(57)【要約】【課題】出力変動を抑制しつつ、周波数変化幅（周波数分散領域）を大きくすることができる送電装置を提供する。【解決手段】受電装置へワイヤレスにて電力を伝送する送電装置であって、電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、前記インバータに供給する前記電圧を生成する電源と、前記交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイルと、前記電源の出力電圧を自発的に可変させる電圧可変部と、を備え、前記インバータは、前記出力電圧の変化に応じて前記駆動周波数を制御するように構成されている、送電装置。【選択図】図１
2020156221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電装置へワイヤレスにて電力を伝送する送電装置であって、
電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータに供給する前記電圧を生成する電源と、
前記交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイルと、
前記電源の出力電圧を自発的に可変させる電圧可変部と、を備え、
前記インバータは、前記出力電圧の変化に応じて前記駆動周波数を制御するように構成されている、送電装置。
【請求項２】
前記電圧可変部は、前記電源の基準電圧を可変させ、前記出力電圧を変動させる、請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記電圧可変部は、前記出力電圧を、連続的に変化させる、請求項１または請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記インバータは、前記受電装置における所定値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記所定値は、前記出力電圧の変化に応じて変化する、請求項３に記載の送電装置。
【請求項５】
前記出力電圧を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い、請求項４に記載の送電装置。
【請求項６】
前記電圧可変部は、前記出力電圧を、離散的に変化させる、請求項１または請求項２に記載の送電装置。
【請求項７】
前記インバータは、前記受電装置における所定値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記所定値は、前記出力電圧の変化に応じて変化する、請求項６に記載の送電装置。
【請求項８】
前記出力電圧を変化させる制御ループの前記出力電圧が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い、請求項７に記載の送電装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の送電装置と、前記受電装置を備える、ワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１０】
前記受電装置は、受電コイルと、前記送電コイルから前記受電コイルが受け取った交流電力を直流に変換する変換部と、制御対象値を検出する検出部と、を備え、
前記変換部は、前記制御対象値と基準値に基づいて生成される制御信号に影響する所定の可変対象値を自発的に可変させて動作し、
前記インバータは、前記可変対象値の変化に応じて前記駆動周波数を制御するように構成されている、請求項９に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１１】
前記変換部は、前記検出部によって検出される前記制御対象値を前記可変対象値として自発的に可変させる、請求項１０に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１２】
前記変換部は、前記基準値を前記可変対象値として自発的に可変させる、請求項１０に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１３】
前記可変対象値を、連続的に変化させる、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１４】
前記インバータは、前記受電装置における前記制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記制御対象値は、前記可変対象値の変化に応じて変化する、請求項１３に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１５】
前記可変対象値を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い、請求項１４に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１６】
前記可変対象値を、離散的に変化させる、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１７】
前記インバータは、前記受電装置における前記制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記制御対象値は、前記可変対象値の変化に応じて変化する、請求項１６に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１８】
前記可変対象値を変化させる制御ループの前記可変対象値が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い、請求項１７に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１９】
前記制御対象値が出力電流である、請求項１０から請求項１８のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置およびワイヤレス電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスにて電力を伝送するワイヤレス電力伝送システムが知られている。このようなワイヤレス電力伝送システムでは、電力の伝送時にノイズが発生するため、ノイズを低減することが必要である。
【０００３】
ノイズを分散させる手法の例を示す（特許文献１〜３を参照。）。
特許文献１に記載された無電極放電灯点灯装置および照明器具では、インバータの駆動周波数を離散的または連続的に変化させ、ノイズの周波数を分散させることが図られている（特許文献１を参照。）。
特許文献２に記載された非接触給電装置では、インバータの駆動周波数を離散的に変化させ、ノイズの周波数を分散させることが図られている（特許文献２を参照。）。
特許文献３に記載された給電装置およびこれを用いたワイヤレス電力伝送装置では、インバータの駆動周波数を変化させ、ノイズの周波数を分散させることが図られている。また、これらの装置では、出力を一定にするために、インバータの入力電圧を相補的に変化させることが行われている（特許文献３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７８０６２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１６／００６０６６号
【特許文献３】特開２０１８−９３６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来におけるノイズ分散手法では、周波数変化幅（周波数分散領域）を大きくするという点において、改善の余地があった。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載された技術では、周波数を変化させると、出力電力も変動するといった課題があった。
また、特許文献２に記載された技術では、可変な周波数として、要求電力が同一である周波数を選定するため、選定することが可能な周波数に限りがあり、したがって、ノイズの低減量にも限りがあるといった課題があった。
また、特許文献３に記載された技術では、特許文献１に記載された技術あるいは特許文献２に記載された技術と比べて優位性はあるものの、改善の余地があった。
これらの特許文献１−３に記載された技術では、例えば、出力変動を抑制しつつ、周波数変化幅（周波数分散領域）を大きくする点で、改善の余地があった。
【０００７】
特許文献３に係る課題について具体例を示す。
負荷が重いとき（出力電流が大きいとき）の出力周波数特性において、インバータへの入力電圧の最小値と最大値の特性から、周波数ｆ１０１と周波数ｆ１０２との間で出力電圧を所定値Ｖ１０１にすることができると想定する。また、負荷が軽いとき（出力電流が小さいとき）の出力周波数特性において、インバータへの入力電圧の最小値と最大値の特性から、周波数ｆ１０３と周波数ｆ１０４との間で出力電圧を所定値Ｖ１０１にすることができると想定する。また、周波数が小さい方から大きい方への順序が、周波数ｆ１０１、周波数ｆ１０３、周波数ｆ１０２、周波数ｆ１０４の順序であると想定する。
この場合、任意の負荷が用いられるとすると、周波数ｆ１０３と周波数ｆ１０２の間の狭い範囲でしか周波数を変化させることができず、ノイズ成分を大きく分散することができない。つまり、例えば、周波数を周波数ｆ１０１と周波数ｆ１０２との間の範囲で変化させると、負荷が重いときには出力電圧を所定値Ｖ１０１にすることができるが、負荷が軽いときには周波数が周波数ｆ１０３より小さいと、インバータへの入力電圧を最小値にまで低下させても、出力電圧は所定値Ｖ１０１よりも高くなり、出力を一定に制御することができない。
このように、特許文献３に記載された技術についても改善することが望ましい点があった。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、出力変動を抑制しつつ、周波数変化幅（周波数分散領域）を大きくすることができる送電装置およびワイヤレス電力伝送システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、受電装置へワイヤレスにて電力を伝送する送電装置であって、電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、前記インバータに供給する前記電圧を生成する電源と、前記交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイルと、前記電源の出力電圧を自発的に可変させる電圧可変部と、を備え、前記インバータは、前記出力電圧の変化に応じて前記駆動周波数を制御するように構成されている、送電装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、送電装置およびワイヤレス電力伝送システムにおいて、出力変動を抑制しつつ、周波数変化幅（周波数分散領域）を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基準電圧を可変させることで出力電圧を変動させる場合の電圧可変部の等価回路の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基準電圧と比較される値を可変させることで出力電圧を変動させる場合の電圧可変部の等価回路の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る負荷が重いときにおける出力周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る負荷が軽いときにおける出力周波数特性を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る三角波により連続的に変化するインバータの入力電圧の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る三角波により連続的に変化する周波数の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る三角波が用いられる場合におけるＥＭＩレベルの一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る正弦波により連続的に変化するインバータの入力電圧の一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る正弦波により連続的に変化する周波数の一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る正弦波が用いられる場合におけるＥＭＩレベルの一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る離散的に変化するインバータの入力電圧の一例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る離散的に変化する周波数の一例を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る階段状の形状の変化が用いられる場合におけるＥＭＩレベルの一例を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るフィードバックのゲインの周波数特性の一例を示す図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの概略的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
［ワイヤレス電力伝送システム］
図１は、本発明の一実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の概略的な構成を示す図である。
ワイヤレス電力伝送システム１は、送電装置１１と、受電装置１２を備える。
図１には、交流部３１と、負荷２１も示してある。
ワイヤレス電力伝送システム１では、送電装置１１から受電装置１２へ電力を伝送して給電する。
【００１４】
送電装置１１は、電源部５１と、インバータ５２と、送電コイル装置５３と、送電側通信部５４と、Ｖ／ｆ制御回路５５と、電圧可変部５６を備える。送電コイル装置５３は、送電側共振回路８１を備える。送電側共振回路８１は、送電コイルと、送電側コンデンサを含む。なお、本実施形態では、交流部３１は送電装置１１とは別体であるが、他の構成例として、交流部３１が送電装置１１と一体であってもよい。
受電装置１２は、受電コイル装置７１と、出力回路部７２と、制御比較部７３と、受電側通信部７４を備える。出力回路部７２は、検出部９１を備える。なお、本実施形態では、負荷２１は受電装置１２とは別体であるが、他の構成例として、負荷２１が受電装置１２と一体であってもよい。
本実施形態では、説明の便宜上、出力回路部７２および制御比較部７３の部分を変換部６１として示してある。なお、検出部９１は、受電装置１２における任意のところに備えられてもよい。
【００１５】
負荷２１は、任意の負荷であってもよく、本実施形態では、充電および放電が可能な二次電池である。
交流部３１は、交流の電源であり、交流の電圧を供給する。交流部３１は、例えば、商用の交流電源であってもよい。
【００１６】
ワイヤレス電力伝送システム１において行われる動作の例を説明する。
まず、送電装置１１から受電装置１２への電磁誘導による電力伝送について説明する。
送電装置１１では、次のような動作を行う。
電源部５１は、交流部３１から供給される交流の電圧を直流の電圧へ変換し、変換された直流の電圧をインバータ５２に供給する。
インバータ５２は、電源部５１から供給される直流の電圧を所定の周波数を有する交流の電圧へ変換し、変換された交流の電圧を送電コイル装置５３に供給する。当該周波数は、駆動周波数である。
送電コイル装置５３は、インバータ５２から供給される交流の電圧を送電コイルに印加する。これにより、当該送電コイルから、交流磁界が発生する。
電圧可変部５６は、電源部５１の制御入力端（図示せず）に基準電圧に基づく値を出力する。この場合、電圧可変部５６は、電源部５１に出力する値を調整する。
【００１７】
ここで、本実施形態では、電源部５１は、交流電圧を直流電圧へ変換するＡＣ／ＤＣコンバータの機能を有している。そして、電源部５１は、電圧可変部５６から入力される値を基準にして、交流部３１から供給される交流の電圧を直流の電圧へ変換する。
また、電圧可変部５６は、電力伝送時に、自発的に、電源部５１に出力する値を変化させる。これにより、電力伝送時に、電源部５１からインバータ５２への出力電圧が変動する。
【００１８】
他の構成例として、外部から電源部５１に直流電圧が供給される構成が用いられてもよい。この場合、電源部５１は、直流電圧の値を変換するＤＣ／ＤＣコンバータの機能を有している。そして、電源部５１は、電圧可変部５６から入力される値を基準にして、外部から供給される直流の電圧の値を変換する。
また、電圧可変部５６は、電力伝送時に、自発的に、電源部５１に出力する値を変化させる。これにより、電力伝送時に、電源部５１からインバータ５２への出力電圧が変動する。
【００１９】
なお、電源部５１からインバータ５２への出力電圧を変化させる手法としては、他の手法が用いられてもよい。
例えば、送電装置１１において、電源部５１の内部でインバータ５２への出力電圧を変化させる構成が用いられてもよい。なお、この場合、送電装置１１では、電圧可変部５６が備えられなくてもよい。
また、本実施形態では、電源部５１から出力される電圧を可変させる場合を示したが、例えば、電流あるいは電力を可変させることで、電圧を可変させることが行われてもよい。
【００２０】
受電装置１２では、次のような動作を行う。
受電コイル装置７１は、送電装置１１の送電コイルから発生した交流磁界によって受電コイルに発生した交流の電圧を出力回路部７２に出力する。ここで、受電コイルは、送電コイルからワイヤレスで伝送された交流の電力を受け取っている。
出力回路部７２は、受電コイル装置７１から入力される交流の電圧を整流して直流の電圧へ変換し、変換された直流の電圧を負荷２１に供給する。
【００２１】
次に、受電装置１２から送電装置１１へのフィードバック制御について説明する。
受電装置１２では、次のような動作を行う。
出力回路部７２において、検出部９１は、負荷２１に供給される電圧を検出する。
制御比較部７３は、出力回路部７２の検出部９１によって検出された電圧に基づいて、フィードバック制御のための制御信号を生成し、生成された制御信号を受電側通信部７４に出力する。制御比較部７３は、制御する対象の値が目標値になるように制御信号を生成する。当該目標値は、基準電圧を用いて設定されている。本実施形態では、制御比較部７３は、出力回路部７２から負荷２１に供給される電圧を一定の値（目標値）である基準電圧に保持するための制御信号を生成する。他の例として、出力回路部７２から負荷２１に供給される電圧が分圧されて測定される場合には、制御比較部７３は、分圧後の電圧を一定の値（目標値）である基準電圧に保持するための制御信号を生成してもよい。
受電側通信部７４は、通信機能を有しており、例えば、制御比較部７３から入力された制御信号を送電装置１１に送信する。
ここで、制御信号の通信は、例えば、ワイヤレスで行われるが、他の構成例として、送電装置１１の端子と受電装置１２の端子とが直接またはケーブルを介して接続されて、これらの端子を介して制御信号の通信が行われてもよい。
【００２２】
送電装置１１では、次のような動作を行う。
送電側通信部５４は、通信機能を有しており、例えば、受電装置１２の受電側通信部７４から送信される制御信号を受信し、受信された制御信号をＶ／ｆ制御回路５５に送信する。
Ｖ／ｆ制御回路５５は、送電側通信部５４から入力される制御信号に基づいて、インバータ５２から送電コイル装置５３に供給される交流の電圧の周波数を制御するための制御信号をインバータ５２に出力する。本実施形態では、当該制御信号の電圧によって当該周波数が制御される。
インバータ５２は、Ｖ／ｆ制御回路５５から入力される制御信号に基づいて、駆動周波数を制御する。これにより、インバータ５２から送電コイル装置５３に供給される交流の電圧の周波数が変化して、出力回路部７２から負荷２１に供給される電圧を一定に保持するためのフィードバック制御が行われる。
ここで、受電装置１２の制御比較部７３で生成される制御信号および送電装置１１のインバータ５２に入力される制御信号は、それぞれ、駆動周波数を直接または間接的に指示する信号である。
【００２３】
本実施形態では、送電装置１１において電圧可変部５６が自発的に電源部５１に出力する値を変化させると、送電装置１１からの出力レベル（動作点）が変化する。そして、受電装置１２から送電装置１１へのフィードバックによって、送電装置１１において当該出力レベルが目標値となるようにインバータ５２の駆動周波数を変化させる。このように、送電装置１１において自発的に出力が変化させられることによって、ノイズの周波数が分散される。
【００２４】
［出力電圧を変動させる構成］
ここで、本実施形態では、電源部５１から出力される電圧を変化させる手法として、電圧可変部５６が基準電圧の値を可変させる手法を示すが、他の手法が用いられてもよい。他の手法として、例えば、電圧可変部５６が基準電圧と比較される値を可変させる手法が用いられてもよい。
図２および図３を参照して、これらの手法を実現する場合の等価回路の例を示して説明する。
【００２５】
＜基準電圧を変動させることで出力電圧を変動させる場合の等価回路の例＞
図２は、本発明の一実施形態に係る基準電圧を可変させることで出力電圧を変動させる場合の電圧可変部５６の等価回路の一例を示す図である。
以下、説明の便宜上、当該等価回路を通常の回路とみなして説明する。なお、当該等価回路は実際の回路を表したものではないため、例えば、交流発生部２２６についてはその部分に交流電源を備えるのではなく交流を発生する機能部として表されているといったように、回路におけるそれぞれの構成要素は機能を実現するものとして表されている。
図２に示される回路は、ＩＣを用いて構成されたオペアンプ２１１と、電源部５１から出力される電圧Ｖｏｕｔを入力する電圧入力端２２１と、抵抗値Ｒ１を有する抵抗２２２と、抵抗値Ｒ２を有する抵抗２２３と、接地されている接地端２２４と、所定の基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧源２２５と、交流発生部２２６を備える。
オペアンプ２１１は、プラス入力端３１１と、マイナス入力端３１２と、出力端３１３を有する。
ここで、本実施形態では、電源部５１から電圧入力端２２１に入力される電圧は、電源部５１からインバータ５２に出力される電圧と同じ電圧である。なお、図１では、電源部５１からの出力電圧が電圧入力端２２１に印加される構成については図示を省略してある。
【００２６】
電圧入力端２２１と抵抗２２２の一端とが接続されている。抵抗２２２の他端と抵抗２２３の一端とが接続されている。抵抗２２３の他端と接地端２２４とが接続されている。
基準電圧源２２５のマイナス側の端子と接地端２２４とが接続されている。
基準電圧源２２５のプラス側の端子とオペアンプ２１１のプラス入力端３１１との間に交流発生部２２６が配置されている。
抵抗２２２と抵抗２２３との接続点とオペアンプ２１１のマイナス入力端３１２とが接続されている。
オペアンプ２１１の出力端３１３と電源部５１の制御入力端（図示せず）とが接続されている。
【００２７】
図２に示される回路において行われる動作について説明する。
交流発生部２２６は、基準電圧Ｖｒｅｆの大きさを周期的に変化させ、変化させられた電圧をオペアンプ２１１のプラス入力端３１１に出力する。当該電圧の波形は、例えば、正弦波などの波形となる。これにより、交流発生部２２６は、基準電圧を変動させている。
オペアンプ２１１のマイナス入力端３１２には、電源部５１からの出力電圧Ｖｏｕｔが抵抗２２２〜２２３によって分圧された電圧が印加される。
【００２８】
ここで、本実施形態では、オペアンプ２１１のプラス入力端３１１に入力される電圧とオペアンプ２１１のマイナス入力端３１２に入力される電圧とが一致するときに、オペアンプ２１１の出力端３１３から電源部５１に出力される電圧の値が、フィードバック制御の基準値であるとする。フィードバック制御の基準値では、電源部５１からの出力電圧が目標値に対応した値となる。そして、オペアンプ２１１の出力端３１３から電源部５１に出力される電圧の値がフィードバック制御の基準値からずれると、当該値を当該基準値に向かわせるためのフィードバック制御が行われて、電源部５１からの出力電圧が目標値に対応した値に保持される。
【００２９】
＜基準電圧と比較される値を変動させることで出力電圧を変動させる場合の等価回路の例＞
図３は、本発明の一実施形態に係る基準電圧と比較される値を可変させることで出力電圧を変動させる場合の電圧可変部５６の等価回路の一例を示す図である。
以下、説明の便宜上、当該等価回路を通常の回路とみなして説明する。なお、当該等価回路は実際の回路を表したものではないため、例えば、交流発生部２７５についてはその部分に交流電源を備えるのではなく交流を発生する機能部として表されているといったように、回路におけるそれぞれの構成要素は機能を実現するものとして表されている。
図３に示される回路は、ＩＣを用いて構成されたオペアンプ２５１と、電源部５１から出力される電圧Ｖｏｕｔを入力する電圧入力端２６１と、抵抗値Ｒ１１ａを有する抵抗２６２と、抵抗値Ｒ１１ｂを有する抵抗２６３と、抵抗値Ｒ１２を有する抵抗２６４と、接地されている接地端２６５と、所定の基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧源２６６と、抵抗値Ｒ１３を有する抵抗２７１と、抵抗値Ｒ１４を有する抵抗２７２と、トランジスタ２７３と、所定の電圧Ｖ１を出力する電圧源２７４と、交流発生部２７５を備える。
オペアンプ２５１は、プラス入力端３２１と、マイナス入力端３２２と、出力端３２３を有する。
ここで、本実施形態では、電源部５１から電圧入力端２６１に入力される電圧は、電源部５１からインバータ５２に出力される電圧と同じ電圧である。なお、図１では、電源部５１からの出力電圧が電圧入力端２６１に印加される構成については図示を省略してある。
【００３０】
電圧入力端２６１と抵抗２６２の一端とが接続されている。抵抗２６２の他端と抵抗２６３の一端とが接続されているとともに、これと並列に、抵抗２６２の他端と抵抗２７１の一端とが接続されている。抵抗２６３の他端と抵抗２６４の一端とが接続されている。抵抗２６４の他端と接地端２６５とが接続されている。
トランジスタ２７３のコレクタ端子と抵抗２７１の他端とが接続されている。トランジスタ２７３のエミッタ端子と抵抗２７２の一端とが接続されている。抵抗２７２の他端と接地端２６５とが接続されている。
電圧源２７４のマイナス側の端子と接地端２６５とが接続されている。
電圧源２７４のプラス側の端子とトランジスタ２７３のベース端子との間に交流発生部２７５が配置されている。
基準電圧源２６６のマイナス側の端子と接地端２６５とが接続されている。基準電圧源２６６のプラス端子とオペアンプ２５１のプラス入力端３２１とが接続されている。
抵抗２６３と抵抗２６４との接続点とオペアンプ２５１のマイナス入力端３２２とが接続されている。
オペアンプ２５１の出力端３２３と電源部５１の制御入力端（図示せず）とが接続されている。
【００３１】
図３に示される回路において行われる動作について説明する。
交流発生部２７５は、電圧Ｖ１の大きさを周期的に変化させ、変化させられた電圧をトランジスタ２７３のベース端子に出力する。当該電圧の波形は、例えば、正弦波などの波形となる。このような交流発生部２７５の動作によって、抵抗２６２と抵抗２６３との接続点における電圧が変動しようとし、抵抗２６３と抵抗２６４との接続点における電圧も変動しようとする。これに応じて、電圧可変部５６では、抵抗２６３と抵抗２６４との接続点の電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを一致させるように、電源部５１からの出力電圧を変更する制御を行う。この場合、実際には、抵抗２６２と抵抗２６３との接続点における電圧は変動しない。
【００３２】
ここで、本実施形態では、オペアンプ２５１のプラス入力端３２１に入力される電圧とオペアンプ２５１のマイナス入力端３２２に入力される電圧とが一致するときに、オペアンプ２５１の出力端３２３から電源部５１に出力される電圧の値が、フィードバック制御の基準値であるとする。フィードバック制御の基準値では、電源部５１からの出力電圧が目標値に対応した値となる。そして、オペアンプ２５１の出力端３２３から電源部５１に出力される電圧の値がフィードバック制御の基準値からずれると、当該値を当該基準値に向かわせるためのフィードバック制御が行われて、電源部５１からの出力電圧が目標値に対応した値に保持される。
【００３３】
［出力周波数特性］
図４および図５を参照して説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係る負荷２１が重いときにおける出力周波数特性を示す図である。
本実施形態では、負荷２１が重いとは、受電装置１２から負荷２１への出力電流が大きいときを意味する。なお、本実施形態では、負荷２１が重いか軽いか（出力電流が大きいか小さいか）は、図４の例と図５の例との相対的な関係である。
【００３４】
図４に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、電源部５１からインバータ５２への出力電圧を表している。本実施形態では、電源部５１からインバータ５２への出力電圧は、インバータ５２の入力電圧と等しい。
また、当該グラフには、インバータ５２の入力電圧が最小値である場合における出力周波数特性１０１１と、インバータ５２の入力電圧が最大値である場合における出力周波数特性１０１２を示してある。
本実施形態では、インバータ５２の入力電圧が大きいか小さいかは、相対的な関係である。
また、出力周波数特性１０１１、１０１２は、送電装置１１のインバータ５２の駆動周波数である。
【００３５】
図５は、本発明の一実施形態に係る負荷２１が軽いときにおける出力周波数特性を示す図である。
図５に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、電源部５１からインバータ５２への出力電圧を表している。
また、当該グラフには、インバータ５２の入力電圧が最小値である場合における出力周波数特性１０２１と、インバータ５２の入力電圧が最大値である場合における出力周波数特性１０２２を示してある。
また、出力周波数特性１０２１、１０２２は、送電装置１１のインバータ５２の駆動周波数である。
【００３６】
ここで、図４および図５の例において、出力電圧Ｖｏ１は、目標値である。
また、図４の例において、周波数ｆ１は、出力周波数特性１０１１において出力電圧Ｖｏ１が実現される周波数である。また、図４の例において、周波数ｆ２は、出力周波数特性１０１２において出力電圧Ｖｏ１が実現される周波数である。
また、図５の例において、周波数ｆ３は、出力周波数特性１０２１において出力電圧Ｖｏ１が実現される周波数である。また、図５の例において、周波数ｆ４は、出力周波数特性１０２２において出力電圧Ｖｏ１が実現される周波数である。
図４および図５の例では、周波数が小さい方から大きい方への順序が、周波数ｆ１、周波数ｆ３、周波数ｆ２、周波数ｆ４の順序である。
このように、出力電圧を変化させる場合、負荷２１が重いときには、周波数ｆ１から周波数ｆ２までの範囲で分散され、負荷２１が軽いときには、周波数ｆ３から周波数ｆ４までの範囲で分散される。このため、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１では、分散範囲を拡大することができる。
【００３７】
［連続的な変化］
＜三角波による連続的な変化＞
図６〜図８を参照して、三角波による連続的な変化を説明する。
図６は、本発明の一実施形態に係る三角波により連続的に変化するインバータ５２の入力電圧の一例を示す図である。
図６に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、可変なインバータ５２の入力電圧の値を示してある。
時間が早い方から遅い方への順で、一定間隔の時間が、時間Ｔ１、時間Ｔ２、時間Ｔ３、時間Ｔ４であるとする。
図６に示されるグラフでは、三角波に沿って変化させられるインバータ５２の入力電圧の値の特性１１１１を示してある。当該三角波の最小値をＶｉｎｖ＿ｍｉｎと表してあり、当該三角波の最大値をＶｉｎｖ＿ｍａｘと表している。
当該三角波の周期はＴ２であり、当該三角波の周波数の逆数に相当する。
【００３８】
図７は、本発明の一実施形態に係る三角波により連続的に変化する周波数の一例を示す図である。当該周波数は、インバータ５２の駆動周波数である。
図７に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、インバータ５２の駆動周波数の値を示してある。
時間Ｔ１、時間Ｔ２、時間Ｔ３、時間Ｔ４は、図６に示されるものと同じ時間である。
図７に示されるグラフでは、三角波に沿って変化する駆動周波数の値の特性１１２１を示してある。当該三角波の最小値をｆ１１と表してあり、当該三角波の最大値をｆ１２と表している。
当該三角波の周期はＴ２であり、当該三角波の周波数の逆数に相当する。
図６に示されるインバータ５２の入力電圧の値の特性１１１１と、図７に示される駆動周波数の値の特性１１２１とでは、周期が一致している。つまり、最大値と最小値の位置が一致している。
【００３９】
図８は、本発明の一実施形態に係る三角波が用いられる場合におけるＥＭＩレベルの一例を示す図である。
図８に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、ＥＭＩのレベルを示してある。
また、ＥＭＩ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）のレベルの特性１１３１を示してある。この特性１１３１では、周波数ｆ１１から周波数ｆ１２までの範囲に、一様に、ＥＭＩのレベルが分散されている。つまり、所定の周波数の範囲で、ノイズ分散が行われている。
【００４０】
図６〜図８の例では、電圧可変部５６は、自発的に、図６に示される三角波に沿って、電源部５１からインバータ５２への出力電圧（インバータ５２の入力電圧）を変化させる。
【００４１】
＜正弦波による連続的な変化＞
図９〜図１１を参照して、正弦波による連続的な変化を説明する。
図９は、本発明の一実施形態に係る正弦波により連続的に変化するインバータ５２の入力電圧の一例を示す図である。
図９に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、可変なインバータ５２の入力電圧の値を示してある。
時間が早い方から遅い方への順で、一定間隔の時間が、時間Ｔ１１、時間Ｔ１２、時間Ｔ１３、時間Ｔ１４であるとする。
図９に示されるグラフでは、正弦波に沿って変化させられるインバータ５２の入力電圧の値の特性１２１１を示してある。当該正弦波の最小値をＶｉｎｖ＿ｍｉｎと表してあり、当該正弦波の最大値をＶｉｎｖ＿ｍａｘと表している。
当該正弦波の周期はＴ１２であり、当該正弦波の周波数の逆数に相当する。
【００４２】
図１０は、本発明の一実施形態に係る正弦波により連続的に変化する周波数の一例を示す図である。当該周波数は、インバータ５２の駆動周波数である。
図１０に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、インバータ５２の駆動周波数の値を示してある。
時間Ｔ１１、時間Ｔ１２、時間Ｔ１３、時間Ｔ１４は、図９に示されるものと同じ時間である。
図１０に示されるグラフでは、正弦波に沿って変化する駆動周波数の値の特性１２２１を示してある。当該正弦波の最小値をｆ１１と表してあり、当該正弦波の最大値をｆ１２と表している。
当該正弦波の周期はＴ１２であり、当該正弦波の周波数の逆数に相当する。
図９に示されるインバータ５２の入力電圧の値の特性１２１１と、図１０に示される駆動周波数の値の特性１２２１とでは、周期が一致している。つまり、最大値と最小値の位置が一致している。
【００４３】
図１１は、本発明の一実施形態に係る正弦波が用いられる場合におけるＥＭＩレベルの一例を示す図である。
図１１に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、ＥＭＩのレベルを示してある。
また、ＥＭＩのレベルの特性１２３１を示してある。この特性１２３１では、周波数ｆ１１から周波数ｆ１２までの範囲に、一様に、ＥＭＩのレベルが分散されている。つまり、所定の周波数の範囲で、ノイズ分散が行われている。
【００４４】
図９〜図１１の例では、電圧可変部５６は、自発的に、図９に示される正弦波に沿って、電源部５１からインバータ５２への出力電圧（インバータ５２の入力電圧）を変化させる。
【００４５】
なお、インバータ５２の入力電圧を連続的に変化させる態様としては、図６〜図８の例あるいは図９〜図１１の例に限られず、他の様々な態様が用いられてもよい。なお、電源部５１からインバータ５２への出力電圧（インバータ５２の入力電圧）は、例えば、電力伝送時に、連続的に変化させられる。
【００４６】
［離散的な変化］
図１２は、本発明の一実施形態に係る離散的に変化するインバータ５２の入力電圧の一例を示す図である。
図１２に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、可変なインバータ５２の入力電圧の値を示してある。
時間が早い方から遅い方への順で、一定間隔の時間が、時間Ｔ２１、・・・、時間Ｔ２５、・・・、時間Ｔ３０、・・・、時間Ｔ３５であるとする。
図１２に示されるグラフでは、階段状の形状に沿って変化させられるインバータ５２の入力電圧の値の特性１３１１を示してある。当該階段状の形状におけるインバータ５２の入力電圧の値をＶｉｎｖ１、Ｖｉｎｖ２、Ｖｉｎｖ３、Ｖｉｎｖ４、Ｖｉｎｖ５、Ｖｉｎｖ６と表している。インバータ５２の入力電圧の値が小さい方から大きい方への順で、一定間隔の電圧の値が、Ｖｉｎｖ１、Ｖｉｎｖ２、Ｖｉｎｖ３、Ｖｉｎｖ４、Ｖｉｎｖ５、Ｖｉｎｖ６であるとする。
本実施形態では、当該階段状の形状の周期は、インバータ５２の入力電圧の値が変化し得る最小の時間幅であるとする。具体的には、階段状にインバータ５２の入力電圧の値が変化するｉ（ｉは１以上の整数）番目の時間をＴ（ｉ）と表すと、当該周期は、Ｔ（ｉ）−Ｔ（ｉ−１）である。
【００４７】
図１３は、本発明の一実施形態に係る離散的に変化する周波数の一例を示す図である。当該周波数は、インバータ５２の駆動周波数である。
図１３に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、インバータ５２の駆動周波数の値を示してある。
時間Ｔ２１、・・・、時間Ｔ２５、・・・、時間Ｔ３０、・・・、時間Ｔ３５は、図１２に示されるものと同じ時間である。
図１３に示されるグラフでは、階段状の形状に沿って変化する駆動周波数の値の特性１３２１を示してある。当該階段状の形状における駆動周波数の最小値をｆ２１と表してあり、当該階段状の形状における駆動周波数の最大値をｆ２６と表している。なお、本実施形態では、周波数が小さい方から大きい方への順に、一定間隔の周波数が、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ２４、ｆ２５、ｆ２６であるとする。これらの周波数ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ２４、ｆ２５、ｆ２６のそれぞれは、インバータ５２の入力電圧の値Ｖｉｎｖ１、Ｖｉｎｖ２、Ｖｉｎｖ３、Ｖｉｎｖ４、Ｖｉｎｖ５、Ｖｉｎｖ６のそれぞれに対応する。
本実施形態では、当該階段状の形状の周期は、インバータ５２の駆動周波数の値が変化し得る最小の時間幅であるとする。具体的には、階段状にインバータ５２の駆動周波数の値が変化するｉ（ｉは１以上の整数）番目の時間をＴ（ｉ）と表すと、当該周期は、Ｔ（ｉ）−Ｔ（ｉ−１）である。
図１２に示されるインバータ５２の入力電圧の値の特性１３１１と、図１３に示される駆動周波数の値の特性１３２１とでは、増加と減少の関係が一致しており、最大値と最小値の位置が一致している。
【００４８】
図１４は、本発明の一実施形態に係る階段状の形状の変化が用いられる場合におけるＥＭＩレベルの一例を示す図である。
図１４に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、ＥＭＩのレベルを示してある。
また、ＥＭＩのレベルの特性１３３１を示してある。この特性１３３１では、周波数ｆ２１から周波数ｆ２６までのそれぞれの周波数の値に、ＥＭＩのレベルが分散されている。つまり、複数の周波数で、ノイズ分散が行われている。
【００４９】
図１２〜図１４の例では、電圧可変部５６は、自発的に、図１２に示される階段状の形状に沿って、電源部５１からインバータ５２への出力電圧（インバータ５２の入力電圧）を変化させる。
【００５０】
なお、電源部５１からインバータ５２への出力電圧（インバータ５２の入力電圧）を離散的に変化させる態様としては、図１２〜図１４の例に限られず、他の様々な態様が用いられてもよい。なお、当該出力電圧は、例えば、電力伝送時に、離散的に変化させられる。
例えば、図１２〜図１４の例では、インバータ５２の入力電圧の値Ｖｉｎｖ１〜Ｖｉｎｖ６が均等な間隔で異なっている場合を示したが、これらの間隔が不均等であってもよい。
また、図１２〜図１４の例では、時間Ｔ２１〜Ｔ３５が均等な間隔で異なっている場合を示したが、これらの間隔が不均等であってもよい。
【００５１】
［インバータの入力電圧を変化させる制御の周波数］
図１５は、本発明の一実施形態に係るフィードバックのゲインの周波数特性の一例を示す図である。
図１５に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸はフィードバックのゲインを表している。
図１５に示されるグラフでは、周波数とフィードバックのゲインとの関係の特性１４１１を示してある。このような特性１４１１は、装置の設計上得られるものである。
【００５２】
フィードバックのゲインが０ｄＢになるときにおける周波数ｆｚよりも、周波数は小さい方が好ましい。つまり、電圧可変部５６によってインバータ５２の入力電圧を変化させる制御ループの周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い方が好ましい。
さらに好ましくは、電圧可変部５６によってインバータ５２の入力電圧を変化させる制御ループの周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期の１０倍よりも長いことが好ましい。この場合、ワイヤレス電力伝送システム１では、確実に誤動作を防止することが可能である。
【００５３】
図６〜図８の例あるいは図９〜図１１の例のようにインバータ５２の入力電圧が連続的に可変な場合には、インバータ５２の入力電圧が変化する周波数の逆数に相当する周期を、電圧可変部５６によってインバータ５２の入力電圧を変化させる制御ループの周期とする。これらの例では、当該周期は、連続的に繰り返す同一形状の波形部分（例えば、山の部分など）の時間間隔に相当する。
【００５４】
図１２〜図１４の例のようにインバータ５２の入力電圧が離散的に可変な場合には、インバータ５２の入力電圧がある値に変化してから別の値に変化するまでの間の時間の幅、すなわち、インバータ５２の入力電圧が不変である時間幅を、電圧可変部５６によってインバータ５２の入力電圧を変化させる制御ループの周期とする。図１２〜図１４の例では、具体的には、時間Ｔ２１と時間Ｔ２２との間の時間の幅、時間Ｔ２２と時間Ｔ２３との間の時間の幅といったように、階段状のレベルが一定である時間幅を、当該周期とする。図１２〜図１４の例では、このような時間幅が一定であり当該周期が一定である場合を示したが、他の例として、このような時間幅が一定ではなく当該周期が一定ではない態様が用いられてもよい。
【００５５】
なお、電圧可変部５６によってインバータ５２の入力電圧を変化させる制御ループの周期が、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも短い構成が用いられてもよい。
【００５６】
［出力電圧を自発的に変化させる態様］
ここで、本実施形態において、出力電圧を自発的に変化させるとは、例えば、本来的な出力の変化、本来的な出力の変化に応じたフィードバック信号、あるいは外乱に応じて出力電圧を変化させるものではなく、本来的な出力の変化、本来的な出力の変化に応じたフィードバック信号、あるいは外乱に依らずに、あらかじめ定められた手法で出力電圧を変化させるものである。あらかじめ定められた手法としては、例えば、出力電圧を変化させるタイミングおよびそれぞれのタイミングで変化させる出力電圧の値が一通りに定められた手法が用いられてもよく、あるいは、出力電圧を変化させるタイミングまたはそれぞれのタイミングで変化させる出力電圧の値のうちの一方または両方がランダムに決定される手法が用いられてもよい。
【００５７】
具体例として、出力電圧を自発的に変化させる態様では、限られた時間のうちに、出力電圧が可変な範囲の上限値と下限値の両方（つまり、当該範囲の両端）に複数回、出力電圧を変化させる。
【００５８】
［受電装置における制御］
以上では、送電装置１１において負荷分散のための自発的な制御が行われる構成を示したが、他の構成例として、受電装置１２において負荷分散のための自発的な制御が行われてもよく、同様な効果を得ることができる。例えば、受電装置１２では、負荷インピーダンスを自発的に可変する。
そして、送電装置１１において負荷分散のための自発的な制御が行われるとともに、受電装置１２において負荷分散のための自発的な制御が行われてもよい。
【００５９】
［受電装置における負荷インピーダンスの制御の具体例］
受電装置１２における負荷インピーダンスの制御の例として、検出部９１によって検出される値を自発的に可変させる制御、および、検出部９１によって検出される値に基づいて制御比較部７３によって生成される制御信号の基準値を自発的に可変させる制御について説明する。受電装置１２では、これらの制御のうちの１以上が行われてもよい。
本実施形態では、説明の便宜上、可変させられる対象の値を可変対象値と呼ぶ。
【００６０】
＜検出部によって検出される値を自発的に可変させる制御＞
受電装置１２では、出力回路部７２において、検出部９１は、検出された値（本実施形態では、電圧の値）を自発的に変化させ、このように変化させられた値を制御比較部７３に出力する。制御比較部７３は、当該値に基づいて、制御を行う。
ここで、検出部９１によって検出される値を自発的に変化させる態様としては、例えば、送電装置１１の電圧可変部５６によって値を変化させる制御について説明した態様のうちの任意の態様と同様な態様が用いられてもよい。
なお、ここでは、検出部９１が検出される値を自発的に変化させる場合を示したが、他の例として、出力回路部７２における検出部９１以外の機能部が、検出部９１によって検出された値を自発的に変化させた後に制御比較部７３に出力してもよい。
【００６１】
＜制御比較部によって生成される制御信号の基準値を自発的に可変させる制御＞
受電装置１２では、制御比較部７３が、検出部９１によって検出された値（本実施形態では、電圧の値）に基づいて制御信号を生成するときに、自発的に当該制御信号の基準値を変化させ、これにより生成された制御信号を受電側通信部７４に出力する。具体例として、制御比較部７３は、検出部９１によって検出された値と目標値となる所定の基準値（本実施形態では、基準電圧の値）とを比較して、検出値が当該基準値（当該目標値）に保持されるように制御する際に、当該基準値を自発的に変化させることで、制御信号を変化させる。他の例として、出力回路部７２から負荷２１に供給される電圧が分圧されて測定される場合には、制御比較部７３は、分圧後の電圧と目標値となる所定の基準値（本実施形態では、基準電圧の値）とを比較して、分圧後の電圧が当該基準値（当該目標値）に保持されるように制御する際に、当該基準値を自発的に変化させることで、制御信号を変化させる。
ここで、制御比較部７３によって制御信号の基準値を自発的に変化させる態様としては、例えば、送電装置１１の電圧可変部５６によって値を変化させる制御について説明した態様のうちの任意の態様と同様な態様が用いられてもよい。
【００６２】
［制御対象値を自発的に変化させる態様］
以上では、自発的に変化させる対象として、複数種類の対象を説明した。ここでは、説明の便宜上、このような対象を制御対象値と呼んで説明する。
ここで、本実施形態において、制御対象値を自発的に変化させるとは、例えば、出力の変化、出力の変化に応じたフィードバック信号、あるいは外乱に応じて制御対象値を変化させるものではなく、出力の変化、出力の変化に応じたフィードバック信号、あるいは外乱に依らずに、あらかじめ定められた手法で制御対象値を変化させるものである。あらかじめ定められた手法としては、例えば、制御対象値を変化させるタイミングおよびそれぞれのタイミングで変化させる制御対象値が一通りに定められた手法が用いられてもよく、あるいは、制御対象値を変化させるタイミングまたはそれぞれのタイミングで変化させる制御対象値のうちの一方または両方がランダムに決定される手法が用いられてもよい。
【００６３】
具体例として、制御対象値を自発的に変化させる態様では、限られた時間のうちに、制御対象値が可変な範囲の上限値と下限値の両方（つまり、当該範囲の両端）に複数回、制御対象値を変化させる。
【００６４】
［本実施形態について］
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１では、送電装置１１と受電装置１２との一方または両方において、所定の制御対象値を変化させることで、制御対象値の変化に応じて駆動周波数を制御し、ノイズの周波数分散を実現する。
このように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１では、出力変動を抑制しつつ、周波数変化幅（周波数分散領域）を大きくすることができる。
【００６５】
＜構成例＞
一構成例として、受電装置（図１の例では、受電装置１２）へワイヤレスにて電力を伝送する送電装置（図１の例では、送電装置１１）であって、次のような構成とした。
送電装置は、電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータ（図１の例では、インバータ５２）と、インバータに供給する電圧を生成する電源（図１の例では、電源部５１の電源）と、交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイル（図１の例では、送電コイル装置５３の送電コイル）と、電源の出力電圧を自発的に可変させる電圧可変部（図１の例では、電圧可変部５６）と、を備える。インバータは、当該出力電圧の変化に応じて駆動周波数を制御するように構成されている。
【００６６】
一構成例として、送電装置において、電圧可変部は、電源の基準電圧を可変させ、前記出力電圧を変動させる。
【００６７】
一構成例として、送電装置において、電圧可変部は、前記出力電圧を、連続的に変化させる。
この場合、一構成例として、送電装置において、インバータは、受電装置における所定値（制御対象値）が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御する。当該所定値は、前記出力電圧の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、送電装置において、前記出力電圧を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い。
【００６８】
一構成例として、送電装置において、電圧可変部は、前記出力電圧を、離散的に変化させる。
この場合、一構成例として、送電装置において、インバータは、受電装置における所定値（制御対象値）が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御する。当該所定値は、前記出力電圧の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、送電装置において、前記出力電圧を変化させる制御ループの前記出力電圧が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い。
【００６９】
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムは、以上のような送電装置と、以上のような受電装置を備える。
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、受電装置は、受電コイル（図１の例では、受電コイル装置７１の受電コイル）と、送電コイルから受電コイルが受け取った交流電力を直流に変換する変換部（図１の例では、変換部６１）と、制御対象値を検出する検出部（図１の例では、検出部９１）と、を備える。変換部は、制御対象値と基準値に基づいて生成される制御信号に影響する所定の可変対象値を自発的に可変させて動作する。インバータは、当該可変対象値の変化に応じて駆動周波数を制御するように構成されている。
【００７０】
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、変換部は、検出部によって検出される制御対象値を可変対象値として自発的に可変させる。
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、変換部は、基準値を可変対象値として自発的に可変させる。
【００７１】
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、可変対象値を、連続的に変化させる。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、インバータは、受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御する。制御対象値は、可変対象値の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、可変対象値を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い。
【００７２】
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、可変対象値を、離散的に変化させる。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、インバータは、受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御する。制御対象値は、可変対象値の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、可変対象値を変化させる制御ループの可変対象値が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが０ｄＢとなる周期よりも長い。
【００７３】
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、制御対象値が出力電流である。
【００７４】
［変形例］
本実施形態では、受電装置１２の検出部９１によって検出される電圧に基づいてフィードバック制御が行われる場合を示したが、他の例として、電圧の代わりに、電流あるいは電力が用いられてもよい。
本実施形態では、受電装置１２から送電装置１１へのフィードバック制御が行われる場合を示したが、必ずしもフィードバック制御が行われなくてもよく、例えば、フィードフォワード制御あるいは予測制御が行われてもよい。また、フィードバック制御あるいはフィードフォワード制御と予測制御とが組み合わされて行われてもよい。
【００７５】
＜ワイヤレス電力伝送システムの他の例＞
図１６は、本発明の他の実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム４０１の概略的な構成を示す図である。
ワイヤレス電力伝送システム４０１は、送電装置４１１と、受電装置４１２を備える。
図１６には、交流部４３１と、負荷４２１も示してある。
【００７６】
送電装置４１１は、ノイズフィルタ（ＮＦ：Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）４５１と、整流平滑回路４５２と、力率改善回路（ＰＦＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）４５３と、電源部４５４と、インバータ４５５と、送電コイル装置４５６と、送電側通信部４５７と、Ｖ／ｆ制御回路４５８と、電圧可変部４５９を備える。送電コイル装置４５６は、送電側共振回路４８１を備える。送電側共振回路４８１は、送電コイルと、送電側コンデンサを含む。なお、本実施形態では、交流部４３１は送電装置４１１とは別体であるが、他の構成例として、交流部４３１が送電装置４１１と一体であってもよい。
受電装置４１２は、受電コイル装置４７１と、出力回路部４７２と、制御比較部４７３と、受電側通信部４７４を備える。出力回路部４７２は、検出部４９１を備える。なお、本実施形態では、負荷４２１は受電装置４１２とは別体であるが、他の構成例として、負荷４２１が受電装置４１２と一体であってもよい。
本実施形態では、説明の便宜上、出力回路部４７２および制御比較部４７３の部分を変換部４６１として示してある。なお、検出部４９１は、受電装置４１２における任意のところに備えられてもよい。
【００７７】
ここで、図１６に示されるワイヤレス電力伝送システム４０１の構成および動作は、図１に示されるワイヤレス電力伝送システム１の構成および動作と比べて、送電装置４１１において電源部４５４よりも交流部４３１の側にノイズフィルタ４５１と整流平滑回路４５２と力率改善回路４５３を備える点で相違しており、他の点で同様である。
【００７８】
送電装置４１１では、ノイズフィルタ４５１は、交流部４３１から供給される交流の電圧について、ノイズを除去する。
整流平滑回路４５２は、ノイズが除去された交流の電圧について、整流および平滑化を行う。
力率改善回路４５３は、整流および平滑化された電圧について、力率を改善する。そして、力率改善回路４５３は、力率が改善された電圧を電源部４５４に供給する。
本実施形態では、電源部４５４は、電圧可変部４５９から入力される基準電圧に基づく値に基づいて、力率改善回路４５３から供給される電圧を変換する。
【００７９】
図１６に示されるワイヤレス電力伝送システム４０１においても、図１に示されるワイヤレス電力伝送システム１と同様な効果を得ることが可能である。
【００８０】
［以上の実施形態について］
以上に示した実施形態に係る各装置（例えば、送電装置１１、４１１あるいは受電装置１２、４１２など）の機能の一部または全部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体（記憶媒体）に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）或いは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、記録媒体としては、例えば、一時的にデータを記録する記録媒体であってもよい。
【００８１】
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワーク或いは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバ或いはクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、或いは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）或いは電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００８３】
１、４０１…ワイヤレス電力伝送システム、１１、４１１…送電装置、１２、４１２…受電装置、２１、４２１…負荷、３１、４３１…交流部、５１、４５４…電源部、５２、４５５…インバータ、５３、４５６…送電コイル装置、５４、４５７…送電側通信部、５５、４５８…Ｖ／ｆ制御回路、５６、４５９…電圧可変部、６１、４６１…変換部、７１、４７１…受電コイル装置、７２、４７２…出力回路部、７３、４７３…制御比較部、７４、４７４…受電側通信部、８１、４８１…送電側共振回路、９１、４９１…検出部、２１１、２５１…オペアンプ、２２１、２６１…電圧入力端、２２２〜２２３、２６２〜２６４、２７１〜２７２…抵抗、２２４、２６５…接地端、２２５、２６６…基準電圧源、２２６、２７５…交流発生部、３１１、３２１…プラス入力端、３１２、３２２…マイナス入力端、３１３、３２３…出力端、２７３…トランジスタ、２７４…電圧源、４５１…ノイズフィルタ、４５２…整流平滑回路、４５３…力率改善回路、１０１１〜１０１２、１０２１〜１０２２…出力周波数特性、１１１１、１１２１、１１３１、１２１１、１２２１、１２３１、１３１１、１３２１、１３３１、１４１１…特性
【図１】
2020156221.tif 000003
【図２】
2020156221.tif 000004
【図３】
2020156221.tif 000005
【図４】
2020156221.tif 000006
【図５】
2020156221.tif 000007
【図６】
2020156221.tif 000008
【図７】
2020156221.tif 000009
【図８】
2020156221.tif 000010
【図９】
2020156221.tif 000011
【図１０】
2020156221.tif 000012
【図１１】
2020156221.tif 000013
【図１２】
2020156221.tif 000014
【図１３】
2020156221.tif 000015
【図１４】
2020156221.tif 000016
【図１５】
2020156221.tif 000017
【図１６】
2020156221.tif 000018