(57)【要約】【課題】通信手段を用いることなく非接触充電に寄与する送電コイルのみを発振することで、省電力化を図ることができる非接触電力伝送システムを提供する。【解決手段】受電装置２が載置される載置部ＰＬと、載置部ＰＬの下側に配列された複数の送電コイルＬ１と、各送電コイルＬ１を他励発振させる発振部１１１と、各送電コイルＬ１のインダクタンスを検知する検知部１１２と、検知部１１２により検知された各送電コイルＬ１のインダクタンスを基に、載置部ＰＬにおける受電装置２の載置位置を判定する判定部１１０とを備え、発振部１１１は、判定部１１０により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルＬ１を特定し、特定した複数の送電コイルＬ１に流す電流の位相をずらす。【選択図】図２
2010200594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を伝送する送電コイルを含む送電装置と、前記送電コイルに磁気結合される受電コイルを含む受電装置とを備える非接触電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
前記受電装置が載置される載置部と、
前記載置部の下側に配列された複数の送電コイルと、
各送電コイルを他励発振させる発振部と、
各送電コイルのインダクタンスを検知する検知部と、
前記検知部により検知された各送電コイルのインダクタンスを基に、前記載置部における前記受電装置の載置位置を判定する判定部とを備え、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流れる電流の波形がずれるように、各送電コイルに流れる電流のパラメータを設定することを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項２】
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の位相をずらすことを特徴とする請求項１記載の非接触電力伝送システム。
【請求項３】
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の周波数を変えることを特徴とする請求項１記載の非接触電力伝送システム。
【請求項４】
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の大きさを変えることを特徴とする請求項１記載の非接触電力伝送システム。
【請求項５】
前記複数の送電コイルは格子状に配列され、
前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに位相が９０度ずれた２相の電流を流すことを特徴とする請求項２記載の非接触電力伝送システム。
【請求項６】
前記複数の送電コイルは格子状に配列され、
前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに周波数の比が１：ｍ（ｍ＞０）の異なる電流を流すことを特徴とする請求項３記載の非接触電力伝送システム。
【請求項７】
前記複数の送電コイルは格子状に配列され、
前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに大きさの比が１：ｍ（ｍ＞０）の異なる電流を流すことを特徴とする請求項４記載の非接触電力伝送システム。
【請求項８】
各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された３つの送電コイルに位相が１２０度ずれた３相の電流を流すことを特徴とする請求項２記載の非接触電力伝送システム。
【請求項９】
各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された３つの送電コイルに周波数の比が１：ｍ：ｎ（ｍ、ｎ＞０）の異なる電流を流すことを特徴とする請求項３記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１０】
各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された３つの送電コイルに電流の大きさの比が１：ｍ：ｎ（ｍ、ｎ＞０）の異なる電流を流すことを特徴とする請求項４記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１１】
前記発振部は、発振対象となる送電コイル以外の送電コイルを間欠発振させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１２】
前記検知部は、各送電コイルの電圧を基に、各送電コイルのインダクタンスを検知することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１３】
前記検知部は、各送電コイルに磁気結合された各送電コイルに対応する複数の帰還コイルにより構成され、各帰還コイルの電圧を基に、各送電コイルのインダクタンスを検知することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１４】
前記判定部は、各送電コイルの電圧が低くなるにつれて各送電コイルの重み付け値が大きくなるように、各送電コイルに重み付け値を設定し、設定した重み付け値を基に、前記載置位置を判定することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１５】
各送電コイルは、中心がずれるように層状に配列されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１６】
前記発振部は、前記判定部により前記載置部に前記受電装置が載置されていないと判定された場合、全ての送電コイルを間欠発振させることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１７】
前記送電コイルは、前記受電コイルよりもサイズが大きいことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１８】
前記受電装置は、
前記受電コイルが受電した電力により充電される二次電池と、
前記受電コイルが受電した電流を整流及び平滑化する整流回路と、
前記整流回路及び前記二次電池間をオン・オフするスイッチング素子と、
前記二次電池に供給される電流が一定になるように前記スイッチング素子を制御する制御部とを備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１９】
前記判定部は、各送電コイルに設定した重み付け値に応じて、前記載置部に載置されている受電装置の大きさを判定し、
前記発振部は、前記判定部により判定された受電装置の大きさに応じて、前記受電装置に伝送する電力を変更することを特徴とする請求項１４記載の非接触電力電送システム。
【請求項２０】
前記判定部は、前記載置部に複数の受電装置が載置されている場合、前記重み付け値に基づいて、各受電装置の大きさを判定することを特徴とする請求項１９記載の非接触電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を伝送する送電コイルを含む送電装置と、送電コイルに磁気結合された受電コイルを含む受電装置とを備える非接触電力伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、受電装置が載置される載置部の下側に複数のコイルを配列することで、載置部の領域を広くすると共に、載置部のいずれの箇所に受電装置を載置しても受電装置を充電することを可能とする非接触電力伝送システムが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、卓上マットに、複数の送電用コイル及び複数の通信手段を配列し、卓上マットに載置されたノートＰＣと通信することができた通信手段の配列位置からノートＰＣの載置位置を検知し、載置位置の位置する送電用コイルを通電する充電システムが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、２次側装置の結合面下に複数のコイルを配列し、各コイルに位相の異なる電流を流すことで、結合面上で磁路が移動又は回転する磁界を形成し、結合面上のどの位置に２次側装置を載置したとしても、２次側装置に電力を伝送することができる充電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８１２４９号公報
【特許文献２】特開２００４−２２９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、ノートＰＣの載置位置を検知するために通信手段が用いられているため、装置の複雑化及び高コスト化を招来するという問題がある。また、特許文献２では、結合面上で磁路が移動又は回転するように磁界が形成されているが、結合面下に配置された全てのコイルが駆動されているため、２次側装置が載置されていない箇所のコイルも駆動される結果、省電力化を図ることができないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、通信手段を用いることなく、非接触充電に寄与する送電コイルのみを発振することで、省電力化を図ることができる非接触電力伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一局面による非接触電力電送システムは、電力を伝送する送電コイルを含む送電装置と、前記送電コイルに磁気結合される受電コイルを含む受電装置とを備える非接触電力伝送システムであって、前記送電装置は、前記受電装置が載置される載置部と、前記載置部の下側に配列された複数の送電コイルと、各送電コイルを他励発振させる発振部と、各送電コイルのインダクタンスを検知する検知部と、前記検知部により検知された各送電コイルのインダクタンスを基に、前記載置部における前記受電装置の載置位置を判定する判定部とを備え、前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流れる電流の波形がずれるように、各送電コイルに流れる電流のパラメータを設定することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、各送電コイルのインダクタンスが検知され、検知されたインダクタンスに基づいて受電装置の載置位置が判定され、判定された載置位置に基づいて発振対象となる複数の送電コイルが特定され、特定された複数の送電コイルに流す電流の波形がずれるように各送電コイルに流す電流のパラメータが設定され、これら複数の送電コイルが発振される。
【００１０】
そのため、受電装置を載置部のどの位置に載置しても、発振対象となる送電コイルの真上の載置部においては、複数の送電コイルから発生する磁束が打ち消し合って受電コイルに鎖交する磁束が０となる箇所が発生しなくなり、受電装置を確実に充電することが可能となる。
【００１１】
また、受電装置の載置位置に基づいて発振対象となる複数の送電コイルが特定されているため、非接触充電に寄与する送電コイルのみを発振させ、寄与しない送電コイルが発振されない結果、省電力化を図ることができる。
【００１２】
また、発振対象となる複数の送電コイルのそれぞれに流す電流のパラメータを設定するといった簡便な制御により、省電力化を図ることができる。
【００１３】
また、送電コイルのインダクタンスを基に、載置部のどの位置が受電装置の載置位置になっているかの判定が行われているため、載置位置を判定するための通信手段を別途設けなくても、載置位置を判定することが可能となり、装置の簡便化及び低コスト化を図ることができる。
【００１４】
（２）前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の位相をずらすことが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、発振対象となる複数の送電コイルに流す電流の位相をずらすといった簡便な制御により、受電装置を確実に充電することが可能となる。
【００１６】
（３）前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の周波数を変えることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、発振対象となる複数の送電コイルに流す電流の周波数を変えるといった簡便な制御により、受電装置を確実に充電することが可能となる。
【００１８】
（４）前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の大きさを変えることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、発振対象となる複数の送電コイルに流す電流の大きさを変えるといった簡便な制御により、受電装置を確実に充電することが可能となる。
【００２０】
（５）前記複数の送電コイルは格子状に配列され、前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに位相が９０度ずれた２相の電流を流すことが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、隣接する送電コイルに流す電流の位相が９０度ずらされているため、載置部における磁束密度をほぼ均一にすることができ、載置部のどの場所に受電装置を載置しても、受電装置を充電することができる。
【００２２】
（６）前記複数の送電コイルは格子状に配列され、前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに周波数の比が１：ｍ（ｍ＞０）の異なる電流を流すことが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、隣接する送電コイルに周波数の比が１：ｍ（ｍ＞０）の異なる電流が流されているため、載置部における磁束密度をほぼ均一にすることができ、載置部のどの場所に受電装置を載置しても、受電装置を充電することができる。
【００２４】
（７）前記複数の送電コイルは格子状に配列され、前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに大きさの比が１：ｍ（ｍ＞０）の異なる電流を流すことが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、隣接する送電コイルに大きさの比が１：ｍ（ｍ＞０）の異なる電流が流されているため、載置部における磁束密度をほぼ均一にすることができ、載置部のどの場所に受電装置を載置しても、受電装置を充電することができる。
【００２６】
（８）各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された３つの送電コイルに位相が１２０度ずれた３相の電流を流すことが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、正三角形状のメッシュに中心が位置するように送電コイルが配列されているため、送電コイル間の隙間を小さくすることができる。また、受電装置の載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の頂点に位置する３つの送電コイルに位相が１２０度ずれた３相の電流が流されているため、各正三角形の重心での磁束密度を均一にすることができる。
【００２８】
（９）各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された３つの送電コイルに周波数の比が１：ｍ：ｎ（ｍ、ｎ＞０）の異なる電流を流すことが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、正三角形状のメッシュに中心が位置するように送電コイルが配列されているため、送電コイル間の隙間を小さくすることができる。また、受電装置の載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の頂点に位置する３つの送電コイルに周波数の比が１：ｍ：ｎで異なる電流が流されているため、各正三角形の重心での磁束密度を均一にすることができる。
【００３０】
（１０）各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された３つの送電コイルに電流の大きさの比が１：ｍ：ｎ（ｍ、ｎ＞０）の異なる電流を流すことが好ましい。
【００３１】
この構成によれば、正三角形状のメッシュに中心が位置するように送電コイルが配列されているため、送電コイル間の隙間を小さくすることができる。また、受電装置の載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の頂点に位置する３つの送電コイルに大きさの比が１：ｍ：ｎで異なる電流が流されているため、各正三角形の重心での磁束密度を均一にすることができる。
【００３２】
（１１）前記発振部は、発振対象となる送電コイル以外の送電コイルを間欠発振させることが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、発振対象となる送電コイル以外の送電コイルが間欠発振されるため、例えば、発振対象ではない送電コイルの真上の載置部に、別の受電装置が載置されたとしても、この別の受電装置の載置位置を検知することができる。つまり、発振対象ではない送電コイルの発振を完全に停止させると、新たに受電装置が載置されたことを検知することができなくなるが、間欠発振させることで、受電装置が載置されたか否かを検知し、検知されれば、この受電装置を充電することができる。
【００３４】
（１２）前記検知部は、各送電コイルの電圧を基に、各送電コイルのインダクタンスを検知することが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、各送電コイルの電圧を基に、各送電コイルのインダクタンスが検知されているため、簡便な構成で、受電装置の載置位置を検知することができる。
【００３６】
（１３）前記検知部は、各送電コイルに磁気結合された各送電コイルに対応する複数の帰還コイルにより構成され、各帰還コイルの電圧を基に、各送電コイルのインダクタンスを検知すること好ましい。
【００３７】
この構成によれば、各送電コイルに磁気結合された複数の帰還コイルが設けられているため、検知部を構成する回路素子として耐圧の低いものを採用することができ、コストの低減を図ることができる。
【００３８】
（１４）前記判定部は、各送電コイルの電圧が低くなるにつれて各送電コイルの重み付け値が大きくなるように、各送電コイルに重み付け値を設定し、設定した重み付け値を基に、前記載置位置を判定することが好ましい。
【００３９】
この構成によれば、送電コイルは、受電コイルとの距離が近づくにつれて電圧が低くなるため、各送電コイルの電圧を基に、各送電コイルに重み付け値を設定することで、設定した重み付け値の大きさから、各送電コイルの真上に受電装置が載置されているか否かを判定することができ、大きな値の重み付け値が設定された連続する送電コイルの数からどの程度の大きさの受電装置が載置されているかを判定することができる。
【００４０】
（１５）各送電コイルは、中心がずれるように層状に配列されていることが好ましい。
【００４１】
この構成によれば、各送電コイルは、中心がずれるように層状に配列されているため、載置部の各位置にける磁束密度をより確実に一定にすることができる。
【００４２】
（１６）前記発振部は、前記判定部により前記載置部に前記受電装置が載置されていないと判定された場合、全ての送電コイルを間欠発振させることが好ましい。
【００４３】
この構成によれば、載置部に受電装置が載置されていない場合、各送電コイルが間欠発振されるため、待機電力の低減を図ると同時に、受電装置の載置の有無を検知することができる。
【００４４】
（１７）前記送電コイルは、前記受電コイルよりもサイズが大きいことが好ましい。
【００４５】
この構成によれば、受電装置として電動歯ブラシのような小型の装置を採用したとしても、受電装置の載置位置によらず電力を電送することが可能となる。
【００４６】
（１８）前記受電装置は、前記受電コイルが受電した電力により充電される二次電池と、前記受電コイルが受電した電流を整流及び平滑化する整流回路と、前記整流回路及び前記二次電池間をオン・オフするスイッチング素子と、前記二次電池に供給される電流が一定になるように前記スイッチング素子を制御する制御部とを備えることが好ましい。
【００４７】
この構成によれば、受電装置の二次電池を定電流充電することができる。
【００４８】
（１９）前記判定部は、各送電コイルに設定した重み付け値に応じて、前記載置部に載置されている受電装置の大きさを判定し、前記発振部は、前記判定部により判定された受電装置の大きさに応じて、前記受電装置に伝送する電力を変更することが好ましい。
【００４９】
この構成によれば、大きな受電装置には多くの電力を伝送し、小さな受電装置にはそれよりも少ない電力を伝送することができ、受電装置に効率よく電力を伝送することができる。
【００５０】
（２０）前記判定部は、前記載置部に複数の受電装置が載置されている場合、前記重み付け値に基づいて、各受電装置の大きさを判定することが好ましい。
【００５１】
この構成によれば、複数の受電装置が載置されている場合であっても、各受電装置の大きさに応じた適切な電力を各受電装置に電送することができる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、通信手段を用いることなく非接触充電に寄与する送電コイルのみを発振させることが可能となり、省電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態１による非接触電力伝送システムの送電コイルＬ１の配置図を示し、（ｂ）は、本発明の実施の形態１による非接触電力伝送システムの側面図を示している。
【図２】１つの電流供給用回路とマイコンとの回路図を示している。
【図３】図１に示す受電装置の回路図を示している。
【図４】図１（ａ）に示すコイルＡが載置された場合に、発振制御部が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。
【図５】図４に示すスイッチング電圧が出力された場合におけるコイルａ〜ｉのそれぞれに流れる電流を示す波形図である。
【図６】図４に示すスイッチング電圧が出力された場合において、グラウンドを基準としたときのスイッチング素子ＦＥＴのドレインの電圧の波形図である。
【図７】図１（ａ）に示すようにコイルＡが載置され、かつ、全てのコイルａ〜ｉを発振させた場合において、グラウンドを基準としたときのスイッチング素子ＦＥＴのドレインの電圧の波形図を示している。
【図８】図１（ａ）に示すように、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの真上にコイルＡが載置された場合に、発振制御部が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。
【図９】図８に示すスイッチング電圧が出力された場合におけるコイルａ〜ｉのそれぞれに流れる電流を示す波形図である。
【図１０】図８に示すスイッチング電圧が出力された場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図である。
【図１１】図１（ａ）に示すようにコイルＡが載置され、かつ、全てのコイルａ〜ｉを発振させた場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図を示している。
【図１２】図１（ａ）に示すように、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの真上にコイルＡが載置された場合に、発振制御部が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。
【図１３】図１２に示すスイッチング電圧が出力された場合におけるコイルａ〜ｉのそれぞれに流れる電流を示す波形図である。
【図１４】図１２に示すスイッチング電圧が出力された場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図である。
【図１５】コイルａとコイルｄとに流す電流の位相を同一とした場合に発生する磁束を示した図である。
【図１６】コイルａとコイルｄとに同位相の電流を流した場合において、位置Ｐ１をｘ方向にずらしたときの各位置ｘにおけるｚ方向成分の磁束量を示している。
【図１７】コイルａとコイルｄとに位相が９０度ずれた電流を流した場合において、位置Ｐ１をｘ方向にずらしたときの各位置ｘにおけるｚ方向成分の磁束量を示している。
【図１８】電圧Ｖｄと重み付け値との関係を示した電圧Ｖｄの波形図である。
【図１９】本発明の実施の形態４における１つの電流供給用回路とマイコンとを示した回路図である。
【図２０】本発明の実施の形態５における非接触電力伝送システムの送電コイルの配列図を示している。
【図２１】図２０に示すように、コイルａ，ｃ，ｄの真上にコイルＡが載置された場合に、発振制御部が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。
【図２２】図２０に示すように、コイルａ，ｃ，ｄの真上にコイルＡが載置された場合において、周波数を変える手法を採用した場合に、発振制御部が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。
【図２３】本発明の実施の形態６による送電コイルの配列図を示している。
【図２４】本発明の実施の形態９による受電装置の回路図を示している。
【図２５】（ａ）は、隣接する３個の送電コイルを示し、（ｂ）は、（ａ）に示す３個の送電コイルの磁束密度の分布を示したグラフである。
【図２６】載置部に２台の受電装置が載置された場合の送電コイルと受電コイルとを示している。
【図２７】本発明の実施の形態１０における非接触電力伝送システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による非接触電力伝送システムについて説明する。図１（ａ）は、本発明の実施の形態１による非接触電力伝送システムの送電コイルＬ１の配置図を示している。図１（ｂ）は、本発明の実施の形態１による非接触電力伝送システムの側面図を示している。図１（ｂ）に示すように、本非接触電力伝送システムは、電力を伝送する送電コイルＬ１を含む送電装置１と、送電コイルＬ１に磁気結合される受電コイルＬ２を含む受電装置２とを備えている。
【００５５】
送電装置１は、受電装置２が載置される載置部ＰＬと、載置部ＰＬの下側に配列された複数の送電コイルＬ１と、各送電コイルＬ１に電流を供給する電流供給用回路ブロック１０とを備えている。載置部ＰＬは、例えば、送電装置１のハウジングに設けられた平面上の領域により構成されている。
【００５６】
受電装置２は、整流回路２１及び受電コイルＬ２等を備えている。受電装置２としては、電動歯ブラシ、電動工具、電気カミソリ等の電気機器を採用することができる。
【００５７】
図１（ａ）に示すように、送電コイルＬ１は、３行×３列で格子状に配列されている。具体的には、各送電コイルＬ１は、縦方向の配列ピッチと横方向の配列ピッチとが等しくなるように正方格子状に配列されている。これにより、送電コイルＬ１同士の隙間を少なくすることができる。但し、これは一例であり、送電コイルＬ１の縦方向の配列ピッチと横方向の配列ピッチとを異なる値にしてもよい。
【００５８】
ここで、図１（ａ）において、左から１列目の３個の送電コイルＬ１をコイルａ，ｂ，ｃと称し、左から２列目の３個の送電コイルＬ１をコイルｄ，ｅ，ｆと称し、左から３列目の３個の送電コイルＬ１をコイルｇ，ｈ，ｉと称している。また、図１（ａ）において、受電コイルＬ２をコイルＡと称している。
【００５９】
なお、図１（ａ）では、送電コイルＬ１は３行×３列で配列されているが、これは一例であり、ｎ（ｎは１以上の整数）行×ｍ（ｍは１以上の整数）列で配列してもよい。また、載置部ＰＬの外縁の形状に合うように、送電コイルＬ１を任意に配列してもよい。
【００６０】
図１（ｂ）に示す電流供給用回路ブロック１０は、各送電コイルＬ１に対応する電流供給用回路１１（図２参照）とマイコン１００（図２参照）とにより構成されている。図１（ａ）においては、９個のコイルａ〜ｉが配列されているため、電流供給用回路ブロック１０は、コイルａ〜ｉのそれぞれに対応する９個の電流供給用回路１１と、９個の電流供給用回路１１に接続された１つのマイコン１００とを備えている。
【００６１】
図２は、１つの電流供給用回路１１とマイコン１００との回路図を示している。図２に示す電流供給用回路１１は、発振部１１１、検知部１１２、マイコン１００、電源部Ｖ１、及びコンデンサＣ１を備えている。発振部１１１は、共振コンデンサＣ３、スイッチング素子ＦＥＴ、抵抗Ｒ３、増幅回路Ａ１、及び発振制御部１２０を含み、対応する送電コイルＬ１を他励発振させる。検知部１１２は、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、及びコンデンサＣ２を含み、対応する送電コイルＬ１のインダクタンスを検知する。ここで、検知部１１２は、送電コイルＬ１の電圧を基に、送電コイルＬ１のインダクタンスを検知する。
【００６２】
送電コイルＬ１は、一端が電源部Ｖ１の正極に接続され、他端がスイッチング素子ＦＥＴのドレインに接続されている。
【００６３】
共振コンデンサＣ３は、送電コイルＬ１と並列接続され、スイッチング素子ＦＥＴがオフされると、送電コイルＬ１とで共振する。スイッチング素子ＦＥＴは、例えば、ドレインが送電コイルＬ１に接続され、ソースが接地され、ゲートが抵抗Ｒ３及び増幅回路Ａ１を介してマイコン１００に接続されたｎチャネル電界効果型トランジスタにより構成されている。
【００６４】
そして、スイッチング素子ＦＥＴは、マイコン１００から出力されるスイッチング電圧によってオン・オフする。なお、スイッチング素子ＦＥＴとしては、ｎチャネル電界効果型トランジスタに代えてｐチャネル電界効果型トランジスタを採用してもよい。
【００６５】
増幅回路Ａ１は、エミッタ同士がカスケード接続されたｎｐｎバイポーラトランジスタとｐｎｐバイポーラトランジスタとにより構成され、マイコン１００から出力されるスイッチング電圧を増幅する。増幅回路Ａ１のｎｐｎバイポーラトランジスタはコレクタが電源部Ｖ１の正極に接続されている。また、増幅回路Ａ１のｐｎｐバイポーラトランジスタは、ベースがｎｐｎバイポーラトランジスタのベースに接続されると共にマイコン１００に接続され、コレクタが接地されている。
【００６６】
ダイオードＤ１は、アノードがスイッチング素子ＦＥＴのドレインに接続され、カソードが抵抗Ｒ１に接続され、マイコン１００側から送電コイルＬ１側に電流が流れることを阻止する。抵抗Ｒ１，Ｒ２は、スイッチング素子ＦＥＴのドレインの電圧Ｖｄを分圧し、マイコン１００に出力する。抵抗Ｒ２は、一端が抵抗Ｒ１に接続され、他端が接地されている。コンデンサＣ２は抵抗Ｒ２に並列接続されている。
【００６７】
このように構成された発振部１１１は、以下のように動作する。まず、マイコン１００から出力されるスイッチング電圧がハイレベルになると、このスイッチング電圧は、増幅回路Ａ１により増幅されてスイッチング素子ＦＥＴに入力され、スイッチング素子ＦＥＴのゲート容量を充電して、スイッチング素子ＦＥＴをオンさせる。すると、共振コンデンサＣ３からスイッチング素子ＦＥＴに向けて電流が流れると共に、送電コイルＬ１からスイッチング素子ＦＥＴに向けて電流が流れる。
【００６８】
次に、マイコン１００から出力されるスイッチング電圧がローレベルになると、スイッチング素子ＦＥＴがオフする。これにより、共振コンデンサＣ３と送電コイルＬ１とが共振を開始し、送電コイルＬ１から磁束が発生し、この磁束がコイルＡに鎖交して、電磁誘導によってコイルＡに電圧が発生する。これにより受電装置２に電力が伝送される。
【００６９】
そして、マイコン１００は、スイッチング素子ＦＥＴのオン・オフを繰り返すことで、断続的に送電コイルＬ１と共振コンデンサＣ３とを共振させ、送電コイルＬ１を発振させ、受電装置２に電力を伝送する。
【００７０】
マイコン１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び専用のハードウエア回路等により構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで、判定部１１０及び発振制御部１２０として機能する。なお、判定部１１０及び発振制御部１２０は、マイコン１００により構成されているが、これに限定されず、専用のハードウエア回路により構成してもよい。
【００７１】
判定部１１０は、検知部１１２により検知された各送電コイルＬ１のインダクタンスを基に、載置部ＰＬにおける受電装置２の載置位置を検知する。具体的には、判定部１１０は、スイッチング素子ＦＥＴのドレインの電圧Ｖｄの抵抗Ｒ１，Ｒ２による分圧電圧である電圧Ｖｅが所定の値より大きい場合、電圧Ｖｅに対応する送電コイルＬ１の真上の載置部ＰＬを受電装置２の載置位置でないと判定し、電圧Ｖｅが所定の値より小さい場合、電圧Ｖｅに対応する送電コイルＬ１の真上の載置部ＰＬを受電装置２の載置位置と判定する。
【００７２】
図２に戻り、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルＬ１を特定し、特定した複数の送電コイルに流れる電流の波形がずれるように、各送電コイルに流れる電流のパラメータを設定し、スイッチング素子ＦＥＴにスイッチング電圧を出力する。パラメータとしては、例えば、位相、周波数、又は電流の大きさを採用することができる。
【００７３】
本実施の形態による電力電送システムによれば、受電装置２を載置部ＰＬのどの位置に載置しても、発振対象となる送電コイルＬ１の真上の載置部ＰＬにおいては、複数の送電コイルＬ１から発生する磁束が打ち消し合って受電コイルＬ２に鎖交する磁束が０となる箇所が発生しなくなり、受電装置２を確実に充電することが可能となる。
【００７４】
また、受電装置２の載置位置に基づいて発振対象となる複数の送電コイルが特定されているため、非接触充電に寄与する送電コイルＬ１のみを発振させ、寄与しない送電コイルＬ１が発振されない結果、省電力化を図ることができる。
【００７５】
また、発振対象となる複数の送電コイルＬ１に流す電流のパラメータを設定するといった簡便な制御により、省電力化を図ることができる。
【００７６】
また、送電コイルＬ１のインダクタンスを基に、載置部ＰＬのどの位置が受電装置２の載置位置になっているかの判定が行われているため、載置位置を判定するための通信手段を別途設けなくても、載置位置を判定することが可能となり、装置の簡便化、及び低コスト化を図ることができる。
【００７７】
（実施の形態２）
実施の形態２による非接触電力伝送システムは、実施の形態１の非接触電力伝送システムにおいて、特定した複数の送電コイルを流す電流の位相をずらすことを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同一のものは説明を省略する。
【００７８】
図７は、図１（ａ）に示すようにコイルＡが載置され、かつ、全てのコイルａ〜ｉを発振させた場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図を示している。
なお、図７において、１段目〜９段目の波形図は、それぞれ、コイルａ〜ｉの波形図を示し、縦軸は電圧Ｖｄを示し、横軸は時間を示している。
【００７９】
図１（ａ）において、コイルＡとコイルａ及びコイルｄとの磁束の鎖交数はほぼ同じで
ある。また、コイルＡとコイルｂ及びコイルｅとの磁束の鎖交数はほぼ同じであるが、コイルＡとコイルａ及びコイルｄとの鎖交数よりも少ない。したがって、受電装置２が載置されることによる、コイルａ，ｄのインダクタンスは、コイルｂ，ｅのインダクタンスよりも大きくなる。
【００８０】
よって、図７に示すように、受電装置２が載置されることによるコイルａ，ｄの電圧Ｖｄの振幅は、コイルｂ，ｅの電圧Ｖｄの振幅よりも小さくなる。
【００８１】
一方、図１（ａ）に示すように、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉはコイルＡと磁束が鎖交していない。よって、図７に示すように、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉの電圧Ｖｄの振幅は、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの電圧Ｖｄの振幅よりも大きくなる。
【００８２】
そのため、電圧Ｖｄが所定の値より大きい場合は、対応する送電コイルＬ１の真上に受電装置２が載置されていないと判定することができ、電圧Ｖｄが所定の値より小さい場合は、対応する送電コイルＬ１の真上に受電装置２が載置されていると判定することができる。
【００８３】
図２に戻り、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルＬ１を特定し、特定した複数の送電コイルＬ１に流れる電流の位相がずれるようにスイッチング素子ＦＥＴにスイッチング電圧を出力する。
【００８４】
具体的には、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置の下側に隣接して複数の送電コイルＬ１が複数存在する場合、これら複数の送電コイルＬ１を発振対象となる送電コイルＬ１として特定する。また、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置の下側に１つの送電コイルＬ１しか存在しない場合、この１つの送電コイルＬ１と、この１つの送電コイルＬ１に隣接する送電コイルＬ１のうち、少なくとも１つの送電コイルＬ１を発振対象となる送電コイルＬ１として特定する。
【００８５】
そして、発振制御部１２０は、発振対象となる複数の送電コイルＬ１において、隣接する送電コイルＬ１に位相が９０度ずれた電流が流れるようにスイッチング電圧を出力する。
【００８６】
図４は、図１（ａ）に示すように、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの真上にコイルＡが載置された場合に、発振制御部１２０が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。図５は、図４に示すスイッチング電圧が出力された場合におけるコイルａ〜ｉのそれぞれに流れる電流を示す波形図である。図６は、図４に示すスイッチング電圧が出力された場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図である。なお、図４において、縦軸はスイッチング電圧を示し、横軸は時間を示している。図５において、縦軸は電流を示し、横軸は時間を示している。図６において、縦軸は電圧Ｖｄを示し、横軸は時間を示している。
【００８７】
図１（ａ）の場合、発振制御部１２０は、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅを発振対象の送電コイルＬ１として特定している。そのため、発振制御部１２０は、図４に示すように、コイルａのスイッチング電圧に対して、コイルａの下側に隣接するコイルｂと、コイルａの右側に隣接するコイルｄとのスイッチング電圧の位相を９０度遅らせている。なお、発振制御部１２０は、コイルａの右斜め下側に隣接するコイルｅのスイッチング電圧は、コイルａのスイッチング電圧の位相と同じにしている。
【００８８】
つまり、発振制御部１２０は、位相が９０度ずれた２相のスイッチング電圧を第１及び第２のスイッチング電圧とすると、発振対象となる複数の送電コイルＬ１において、第１のスイッチング電圧によって発振される送電コイルＬ１と第２のスイッチング電圧によって発振される送電コイルＬ１とが市松模様状に配列されるように、スイッチング電圧を出力している。
【００８９】
よって、図５に示すように、コイルｂ，ｄに流れる電流は、コイルａ，ｅに流れる電流に対して位相が９０度遅れていることが分かる。また、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは、発振対象とされていないため、電流が流れていないことが分かる。
【００９０】
また、図６に示すように、コイルｂ、ｄの電圧Ｖｄは、コイルａ，ｅの電圧Ｖｄに対して位相が９０度遅れていることが分かる。また、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは、発振対象とされていないため、電圧が発生していないことが分かる。
【００９１】
図１５は、コイルａとコイルｄとに流す電流の位相を同一とした場合に発生する磁束を示した図である。図１５に示すｘは図１（ａ）における横方向を示し、ｚは図１（ａ）における高さ方向（紙面と直交する方向）を示している。図１５に示す位置Ｐ１は、コイルａの中心ＣＴａとコイルｄの中心ＣＴｄとを結ぶ線分の中点から、ｚ方向に向けて高さｈ離れた位置を示している。ここで、高さｈは、コイルａ，ｄから載置部ＰＬまでの距離程度の値を有している。つまり、位置Ｐ１は、受電装置２がコイルａとコイルｄとの中間の載置部ＰＬに載置されたときの受電コイルＬ２の位置を示している。
【００９２】
図１６は、コイルａとコイルｄとに同位相の電流を流した場合において、位置Ｐ１をｘ方向にずらしたときの各位置ｘにおけるｚ方向成分の磁束量を示している。図１７は、コイルａとコイルｄとに位相が９０度ずれた電流を流した場合において、位置Ｐ１をｘ方向にずらしたときの各位置ｘにおけるｚ方向成分の磁束量を示している。
【００９３】
図１５、図１６に示すように、コイルａとコイルｄとに同位相の電流を流すと、位置Ｐ１おけるコイルａの磁束Ｂａは右斜め下方向を向き、コイルｄの磁束Ｂｄは左斜め上方向を向く。よって、磁束Ｂａのｚ方向成分であるＢａ１は、磁束Ｂｄのｚ方向成分であるＢｄ１と大きさがほぼ同じで正反対の方向を向く。そのため、Ｂａ１とＢｄ１とは打ち消し合い、位置Ｐ１においてｚ方向成分の磁束量はほぼ０となり、位置Ｐ１に受電コイルＬ２が位置する場合、この受電コイルＬ２に鎖交する磁束が存在せず、送電装置１は受電装置２に電力を伝送することができなくなる。
【００９４】
具体的には、図１６に示すように、ｚ＝ｈ、ｘ＝ＣＴａ又はｚ＝ｈ，ＣＴｄの位置においてｚ成分方向の磁束量はピークを示し、ｘがＣＴａからＰ１に近づくにつれてｚ成分方向の磁束量が釣り鐘型のカーブを描いて減少すると共に、ｘがＰ１からＣＴｄに近づくにつれてｚ成分方向の磁束量が釣り鐘型のカーブを描いて増大していることが分かる。
【００９５】
このことから、受電装置２が中心ＣＴａの真上付近、又は中心ＣＴｄの真上付近に載置された場合は、送電装置１は受電装置２に多くの電力を伝送することができるが、受電装置２の載置位置が位置Ｐ１に近づくにつれて、送電装置１が受電装置２に電送する電力は小さくなることが分かる。そのため、受電装置２が位置Ｐ１の真上付近に載置されると、受電装置２は送電装置１から電力を受電することができなくなる。
【００９６】
一方、図１７に示すように、コイルａとコイルｄとに流す電流の位相を９０度ずらすと、ｚ＝ｈでのｘ方向の各位置ｘにおけるｚ方向成分の磁束量はほぼ一定となる。よって、受電装置２が発振対象となる１群の送電コイルＬ１のどの位置に載置されても、受電コイルＬ２に磁束を鎖交させることができ、受電装置２に電力を伝送することができる。
【００９７】
図２戻り、電源部Ｖ１は、例えば１００Ｖの商用電圧を所定レベルの直流の電圧に変換する電源回路から構成され、正極が送電コイルＬ１に接続され、負極が接地されている。コンデンサＣ１は、例えば電源部Ｖ１に並列接続された電解コンデンサから構成され、電源部Ｖ１から出力された電圧を平滑化する。
【００９８】
図３は、図１に示す受電装置２の回路図を示している。受電装置２は、整流回路２１、受電コイルＬ２、及び二次電池ＢＴを備えている。受電コイルＬ２は、送電コイルＬ１と磁気結合され、送電コイルＬ１から伝送される電力を受電する。
【００９９】
整流回路２１は、ダイオードＤ２、及びコンデンサＣ４を含む。コンデンサＣ４は、受電コイルＬ２で発生した電圧を平滑化する。ダイオードＤ２は、受電コイルＬ２に発生した電圧を整流する。これにより、二次電池ＢＴには直流電圧が印加され、二次電池ＢＴはこの直流電圧により充電される。二次電池ＢＴとしては、例えばリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、又は鉛蓄電池等の種々の二次電池を採用することができる。
【０１００】
このように、本実施の形態による電力電送システムによれば、受電装置２を載置部ＰＬのどの位置に載置しても、発振対象となる送電コイルＬ１の真上の載置部ＰＬにおいては、複数の送電コイルＬ１から発生する磁束が打ち消し合って受電コイルＬ２に鎖交する磁束が０となる箇所が発生しなくなり、受電装置２を確実に充電することが可能となる。
【０１０１】
また、受電装置２の載置位置に基づいて発振対象となる複数の送電コイルが特定されているため、非接触充電に寄与する送電コイルＬ１のみを発振させ、寄与しない送電コイルＬ１が発振されない結果、省電力化を図ることができる。
【０１０２】
また、発振対象となる複数の送電コイルＬ１に流す電流の位相をずらすといった簡便な制御により、受電装置２を確実に充電することが可能となり、省電力化を図ることができる。
【０１０３】
また、送電コイルＬ１のインダクタンスを基に、載置部ＰＬのどの位置が受電装置２の載置位置になっているかの判定が行われているため、載置位置を判定するための通信手段を別途設けなくても、載置位置を判定することが可能となり、装置の簡便化、及び低コスト化を図ることができる。
【０１０４】
（実施の形態３）
実施の形態３による非接触電力伝送システムは、実施の形態１の非接触電力伝送システムにおいて、特定した複数の送電コイルを流す電流の周波数を変えることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１、２と同一のものは説明を省略する。
【０１０５】
図１１は、図１（ａ）に示すようにコイルＡが載置され、かつ、全てのコイルａ〜ｉを発振させた場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図を示している。
【０１０６】
なお、図１１において、１段目〜９段目の波形図は、それぞれ、コイルａ〜ｉの波形図を示し、縦軸は電圧Ｖｄを示し、横軸は時間を示している。
【０１０７】
図１（ａ）において、コイルＡとコイルａ及びコイルｄとの磁束の鎖交数はほぼ同じである。また、コイルＡとコイルｂ及びコイルｅとの磁束の鎖交数はほぼ同じであるが、コイルＡとコイルａ及びコイルｄとの鎖交数よりも少ない。したがって、受電装置２が載置されることによる、コイルａ，ｄのインダクタンスは、コイルｂ，ｅのインダクタンスよりも大きくなる。
【０１０８】
よって、図１１に示すように、受電装置２が載置されることによるコイルａ，ｄの電圧Ｖｄの振幅は、コイルｂ，ｅの電圧Ｖｄの振幅よりも小さくなる。
【０１０９】
一方、図１（ａ）に示すように、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉはコイルＡと磁束が鎖交していない。よって、図１１に示すように、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉの電圧Ｖｄの振幅は、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの電圧Ｖｄの振幅よりも大きくなる。
【０１１０】
そのため、電圧Ｖｄが所定の値より大きい場合は、対応する送電コイルＬ１の真上に受電装置２が載置されていないと判定することができ、電圧Ｖｄが所定の値より小さい場合は、対応する送電コイルＬ１の真上に受電装置２が載置されていると判定することができる。
【０１１１】
図２に戻り、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルＬ１を特定し、特定した複数の送電コイルＬ１に流れる電流の周波数がずれるようにスイッチング素子ＦＥＴにスイッチング電圧を出力する。
【０１１２】
具体的には、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置の下側に隣接して複数の送電コイルＬ１が複数存在する場合、これら複数の送電コイルＬ１を発振対象となる送電コイルＬ１として特定する。また、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置の下側に１つの送電コイルＬ１しか存在しない場合、この１つの送電コイルＬ１と、この１つの送電コイルＬ１に隣接する送電コイルＬ１のうち、少なくとも１つの送電コイルＬ１を発振対象となる送電コイルＬ１として特定する。
【０１１３】
そして、発振制御部１２０は、発振対象となる複数の送電コイルＬ１において、隣接する送電コイルＬ１に周波数の比が１：ｍの電流が流れるようにスイッチング電圧を出力する。ここで、ｍとしては例えば２を採用することができる。
【０１１４】
図８は、図１（ａ）に示すように、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの真上にコイルＡが載置された場合に、発振制御部１２０が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。図９は、図８に示すスイッチング電圧が出力された場合におけるコイルａ〜ｉのそれぞれに流れる電流を示す波形図である。図１０は、図８に示すスイッチング電圧が出力された場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図である。なお、図８において、縦軸はスイッチング電圧を示し、横軸は時間を示している。図９において、縦軸は電流を示し、横軸は時間を示している。図１０において、縦軸は電圧Ｖｄを示し、横軸は時間を示している。
【０１１５】
図１（ａ）の場合、発振制御部１２０は、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅを発振対象の送電コイルＬ１として特定している。そのため、発振制御部１２０は、図８に示すように、コイルａのスイッチング電圧に対して、コイルａの下側に隣接するコイルｂと、コイルａの右側に隣接するコイルｄとのスイッチング電圧の周波数を２倍にしている。なお、発振制御部１２０は、コイルａの右斜め下側に隣接するコイルｅのスイッチング電圧は、コイルａのスイッチング電圧の周波数と同じにしている。
【０１１６】
つまり、発振制御部１２０は、周波数がｆ１（Ｈｚ）のスイッチング電圧を第１のスイッチング電圧とし、周波数が２・ｆ１（Ｈｚ）のスイッチング電圧を第２のスイッチング電圧とすると、発振対象となる複数の送電コイルＬ１において、第１のスイッチング電圧によって発振される送電コイルＬ１と第２のスイッチング電圧によって発振される送電コイルＬ１とが市松模様状に配列されるように、スイッチング電圧を出力している。
【０１１７】
よって、図９に示すように、コイルｂ，ｄに流れる電流は、コイルａ，ｅに流れる電流に対して周波数が２倍になっていることが分かる。また、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは、発振対象とされていないため、電流が流れていないことが分かる。
【０１１８】
また、図１０に示すように、コイルｂ、ｄの電圧Ｖｄは、コイルａ，ｅの電圧Ｖｄに対して周波数が２倍になっていることが分かる。また、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは、発振対象とされていないため、電圧が発生していないことが分かる。
【０１１９】
本実施の形態による電力電送システムによれば、実施の形態１の効果に加えて、発振対象となる複数の送電コイルＬ１に流す電流の周波数を変えるといった簡便な制御により、受電装置２を確実に充電することが可能となり、省電力化を図ることができる。
【０１２０】
（実施の形態４）
実施の形態４による非接触電力伝送システムは、実施の形態１の非接触電力伝送システムにおいて、特定した複数の送電コイルに流す電流の大きさを変えることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜３と同一のものは説明を省略する。
【０１２１】
本実施の形態では、図２に示す判定部１１０は、特定した複数の送電コイルに流す電流の大きさを変えるためにスイッチング電圧のデューティー比を変える前に、まず、コイルａ〜ｉに等しい電流を流し、コイルＡの載置位置を特定する。
【０１２２】
また、発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルＬ１を特定し、特定した複数の送電コイルＬ１に大きさの比が１：ｍの異なる電流が流れるように、特定した送電コイルＬ１に対応するスイッチング素子ＦＥＴにデューティー比が異なるスイッチング電圧を出力する。本実施の形態では、ｍとして例えば２を採用する。
【０１２３】
図１２は、図１（ａ）に示すように、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの真上にコイルＡが載置された場合に、発振制御部１２０が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。図１３は、図１２に示すスイッチング電圧が出力された場合におけるコイルａ〜ｉのそれぞれに流れる電流を示す波形図である。
【０１２４】
図１４は、図１２に示すスイッチング電圧が出力された場合において、グラウンドを基準としたときの電圧Ｖｄの波形図である。なお、図１２において、縦軸はスイッチング電圧を示し、横軸は時間を示している。図１３において、縦軸は電流を示し、横軸は時間を示している。図１４において、縦軸は電圧Ｖｄを示し、横軸は時間を示している。
【０１２５】
図１（ａ）の場合、発振制御部１２０は、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅを発振対象の送電コイルＬ１として特定している。そのため、発振制御部１２０は、図１２に示すように、コイルａのスイッチング電圧のデューティー比に対して、コイルａの下側に隣接するコイルｂのスイッチング電圧のデューティー比と、コイルａの右側に隣接するコイルｄのスイッチング電圧のデューティー比とを２倍に設定している。
【０１２６】
なお、発振制御部１２０は、コイルａの右斜め下側に隣接するコイルｅに対応するスイッチング電圧のデューティー比は、コイルａのスイッチング電圧のデューティー比と同じにしている。
【０１２７】
つまり、発振制御部１２０は、デューティー比がｄ１（％）のスイッチング電圧を第１のスイッチング電圧とし、デューティー比が２・ｄ１（％）のスイッチング電圧を第２のスイッチング電圧とすると、発振対象となる複数の送電コイルＬ１において、第１のスイッチング電圧によって発振される送電コイルＬ１と第２のスイッチング電圧によって発振される送電コイルＬ１とが市松模様状に配列されるように、スイッチング電圧を出力している。
【０１２８】
よって、図１３に示すように、コイルｂ，ｄに流れる電流は、コイルａ，ｅに流れる電流に対して大きさが２倍になっていることが分かる。また、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは、発振対象とされていないため、電流が流れていないことが分かる。
【０１２９】
また、図１４に示すように、コイルｂ、ｄの電圧Ｖｄは、コイルａ，ｅの電圧Ｖｄに対して大きさが２倍になっていることが分かる。また、コイルｃ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉは、発振対象とされていないため、電圧が発生していないことが分かる。
【０１３０】
本実施の形態による電力電送システムによれば、実施の形態１の効果に加えて、発振対象となる複数の送電コイルＬ１に流す電流の周波数を変えるといった簡便な制御により、受電装置２を確実に充電することが可能となり、省電力化を図ることができる。
【０１３１】
なお、上記説明では、スイッチング電圧のデューティー比を変えることで、送電コイルＬ１に流れる電流の大きさを変えるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１の電流と、第１の電流に対して大きさが２倍の第２の電流とを送電コイルＬ１に流す電流とすると、第１の電流によって発振される送電コイルＬ１と、第２の電流によって発振される送電コイルＬ１とが市松模様状に配列されるように、各電流供給用回路１１の回路定数を設定するようにしてもよい。
【０１３２】
（実施の形態５）
実施の形態５による非接触電力伝送システムは、実施の形態１の非接触電力伝送システムにおいて、発振対象以外の送電コイルＬ１の送電コイルＬ１を間欠発振させることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜４と同一のものは説明を省略する。
【０１３３】
本実施の形態においては、図２に示す発振制御部１２０は、実施の形態１と同様にして、発振対象の送電コイルＬ１を特定する。そして、発振制御部１２０は、発振対象以外の送電コイルＬ１が間欠発振されるように、発振対象以外の送電コイルＬ１に対応するスイッチング素子ＦＥＴにスイッチング電圧を出力する。
【０１３４】
ここで、本実施の形態では、発振対象以外の送電コイルＬ１を例えば１秒間に１ｍｓだけ間欠発振させる。したがって、発振制御部１２０は、発振対象以外の送電コイルＬ１に対応するスイッチング素子ＦＥＴに例えば１秒間に１ｍｓの期間だけ、発振対象の送電コイルＬ１のスイッチング電圧と同じ電圧を出力すればよい。
【０１３５】
発振対象以外の送電コイルＬ１の発振を完全に停止させると、載置部ＰＬに別の受電装置２が載置されても、発振対象以外の送電コイルＬ１に対応する電圧Ｖｄが変化しないため、検知部１１２はこの受電装置２が載置されたことを検知することができなくなる。
【０１３６】
そこで、本実施の形態においては、送電コイルＬ１を間欠発振させることで、別の受電装置２が載置されたことの検知を可能としている。
【０１３７】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６による非接触電力伝送システムは、各送電コイルＬ１の電圧に応じて各送電コイルＬ１に重み付け値を設定し、載置位置を判定することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜５と同一のものは説明を省く。
【０１３８】
本実施の形態において、図２に示す判定部１１０は、ある送電コイルＬ１に対応する電圧Ｖｄが小さくなるにつれて、この送電コイルＬ１に大きな重み付け値を設定し、重み付け値が所定の値より大きい場合は、この送電コイルＬ１の真上には受電装置２が載置されていると判定し、重み付け値が所定の値より小さい場合は、この送電コイルＬ１の真上には受電装置２が載置されていないと判定する。
【０１３９】
図１８は、電圧Ｖｄと重み付け値との関係を示した電圧Ｖｄの波形図である。図１８に示すように、判定部１１０は、ある送電コイルＬ１に対応する電圧Ｖｄの振幅の大きさに応じて予め定められた重み付け値を、この送電コイルＬ１の重み付け値として設定する。
【０１４０】
ここで、判定部１１０は、例えば、予め想定される電圧Ｖｄの振幅の大きさの最大値Ｖｍａｘに対する重み付け値を０とし、想定される電圧Ｖｄの振幅の大きさの最小値Ｖｍｉｎに対する重み付け値を１とし、検知部１１２により検知された電圧Ｖｄの振幅の大きさを線形補間することで、この電圧Ｖｄに対する重み付け値を求めればよい。
【０１４１】
図１８においては、左から１番目の電圧Ｖｄは、振幅の大きさが最小値Ｖｍｉｎに該当しているため、この電圧Ｖｄに対応する送電コイルＬ１には、最大の重み付け値である１が設定さる。また、左から２番目の電圧Ｖｄは、振幅の大きさがＶｍａｘから、（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）×（２／３）だけ低くなっているため、線形補間によりこの電圧Ｖｄに対応する送電コイルＬ１には、１×２／３＝０．６７の重み付け値が設定される。また、左から３番目の電圧Ｖｄは、振幅の大きさがＶｍａｘから、（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）×（１／３）だけ低くなっているため、この電圧Ｖｄに対応する送電コイルＬ１には、１×１／３＝０．３３の重み付け値が設定される。また、左から４番目の電圧Ｖｄは、振幅の大きさが最大値Ｖｍａｘに該当しているため、この電圧Ｖｄに対応する送電コイルＬ１には、最小の重み付け値である０が設定される。
【０１４２】
そして、判定部１１０は、重み付け値が例えば０．１以下の送電コイルＬ１については、この送電コイルＬ１の真上の載置部ＰＬは載置位置でないと判定し、重み付け値が０．１より大きい送電コイルＬ１については、この送電コイルＬ１の真上の載置部ＰＬは載置位置であると判定する。
【０１４３】
このように、本実施の形態による非接触電力伝送システムによれば、送電コイルＬ１は、受電コイルＬ２との距離が近づくにつれて電圧が低くなるため、各送電コイルＬ１の電圧を基に、各送電コイルＬ１に重み付け値を設定することで、設定した重み付け値の大きさから、各送電コイルＬ１の真上に受電装置２が載置されているか否かを判定することができ、大きな重み付け値が設定された連続する送電コイルＬ１の数からどの程度の大きさの受電装置２が載置されているかを判定することができる。
【０１４４】
また、大きな重み付け値が設定された連続する送電コイルＬ１の群が複数存在する場合、載置部ＰＬに複数の受電装置２が載置されていると判定することができる。
【０１４５】
（実施の形態７）
実施の形態７による非接触電力伝送システムは、各送電コイルＬ１に磁気結合された帰還コイルＬ３の電圧を基に、各送電コイルＬ１のインダクタンスを検知することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜６と同一のものは説明を省略する。
【０１４６】
図１９は、本発明の実施の形態７における１つの電流供給用回路１１とマイコン１００とを示した回路図である。図１９に示すように、検知部１１２は、帰還コイルＬ３、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ２、及びコンデンサＣ２を備えている。
【０１４７】
帰還コイルＬ３は、一端がダイオードＤ１を介して抵抗Ｒ２に接続され、他端が接地され、送電コイルＬ１と磁気結合している。ダイオードＤ１は、ダイオードＤ１から帰還コイルＬ３を介してグラウンド側に電流が流れることを防止する。
【０１４８】
これにより、マイコン１００には、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ２との接続点の電圧Ｖｅが入力されるが、送電コイルＬ１の電圧が変化すると、その変化に応じて帰還コイルＬ３の電圧も変化し、その変化に応じて電圧Ｖｅも変化する。よって、判定部１１０は、電圧Ｖｅを用いて、各電圧Ｖｅに対応する送電コイルＬ１の真上の載置部ＰＬが載置位置であるか否かを判定することができる。
【０１４９】
このように、本実施の形態による非接触電力伝送システムによれば、各送電コイルＬ１に磁気結合された複数の帰還コイルＬ３を設けているため、帰還コイルＬ３と送電コイルＬ１との巻き数を調節することで、帰還コイルＬ３の電圧を小さくすることが可能となる。
【０１５０】
例えば、送電装置１がＡＣ１００Ｖの商用電源に接続されて駆動される場合、コンデンサＣ１からは例えばＤＣ１４０Ｖ程度の電圧が出力される。これにより、電圧Ｖｄも大きくなり、図２の構成では、検知部１１２を構成する回路素子として耐圧の大きいものを採用する必要がある。しかしながら、本実施の形態では、帰還コイルＬ３が設けられているため、検知部１１２を構成する回路素子であるダイオードＤ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２、及びコンデンサＣ２として、耐圧の低いものを採用することができ、コストの低減を図ることができる。
【０１５１】
（実施の形態８）
実施の形態８による非接触電力伝送システムは、送電コイルＬ１を正三角形状に配列したことを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜７と同一のものは説明を省く。また、電流供給用回路１１としては、図２又は図１９のものを採用すればよい。
【０１５２】
図２０は、本発明の実施の形態８における非接触電力伝送システムの送電コイルＬ１の配列図を示している。図２０に示すように、本実施の形態では、送電コイルＬ１は、中心ＣＴ１（図略）が正三角形状のメッシュＭｓの頂点Ｐｓに位置するように配列されている。
【０１５３】
メッシュＭｓは、３個の正三角形が上下に２段配列されている。以下、１段目の左から１〜３番目の正三角形をそれぞれ正三角形Ｔｒ１〜Ｔｒ３と称し、２段目の左から１〜３番目の正三角形をそれぞれ正三角形Ｔｒ４〜Ｔｒ６と称する。
【０１５４】
メッシュＭｓは１行目に３個の頂点Ｐｓが配列され、２行目に２個の頂点Ｐｓが配列され、３行目に３個の頂点Ｐｓが配列され、合計８個の頂点Ｐｓが配列されている。
【０１５５】
したがって、本実施の形態では、送電コイルＬ１は１，３行目に３個、２行目に２個配列され、合計８個の送電コイルＬ１が配列されている。図２０では、１行目の３個の送電コイルＬ１をコイルａ，ｄ，ｇと称し、２行目の２個の送電コイルＬ１をコイルｃ，ｆと称し、３行目の３個の送電コイルＬ１をコイルｂ，ｅ，ｈと称している。
【０１５６】
本実施の形態では図２、又は図１９に示す発振制御部１２０は、判定部１１０により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルＬ１が属する正三角形の各頂点Ｐｓに配列された３つの送電コイルＬ１に位相が１２０度ずれた３相の電流が流れるように、これら３つの送電コイルＬ１のそれぞれに対応するスイッチング素子ＦＥＴに、位相が１２０度ずれた３相のスイッチング電圧を出力する。
【０１５７】
図２０においては、コイルａ，ｃ，ｄの真上にコイルＡが載置されている。そのため、判定部１１０は、コイルａ，ｃ，ｄの真上の載置部ＰＬを受電装置２の載置位置として判定する。
【０１５８】
したがって、発振制御部１２０は、載置位置の下側の送電コイルＬ１であるコイルａ，ｃ，ｄが属する正三角形Ｔｒ１の頂点に配列されたコイルａ，ｃ，ｄに対応するスイッチング素子ＦＥＴに対して位相が１２０度ずれた３相のスイッチング電圧を出力する。
【０１５９】
なお、コイルｄが配列された頂点Ｐｓは、正三角形Ｔｒ１〜Ｔｒ３に属し、コイルｃが配列された頂点Ｐｓは、正三角形Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ５に属している。しかしながら、正三角形Ｔｒ１の全ての頂点Ｐｓに配列されたコイルａ，ｃ，ｄの真上に、受電装置２が載置されていると判定されているため、発振制御部１２０は、正三角形Ｔｒ１の頂点に配列されたコイルａ，ｃ，ｄを発振対象の送電コイルＬ１として特定する。
【０１６０】
図２１は、図２０に示すように、コイルａ，ｃ，ｄの真上にコイルＡが載置された場合に、発振制御部１２０が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。図２０の場合、発振制御部１２０は、コイルａ，ｃ，ｄを発振対象として特定している。そのため、発振制御部１２０は、図２１に示すように、コイルａのスイッチング電圧に対して、コイルａの右側に隣接するコイルｄのスイッチング電圧の位相を１２０度遅らせている。
【０１６１】
また、発振制御部１２０は、コイルｄのスイッチング電圧に対して、コイルｃのスイッチング電圧の位相を１２０度遅らせている。
【０１６２】
これにより、図２０に示す正三角形Ｔｒ１の重心付近にコイルＡが載置されたとしても、このコイルＡに磁束を鎖交させることができ、受電装置２に電力を伝送することができる。
【０１６３】
なお、上記説明では、正三角形の３つの頂点に配列されたコイルに位相が１２０度ずれた３相のスイッチング電圧を出力するようにしたが、これに限定されず、実施の形態３に示す周波数を変える手法を採用してもよいし、実施の形態４に示す電流の大きさを変える手法を採用してもよい。
【０１６４】
周波数を変える手法を採用する場合、正三角形の３つの頂点に配置された各送電コイルＬ１に周波数が１：ｍ：ｎの比で異なる電流を流すようにすればよい。また、電流の大きさを変える手法を採用する場合、正三角形の３つの頂点に配置された各送電コイルＬ１に大きさが１：ｍ：ｎの比で異なる電流を流すようにすればよい。ここで、ｍ、ｎとしては、例えば１以外の数（例えば２以上の整数）を採用すればよい。
【０１６５】
図２２は、図２０に示すように、コイルａ，ｃ，ｄの真上にコイルＡが載置された場合において、周波数を変える手法を採用した場合に、発振制御部１２０が出力するスイッチング電圧を示す波形図である。
【０１６６】
図２２に示すように、コイルａ、ｃ、ｄは、それぞれ、周波数が１：ｍ：ｎの比のスイッチング電圧により駆動されている。これにより、コイルａ、ｃ、ｄには、周波数がずれた電流が流れ、各正三角形の重心での磁束密度を均一にすることができる。
【０１６７】
（実施の形態９）
実施の形態９による非接触電力伝送システムは、各送電コイルＬ１は、中心がずれるように層状に配列されていることを特徴とする。図２３は、本発明の実施の形態９による送電コイルＬ１の配列図を示している。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜８と同一のものは説明を省く。
【０１６８】
図２３に示すように、送電コイルＬ１は、３枚のシートＳ１〜Ｓ３に配列されている。シートＳ１〜Ｓ３は、それぞれ、送電コイルＬ１がＭ行×Ｎ列（図２３では３行×４列）で配列されたコイルシートにより構成されている。
【０１６９】
なお、シートＳ１〜Ｓ３のそれぞれにおいて、送電コイルＬ１の縦方向及び横方向の配列ピッチは等しい。
【０１７０】
そして、シートＳ１〜Ｓ３は、送電コイルＬ１の中心がずれるようにして積層されている。図２３においては、シートＳ１の送電コイルＬ１の中心ＣＴ１は、シートＳ３の送電コイルＬ１の中心ＣＴ３に対して下側にａずらされ、シートＳ２の送電コイルＬ１の中心ＣＴ２は、シートＳ３の送電コイルＬ１の中心ＣＴ３に対して左側にａずらされている。
【０１７１】
なお、図２３のシートＳ１〜Ｓ３のずらしパターンは一例であり、他のずらしパターンを採用してもよい。
【０１７２】
このように、送電コイルＬ１の中心がずれるようにシートＳ１〜Ｓ３が積層されているため、発振対象の送電コイルＬ１の真上であれば、磁束同士が打ち消し合ってコイルＡに鎖交する磁束が０となる位置が発生することをより確実に防止することができる。よって、載置部ＰＬどの位置にコイルＡを載置しても、コイルＡに磁束を鎖交させることが可能となる。したがって、省電力化を図りつつ、受電装置２に確実に電力を伝送することが可能となる。
【０１７３】
（実施の形態１０）
実施の形態１０による非接触電力電送システムは、載置部ＰＬに受電装置２が載置されていない場合、全ての送電コイルＬ１を間欠発振させることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜９と同一のものは説明を省く。また、電流供給用回路１１の構成としては、図２及び図１９のいずれを採用してもよい。
【０１７４】
本実施の形態において、図２又は図１９に示す発振制御部１２０は、判定部１１０が全ての送電コイルＬ１の真上に受電装置２が載置されていないと判定した場合、全ての送電コイルＬ１が間欠発振するようにスイッチング電圧を出力する。ここで、発振制御部１２０は、実施の形態５において、間欠発振させるために出力されるスイッチング電圧と同一のスイッチング電圧を各スイッチング素子ＦＥＴに出力することで、送電コイルＬ１を間欠発振させればよい。
【０１７５】
こうすることで、載置部ＰＬに受電装置２が全く載置されていない状態において、新たに受電装置２が載置されると、検知部１１２は、新たに受電装置２が載置されたことを検知することができる。
【０１７６】
このように、本実施の形態による非接触電力伝送システムによれば、載置部ＰＬに受電装置２が載置されていない場合、各送電コイルＬ１が間欠発振されるため、待機電力の低減を図ると同時に、受電装置２の載置の有無を検知することができる。
【０１７７】
（実施の形態１１）
実施の形態１１による非接触電力電送システムは、送電コイルＬ１のサイズを受電コイルＬ２のサイズよりも大きくした（送電コイルＬ１のサイズ＞受電コイルＬ２のサイズ）ことを特徴とする。受電コイルＬ２のサイズを送電コイルＬ１のサイズの数倍程度の大きさにして、受電コイルＬ２のサイズを送電コイルＬ１のサイズよりも大きくするすると（受電コイルＬ２＞送電コイルＬ１）、受電コイルＬ２は複数の送電コイルＬ１の真上に位置することが可能となり、受電コイルＬ２に鎖交する磁束が０になることを防止することができる。
【０１７８】
しかしながら、受電装置２として、例えば電動歯ブラシのような比較的小型の装置を採用した場合、受電コイルＬ２の直径は１０ｍｍ程度となり、受電コイルＬ２のサイズを送電コイルＬ１のサイズよりも大きくすると、送電コイルＬ１の直径を５ｍｍ程度にする必要がある。
【０１７９】
しかしながら、送電装置１及び受電装置２のハウジングによるギャップは３ｍｍ〜４ｍｍ程度存在するため、送電コイルＬ１の直径５ｍｍ程度にすると、３ｍｍ〜４ｍｍ先に載置された受電コイルＬ２に対して、鎖交する磁束を生成することができなくなる虞がある。よって、送電コイルＬ１のサイズを受電コイルＬ２のサイズより大きくすることで、受電装置２として小型の装置を採用した場合であっても、受電コイルＬ２に磁束を鎖交させることが可能となり、受電装置２に電力を電送することができる。
【０１８０】
但し、送電コイルＬ１のサイズを受電コイルＬ２のサイズよりも大きくすると、図１６に示したように、受電コイルＬ２に鎖交する磁束が０となる位置が発生するが、実施の形態１等で説明したように、発振対象となる複数の送電コイルＬ１に流れる電流の位相をずらすことで、図１７に示すように、受電コイルＬ２の載置位置によらず、受電コイルＬ２に磁束を鎖交させることができる。
【０１８１】
よって、受電装置２として電動歯ブラシのような小型の装置を採用したとしても、受電装置２の載置位置によらず電力を電送することが可能となる。
【０１８２】
（実施の形態１２）
実施の形態１２の非接触電力電送システムは、実施の形態１〜１１のいずれかの非接触電力システムにおいて、二次電池ＢＴを定電流充電することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜１１と同一のものは説明を省く。図２４は、本発明の実施の形態１２による受電装置２の回路図を示している。図２４に示すように、受電装置２は、受電コイルＬ２、整流回路２１、コンデンサＣ４、スイッチング素子ＦＥＴ１、抵抗Ｒ１０、及び制御部２２を備えている。
【０１８３】
整流回路２１は、コンデンサＣ４の一端にアノードが接続されたダイオードＤ２と、一端がダイオードＤ２のカソードに接続され、他端が二次電池ＢＴの負極に接続されたコンデンサＣ５とを備えている。ダイオードＤ２の機能は、図３のものと同一であるため、説明を省く。コンデンサＣ５は、平滑用のコンデンサである。
【０１８４】
コンデンサＣ４は、受電コイルＬ２に並列接続され、送電装置１からの電力をより多く受電するために設けられた整合用のコンデンサである。
【０１８５】
スイッチング素子ＦＥＴ１は、ドレインがダイオードＤ２のカソードに接続され、ソースが抵抗Ｒ１０を介して二次電池ＢＴの正極に接続された例えばｎチャネル電解効果型トランジスタにより構成され、制御部２２から出力されるＰＷＭ信号に従って、オン・オフする。
【０１８６】
制御部２２は、抵抗Ｒ１０に流れる電流を検出し、この電流が一定になるようにスイッチング素子ＦＥＴ１のゲートにＰＷＭ信号を出力し、スイッチング素子ＦＥＴ１をＰＷＭ制御する。
【０１８７】
図２５（ａ）は、隣接する３個の送電コイルＬ１を示し、図２５（ｂ）は、図２５（ａ）に示す３個の送電コイルＬ１の磁束密度の分布を示したグラフである。なお、図２５（ｂ）において、縦軸は磁束密度を示し、横軸は図２５（ａ）に示す３個の送電コイルＬ１の中心ＣＴを結ぶ直線上の各位置を示している。
【０１８８】
図２５（ｂ）に示すように、磁束密度は、中心ＣＴで山となり、隣接する中心ＣＴを繋ぐ線分の中点で谷となるように、鋸状に変化していることが分かる。
【０１８９】
したがって、制御部２２は、受電コイルＬ２が中心ＣＴの真上に載置された場合は、磁束密度が大きく、多くの電力が供給されるため、ＰＷＭ信号のデューティー比を小さくしてスイッチング素子ＦＥＴ１のオン期間を短くする。一方、制御部２２は、受電コイルＬ２が隣接する中心ＣＴの中点の真上に載置された場合は、磁束密度が小さく、供給される電力が少なくなるため、ＰＷＭ信号のデューティー比を大きくして、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン期間を長くする。これにより、二次電池ＢＴには平均すると一定の電流が供給されることになり、二次電池ＢＴは、定電流充電されることになる。
【０１９０】
（実施の形態１３）
実施の形態１３による非接触電力電送システムは、載置部ＰＬに載置された受電装置２の大きさに応じて受電装置２に伝送する電力を変更することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態１〜１２と同一のものは説明を省略する。また、電流供給用回路１１としては、図２及び図１９のいずれのものを採用してもよい。
【０１９１】
本実施の形態において、図２及び図１９に示す判定部１１０は、実施の形態３と同様にして、線形補間によって送電コイルＬ１に重み付け値を設定する。そして、判定部１１０は、重み付け値の分布から何台の受電装置２が載置されているかを特定する。
【０１９２】
図２６は、載置部ＰＬに２台の受電装置２が載置された場合の送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とを示している。図２６においては、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅに１台目の受電装置２の受電コイルＬ２であるコイルＡが載置され、コイルｈ，ｉ，ｋ，ｌに２台目の受電装置２の受電コイルＬ２であるコイルＢが載置されているとする。
【０１９３】
この場合、判定部１１０は、各送電コイルＬ１に対応する電圧Ｖｅを線形補間することで、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅ及びコイルｈ，ｉ，ｋ，ｌに対して、それぞれ以下のように重み付け値を設定したとする。
ａ：０．４，ｂ：０．２，ｄ：０．３，ｅ：０．１
ｈ：０．３，ｉ：０．４，ｋ：０．５，ｌ：０．７
すると、判定部１１０は、重み付け値の分布がコイルａ，ｂ，ｄ，ｅで１纏まりとなっているため、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅを１群の送電コイルＬ１と判定し、コイルｈ，ｉ，ｋ，ｌで１纏まりとなっているため、コイルｈ，ｉ，ｋ，ｌを１群の送電コイルＬ１と判定する。
【０１９４】
次に、判定部１１０は、各群の送電コイルＬ１の重み付け値の合計値を算出し、この合計値を各群の中で重み付け値が最大である送電コイルＬ１の重み付け値として算出する。
【０１９５】
図２６の場合、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅの１群において、重み付け値の合計値は、０．４＋０．２＋０．３＋０．１＝１．０であり、コイルａの重み付け値が最大であるため、判定部１１０は、コイルａの重み付け値として１．０を付与する。また、コイルｈ，ｉ，ｋ，ｌの１群において、重み付け値の合計値は、０．３＋０．４＋０．５＋０．７＝１．９であり、コイルｌの重み付け値が最大であるため、判定部１１０は、コイルｌの重み付け値として１．９を付与する。
【０１９６】
そして、判定部１１０は、ある群において、重み付け値が最大の送電コイルＬ１に対して付与された重み付け値が予め定められた閾値より大きい場合、この送電コイルＬ１の真上には大きな受電装置２が載置されていると判定する。一方、判定部１１０は、ある群において、重み付け値が最大の送電コイルＬ１に対して付与された重み付け値が予め定められた閾値より小さい場合、この送電コイルＬ１の真上には小さな受電装置２が載置されていると判定する。
【０１９７】
図２６の場合、閾値を１．５とすると、コイルａに付与された重み付け値は１．０であり、閾値よりも小さいため、コイルａの真上には小さな受電装置２が載置されていると判定される。一方、コイルｌに付与された重み付け値は１．９であり、閾値より大きいため、コイルｌの真上には大きな受電装置２が載置されていると判定される。
【０１９８】
発振制御部１２０は、判定部１１０により重み付け値が付与された送電コイルＬ１と、その送電コイルＬ１に隣接する送電コイルＬ１のうち、重み付け値がその送電コイルＬ１の次に大きい送電コイルＬ１とを発振対象の送電コイルＬ１として特定する。
【０１９９】
図２６においては、コイルａ，ｂ，ｄ，ｅのうち、コイルａの重み付け値が最大であり次に重み付け値が大きい送電コイルＬ１はコイルｄであるため、コイルａ，ｄが発振対象の送電コイルＬ１として特定される。また、コイルｈ，ｉ，ｋ，ｌのうち、コイルｌの重み付け値が最大であり次に重み付け値が大きい送電コイルＬ１はコイルｋであるため、コイルｌ，ｋが発振対象の送電コイルＬ１として特定される。
【０２００】
そして、発振制御部１２０は、発振対象の送電コイルＬ１として群ごとに特定した隣接する２つの送電コイルＬ１に流れる電流の位相が９０度ずれるように、スイッチング電圧を出力する。
【０２０１】
この場合、発振制御部１２０は、大きな受電装置２が載置されている隣接する２つの送電コイルＬ１に対しては、小さな受電装置２が載置されている隣接する２つの送電コイルＬ１よりも多くの電流が流れるようにスイッチング電圧を出力すればよい。
【０２０２】
具体的には、発振制御部１２０は、大きな受電装置２が載置されている隣接する２つの送電コイルＬ１におけるスイッチング電圧のデューティー比を、小さな受電装置２が載置されている隣接する２つの送電コイルＬ１におけるスイッチング電圧のデューティー比よりも大きくすればよい。
【０２０３】
図２６の場合、発振制御部１２０は、コイルａ，ｄに対して位相が９０度ずれた電流が流れるようにスイッチング電圧を出力する。また、発振制御部１２０は、コイルｌ，ｋに対して位相が９０度遅れた電流が流れるようにスイッチング電圧を出力する。
【０２０４】
そして、発振制御部１２０は、コイルａ，ｄには小さな受電装置２が載置され、コイルｌ，ｋには大きな受電装置２が載置されているため、コイルａ，ｄに対するスイッチング電圧のデューティー比をコイルｌ，ｋに対するスイッチング電圧のデューティー比よりも小さくすればよい。
【０２０５】
図２７は、本発明の実施の形態１３における非接触電力伝送システムの動作を示すフローチャートである。まず、電源がオンされると（ステップＳＴ１）、マイコン１００から間欠的にスイッチング電圧が出力され、各送電コイルＬ１が間欠発振する（ステップＳＴ２）。
【０２０６】
次に、判定部１１０は、受電装置２が載置されたことを検出すると（ステップＳＴ３）、各送電コイルＬ１に重み付け値を設定し（ステップＳＴ４）、１群の送電コイルＬ１ごとに重み付け値の合計値を算出する（ステップＳＴ５）。
【０２０７】
次に、判定部１１０は、１群の送電コイルＬ１ごとに、重み付け値が最大の送電コイルＬ１を特定し、重み付け値の合計値を用いて、その送電コイルＬ１の真上に大きな受電装置２が載置されているか、小さな受電装置２が載置されているかを判定する（ステップＳＴ６）。
【０２０８】
次に、発振制御部１２０は、各群において重み付け値が最大の送電コイルＬ１と、その送電コイルＬ１に隣接する送電コイルＬ１のうち、重み付け値がその送電コイルＬ１の次に大きい送電コイルＬ１との２つの送電コイルＬ１とを発振対象の送電コイルＬ１として特定し、これらの送電コイルＬ１を位相を９０度ずらして発振させ、発振対象以外の送電コイルＬ１は間欠発振させる（ステップＳＴ７）。そして、処理がステップＳＴ３に戻される。
【０２０９】
このように本実施の形態による非接触電力伝送システムによれば、大きな受電装置２には多くの電力を伝送し、小さな受電装置２にはそれよりも少ない電力を伝送することができ、受電装置２に効率よく電力を伝送することができる。
【０２１０】
更に、複数の受電装置２が載置されている場合であっても、各受電装置２の大きさに応じた適切な電力を各受電装置２に電送することができる。
【符号の説明】
【０２１１】
１  送電装置
１０  電流供給用回路ブロック
１１  電流供給用回路
１１１  発振部
１１２  検知部
１００  マイコン
１１０  判定部
１２０  発振制御部
２  受電装置
２１  整流回路
２２  制御部
ａ〜ｉ  コイル
Ｃ３  共振コンデンサ
ＦＥＴ，ＦＥＴ１  スイッチング素子
Ｌ１  送電コイル
Ｌ２  受電コイル
Ｌ３  帰還コイル
Ｍｓ  メッシュ
ＰＬ  載置部
Ｐｓ  頂点
Ｖ１  電源部
【図１】
2010200594.tif 000003
【図２】
2010200594.tif 000004
【図３】
2010200594.tif 000005
【図４】
2010200594.tif 000006
【図５】
2010200594.tif 000007
【図６】
2010200594.tif 000008
【図７】
2010200594.tif 000009
【図８】
2010200594.tif 000010
【図９】
2010200594.tif 000011
【図１０】
2010200594.tif 000012
【図１１】
2010200594.tif 000013
【図１２】
2010200594.tif 000014
【図１３】
2010200594.tif 000015
【図１４】
2010200594.tif 000016
【図１５】
2010200594.tif 000017
【図１６】
2010200594.tif 000018
【図１７】
2010200594.tif 000019
【図１８】
2010200594.tif 000020
【図１９】
2010200594.tif 000021
【図２０】
2010200594.tif 000022
【図２１】
2010200594.tif 000023
【図２２】
2010200594.tif 000024
【図２３】
2010200594.tif 000025
【図２４】
2010200594.tif 000026
【図２５】
2010200594.tif 000027
【図２６】
2010200594.tif 000028
【図２７】
2010200594.tif 000029