示有本发明的实施方式所涉及的双向非接触供电装置的结构。
[0037] 该装置的非接触供电变压器的初级侧线圈51与共振电容器53串联连接，次级侧 线圈52与共振电容器54串联连接。将由该共振电容器53、54所串联连接的初级侧线圈51 以及次级侧线圈52构成的非接触供电变压器称为"SS方式的非接触供电变压器"。
[0038] 在SS方式的非接触供电变压器的初级侧连接有第一电力转换器61，在第一电力 转换器61连接有第二电力转换器62。另外，在次级侧连接有第三电力转换器63。第一电 力转换器61以及第二电力转换器62被控制部71控制，第三电力转换器63被控制部72控 制。第一电力转换器61、第二电力转换器62以及第三电力转换器63在各控制部71、72的 控制下，进行将直流转换成交流的动作、以及将交流转换成直流的动作。
[0039] 在该双向非接触供电装置中，在G2V时，第二电力转换器62将由商用电源供给的 交流转换成直流，第一电力转换器61将从第二电力转换器62输入的直流转换成高频交流。 转换后的高频交流输入至SS方式的非接触供电变压器的初级侧线圈51，并通过电磁感应 作用在隔着空隙与初级侧线圈51对置的次级侧线圈52中感应高频交流。第三电力转换器 63将从次级侧线圈52输入的高频交流转换成直流。转换后的直流被供给至车辆的蓄电设 备，并存储。
[0040] 另一方面，在V2G时，第三电力转换器63将由蓄电设备供给的直流转换成高频交 流。转换后的高频交流输入至SS方式的非接触供电变压器的次级侧线圈52,并在初级侧 线圈51感应高频交流。第一电力转换器62将从初级侧线圈51输入的高频交流转换成直 流，第二电力转换器62将从第一电力转换器61输入的直流转换成商用电源的频率的交流。 由第二电力转换器62转换后的工业频率的交流被供给至配电网，或者，被供给至家电产品 等。
[0041] 图2、图3表示本发明的实施方式所涉及的双向非接触供电装置。图2表示G2V时 的结构，图3表示V2G时的结构。
[0042] 该装置的第二电力转换器62是在G2V时作为PWM整流器动作，在V2G时作为全桥 逆变器动作的转换器，具有四个开关单元，该开关单元通过由IGBT构成的开关元件、以及 以反并联的方式与开关元件连接的反馈二极管构成。
[0043] 第一电力转换器61是在G2V时作为全桥逆变器动作，在V2G时作为全桥整流器动 作的转换器，具有四个由IGBT和反馈二极管构成的开关单元。
[0044] 第三电力转换器63是在G2V时作为全桥整流器动作，在V2G时作为全桥逆变器动 作的转换器，具有四个由IGBT和反馈二极管构成的开关单元。
[0045] 第二电力转换器62经由平滑电容器64与第一电力转换器61连接，另外，为了抑 制对噪声对系统侧的侵入，经由电抗器65以及滤波器66与商用电源67、交流负荷73连接。
[0046] 另外，第三电力转换器63经由平滑电容器68与蓄电设备69、或者负荷70连接。
[0047] 此外，在图2、图3中，省略了控制部的显示。
[0048] 在G2V时，第二电力转换器62在控制部71的PWM控制下，根据商用电源67的交 流生成直流。所生成的直流被平滑电容器64平滑化并输入至第一电力转换器61。第一电 力转换器61在控制部71的PWM控制下，根据输入的直流生成频率f。的高频交流。
[0049] 此时，控制部71监视输入至第一电力转换器61的直流的电压，以初级侧线圈51 恒压驱动的方式，控制第一电力转换器61以及第二电力转换器62。
[0050] 由第一电力转换器61生成的频率f。的交流输入至初级侧线圈51，并在次级侧线 圈52感应频率f。的交流。
[0051] 次级侧的第三电力转换器63在控制部72的控制下，将从次级侧线圈52输入的高 频交流转换成直流。此时，控制部72将第三电力转换器63的IGBT全部设为截止，使第三 电力转换器63作为仅由二极管构成的全波整流器动作。
[0052] 由第三电力转换器63生成的直流被平滑电容器68平滑化并积蓄到蓄电设备69。
[0053] 另一方面，在V2G时，第三电力转换器63在控制部72的PWM控制下，将从蓄电设 备69输入的直流转换成频率f。的高频交流。此时，控制部72以次级侧线圈52恒流驱动 的方式，控制第三电力转换器63。
[0054] 由次级侧的第三电力转换器63生成的频率f。的交流输入至次级侧线圈52,在初 级侧线圈51感应频率f。的交流。
[0055] 另外，初级侧的第一电力转换器61在控制部71的控制下，将从初级侧线圈51输 入的高频交流转换成直流。此时，控制部71将第一电力转换器61的IGBT全部设为截止， 使第一电力转换器61作为仅由二极管构成的全波整流器动作。
[0056] 由第一电力转换器61生成的直流被平滑电容器64平滑化并输入至第二电力转换 器62。
[0057] 第二电力转换器62将输入的直流转换成商用电源的频率的交流。由第二电力转 换器62转换后的商用频率的交流被供给至配电网、家电产品等。
[0058] 图4示有SS方式的非接触供电变压器的次级侧换算后的T型等效电路。
[0059] 初级侧常量的换算后的记号以标有"' "的方式来显示。
[0060] 在图4中，VnA表示初级侧（G侧）的电压、电流，V22、I2表示次级侧（V侧）的电 压、电流。另外，V。。、I。表示成为二个线圈的基准的电位、电流。
[0061] 在这里，若
[0062] C1:G侧共振电容器
[0063] C2:V侧共振电容器
[0064] L1:G侧变压器的自感
[0065] 11:G侧变压器的漏感
[0066] 1Q1:G侧变压器的励磁电感
[0067] 侧变压器励磁线圈的等效串联电阻
[0068] r1:G侧变压器的等效串联电阻
[0069] L2:V侧变压器的自感
[0070] 12:V侧变压器的漏感
[0071] 1Q2:V侧变压器的励磁电感
[0072] r2:V侧变压器的等效串联电阻
[0073] L负荷的等效串联电阻
[0074] Lj= 1 ι+1〇ι
[0075] L2= 1 2+102
[0076] a = Vn2:变压器线圈的匝数比
[0077] 则图4所示的各值可用以下的式子来表示。
[0092] C'廊C 2的值通过以电源频率f。分别与G侧变压器线圈以及V侧变压器线圈的自 感共振的方式通过（式8)(式9)来决定。
[0097] 此时，由于r。、rp r2的值与各电感值相比较很小，所以若忽略，则在输入输出的电 压电流间（式10)(式11)的关系成立。
[0102] 另外，变压器效率通过图4的各部电流表示成（式12)那样。
[0105] 在这里，由（式13)(式14)定义卷线的Q，由（式15)定义耦合系数k。
[0112] 此时，若（式16)成立，
[0115] 变压器最大供电效率n_S2V、n_V2S能够通过（式17)近似。
[0118]另外，此时的负荷电阻Rkva；能够通过（式18)近似。[公式18]
[0120] (式10)(式11)表示SS方式的非接触供电变压器具有导抗转换特性，即，若以恒 压驱动初级侧、则次级侧成为恒流，若以恒流驱动初级侧、则次级侧成为恒压这样的特性。
[0121] 在本实施方式中，利用该特性，在G2V时，由于恒压驱动初级侧的第一电力转换器 61，所以从第三电力转换器63输出恒流，即使不设置特别的充电电路，也能够进行蓄电设 备69的恒流充电。该恒流充电适合内