい。

また、上記実施の形態では、給電コイルＬ１及び受電コイルＬ２は、単体のコイルであったが、直列又は並列に接続された複数のコイルで構成されてもよい。

本開示に係る非接触給電システムは、受電装置から給電装置への通信を伴うフィードバックを必要とすることなく、負荷に対して安定して電力を供給することができる非接触給電システムとして、例えば、走行中給電システム、スマートフォン等のバッテリを備える電子機器を充電する非接触充電器等に利用できる。

１０、１０ａ～１０ｇ 非接触給電システム
２０ 給電装置
２１ａ、２１ｂ 入力端子
２２ 並列共振回路
３０、３０ａ～３０ｇ 受電装置
３１ａ 正側出力端子
３１ｂ 負側出力端子
３２ 直列共振回路
３３、３３ａ～３３ｇ 整流回路
４０ 制御回路
５０ 直流電源
６０ 負荷
Ｃ０、Ｃ３ 平滑用コンデンサ
Ｃ１ 第１コンデンサ（給電側共振コンデンサ）
Ｃ２ 第２コンデンサ（受電側共振コンデンサ）
Ｌ１ 第１コイル（給電コイル）
Ｌ２ 第２コイル（受電コイル）
ＳＷ０ 駆動用スイッチ素子
ＳＷ１ 第１整流用スイッチ素子
ＳＷ２ 第２整流用スイッチ素子
ＳＷ３ 第３整流用スイッチ素子
ＳＷ４ 第４整流用スイッチ素子
ＳＷ５ 第５整流用スイッチ素子
ＳＷ６ 第６整流用スイッチ素子

Claims (15)

1. 負荷に直流電力を供給する非接触給電システムであって、
   非接触で電力を給電する給電装置と、
   前記給電装置から給電される電力を非接触で受電して負荷に供給する受電装置とを備え、
   前記給電装置は、直流電源に接続される、並列共振回路と駆動用スイッチ素子とを有し、
   前記並列共振回路は、第１コンデンサと第１コイルとを含み、
   前記受電装置は、
   第２コンデンサと、前記第１コイルと磁気的に結合される第２コイルとで構成される直列共振回路と、
   前記直列共振回路に接続され、前記直列共振回路に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子と負側出力端子とから、前記負荷に直流電流を出力する整流回路と、
   前記整流回路を制御する制御回路とを有し、
   前記４個の整流用スイッチ素子は、前記直列共振回路の一端と前記正側出力端子との間に接続される第１整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の一端と前記負側出力端子との間に接続される第２整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記正側出力端子との間に接続される第３整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記負側出力端子との間に接続される第４整流用スイッチ素子とを含み、
   前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子は、トランジスタであり、
   前記制御回路は、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子が同時にオンする継続時間を変化させ、前記負荷に供給する電力を調整する第１モードを有する、
   非接触給電システム。
2. 前記制御回路は、さらに、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させることで、前記負荷に供給する電力を調整する第２モードを有する、
   請求項１記載の非接触給電システム。
3. 前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第３整流用スイッチ素子は、ダイオードである、
   請求項１又は２記載の非接触給電システム。
4. 負荷に直流電力を供給する非接触給電システムであって、
   非接触で電力を給電する給電装置と、
   前記給電装置から給電される電力を非接触で受電して負荷に供給する受電装置とを備え、
   前記給電装置は、直流電源に接続される、並列共振回路と駆動用スイッチ素子とを有し、
   前記並列共振回路は、第１コンデンサと第１コイルとを含み、
   前記受電装置は、
   第２コンデンサと、前記第１コイルと磁気的に結合される第２コイルとで構成される直列共振回路と、
   前記直列共振回路に接続され、前記直列共振回路に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子と負側出力端子とから、前記負荷に直流電流を出力する整流回路と、
   前記整流回路を制御する制御回路とを有し、
   前記４個の整流用スイッチ素子は、前記直列共振回路の一端と前記正側出力端子との間に接続される第１整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の一端と前記負側出力端子との間に接続される第２整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記正側出力端子との間に接続される第３整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記負側出力端子との間に接続される第４整流用スイッチ素子とを含み、
   前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第３整流用スイッチ素子は、トランジスタであり、
   前記制御回路は、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第３整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第３整流用スイッチ素子が同時にオンする継続時間を変化させ、前記負荷に供給する電力を調整する第１モードを有する、
   非接触給電システム。
5. 前記制御回路は、さらに、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第３整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流における複数の周期にわたって同時にオンさせる継続時間を変化させることで、前記負荷に供給する電力を調整する第２モードを有する、
   請求項４記載の非接触給電システム。
6. 前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第２整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子は、ダイオードである、
   請求項４又は５記載の非接触給電システム。
7. 負荷に直流電力を供給する非接触給電システムであって、
   非接触で電力を給電する給電装置と、
   前記給電装置から給電される電力を非接触で受電して負荷に供給する受電装置とを備え、
   前記給電装置は、直流電源に接続される、並列共振回路と駆動用スイッチ素子とを有し、
   前記並列共振回路は、第１コンデンサと第１コイルとを含み、
   前記受電装置は、
   第２コンデンサと、前記第１コイルと磁気的に結合される第２コイルとで構成される直列共振回路と、
   前記直列共振回路に接続され、前記直列共振回路に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子と負側出力端子とから、前記負荷に直流電流を出力する整流回路と、
   前記整流回路を制御する制御回路とを有し、
   前記４個の整流用スイッチ素子は、前記直列共振回路の一端と前記正側出力端子との間に接続される第１整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の一端と前記負側出力端子との間に接続される第２整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記正側出力端子との間に接続される第３整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記負側出力端子との間に接続される第４整流用スイッチ素子とを含み、
   前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第３整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子は、トランジスタであり、
   前記制御回路は、前記第３整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフ及びオフからオンさせる時点までの時間を変化させることで、前記第３整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子が同時にオンする継続時間を変化させ、前記負荷に供給する電力を調整する第１モードを有する、
   非接触給電システム。
8. 前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第２整流用スイッチ素子は、ダイオードである、
   請求項７記載の非接触給電システム。
9. 負荷に直流電力を供給する非接触給電システムであって、
   非接触で電力を給電する給電装置と、
   前記給電装置から給電される電力を非接触で受電して負荷に供給する受電装置とを備え、
   前記給電装置は、直流電源に接続される、並列共振回路と駆動用スイッチ素子とを有し、
   前記並列共振回路は、第１コンデンサと第１コイルとを含み、
   前記受電装置は、
   第２コンデンサと、前記第１コイルと磁気的に結合される第２コイルとで構成される直列共振回路と、
   前記直列共振回路に接続され、前記直列共振回路に生じた交流電流を整流するダイオード又はトランジスタである４個の整流用スイッチ素子がブリッジ接続されて構成され、正側出力端子と負側出力端子とから、前記負荷に直流電流を出力する整流回路と、
   前記整流回路を制御する制御回路とを有し、
   前記４個の整流用スイッチ素子は、前記直列共振回路の一端と前記正側出力端子との間に接続される第１整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の一端と前記負側出力端子との間に接続される第２整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記正側出力端子との間に接続される第３整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の他端と前記負側出力端子との間に接続される第４整流用スイッチ素子とを含み、
   前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第２整流用スイッチ素子は、トランジスタであり、
   前記制御回路は、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第２整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフ及びオフからオンさせる時点までの時間を変化させることで、前記第１整流用スイッチ素子及び前記第２整流用スイッチ素子が同時にオンする継続時間を変化させ、前記負荷に供給する電力を調整する第１モードを有する、
   非接触給電システム。
10. 前記４個の整流用スイッチ素子のうち、前記第３整流用スイッチ素子及び前記第４整流用スイッチ素子は、ダイオードである、
    請求項９記載の非接触給電システム。
11. 前記４個の整流用スイッチ素子は、トランジスタである、
    請求項１、２、４、５、７、又は９記載の非接触給電システム。
12. 負荷に直流電力を供給する非接触給電システムであって、
    非接触で電力を給電する給電装置と、
    前記給電装置から給電される電力を非接触で受電して負荷に供給する受電装置とを備え、
    前記給電装置は、直流電源に接続される、並列共振回路と駆動用スイッチ素子とを有し、
    前記並列共振回路は、第１コンデンサと第１コイルとを含み、
    前記受電装置は、
    第２コンデンサと、前記第１コイルと磁気的に結合される第２コイルとで構成される直列共振回路と、
    前記直列共振回路に接続され、前記直列共振回路に生じた交流電流を半波整流するダイオード又はトランジスタである２個の整流用スイッチ素子が接続されて構成され、正側出力端子と負側出力端子とから、前記負荷に直流電流を出力する整流回路と、
    前記整流回路を制御する制御回路とを有し、
    前記２個の整流用スイッチ素子は、前記直列共振回路の両端の間に接続される第５整流用スイッチ素子と、前記直列共振回路の一端と前記正側出力端子との間に接続される第６整流用スイッチ素子とを含み、
    前記２個の整流用スイッチ素子のうち、前記第５整流用スイッチ素子は、トランジスタであり、
    前記制御回路は、前記第５整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流におけるゼロクロス点を基準として、オンからオフさせる時点までの時間を変化させることで、前記負荷に供給する電力を調整する第１モードを有する、
    非接触給電システム。
13. 前記制御回路は、さらに、前記第５整流用スイッチ素子に対して、前記直列共振回路に生じた交流電流における複数の周期にわたってオンさせる継続時間を変化させることで、前記負荷に供給する電力を調整する第２モードを有する、
    請求項１２記載の非接触給電システム。
14. 前記２個の整流用スイッチ素子のうち、前記第６整流用スイッチ素子は、ダイオードである、
    請求項１２又は１３記載の非接触給電システム。
15. 前記２個の整流用スイッチ素子は、トランジスタである、
    請求項１２又は１３記載の非接触給電システム。

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