(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電装置と、
上記給電装置から送電された電力を含む送信信号を、磁界共鳴関係をもって受電する受電装置と、を有し、
上記給電装置は、
給電すべき電力を生成する電力生成部と、
上記電力生成部で生成される電力が給電される給電素子と、
上記給電素子により電磁誘導により結合する少なくとも一つの共振素子と、を含み、
上記受電装置は、
磁界共鳴関係をもって上記給電装置から送電された電力を受電する共振素子と、
共振素子との電磁誘導により結合して受電した電力が給電される給電素子と、を含み、
上記給電装置は、
多段に配置され、互いに磁界共鳴関係をもって結合する複数の共振素子を有し、
上記複数の共振素子の一つは、
上記給電素子により電磁誘導により結合し、他の共振素子と磁界共鳴関係をもって結合し、
他の共振素子は、
中間段の共振器として機能し、
上記受電装置は、
多段に配置され、互いに磁界共鳴関係をもって結合する複数の共振素子を有し、
上記複数の共振素子は、
中間段の共振器としての一つの共振素子が上記給電装置側の上記他の共振素子と自己共振周波数がほぼ一致したときに磁界共鳴関係となって送電された電力を受電し、他の共振素子と磁界共鳴関係をもって結合し、
他の共振素子が上記給電素子と電磁誘導によって結合する
ワイヤレス給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触（ワイヤレス）で電力の供給、受信を行う非接触給電方式の給電装置、受電装置、およびワイヤレス給電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス（無線）で電力の供給を行う方式として電磁誘導方式が知られている。
また、近年、電磁共鳴現象を利用した磁界共鳴方式と呼ばれる方式を用いたワイヤレス給電、および充電システムが注目されている。
【０００３】
現在、既に広く用いられている電磁誘導方式の非接触給電方式は、給電元と給電先（受電側）とで磁束を共有する必要があり、効率良く電力を送るには給電元と給電先とを極近接して配置する必要があり、結合の軸合わせも重要である。
【０００４】
一方、電磁共鳴現象を用いた非接触給電方式は、電磁共鳴現象という原理から、電磁誘導方式よりも距離を離して電力伝送することができ、かつ、多少軸合わせが悪くても伝送効率があまり落ちないという利点がある。
なお、電磁共鳴現象には磁界共鳴方式の他に電界共鳴方式がある。
【０００５】
たとえば特許文献１には、磁界共鳴方式を採用したワイヤレス給電システムが開示されている。
【０００６】
この特許文献１に開示される技術では、給電回路と接続された給電コイルから、電磁誘導により共振コイル（共鳴コイルともいう）に電力が伝達される構成を有し、周波数の調整が共振コイルに接続されたキャパシタおよび抵抗によって行われる。
【０００７】
近年、磁界の共振現象を利用した磁界共鳴方式を採用して２ｍ離れて６０Ｗの電力伝送を実現した無線電力伝送技術が報告されている。
また、磁界共鳴方式を採用して、６０Ｗの電力を伝送し、５０ｃｍ離れた電子機器を駆動する高効率な「ワイヤレス給電システム」の開発が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８５９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、磁界共鳴型ワイヤレス給電（電力伝送）システムは磁界により電力を伝送する点においては電磁誘導と同様であるが、磁界共鳴型では共鳴現象を利用することで電磁誘導型と比較して凡そ十倍程度の伝送距離が得られる。
【００１０】
しかし、そのような性能を得るには優れた共振器、すなわち高いＱ値を持った共振器が必要となる。
Ｑ値が高いと言うことはシャープな周波数特性を持つことを意味し、帯域幅とはトレードオフの関係となる。そして狭い帯域幅は以下のような欠点に繋がる。
【００１１】
１）搬送波の周波数がずれると伝送効率が著しく低下する。
２）周囲環境の変化や温度変化により共振器の共振周波数がずれると伝送効率が著しく低下する。
３）共振点以外の周波数では電力が伝送できない。
予め設定した共振周波数以外で電力を伝送するには共振周波数を変更する必要がある。よって何らかの定数の設定変更が必要となる。
その結果、機構的に複雑になり、共振器のＱ値の低下など電気的特性の劣化に繋がる。
４）電力伝送用の搬送波に変調を掛けてデータを重畳することも可能である。この場合、ノイズ耐性の高い位相変調・周波数変調ではデータの転送レートと占有帯域幅は比例関係にあるので、伝送帯域幅が狭いと高速なデータ伝送を行うことは困難となる。
【００１２】
以上のように、磁界共鳴型電力伝送システムは基本的にふたつの共振器を持ち、条件によっては単独の共振器の周波数特性と比較して広い帯域幅が得られるが、磁界共鳴型の本質として各共振器は高いＱ値を持つ必要があり、より広い帯域幅が望まれる。
【００１３】
本発明は、磁界共鳴型においてより広帯域な周波数特性を得ることが可能な給電装置、受電装置、およびワイヤレス給電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の観点の給電装置は、給電すべき電力を生成する電力生成部と、上記電力生成部で生成される電力が給電される給電素子と、多段に配置され、互いに磁界共鳴関係をもって結合する複数の共振素子と、を有し、上記複数の共振素子の一つは、上記給電素子により電磁誘導により結合する。
【００１５】
本発明の第２の観点の受電装置は、多段に配置され、互いに磁界共鳴関係をもって結合する複数の共振素子と、上記共振素子との電磁誘導により結合して受電した電力が給電される給電素子と、を有し、上記複数の共振素子は、ひとつの共振素子が磁界共鳴関係をもって送電された電力を受電し、他の共振素子が上記給電素子と電磁誘導によって結合する。
【００１６】
本発明の第３の観点のワイヤレス給電システムは、給電装置と、上記給電装置から送電された電力を含む送信信号を、磁界共鳴関係をもって受電する受電装置と、を有し、上記給電装置は、給電すべき電力を生成する電力生成部と、上記電力生成部で生成される電力が給電される給電素子と、上記給電素子により電磁誘導により結合する少なくとも一つの共振素子と、を含み、上記受電装置は、磁界共鳴関係をもって上記給電装置から送電された電力を受電する共振素子と、共振素子との電磁誘導により結合して受電した電力が給電される給電素子と、を含み、上記給電装置は、多段に配置され、互いに磁界共鳴関係をもって結合する複数の共振素子を有し、上記複数の共振素子の一つは、上記給電素子により電磁誘導により結合し、他の共振素子と磁界共鳴関係をもって結合し、他の共振素子は、中間段の共振器として機能し、上記受電装置は、多段に配置され、互いに磁界共鳴関係をもって結合する複数の共振素子を有し、上記複数の共振素子は、中間段の共振器としての一つの共振素子が上記給電装置の上記他の共振素子と自己共振周波数がほぼ一致したときに磁界共鳴関係となって送電された電力を受電し、他の共振素子と磁界共鳴関係をもって結合し、他の共振素子が上記給電素子と電磁誘導によって結合する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、磁界共鳴型においてより広帯域な周波数特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るワイヤレス給電システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本第１の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価ブロックを示す図である。
【図３】本第１の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価回路を示す図である。
【図４】図３の回路において結合度を含む回路の定数を適切に設計した場合の周波数特性のシミュレーション結果の値を示す図である。
【図５】図３の回路において結合度を含む回路の定数を適切に設計した場合の周波数特性の実測値を示す図である。
【図６】は、本発明の第２の実施形態に係るワイヤレス給電システムの構成例を示すブロック図である。
【図７】は、本発明の第３の実施形態に係るワイヤレス給電システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】本第３の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価ブロックを示す図である。
【図９】本第３の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（ワイヤレス給電システムの第１の構成例）
２．第２の実施形態（ワイヤレス給電システムの第２の構成例）
３．第３の実施形態（ワイヤレス給電システムの第３の構成例）
【００２０】
＜１．第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るワイヤレス給電システムの構成例を示すブロック図である。
【００２１】
本ワイヤレス給電システム１０は、給電装置２０および受電装置３０を有する。
【００２２】
給電装置２０は、送電コイル部２１、および発振器ＯＳＣを含む高周波電力生成部２２を含んで構成されている。
【００２３】
送電コイル部２１は、給電素子としての給電コイル２１１、および多段結合する共振素子としての複数の共振コイル２１２−１，２１２−２を有する。
なお、本第１の実施形態においては、多段結合する共振コイル数は２段としているが、さらに多段に構成することも可能である。
共振コイルは共鳴コイルとも呼ぶが、本実施形態においては共振コイルと呼ぶこととする。
【００２４】
給電コイル２１１は、たとえば交流（ＡＣ）電流が給電されるループコイルにより形成される。
共振コイル２１２−１は、共振器ＴＸ１として機能し、給電コイル２１１と電磁誘導により結合する空芯コイルにより形成され、給電コイル２１１により給電されたＡＣ電力をワイヤレスで効率良く伝送する。
なお、給電側において、給電コイル２１１と共振コイル２１２−１とは電磁誘導により強く結合している。
共振コイル２１２−１と共振コイル２１２−２とは、磁界共鳴関係をもって結合可能であり、共振コイル２１２−２は中間段の共振器ＭＸ１として機能する。
共振コイル２１２−２は、共振コイル２１２−１と同様に空芯コイルにより形成され、受電装置３０の共振コイル３１２と自己共振周波数がほぼ一致したときに磁界共鳴関係となり電力を効率良く伝送する。
【００２５】
高周波電力生成部２２は、ワイヤレス電力伝送のための高周波電力（ＡＣ電力）を発生する。
高周波電力生成部２２で発生された高周波電力は、送電コイル部２１の給電コイル２１１に給電（印加）される。
【００２６】
受電装置３０は、受電コイル部３１、整流回路３２、および受電した電力の供給先である負荷３３を含んで構成されている。
【００２７】
受電コイル部３１は、給電素子としての給電コイル３１１、および共振素子としての共振（共鳴）コイル３１２を有する。
【００２８】
給電コイル３１１は、共振コイル３１２から電磁誘導によって交流電流が給電される。
共振コイル３１２は、給電コイル３１１と電磁誘導により結合する空芯コイルにより形成され、給電装置２０の共振コイル２１２−２と自己共振周波数がほぼ一致したときに磁界共鳴関係となり電力を効率良く受信する。
共振コイル３１２は、受電側共振器ＲＸ１として機能する。
【００２９】
なお、給電コイル３１１の負荷端におけるインピーダンス整合機能を有する図示しない整合回路が配置される。
【００３０】
整流回路３２は、受電した交流電力を整流して直流（ＤＣ）電力とし、図示しない電圧安定化回路で供給されるＤＣ電力を、供給先である電子機器の仕様に応じたＤＣ電圧に変換して、その安定化したＤＣ電圧を負荷３３である電子機器の処理系に供給する。
【００３１】
次に、本ワイヤレス給電システム１０の全体的な動作概要について説明する。
図２は、本第１の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価ブロックを示す図である。
図３は、本第１の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価回路を示す図である。
【００３２】
給電側共振器ＴＸ１は、コイルＬ１とその浮遊容量またはコイルＬ１と並列接続されたキャパシタＣ１とにより共振回路ＲＣ１を構成する。
同様に、中間段の共振器ＭＸ１は、等価的に、コイルＬ２１とその浮遊容量またはコイルＬ２１と並列接続されたキャパシタＣ２とにより、第１の共振回路ＲＣ２１を構成する。
また、中間段の共振器ＭＸ１は、等価的に、コイルＬ２２とその浮遊容量またはコイルＬ２２と並列接続されたキャパシタＣ２とにより、第２の共振回路ＲＣ２２を構成する。
受電側共振器ＲＸ１は、コイルＬ３とその浮遊容量またはコイルＬ３と並列接続されたキャパシタＣ３とにより共振回路ＲＣ３を構成する。
【００３３】
このように、本第１の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０は、３つの共振器ＴＸ１、ＭＸ１、ＲＸ１を含んで構成される。
【００３４】
給電装置２０側において、高周波電力生成部２２の発振器ＯＳＣにおいて発生されたＡＣ電力は、給電コイル２１１に給電され、給電コイル２１１を介し、電磁誘導による結合で共振コイル２１２−１に伝送される。
そして、共振コイル２１２−１と共振コイル２１２−２とは、磁界共鳴関係をもって結合しており、共振コイル２１２−１の電力が共振コイル２１２−２に伝達される。
この場合、共振器ＴＸ１と給電（結合）コイル２１１は誘導結合していて信号の伝達と同時にトランスＴ１として機能してインピーダンス変換を行う（トランス動作）。
給電（結合）コイル２１１は発振器ＯＳＣの出力に接続され、発振器ＯＳＣによりドライブすることで共振器ＴＸ１は励起される。
励起された共振器ＴＸ１の周辺にはコイルが形成する誘導磁界が発生し、次段（中間段）に近接して配置された共振器ＭＸ１がこの誘導磁界を拾い上げ、エネルギーが伝達される。
これにより、中間段の共振器ＭＸ１が励起され、共振器ＭＸ１の周辺にはコイルが形成する誘導磁界が発生する。
そして、この中間段の共振器ＭＸ１に受電側の共振器ＲＸ１が近接（たとえば数十ｃｍ）配置されることで、受電装置３０でこの誘導磁界が拾い上げられ、エネルギーが伝達される。
共振器ＲＸ１に励起された電力は給電装置２０と同様に給電（結合）コイル３１１に伝達されて、最終的に高周波電力が整流回路３２を通して直流電力へと変換される。
【００３５】
このように、給電装置２０の共振器ＴＸ１と、受電装置３０の共振器ＲＸ１との間に中間段の共振器ＭＸ１を挿入して多段化することで帯域を調整可能で、適切な設計を行うことで広帯域化が可能となる。
本第１の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０においては、中間段の共振器ＭＸ１が給電装置２０側に配置されている。
【００３６】
図４（Ａ）および（Ｂ）は、図３の回路において結合度κを含む回路の定数を適切に設計した場合の周波数特性のシミュレーション結果の値を示す図である。
図５（Ａ）および（Ｂ）は、図３の回路において結合度κを含む回路の定数を適切に設計した場合の周波数特性の実測値を示す図である。
図４（Ａ）および図５（Ａ）は、比較例として共振器が２つの通常の磁界共鳴型ワイヤレス給電システムの周波数特性を示している。
図４（Ｂ）および図５（Ｂ）は、本実施形態に係る磁界共鳴型ワイヤレス給電システムの周波数特性を示している。
なお、図５（Ａ）および（Ｂ）の実測値は、別周波数で行った実験結果である。
これらの図において、横軸が周波数を、縦軸が電力伝送効率をそれぞれ示している。
【００３７】
図４および図５からわかるように、本実施形態に係る磁界共鳴型ワイヤレス給電システムは、通常のワイヤレス給電システムに比較して、伝送帯域幅を広帯域化できる。
【００３８】
＜２．第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係るワイヤレス給電システムの構成例を示すブロック図である。
【００３９】
本第２の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０Ａが第１の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０と異なる点は、中間段の共振器ＭＸ１を形成する共振コイルが給電装置２０Ａ側ではなく、受電装置３０Ａ側に配置されていることにある。
【００４０】
すなわち、給電装置２０Ａは、その送電コイル部２１Ａが給電コイル２１１およびひとつの共振コイル２１２を含んで構成されている。
これに対して、受電装置３０Ａは、その受電コイル部３１Ａが給電コイル３１１、および多段結合する共振素子としての複数の共振コイル３１２−１，３１２−２を有する。
共振コイル３１２−１と共振コイル３１２−２とは、磁界共鳴関係をもって結合しており、共振コイル３１２−２は中間段の共振器ＭＸ１として機能する。
共振コイル３１２−１は、共振器ＲＸ１として機能し、給電コイル３１１と電磁誘導により結合する空芯コイルにより形成される。
共振コイル３１２−２は、給電装置２０の共振コイル２１２と自己共振周波数がほぼ一致したときに磁界共鳴関係となり電力を効率良く受信する。
【００４１】
本第２の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０Ａの等価ブロックおよび等価回路を、第１の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０に関連付けて説明した図２および図３と同様である。
【００４２】
給電装置２０側において、高周波電力生成部２２の発振器ＯＳＣにおいて発生されたＡＣ電力は、給電コイル２１１に給電され、給電コイル２１１を介し、電磁誘導による結合で共振コイル２１２に伝送される。
この場合、共振器ＴＸ１と給電（結合）コイル２１１は誘導結合していて信号の伝達と同時にトランスＴ１として機能してインピーダンス変換を行う（トランス動作）。
給電（結合）コイル２１１は発振器ＯＳＣの出力に接続され、発振器ＯＳＣによりドライブすることで共振器ＴＸ１は励起される。
励起された共振器ＴＸ１の周辺にはコイルが形成する誘導磁界が発生し、この給電側共振器ＴＸ１に受電側の中間段共振器ＭＸ１が近接配置されることで、受電装置３０でこの誘導磁界が拾い上げられ、共振コイル３１２−２にエネルギーが伝達される。
これにより、中間段の共振器ＭＸ１が励起され、共振器ＭＸ１の周辺にはコイルが形成する誘導磁界が発生する。
そして、共振コイル３１２−２と共振コイル３１２−１とは、磁界共鳴関係をもって結合し、共振コイル３１２−２の電力が共振コイル３１２−１に伝達される。
これにより、共振コイル３１２−１により形成される共振器ＲＸ１に励起された電力は給電装置２０と同様に給電（結合）コイル３１１に伝達されて、最終的に高周波電力が整流回路３２を通して直流電力へと変換される。
【００４３】
このように、給電装置２０Ａの共振器ＴＸ１と、受電装置３０Ａの共振器ＲＸ１との間に中間段の共振器ＭＸ１を挿入して多段化することで帯域を調整可能で、適切な設計を行うことで広帯域化が可能となる。
本第２の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０Ａにおいては、中間段の共振器ＭＸ１が受電装置３０Ａ側に配置されている。
【００４４】
＜３．第３の実施形態＞
図７は、本発明の第３の実施形態に係るワイヤレス給電システムの構成例を示すブロック図である。
【００４５】
本第３の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０Ｂが第１の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０と異なる点は、中間段の共振器ＭＸ１を形成する共振コイルが給電装置２０側だけではなく、受電装置３０Ｂ側にも配置されていることにある。
【００４６】
すなわち、受電装置３０Ｂは、その受電コイル部３１Ｂが給電コイル３１１、および多段結合する共振素子としての複数の共振コイル３１２−１，３１２−２を有する。
共振コイル３１２−１と共振コイル３１２−２とは、磁界共鳴関係をもって結合しており、共振コイル３１２−２は中間段の共振器ＭＸ２として機能する。
共振コイル３１２−１は、共振器ＲＸ１として機能し、給電コイル３１１と電磁誘導により結合する空芯コイルにより形成される。
共振コイル３１２−２は、給電装置２０の共振コイル２１２−２と自己共振周波数がほぼ一致したときに磁界共鳴関係となり電力を効率良く受信する。
【００４７】
図８は、本第３の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価ブロックを示す図である。
図９は、本第１の実施形態に係るワイヤレス給電システムの等価回路を示す図である。
【００４８】
給電側共振器ＴＸ１は、コイルＬ１とその浮遊容量またはコイルＬ１と並列接続されたキャパシタＣ１とにより共振回路ＲＣ１を構成する。
同様に、中間段の共振器ＭＸ１は、等価的に、コイルＬ２１とその浮遊容量またはコイルＬ２１と並列接続されたキャパシタＣ２とにより、第１の共振回路ＲＣ２１を構成する。
また、中間段の共振器ＭＸ１は、等価的に、コイルＬ２２とその浮遊容量またはコイルＬ２２と並列接続されたキャパシタＣ２とにより、第２の共振回路ＲＣ２２を構成する。
同様に、中間段の共振器ＭＸ２は、等価的に、コイルＬ４１とその浮遊容量またはコイルＬ４１と並列接続されたキャパシタＣ４とにより、第１の共振回路ＲＣ４１を構成する。
また、中間段の共振器ＭＸ２は、等価的に、コイルＬ４２とその浮遊容量またはコイルＬ４２と並列接続されたキャパシタＣ４とにより、第２の共振回路ＲＣ４２を構成する。
受電側共振器ＲＸ１は、コイルＬ３とその浮遊容量またはコイルＬ３と並列接続されたキャパシタＣ３とにより共振回路ＲＣ３を構成する。
【００４９】
このように、本第３の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０Ｂは、４つの共振器ＴＸ１、ＭＸ１、ＭＸ２、ＲＸ１を含んで構成される。
【００５０】
給電装置２０側において、高周波電力生成部２２の発振器ＯＳＣにおいて発生されたＡＣ電力は、給電コイル２１１に給電され、給電コイル２１１を介し、電磁誘導による結合で共振コイル２１２−１に伝送される。
そして、共振コイル２１２−１と共振コイル２１２−２とは、磁界共鳴関係をもって結合しており、共振コイル２１２−１の電力が共振コイル２１２−２に伝達される。
この場合、共振器ＴＸ１と給電（結合）コイル２１１は誘導結合していて信号の伝達と同時にトランスＴ１として機能してインピーダンス変換を行う（トランス動作）。
給電（結合）コイル２１１は発振器ＯＳＣの出力に接続され、発振器ＯＳＣによりドライブすることで共振器ＴＸ１は励起される。
励起された共振器ＴＸ１の周辺にはコイルが形成する誘導磁界が発生し、次段（中間段）に近接して配置された共振器ＭＸ１がこの誘導磁界を拾い上げ、エネルギーが伝達される。
これにより、中間段の共振器ＭＸ１が励起され、共振器ＭＸ１の周辺にはコイルが形成する誘導磁界が発生する。
そして、この中間段の共振器ＭＸ１に受電側の共振器ＭＸ２を形成する共振コイル３１２−２が近接（たとえば数十ｃｍ）配置されることで、受電装置３０でこの誘導磁界が拾い上げられ、エネルギーが伝達される。
すなわち、受電装置３０でこの誘導磁界が拾い上げられ、共振コイル３１２−２にエネルギーが伝達される。
これにより、中間段の共振器ＭＸ２が励起され、共振器ＭＸ２の周辺にはコイルが形成する誘導磁界が発生する。
そして、共振コイル３１２−２と共振コイル３１２−１とは、磁界共鳴関係をもって結合し、共振コイル３１２−２の電力が共振コイル３１２−１に伝達される。
これにより、共振コイル３１２−１により形成される共振器ＲＸ１に励起された電力は給電装置２０と同様に給電（結合）コイル３１１に伝達されて、最終的に高周波電力が整流回路３２を通して直流電力へと変換される。
【００５１】
このように、給電装置２０の共振器ＴＸ１と、受電装置３０Ｂの共振器ＲＸ１との間に中間段の共振器ＭＸ１、ＭＸ２を挿入して多段化することで帯域を調整可能で、適切な設計を行うことで広帯域化が可能となる。
本第３の実施形態に係るワイヤレス給電システム１０Ｂにおいては、中間段の共振器ＭＸ１，ＭＸ２が給電装置２０側および受電装置３０Ｂ側に配置されている。
【００５２】
なお、ここでは４共振器までの多段化例を挙げたがさらに段数を上げることも可能で、その場合、更なる広帯域化が可能となる。
ただし、共振器の段数が増えることで各段が持つ抵抗分で熱損が発生して伝送効率が低下することや設計の複雑化するおそれを考慮する必要もあり、システムに応じた段数を適宜選択する必要がある。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態によれば、磁界共鳴型の長い伝送距離の実現に必須の共振器の高い性能（Ｑ値）を維持したまま広帯域化が可能となる。
搬送波の周波数がずれても伝送効率の低下を防止することができる。したがって、送信機内の発振器の周波数精度は低くて済む。また、温度変化や電源変動による周波数変動の影響を受けずに済む。
共振器の共振周波数は周囲環境や接続される回路のパラメータ変動で変化するが、帯域が広いためにこれらの変動による影響を受けずに済む。
電力伝送においては通信とは比較にならない大きなパワーを扱う。その際に近傍の通信端末や受信機に妨害を与えてはならない。もし、与干渉により妨害を与える様な場合には速やかに異なる周波数へ遷移するなどの処置が必要となる。その際に本発明は広帯域な伝送特性を有するので搬送波周波数を変更する場合にも共振器から構成される伝送部の変更は不要である。よって容易に与干渉の対応が可能となる。
磁界共鳴型電力伝送においても搬送波を変調することでデータを重畳することも可能である。しかし、ノイズ耐性を下げずに高いレートのデータを送るにはそれに応じた広い帯域が必要となる。本実施形態では磁界共鳴型でありながら広い帯域を持つのでデータの重畳も容易に行うことができる。
共振器の段数を４つ以上に増やすことでさらなる広帯域化も可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・ワイヤレス給電システム、２０，２０Ａ・・・給電装置、２１・・・送電コイル部、２１１・・・給電コイル、２１２−１，２１２−２・・・共振（共鳴）コイル、２２・・・高周波電力生成部、３０，３０Ａ，３０Ｂ・・・受電装置、３１・・・受電コイル部、３２・・・整流回路、３３・・・負荷。
【図１】
0005573190.tif 000002
【図２】
0005573190.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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