(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続された給電モジュールから、受電モジュールに対して共振現象を利用して電力を供給する無線電力伝送装置であって、
前記給電モジュールは、
入力インピーダンスにおける位相を検出する位相検出器と、
前記給電モジュールに供給する電力を制御する制御機器と、を備え、
前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、前記給電モジュールに供給する電力の電源周波数に対する伝送特性の値が、前記給電モジュール及び前記受電モジュールにおける共振周波数よりも低い電源周波数帯域、及び、前記共振周波数よりも高い電源周波数帯域にそれぞれピークを有する双峰性の特性を有するように設定されており、
前記制御機器は、前記位相検出器が検出した、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されていない待機状態における入力インピーダンスの位相と、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されている給電状態における入力インピーダンスの位相との差を利用して、前記給電モジュールに電力を供給するか否かを判定することを特徴とする無線電力伝送装置。
【請求項２】
前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、給電コイル、給電共振器、受電共振器及び受電コイルを備えており、
前記給電コイルは、抵抗Ｒ１及びコイルＬ１を要素とするＲＬ回路を備え、
前記給電共振器は、抵抗Ｒ２、コイルＬ２及びコンデンサＣ２を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電共振器は、抵抗Ｒ３、コイルＬ３及びコンデンサＣ３を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電コイルは、抵抗Ｒ４及びコイルＬ４を要素とするＲＬ回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送装置。
【請求項３】
前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、給電コイル、給電共振器、受電共振器及び受電コイルを備えており、
前記給電コイルは、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記給電共振器は、抵抗Ｒ２、コイルＬ２及びコンデンサＣ２を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電共振器は、抵抗Ｒ３、コイルＬ３及びコンデンサＣ３を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電コイルは、抵抗Ｒ４、コイルＬ４及びコンデンサＣ４を要素とするＲＬＣ回路を備えたこと、
（ただし、前記給電コイルがＲＬＣ直列回路の場合は、コイルＬ１とコイルＬ２との間の結合係数ｋ１２と、コイルＬ２とコイルＬ３との間の結合係数ｋ２３と、の関係が、ｋ１２≠ｋ２３の関係であること、及び、給電コイルの共振周波数ｆ１と、給電共振器・受電共振器における共振周波数ｆ０と、の関係が、ｆ１≠ｆ０の関係であることの少なくとも一方の関係を満たすことを条件とする）を特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送装置。
【請求項４】
電源に接続された給電モジュールから、受電モジュールに対して共振現象を利用して電力を供給する無線電力伝送装置の供給電力制御方法であって、
前記給電モジュールは、
入力インピーダンスにおける位相を検出する位相検出器と、
前記給電モジュールに供給する電力を制御する制御機器と、を備え、
前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、前記給電モジュールに供給する電力の電源周波数に対する伝送特性の値が、前記給電モジュール及び前記受電モジュールにおける共振周波数よりも低い駆動周波数帯域、及び、前記共振周波数よりも高い駆動周波数帯域にそれぞれピークを有する双峰性の特性を有するように設定されており、
前記制御機器は、前記位相検出器が検出した、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されていない待機状態における入力インピーダンスの位相と、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されている給電状態における入力インピーダンスの位相との差を利用して、前記給電モジュールに電力を供給するか否かを判定する処理を実行することを特徴とする無線電力伝送装置の供給電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源に接続された給電モジュールから、受電モジュールに対して共振現象を利用して電力を供給する無線電力伝送装置及び無線電力伝送装置の供給電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型ＰＣ、タブレット型ＰＣ、デジタルカメラ、携帯電話、携帯ゲーム機、イヤホン型音楽プレイヤー、無線式ヘッドセット、補聴器、レコーダーなど人が携帯しながら使用できる携帯型の電子機器が急速に普及してきている。そして、これらの携帯型の電子機器の多くには充電池が搭載されており、定期的な充電が必要とされる。この電子機器の充電池への充電作業を簡易にするために、給電モジュールと電子機器に搭載された受電モジュールとの間で無線による電力伝送を利用した給電技術（磁界を変化させて電力伝送を行う無線電力伝送技術）により、充電池を充電する機器が増えつつある。
【０００３】
無線電力伝送技術としては、コイル間の電磁誘導を利用して電力伝送を行う技術や（例えば、特許文献１参照）、給電装置（給電モジュール）及び受電装置（受電モジュール）が備える共振器（コイル）間の共振現象（磁界共鳴状態）を利用して磁場を結合させることにより電力伝送を行う技術が挙げられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
例えば、上記給電モジュール及び受電モジュールが備える共振器（コイル）間の共振現象（磁界共鳴状態）を利用して磁場を結合させることにより無線電力伝送をするときには、受電モジュールを給電モジュールに近づけて、給電モジュールから受電モジュールに対して給電できる距離（給電可能領域）になるように配置して使用する必要がある。このような使用過程において、給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域内にない場合、給電モジュールでは、受電モジュールが給電可能領域に近接配置されるのに備えて常に電力が供給され続け、無駄に電力が消費されてしまう問題がある（待機電力が大きくなる）。
【０００５】
この問題に対して、何らかの検出部（センサ等）を給電モジュール又は受電モジュールに設け、その検出部が、給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域内に配置されたことによる各種の変化を検出し、その検出結果をトリガーとして給電モジュールに電力供給を開始する対処法が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献３の給電システムの給電装置（給電モジュール）には、検出部（電流・電圧検出部１１３）が設けられ、この検出部で測定した電流値・電圧値に基づきインピーダンスを求め、このインピーダンスの変化（インピーダンスの増加量など：段落[0047]等参照）を予め設定した閾値と比較することにより、給電装置（給電モジュール）と２次側機器（受電モジュール）とが給電可能領域にあるか否かを判断する構成が記載されている。
【０００７】
確かに、上記のように検出部を設けて、給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域にあるか否かを判断すれば、給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域にないと判断した場合は、給電モジュールへの電力供給を止めて無駄に電力が消費されるのを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４６２４７６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３９７６９号公報
【特許文献３】特開２０１３−６２８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ただ、給電装置（給電モジュール）と２次側機器（受電モジュール）の条件設定によっては、給電装置（給電モジュール）と２次側機器（受電モジュール）とが給電可能領域にあるか否かを判断するインピーダンスの変化が顕著に現れない場合がある。
【００１０】
そこで、本発明では、給電モジュール又は受電モジュールの入力インピーダンスの位相に着目し、給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域にある場合とない場合とで、入力インピーダンスの位相に差ができるようにして、この位相の差を検出することにより、電力を供給するか否かを判定し、もって、給電可能領域にないときに無駄に電力が消費されるのを防ぐことができる無線電力伝送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための発明の一つは、電源に接続された給電モジュールから、受電モジュールに対して共振現象を利用して電力を供給する無線電力伝送装置であって、
前記給電モジュールは、
入力インピーダンスにおける位相を検出する位相検出器と、
前記給電モジュールに供給する電力を制御する制御機器と、を備え、
前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、前記給電モジュールに供給する電力の電源周波数に対する伝送特性の値が、前記給電モジュール及び前記受電モジュールにおける共振周波数よりも低い電源周波数帯域、及び、前記共振周波数よりも高い電源周波数帯域にそれぞれピークを有する双峰性の特性を有するように設定されており、
前記制御機器は、前記位相検出器が検出した、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されていない待機状態における入力インピーダンスの位相と、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されている給電状態における入力インピーダンスの位相との差を利用して、前記給電モジュールに電力を供給するか否かを判定することを特徴としている。
【００１２】
従来、給電モジュール及び受電モジュールにおける伝送特性の値を単峰性の特性を有するように設定することにより、伝送特性の値のピークが共振周波数付近に現れるように設定していた。この場合、電源周波数を共振周波数に設定して使用することにより、給電モジュールから受電モジュールへの電力伝送効率を最大化することができた。
しかし、電源周波数を共振周波数に設定していることから、待機状態における入力インピーダンスの位相と給電状態における入力インピーダンスの位相との間に差が生じない設定となる。
そこで、上記構成によって、給電モジュール及び受電モジュールにおける伝送特性の値を双峰性の特性を有するように設定することにより、伝送特性の値のピークを共振周波数ではない帯域に現れるように設定することができる。これにより、電源周波数を共振周波数ではない帯域に現れるピーク付近に設定して使用できることから、待機状態における入力インピーダンスの位相と給電状態における入力インピーダンスの位相との間に差を設けることができるようになる。そして、この位相の差を位相検出器が検出することにより、制御機器が給電モジュールに電力を供給するか否かを判定し、もって、待機状態における消費電力を低減することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の一つは、上記無線電力伝送装置において、前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、給電コイル、給電共振器、受電共振器及び受電コイルを備えており、
前記給電コイルは、抵抗Ｒ１及びコイルＬ１を要素とするＲＬ回路を備え、
前記給電共振器は、抵抗Ｒ２、コイルＬ２及びコンデンサＣ２を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電共振器は、抵抗Ｒ３、コイルＬ３及びコンデンサＣ３を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電コイルは、抵抗Ｒ４及びコイルＬ４を要素とするＲＬ回路を備えたことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、給電モジュール及び受電モジュールに関して、給電コイル、給電共振器、受電共振器及び受電コイルを備えた構成とすることができ、給電コイル及び受電コイルを比較的簡易なＲＬ回路で構成することができる。
【００１５】
また、本発明の一つは、上記無線電力伝送装置において、前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、給電コイル、給電共振器、受電共振器及び受電コイルを備えており、
前記給電コイルは、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記給電共振器は、抵抗Ｒ２、コイルＬ２及びコンデンサＣ２を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電共振器は、抵抗Ｒ３、コイルＬ３及びコンデンサＣ３を要素とするＲＬＣ回路を備え、
前記受電コイルは、抵抗Ｒ４、コイルＬ４及びコンデンサＣ４を要素とするＲＬＣ回路を備えたこと、
（ただし、前記給電コイルがＲＬＣ直列回路の場合は、コイルＬ１とコイルＬ２との間の結合係数ｋ１２と、コイルＬ２とコイルＬ３との間の結合係数ｋ２３と、の関係が、ｋ１２≠ｋ２３の関係であること、及び、給電コイルの共振周波数ｆ１と、給電共振器・受電共振器における共振周波数ｆ０と、の関係が、ｆ１≠ｆ０の関係であることの少なくとも一方の関係を満たすことを条件とする）を特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、給電モジュール及び受電モジュールに関して、給電コイル、給電共振器、受電共振器及び受電コイルを備えた構成とすることができ、給電コイル及び受電コイルをＲＬＣ回路で構成することができる。このように給電コイル及び受電コイルをＲＬＣ回路で構成することにより、設計上変更することができる要素が増えるため設計自由度を高めることができる（給電モジュール及び受電モジュールにおける伝送特性の値を双峰性の特性を有するように設定するための可変要素が増える）。
【００１７】
また、本発明の一つは、電源に接続された給電モジュールから、受電モジュールに対して共振現象を利用して電力を供給する無線電力伝送装置の供給電力制御方法であって、
前記給電モジュールは、
入力インピーダンスにおける位相を検出する位相検出器と、
前記給電モジュールに供給する電力を制御する制御機器と、を備え、
前記給電モジュール及び前記受電モジュールは、前記給電モジュールに供給する電力の電源周波数に対する伝送特性の値が、前記給電モジュール及び前記受電モジュールにおける共振周波数よりも低い駆動周波数帯域、及び、前記共振周波数よりも高い駆動周波数帯域にそれぞれピークを有する双峰性の特性を有するように設定されており、
前記制御機器は、前記位相検出器が検出した、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されていない待機状態における入力インピーダンスの位相と、前記給電モジュールから前記受電モジュールに対して電力が供給されている給電状態における入力インピーダンスの位相との差を利用して、前記給電モジュールに電力を供給するか否かを判定する処理を実行することを特徴としている。
【００１８】
従来、給電モジュール及び受電モジュールにおける伝送特性の値を単峰性の特性を有するように設定することにより、伝送特性の値のピークが共振周波数付近に現れるように設定していた。この場合、電源周波数を共振周波数に設定して使用することにより、給電モジュールから受電モジュールへの電力伝送効率を最大化することができた。
しかし、電源周波数を共振周波数に設定していることから、待機状態における入力インピーダンスの位相と給電状態における入力インピーダンスの位相との間に差が生じない設定となる。
そこで、上記方法によって、給電モジュール及び受電モジュールにおける伝送特性の値を双峰性の特性を有するように設定することにより、伝送特性の値のピークを共振周波数ではない帯域に現れるように設定することができる。これにより、電源周波数を共振周波数ではない帯域に現れるピーク付近に設定して使用できることから、待機状態における入力インピーダンスの位相と給電状態における入力インピーダンスの位相との間に差を設けることができるようになる。そして、この位相の差を位相検出器が検出することにより、制御機器が給電モジュールに電力を供給するか否かを判定し、もって、待機状態における消費電力を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域にある場合とない場合とで、入力インピーダンスの位相に差ができるようにして、この位相の差を検出することにより、電力を供給するか否かを判定し、もって、給電可能領域にないときに無駄に電力が消費されるのを防ぐことができる無線電力伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】給電モジュールを搭載した充電器、及び、受電モジュールを搭載した無線式ヘッドセットの説明図である。
【図２】無線電力伝送装置のブロック図である。
【図３】待機状態における無線電力伝送装置の説明図である。
【図４】給電状態における無線電力伝送装置を等価回路で示した説明図である。
【図５】待機状態における無線電力伝送装置を等価回路で示した説明図である。
【図６】電源周波数に対する伝送特性『Ｓ２１』の関係を示した説明図である。
【図７】（Ａ）比較例１に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinと給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの解析結果を示したグラフである。（Ｂ）比較例１に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相と給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相の解析結果を示したグラフである。
【図８】（Ａ）実施例１に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinと給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの解析結果を示したグラフである。（Ｂ）実施例１に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相と給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相の解析結果を示したグラフである。
【図９】比較例２及び実施例２に係る無線電力伝送装置を等価回路で示した説明図である。
【図１０】（Ａ）比較例２に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinと給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの解析結果を示したグラフである。（Ｂ）比較例２に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相と給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相の解析結果を示したグラフである。
【図１１】（Ａ）実施例２に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinと給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの解析結果を示したグラフである。（Ｂ）実施例２に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相と給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相の解析結果を示したグラフである。
【図１２】（Ａ）実施例３に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinと給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの解析結果を示したグラフである。（Ｂ）実施例３に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相と給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相の解析結果を示したグラフである。
【図１３】（Ａ）実施例４に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinと給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの解析結果を示したグラフである。（Ｂ）実施例２に係る、待機状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相と給電状態における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相の解析結果を示したグラフである。
【図１４】制御機器が実行する給電動作フローを説明したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明である無線電力伝送に用いる無線電力伝送装置、及び、無線電力伝送装置の電力供給方法の実施形態について説明する。
【００２２】
まず、本実施形態では、図１に示すように、無線電力伝送装置１として、給電モジュール２を備えた充電器１０１、及び、受電モジュール３を備えた無線式ヘッドセット１０２を例に説明する。
【００２３】
（無線電力伝送装置１の構成）
図１に示すように、無線電力伝送装置１は、充電器１０１及び無線式ヘッドセット１０２によって構成されている。そして、充電器１０１は、図２に示すように、給電コイル２１及び給電共振器２２を有した給電モジュール２と、位相検出器４と、制御機器５とを備えている。また、無線式ヘッドセット１０２は、イヤホンスピーカ部１０２ａ、受電コイル３１及び受電共振器３２を有した受電モジュール３と、受電された交流電力を整流化する安定回路７と、過充電を防止する充電回路８と、二次電池９（リチウムイオン二次電池等）とを備えている（なお、音響機器としての装置は省略している）。そして、給電モジュール２には、制御機器５を介して、給電モジュール２に電力を供給する交流電源６（外部の電力供給源６１、発振回路６２）が接続され、受電モジュール３には、安定回路７及び充電回路８を介して二次電池９が接続されている。なお、図面では、説明の都合上、安定回路７、充電回路８及び二次電池９を受電モジュール３の外に記載しているが、実際は、ソレノイド状の受電コイル３１及び受電共振器３２のコイル内周側に配置されている。また、本実施形態における安定回路７、充電回路８、及び、二次電池９は、図１及び図２に示すように、最終的な電力の給電先となる被給電機器１０であり、被給電機器１０は、受電モジュール３に接続された電力の給電先の機器全体の総称である。
【００２４】
また、図示しないが、充電器１０１は、無線式ヘッドセット１０２を収納するための、無線式ヘッドセット１０２の形状に即した収納溝が設けられており、この充電器１０１の収納溝に無線式ヘッドセット１０２を収納することにより、充電器１０１が備える給電モジュール２と無線式ヘッドセット１０２が備える受電モジュール３とが対向配置されるように無線式ヘッドセット１０２を位置決めすることができるようになっている。
【００２５】
給電コイル２１は、交流電源６から得られた電力を電磁誘導によって給電共振器２２に供給する役割を果たす。この給電コイル２１は、図４に示すように、抵抗器Ｒ１、及び、コイルＬ１を要素とするＲＬ回路を構成している。なお、コイルＬ１部分は、銅線材（絶縁被膜付）を使用して、コイル径を１５ｍｍφに設定している。また、給電コイル２１を構成する回路素子が有する合計のインピーダンスをＺ１とし、本実施形態では、給電コイル２１を構成する抵抗器Ｒ１、及び、コイルＬ１を要素とするＲＬ回路（回路素子）が有する合計のインピーダンスをＺ１としている。また、給電コイル２１に流れる電流をＩ１する。
【００２６】
受電コイル３１は、給電共振器２２から受電共振器３２に磁界エネルギーとして伝送された電力を電磁誘導によって受電し、安定回路７及び充電回路８を介して二次電池９に供給する役割を果たす。この受電コイル３１は、給電コイル２１同様に、図４に示すように、抵抗器Ｒ４、及び、コイルＬ４を要素とするＲＬ回路を構成している。なお、コイルＬ４部分は、銅線材（絶縁被膜付）を使用して、コイル径１５ｍｍφに設定している。また、受電コイル３１を構成する回路素子が有する合計のインピーダンスをＺ４とし、本実施形態では、受電コイル３１を構成する抵抗器Ｒ４、及び、コイルＬ４を要素とするＲＬ回路（回路素子）が有する合計のインピーダンスをＺ４としている。また、受電コイル３１に接続された被給電機器１０（安定回路７、充電回路８、二次電池９）の合計のインピーダンスをＺＬとしている。また、受電コイル３１に流れる電流をＩ４としている。なお、被給電機器１０の合計のインピーダンスをＺＬとしているが、便宜的にＲＬと置き換えてもよい。
【００２７】
給電共振器２２は、図４に示すように、抵抗器Ｒ２、コイルＬ２、及び、コンデンサＣ２を要素とするＲＬＣ回路を構成している。また、受電共振器３２は、図４に示すように、抵抗器Ｒ３、コイルＬ３、及び、コンデンサＣ３を要素とするＲＬＣ回路を構成している。そして、給電共振器２２及び受電共振器３２は、それぞれ共振回路となり、磁界共鳴状態を創出する役割を果たす。ここで、磁界共鳴状態（共振現象）とは、２つ以上のコイルが共振周波数において共振することをいう。また、給電共振器２２を構成する回路素子が有する合計のインピーダンスをＺ２とし、本実施形態では、給電共振器２２を構成する、抵抗器Ｒ２、コイルＬ２、及び、コンデンサＣ２を要素とするＲＬＣ回路（回路素子）が有する合計のインピーダンスをＺ２としている。また、受電共振器３２を構成する回路素子が有する合計のインピーダンスをＺ３とし、本実施形態では、受電共振器３２を構成する、抵抗器Ｒ３、コイルＬ３、及び、コンデンサＣ３を要素とするＲＬＣ回路（回路素子）が有する合計のインピーダンスをＺ３としている。また、給電共振器２２に流れる電流をＩ２とし、受電共振器３２に流れる電流をＩ３とする。
【００２８】
また、給電共振器２２及び受電共振器３２における共振回路としてのＲＬＣ回路では、インダクタンスをＬ、コンデンサ容量をＣとすると、（式１）によって定まるｆが共振周波数となる。そして、本実施形態における給電共振器２２、及び、受電共振器３２の共振周波数(f0)は、１ＭＨｚとしている。
0005622901.tif 000002
・・・（式１）
【００２９】
また、給電共振器２２は、銅線材（絶縁被膜付）により構成したコイル径１５ｍｍφのソレノイド型のコイルを使用している。また、受電共振器３２は、銅線材（絶縁被膜付）により構成したコイル径１５ｍｍφのソレノイド型のコイルを使用している。また、上記のように、給電共振器２２及び受電共振器３２における共振周波数は一致させている。なお、給電共振器２２及び受電共振器３２は、コイルを使用した共振器であれば、スパイラル型やソレノイド型などのコイルであってもよい。
【００３０】
また、給電コイル２１と給電共振器２２との間の距離をｄ１２とし、給電共振器２２と受電共振器３２との間の距離をｄ２３とし、受電共振器３２と受電コイル３１との間の距離をｄ３４としている（図１参照）。
【００３１】
また、図４に示すように、給電コイル２１のコイルＬ１と給電共振器２２のコイルＬ２との間の相互インダクタンスをＭ１２、給電共振器２２のコイルＬ２と受電共振器３２のコイルＬ３との間の相互インダクタンスをＭ２３、受電共振器３２のコイルＬ３と受電コイル３１のコイルＬ４との間の相互インダクタンスをＭ３４としている。また、無線電力伝送装置１において、コイルＬ１とコイルＬ２との間の結合係数をｋ１２と表記し、コイルＬ２とコイルＬ３との間の結合係数をｋ２３と表記し、コイルＬ３とコイルＬ４との間の結合係数をｋ３４とする。
【００３２】
また、無線電力伝送装置１（安定回路７、充電回路８及び二次電池９含む）の回路図を示すと図４の下図のようになる。これは、無線電力伝送装置１を構成する給電モジュール２及び受電モジュール３（安定回路７、充電回路８及び二次電池９含む）全体を一つの入力インピーダンスＺinに置き換えて示したものであり、無線電力伝送装置１に印加する電圧を電圧Ｖin、無線電力伝送装置１に入力する電流をＩinとしている。
【００３３】
なお、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinをより詳細に表すために、無線電力伝送装置１の構成を等価回路によって表すと図４に示すようになる。そして、図４の等価回路より、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinは、（式２）のように表記することができる。
0005622901.tif 000003
・・・（式２）
【００３４】
そして、本実施形態における無線電力伝送装置１の給電コイル２１、給電共振器２２、受電共振器３２、及び、受電コイル３１におけるインピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、ＺＬは、それぞれ（式３）のように表記することができる。
0005622901.tif 000004
・・・（式３）
【００３５】
また、給電コイル２１のＲＬ回路のＲ１、Ｌ１、給電共振器２２のＲＬＣ回路のＲ２、Ｌ２、Ｃ２、受電共振器３２のＲＬＣ回路のＲ３、Ｌ３、Ｃ３、受電コイル３１のＲＬ回路のＲ４、Ｌ４における抵抗値、インダクタンス、コンデンサ容量、及び、結合係数ｋ１２、ｋ２３、ｋ３４は、設計・製造段階等で変更可能なパラメータとして設定される。
【００３６】
また、充電器１０１が備える、位相検出器４は、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinを検出し、検出した入力インピーダンスＺinから、入力インピーダンスＺinの位相を検出することができる。例えば、位相検出器４としては、電流検出器及び電圧検出器を用いて、それぞれ、無線電力伝送装置１に印加される電圧Ｖin、無線電力伝送装置１に入力される電流Ｉinを検出する。そして、検出した電圧Ｖin及び電流Ｉinに基づいて入力インピーダンスＺinを求め（式４参照）、求めた入力インピーダンスＺinから、入力インピーダンスＺinの位相を検出する。
0005622901.tif 000005
・・・（式４）
【００３７】
なお、無線電力伝送装置１における消費電力の削減の必要性から、位相検出器４による入力インピーダンスＺinの位相の検出は、常時行うのではなく、所定の時間間隔を空けて定期的に行うのが望ましい。
【００３８】
制御機器５は、詳細は後述するが、位相検出器４が検出した入力インピーダンスＺinの位相の変化に従い、交流電源６から給電モジュール２に電力を供給するか否かを判断する機能を有し、電力を供給しない旨の判断がなされた場合には、交流電源６から給電モジュール２への電力の供給を遮断する機能を有する。具体的には、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に所定の閾値を設定し、その閾値を超えた場合に、給電状態から待機状態（交流電源６から給電モジュール２への電力の供給を遮断する）、又は、待機状態から給電状態（交流電源６から給電モジュール２への電力供給をする）に切り替える制御を行う。なお、制御機器５は、例えばマイクロコンピュータ・記憶装置等によって構成される。
【００３９】
ここで、図１及び図４に示すように、給電モジュール２から受電モジュール３に対して電力が供給されている状態を給電状態とする。この給電状態は、給電モジュール２及び受電モジュール３が備える給電共振器２２と受電共振器３２とが磁界共鳴状態を創出したときとも言える。また、給電状態は、給電共振器２２と受電共振器３２との間の距離ｄ２３がある程度近接配置された場合（給電可能領域）に成立する状態でもある。また、本実施形態では、無線式ヘッドセット１０２における充電池９に充電がなされている状態が給電状態といえる。
【００４０】
一方、図３及び図５に示すように、給電モジュール２から受電モジュール３に対して電力が供給されていない状態を待機状態とする。この待機状態は、給電モジュール２及び受電モジュール３が備える給電共振器２２と受電共振器３２とが磁界共鳴状態を創出していないときとも言える。また、待機状態は、給電共振器２２と受電共振器３２との間の距離ｄ２３が、上記磁界共鳴状態を創出しない程度の配置関係にある場合に成立する状態でもある。また、本実施形態では、無線式ヘッドセット１０２における充電池９に充電がなされていない状態が待機状態といえる。
【００４１】
例えば、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相が２９°であり、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相が８８°であった場合（下記実施例１参照）、その間の５８°に閾値を設定しておき、位相検出器４が検出した位相値が、低い値（２９°）から閾値である５８°を超えて、高い値（８８°）に変化した場合、制御機器５は、給電状態から待機状態に移行したと判断して、交流電源６から給電モジュール２への電力の供給を遮断する。一方、位相検出器４が検出した位相値が、高い値（８８°）から閾値である５８°を超えて、低い値（２９°）に変化した場合、制御機器５は、待機状態から給電状態に移行したと判断して、交流電源６から給電モジュール２への電力供給を行う。
【００４２】
上記無線電力伝送装置１によれば、給電共振器２２の共振周波数と受電共振器３２の共振周波数とを一致させた場合、給電共振器２２と受電共振器３２との間に磁界共鳴状態を創出することができる。給電共振器２２及び受電共振器３２が共振した状態で磁界共鳴状態が創出されると、給電共振器２２から受電共振器３２に電力を磁界エネルギーとして伝送することが可能となり、制御機器５によって、交流電源６から給電モジュール２に電力を供給してもよいと判断されていれば、給電モジュール２を備えた充電器１０１から、受電モジュール３を備えた無線式ヘッドセット１０２に電力が無線伝送され、無線式ヘッドセット１０２内に設けられた充電池９が充電されることになる。
【００４３】
（待機状態における無駄な消費電力を防ぐことが必要な理由）
次に、上記待機状態、及び、給電状態の概念を踏まえて、無線電力伝送を利用した電力伝送において、待機状態における無駄な消費電力を防ぐことが必要な理由を説明する。上述したように、給電モジュール２及び受電モジュール３が備える給電共振器２２と受電共振器３２との間の共振現象（磁界共鳴状態）を利用して磁場を結合させることにより無線電力伝送をするときには、受電モジュール３を給電モジュール２に近づけて、給電モジュール２から受電モジュール３に対して給電できる距離（給電可能領域）になるように配置して使用する必要がある（図１及び図４参照）。このような使用過程において、給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域内にない場合（待機状態）、給電モジュールでは、受電モジュールが給電可能領域に近接配置される（給電状態）のに備えて常に電力が供給され続けた状態になる。
そうすると、待機状態における給電モジュール２の消費電力は無駄になってしまう。
そこで、待機状態では、交流電源６から給電モジュール２への電力の供給を遮断することが求められる。
本実施形態では、給電状態における無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相との間に差が生じるように設定し、生じた位相の差を利用して、待機状態と判断された場合には、交流電源６から給電モジュール２への電力供給を遮断する構成をしている。
【００４４】
（入力インピーダンスＺinの位相差の設定）
本実施形態では、給電状態における無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相との間に差が生じる設定としては、無線電力伝送装置１に供給する電力の電源周波数に対する無線電力伝送装置１の伝送特性『Ｓ２１』が、双峰性の性質を有するように設定することで実現している。なお、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有するには、給電コイル２１のＲＬ回路のＲ１、Ｌ１、給電共振器２２のＲＬＣ回路のＲ２、Ｌ２、Ｃ２、受電共振器３２のＲＬＣ回路のＲ３、Ｌ３、Ｃ３、受電コイル３１のＲＬ回路のＲ４、Ｌ４における抵抗値、インダクタンス、コンデンサ容量、及び、結合係数ｋ１２、ｋ２３、ｋ３４をそれぞれ調整することによって実現される。
【００４５】
（双峰性の性質）
ここで、伝送特性『Ｓ２１』とは、ネットワークアナライザ（アジレント・テクノロジー株式会社製のＥ５０６１Ｂなど）を給電モジュール２及び受電モジュール３に接続して計測される信号を表しており、デシベル表示され、数値が大きいほど電力伝送効率が高いことを意味する。そして、給電モジュール２及び受電モジュール３に供給する電力の電源周波数に対する伝送特性『Ｓ２１』は、給電モジュール２及び受電モジュール３の間の磁界による結びつき度合い（磁界結合）の強度により、単峰性の性質を有するものと双峰性の性質を有するものに分かれる。そして、単峰性とは、電源周波数に対する伝送特性『Ｓ２１』のピークが一つで、そのピークが共振周波数帯域(ｆo）において現れるものをいう（図６の破線５１参照）。一方、双峰性とは、電源周波数に対する伝送特性『Ｓ２１』のピークが二つあり、その二つのピークが共振周波数よりも低い電源周波数帯域(fL)と共振周波数よりも高い電源周波数帯域(fH)において現れるものをいう（図６の実線５２参照）。更に詳細に双峰性を定義すると、上記ネットワークアナライザに給電モジュール２及び受電モジュール３を接続して計測される反射特性『Ｓ１１』が二つのピークを有する状態をいう。従って、電源周波数に対する伝送特性『Ｓ２１』のピークが一見して一つに見えたとしても、計測されている反射特性『Ｓ１１』が二つのピークを有する場合には、双峰性の性質を有するものとする。
【００４６】
上記単峰性の性質を有する無線電力伝送装置１（給電モジュール２及び受電モジュール３）においては、図６の破線５１に示すように、電源周波数が共振周波数ｆ０で伝送特性『Ｓ２１』が最大化する（電力伝送効率が最大化する）。
【００４７】
一方、双峰性の性質を有する無線電力伝送装置１（給電モジュール２及び受電モジュール３）では、図６の実線５２に示すように、伝送特性『Ｓ２１』は、共振周波数ｆoよりも低い電源周波数帯域(fL)と共振周波数ｆoよりも高い電源周波数帯域(fH)において最大化する。
【００４８】
なお、一般的に、給電共振器２２と受電共振器３２との間の距離が同じであれば、双峰性における伝送特性『Ｓ２１』の最大値（fL又はfHでの伝送特性『Ｓ２１』の値）は、単峰性における伝送特性『Ｓ２１』の最大値(ｆ０での伝送特性『Ｓ２１』の値)よりも低い値になる（図６のグラフ参照）。
【００４９】
例えば、伝送特性『Ｓ２１』が双峰性の性質を有する場合に、共振周波数ｆoよりも低い周波数帯域に現れるピーク(fL)付近の周波数帯域に給電モジュール２に供給する交流電力の電源周波数を設定した場合、給電共振器２２及び受電共振器３２が同位相で共振状態となり、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが同じ向きになる。その結果、図６のグラフに示すように、電力伝送効率の最大化を目的にした一般的な無線電力伝送装置における伝送特性『Ｓ２１』（破線５１）には及ばないが、電源周波数を給電共振器２２及び受電共振器３２が有する共振周波数と一致させない場合でも、伝送特性『Ｓ２１』の値を比較的高い値にすることができる（実線５２）。ここで、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが同じ向きとなる共振状態を同相共振モードと呼ぶことにする。
【００５０】
また、上記同相共振モードでは、給電共振器２２の外周側に発生する磁界と受電共振器３２の外周側に発生する磁界とが打ち消し合うことにより、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周側に、磁界による影響が低減されて、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周側以外の磁界強度（例えば、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側の磁界強度）よりも小さな磁界強度を有する磁界空間を形成することができる。そして、この磁界空間に磁界の影響を低減させたい安定回路７や充電回路８や充電池９などを収納した場合、安定回路７や充電回路８や充電池９などに対して、磁界に起因する渦電流の発生を低減・防止して、発熱による悪影響を抑制することが可能となる。
【００５１】
一方、例えば、伝送特性『Ｓ２１』が双峰性の性質を有する場合に、共振周波数ｆoよりも高い周波数帯域に現れるピーク(fH)付近の周波数帯域に給電モジュール２に供給する交流電力の電源周波数を設定した場合、給電共振器２２及び受電共振器３２が逆位相で共振状態となり、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが逆向きになる。その結果、図６のグラフに示すように、電力伝送効率の最大化を目的にした一般的な無線電力伝送装置における伝送特性『Ｓ２１』（破線５１）には及ばないが、電源周波数を給電共振器２２及び受電共振器３２が有する共振周波数と一致させない場合でも、伝送特性『Ｓ２１』の値を比較的高い値にすることができる（実線５２）。ここで、給電共振器２２に流れる電流の向きと受電共振器３２に流れる電流の向きとが逆向きとなる共振状態を逆相共振モードと呼ぶことにする。
【００５２】
また、上記逆相共振モードでは、給電共振器２２の内周側に発生する磁界と受電共振器３２の内周側に発生する磁界とが打ち消し合うことにより、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側に、磁界による影響が低減されて、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側以外の磁界強度（例えば、給電共振器２２及び受電共振器３２の外周側の磁界強度）よりも小さな磁界強度を有する磁界空間を形成することができる。そして、この磁界空間に磁界の影響を低減させたい安定回路７や充電回路８や充電池９などを収納した場合、安定回路７や充電回路８や充電池９などに対して、磁界に起因する渦電流の発生を低減・防止して、発熱による悪影響を抑制することが可能となる。また、この逆相共振モードにより形成される磁界空間は、給電共振器２２及び受電共振器３２の内周側に形成されるので、この空間に安定回路７や充電回路８や充電池９などの電子部品を組み込むことにより給電モジュール２及び受電モジュール３自体のコンパクト化・設計自由度の向上が実現される。
【００５３】
（比較例、及び、実施例）
以下比較例、及び、実施例を示して、給電状態における無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相との間に差が生じる設定とし、無線電力伝送装置１に供給する電力の電源周波数に対する無線電力伝送装置１の伝送特性『Ｓ２１』が、双峰性の性質を有するように設定することが良いことを説明する。以下の比較例、実施例では、様々な設定をした給電モジュール２及び受電モジュール３を用いて、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinと給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの解析結果、及び、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相の解析結果を示す。なお、比較例及び実施例では、安定回路７、充電回路８、及び、充電池９の代わりに可変抵抗器１１（Ｒｌ）を接続して解析している。
【００５４】
また、比較例１では、給電状態における、給電モジュール２及び受電モジュール３に供給する電力の電源周波数に対する伝送特性『Ｓ２１』が、単峰性の性質を有するもので解析している。また、比較例２及び実施例１〜４では、給電状態における、給電モジュール２及び受電モジュール３に供給する電力の電源周波数に対する伝送特性『Ｓ２１』が、双峰性の性質を有するもので解析している。
【００５５】
（比較例１）
比較例１に係る無線電力伝送装置１の給電モジュール２は、図４に示すように、給電コイル２１及び給電共振器２２を備えた構成をしている。一方、受電モジュール３は、受電共振器３２及び受電コイル３１を備えた構成をしている。そして、比較例１における無線電力伝送装置１では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の値をそれぞれ、０．５Ωに設定した。また、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の値をそれぞれ、４．５μＨに設定した。また、被給電機器１０のＲＬは１００Ωである。また、給電共振器２２、及び、受電共振器３２における共振周波数は１．０ＭＨｚである。また、結合係数ｋ１２、ｋ３４は０．３であり、結合係数ｋ２３は０．０３である（なお、給電状態での結合係数の値である）。また、上述したように、比較例１に係る無線電力伝送装置１は、単峰性の性質を有している。
【００５６】
待機状態では、図５に示すように、給電モジュール２を構成する給電コイル２１及び給電共振器２２における入力インピーダンスをＺinとしている。また、図４に示すように、給電状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１、給電共振器２２、及び、受電モジュール３を構成する受電共振器３２、受電コイル３１における入力インピーダンスをＺinとしている。
【００５７】
比較例１における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図７（Ａ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図７（Ａ）実線）の解析結果を図７（Ａ）に示す。これを見ると、待機状態及び給電状態ともに、電源周波数を、共振周波数ｆo（１ＭＨｚ：電力伝送効率を最大化する）にすることで入力インピーダンスＺinが最大化することが分かる。
【００５８】
比較例１における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図７（Ｂ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図７（Ｂ）実線）の解析結果を図７（Ｂ）に示す。これを見ると、無線電力伝送装置１が単峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を最大化する共振周波数ｆoでは、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、１９°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、１１°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間にわずかに差が生じているが、その差が小さいため、制御機器５での判定には適さないことが分かる。なお、厳密にいえば、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間にわずかに差が生じているため、この差を検出することも可能である。しかし、その場合、位相の差が小さいため、この差を検出し判断する検出器や制御機器に高精度のものが要求されるため（誤作動防止）、無線電力伝送装置１のコストパフォーマンスの観点から適切ではないと判断している。
【００５９】
（実施例１）
実施例１に係る無線電力伝送装置１の給電モジュール２は、比較例１同様に、図４に示すように、給電コイル２１及び給電共振器２２を備えた構成をしている。また、受電モジュール３も、比較例１同様に、受電共振器３２及び受電コイル３１を備えた構成をしている。そして、実施例１における無線電力伝送装置１では、結合係数ｋ２３は０．３に設定している（他の設定は、比較例１と同様である）。このように、結合係数ｋ２３を０．３に設定することにより、実施例１に係る無線電力伝送装置１が、双峰性の性質を有するように設定している。
【００６０】
待機状態では、図５に示すように、給電モジュール２を構成する給電コイル２１及び給電共振器２２における入力インピーダンスをＺinとしている。また、図４に示すように、給電状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１、給電共振器２２、及び、受電モジュール３を構成する受電共振器３２、受電コイル３１における入力インピーダンスをＺinとしている。
【００６１】
実施例１における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図８（Ａ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図８（Ａ）実線）の解析結果を図８（Ａ）に示す。これを見ると、給電状態では、同相共振モード（fL：０．８８ＭＨｚ）又は逆相共振モード（fH：１．１９ＭＨｚ）となる電源周波数でピークを有することが分かる。
【００６２】
実施例１における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図８（Ｂ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図８（Ｂ）実線）の解析結果を図８（Ｂ）に示す。
【００６３】
これを見ると、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする同相共振モード(fL)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、２９°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、８８°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は５９°生じている。このため、例えば、閾値を５８°に設定したとすると、この閾値（５８°）と給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相（２９°）との間に大きな差（２９°の差）ができるので、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる（位相の差が小さいと、誤検出が生じ易い、即ち、位相検出器４の精度による位相の検出値のブレ等に影響されてしまう）。同様に、この閾値（５８°）と待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相（８８°）との間に大きな差（３０°の差）ができるので、制御機器５は、待機状態から給電状態への移行を精度よく行うことができる。
【００６４】
また、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差が大きいため、位相検出器４、制御機器５に使用する機器に高精度のものを必要としないため、無線電力伝送装置１のコストパフォーマンスの観点からも好ましい。
【００６５】
一方、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする逆相共振モード(fH)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、２６°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、８７°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は６１°生じている。このため、同相共振モード同様に、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる。
【００６６】
（比較例２）
比較例２に係る無線電力伝送装置１では、給電モジュール２の給電コイル２１が、図９に示すように、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ直列回路であり、受電モジュール３の受電コイル３１が、抵抗Ｒ４、コイルＬ４及びコンデンサＣ４を要素とするＲＬＣ直列回路としており、他の設定は、実施例１と同様である。また、給電コイル２１の共振周波数(f1)、及び、受電コイル３１における共振周波数(f4)は、１．０ＭＨｚであり、また、給電共振器２２、及び、受電共振器３２の共振周波数(f0)は、１．０ＭＨｚである（ｆ１＝ｆ０）。また、結合係数ｋ１２、ｋ２３、ｋ３４は０．３に設定している（ｋ１２＝ｋ２３）。また、比較例２に係る無線電力伝送装置１は、双峰性の性質を有するように設定している。
【００６７】
待機状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１及び給電共振器２２における入力インピーダンスをＺinとしている。また、図９に示すように、給電状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１、給電共振器２２、及び、受電モジュール３を構成する受電共振器３２、受電コイル３１における入力インピーダンスをＺinとしている。
【００６８】
比較例２における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１０（Ａ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１０（Ａ）実線）の解析結果を図１０（Ａ）に示す。これを見ると、給電状態では、同相共振モード（fL：０．８８ＭＨｚ）又は逆相共振モード（fH：１．１９ＭＨｚ）となる電源周波数でピークを有することが分かる。
【００６９】
比較例２における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１０（Ｂ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１０（Ｂ）実線）の解析結果を図１０（Ｂ）に示す。
【００７０】
これを見ると、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする同相共振モード(fL)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、０°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、０°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は生じていない。一方、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする逆相共振モード(fH)でも、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、０°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、０°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は生じていない。このように、給電モジュール２の給電コイル２１を、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ直列回路にして、結合係数に関してｋ１２＝ｋ２３の関係を満たし、給電コイル２１の共振周波数(f1)と、給電共振器２２及び受電共振器３２の共振周波数(f0)との関係が、ｆ１＝ｆ０の関係を満たす場合、同相共振モード及び逆相共振モードでは、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に差は生じないことが分かる。
【００７１】
そこで、給電モジュール２の給電コイル２１を、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ直列回路にした場合でも、同相共振モード及び逆相共振モードにおいて、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に差が生じるように設定する必要がある。その設定を以下実施例２〜４に示す。
【００７２】
（実施例２）
実施例２に係る無線電力伝送装置１では、比較例２と同様に、給電モジュール２の給電コイル２１が、図９に示すように、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ直列回路であり、受電モジュール３の受電コイル３１が、抵抗Ｒ４、コイルＬ４及びコンデンサＣ４を要素とするＲＬＣ直列回路としている。そして、実施例２では、結合係数ｋ１２を０．２に設定し、結合係数ｋ２３、ｋ３４は０．３に設定している（ｋ１２≠ｋ２３）。また、給電コイル２１の共振周波数(f1)、及び、受電コイル３１における共振周波数(f4)は、１．０ＭＨｚであり、また、給電共振器２２、及び、受電共振器３２の共振周波数(f0)は、１．０ＭＨｚである（ｆ１＝ｆ０）。なお、実施例２に係る無線電力伝送装置１は、比較例２同様に、双峰性の性質を有するように設定している。
【００７３】
待機状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１及び給電共振器２２における入力インピーダンスをＺinとしている。また、図９に示すように、給電状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１、給電共振器２２、及び、受電モジュール３を構成する受電共振器３２、受電コイル３１における入力インピーダンスをＺinとしている。
【００７４】
実施例２における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１１（Ａ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１１（Ａ）実線）の解析結果を図１１（Ａ）に示す。これを見ると、給電状態では、同相共振モード（fL：０．８８ＭＨｚ）又は逆相共振モード（fH：１．１９ＭＨｚ）となる電源周波数でピークを有することが分かる。
【００７５】
実施例２における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１１（Ｂ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１１（Ｂ）実線）の解析結果を図１１（Ｂ）に示す。
【００７６】
これを見ると、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする同相共振モード(fL)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、−３３°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、−７９°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は４６°生じている。このため、例えば、閾値を−５６°に設定したとすると、この閾値（−５６°）と給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相（−３３°）との間に大きな差（２３°の差）ができるので、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる。同様に、この閾値（−５６°）と待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相（−７９°）との間に大きな差（２３°の差）ができるので、制御機器５は、待機状態から給電状態への移行を精度よく行うことができる。
【００７７】
また、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差が大きいため、位相検出器４、制御機器５に使用する機器に高精度のものを必要としないため、無線電力伝送装置１のコストパフォーマンスの観点からも好ましい。
【００７８】
一方、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする逆相共振モード(fH)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、３０°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、８２°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は５２°生じている。このため、同相共振モード同様に、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる。
【００７９】
（実施例３）
実施例３に係る無線電力伝送装置１では、実施例２と同様に、給電モジュール２の給電コイル２１が、図９に示すように、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ直列回路であり、受電モジュール３の受電コイル３１が、抵抗Ｒ４、コイルＬ４及びコンデンサＣ４を要素とするＲＬＣ直列回路としている。そして、実施例３では、結合係数ｋ１２を０．２に設定し、結合係数ｋ２３、ｋ３４は０．３に設定している（ｋ１２≠ｋ２３）。また、給電コイル２１の共振周波数(f1)、及び、受電コイル３１における共振周波数(f4)は、０．９ＭＨｚであり、また、給電共振器２２、及び、受電共振器３２の共振周波数(f0)は、１．０ＭＨｚである（ｆ１≠ｆ０）。なお、実施例３に係る無線電力伝送装置１は、実施例２同様に、双峰性の性質を有するように設定している。
【００８０】
待機状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１及び給電共振器２２における入力インピーダンスをＺinとしている。また、図９に示すように、給電状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１、給電共振器２２、及び、受電モジュール３を構成する受電共振器３２、受電コイル３１における入力インピーダンスをＺinとしている。
【００８１】
実施例３における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１２（Ａ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１２（Ａ）実線）の解析結果を図１２（Ａ）に示す。これを見ると、給電状態では、同相共振モード（fL：０．８８ＭＨｚ）又は逆相共振モード（fH：１．１９ＭＨｚ）となる電源周波数でピークを有することが分かる。
【００８２】
実施例３における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１２（Ｂ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１２（Ｂ）実線）の解析結果を図１２（Ｂ）に示す。
【００８３】
これを見ると、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする同相共振モード(fL)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、−１５°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、７２°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は８７°生じている。このため、例えば、閾値を２９°に設定したとすると、この閾値（２９°）と給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相（−１５°）との間に大きな差（４４°の差）ができるので、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる。同様に、この閾値（２９°）と待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相（７２°）との間に大きな差（４３°の差）ができるので、制御機器５は、待機状態から給電状態への移行を精度よく行うことができる。
【００８４】
また、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差が大きいため、位相検出器４、制御機器５に使用する機器に高精度のものを必要としないため、無線電力伝送装置１のコストパフォーマンスの観点からも好ましい。
【００８５】
一方、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする逆相共振モード(fH)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、３８°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、８６°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は４８°生じている。このため、同相共振モード同様に、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる。
【００８６】
（実施例４）
実施例４に係る無線電力伝送装置１では、実施例２と同様に、給電モジュール２の給電コイル２１が、図９に示すように、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ直列回路であり、受電モジュール３の受電コイル３１が、抵抗Ｒ４、コイルＬ４及びコンデンサＣ４を要素とするＲＬＣ直列回路としている。そして、実施例４では、結合係数ｋ１２、ｋ２３、ｋ３４は０．３に設定している（ｋ１２＝ｋ２３）。また、給電コイル２１の共振周波数(f1)、及び、受電コイル３１における共振周波数(f4)は、０．９ＭＨｚであり、また、給電共振器２２、及び、受電共振器３２の共振周波数(f0)は、１．０ＭＨｚである（ｆ１≠ｆ０）。なお、実施例４に係る無線電力伝送装置１は、実施例２同様に、双峰性の性質を有するように設定している。
【００８７】
待機状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１及び給電共振器２２における入力インピーダンスをＺinとしている。また、図９に示すように、給電状態では、給電モジュール２を構成する給電コイル２１、給電共振器２２、及び、受電モジュール３を構成する受電共振器３２、受電コイル３１における入力インピーダンスをＺinとしている。
【００８８】
実施例４における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１３（Ａ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺin（図１３（Ａ）実線）の解析結果を図１３（Ａ）に示す。これを見ると、給電状態では、同相共振モード（fL：０．８８ＭＨｚ）又は逆相共振モード（fH：１．１９ＭＨｚ）となる電源周波数でピークを有することが分かる。
【００８９】
実施例４における無線電力伝送装置１に関する、待機状態（ＯＦＦ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１３（Ｂ）破線）と給電状態（ＯＮ）における電源周波数に対する入力インピーダンスＺinの位相（図１３（Ｂ）実線）の解析結果を図１３（Ｂ）に示す。
【００９０】
これを見ると、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする同相共振モード(fL)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、−１３°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、８１°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は９４°生じている。このため、例えば、閾値を３４°に設定したとすると、この閾値（３４°）と給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相（−１３°）との間に大きな差（４７°の差）ができるので、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる。同様に、この閾値（３４°）と待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相（８１°）との間に大きな差（４７°の差）ができるので、制御機器５は、待機状態から給電状態への移行を精度よく行うことができる。
【００９１】
また、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差が大きいため、位相検出器４、制御機器５に使用する機器に高精度のものを必要としないため、無線電力伝送装置１のコストパフォーマンスの観点からも好ましい。
【００９２】
一方、無線電力伝送装置１が双峰性の性質を有する場合に電力伝送効率を高くする逆相共振モード(fH)では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、２３°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、７６°であった。この場合、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間の差は５３°生じている。このため、同相共振モード同様に、制御機器５は、給電状態から待機状態への移行を精度よく行うことができる。
【００９３】
上記比較例２で説明したように、給電モジュール２の給電コイル２１を、抵抗Ｒ１、コイルＬ１及びコンデンサＣ１を要素とするＲＬＣ直列回路にして、結合係数に関してｋ１２＝ｋ２３の関係を満たし、給電コイル２１の共振周波数(f1)と、給電共振器２２及び受電共振器３２の共振周波数(f0)との関係が、ｆ１＝ｆ０の関係を満たす場合、同相共振モード及び逆相共振モードでは、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に差は生じない。
しかしながら、実施例２及び実施例３で説明したように、給電コイル２１をＲＬＣ直列回路とした場合でも、コイルＬ１とコイルＬ２との間の結合係数ｋ１２と、コイルＬ２とコイルＬ３との間の結合係数ｋ２３との関係が、ｋ１２≠ｋ２３の関係を満たせば、同相共振モード及び逆相共振モードにおいて、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に差が生じるように設定することができることが分かる。
また、実施例３及び実施例４で説明したように、給電コイル２１をＲＬＣ直列回路とした場合でも、給電コイル２１の共振周波数(f1)と、給電共振器２２及び受電共振器３２の共振周波数(f0)との関係が、ｆ１≠ｆ０の関係を満たせば、同相共振モード及び逆相共振モードにおいて、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に差が生じるように設定することができることが分かる。
なお、実施例３で説明したように、給電コイル２１をＲＬＣ直列回路とした場合、ｋ１２≠ｋ２３の関係を満たし、且つ、ｆ１≠ｆ０の関係を満たす場合も、同相共振モード及び逆相共振モードにおいて、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相と、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に差が生じるように設定することができることが分かる。
【００９４】
（給電のＯＮ／ＯＦＦの切替制御：給電動作フロー）
上記無線電力伝送装置１の構成等を踏まえて、無線電力伝送装置１を利用した二次電池９への給電（充電）動作について説明する（供給電力制御方法）。具体的には、無線電力伝送装置１において、主に制御機器５が実行する給電動作フロー（処理）を、図１４を参照して説明する。なお、本給電動作フローでは、上述した実施例１の無線電力伝送装置１の設定（同相共振モード）で説明する。
【００９５】
実施例１の無線電力伝送装置１は、双峰性の性質を有し、交流電源６の電源周波数は、同相共振モード（０．８８ＭＨｚ）になるように設定されている。そして、実施例１における無線電力伝送装置１では、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相は、２９°であり、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相は、８８°である。そして、給電状態（ＯＮ）の入力インピーダンスＺinの位相（２９°）と、待機状態（ＯＦＦ）の入力インピーダンスＺinの位相（８８°）との間の（５８°）に閾値を設定している。
【００９６】
まず、制御機器５は、位相検出器４によって検出された、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相の値を検出する（Ｓ１）。具体的には、所定の時間間隔を空けて検出された無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相の値を、制御機器５内に格納する記憶装置に逐次格納していく。
【００９７】
次に、制御機器５は、Ｓ１で検出された、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値である５８°を超えたか否かを判断する（Ｓ２）。具体的には、Ｓ１の処理で逐次格納された所定の時間間隔を空けた２点の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値５８°よりも低い値側から、閾値を超えて、閾値よりも高い値側に変化した場合、又は、Ｓ１の処理で逐次格納された所定の時間間隔を空けた２点の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値５８°よりも高い値側から、閾値を超えて、閾値よりも低い値側に変化した場合には、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値である５８°を超えたと判断される。
【００９８】
そして、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値である５８°を超えたと判断されない場合（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ１の処理に移行する。
【００９９】
一方、無線電力伝送装置１の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値である５８°を超えたと判断された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御機器５は、Ｓ１の処理で逐次格納された所定の時間間隔を空けた２点の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値５８°よりも低い値側（給電状態）から、閾値を超えて、閾値よりも高い値側（待機状態）に変化したか否かを判断する（Ｓ３）。
【０１００】
そして、Ｓ１の処理で逐次格納された所定の時間間隔を空けた２点の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値５８°よりも低い値側から、閾値を超えて、閾値よりも高い値側に変化したと判断された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御機器５は、給電状態から待機状態に移行したと判断して、交流電源６から給電モジュール２への電力の供給を遮断する（Ｓ４）。即ち、二次電池９に対する充電を終了させる。そして、本フローは終了される。
【０１０１】
一方、Ｓ１の処理で逐次格納された所定の時間間隔を空けた２点の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値５８°よりも低い値側から、閾値を超えて、閾値よりも高い値側に変化していないと判断された場合（Ｓ３：ＮＯ）、即ち、Ｓ１の処理で逐次格納された所定の時間間隔を空けた２点の入力インピーダンスＺinの位相の値が、閾値５８°よりも高い値側から、閾値を超えて、閾値よりも低い値側に変化した場合、制御機器５は、待機状態から給電状態に移行したと判断して、交流電源６から給電モジュール２へ電力供給をする（Ｓ５）。即ち、二次電池９に対する充電を開始させる。そして、本フローは終了される。
【０１０２】
（効果）
上記構成・方法によれば、無線電力伝送装置１（給電モジュール２及び受電モジュール３）における伝送特性『Ｓ２１』の値を双峰性の特性を有するように設定することにより、伝送特性の値のピークを共振周波数ではない帯域に現れるように設定することができる。これにより、電源周波数を共振周波数(f0)ではない帯域に現れるピーク付近に設定（同相共振モード、又は、逆相共振モード）して使用できることから、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相と給電状態における入力インピーダンスＺinの位相との間に差を設けることができるようになる。そして、この位相の差を位相検出器４が検出することにより、制御機器５が給電モジュール２に電力を供給するか否かを判定し、もって、待機状態における消費電力を低減することが可能となる。
【０１０３】
また、実施例１の構成によれば、給電モジュール２及び受電モジュール３に関して、給電コイル２１、給電共振器２２、受電共振器３２及び受電コイル３１を備えた構成とすることができ、給電コイル２１及び受電コイル３１を比較的簡易なＲＬ回路で構成することができる。
【０１０４】
また、実施例２の構成によれば、給電モジュール２及び受電モジュール３に関して、給電コイル２１、給電共振器２２、受電共振器３２及び受電コイル３１を備えた構成とすることができ、給電コイル２１及び受電コイル３１をＲＬＣ回路で構成することができる。このように給電コイル２１及び受電コイル３１をＲＬＣ回路で構成することにより、設計上変更することができる要素が増えるため設計自由度を高めることができる（給電モジュール２及び受電モジュール３における伝送特性『Ｓ２１』の値を双峰性の特性を有するように設定するための可変要素が増える）。
【０１０５】
（その他の実施形態）
上記の説明では、充電器１０１及び無線式ヘッドセット１０２を例示して説明したが、充電池を備えた機器であれば、タブレット型ＰＣ、デジタルカメラ、携帯電話、イヤホン型音楽プレイヤー、補聴器、集音器などにも使用することができる。
【０１０６】
また、上記では、被給電機器１０に充電池９を含むものとして説明したが、これに限らず、被給電機器１０に直接電力を消費しながら可動する機器を採用してもよい。
【０１０７】
また、上記説明では、給電モジュール２及び受電モジュール３を携帯型の電子機器に搭載した場合を想定して説明したが、用途はこれら小型なものに限らず、必要電力量に合わせて仕様を変更することにより、例えば、比較的大型な電気自動車（ＥＶ）における無線充電システムや、より小型な医療用の無線式胃カメラなどにも搭載することができる。
【０１０８】
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態・実施例に限定されず、その他の実施形態・実施例にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
【符号の説明】
【０１０９】
１  無線電力伝送装置
２  給電モジュール
３  受電モジュール
４  位相検出器
５  制御機器
６  交流電源
７  安定回路
８  充電回路
９  充電池
１０  被給電機器
２１  給電コイル
２２  給電共振器
３１  受電コイル
３２  受電共振器
１０１  充電器
１０２  無線式ヘッドセット
【要約】
【課題】給電モジュールと受電モジュールとが給電可能領域にある場合とない場合とで、入力インピーダンスの位相に差ができるようにして、この位相の差を検出することにより、電力を供給するか否かを判定し、もって、給電可能領域にないときに無駄に電力が消費されるのを防ぐことができる無線電力伝送装置を提供する。
【解決手段】無線電力伝送装置１は、給電モジュール２、受電モジュール３、位相検出器４と、制御機器５とを備え、電源周波数に対する伝送特性の値が、双峰性の特性を有するように設定されており、制御機器５が、位相検出器４が検出した、待機状態における入力インピーダンスＺinの位相と、給電状態における入力インピーダンスＺinの位相との差を利用して、給電モジュール２に電力を供給するか否かを判定する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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