(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に並列接続される複数の１次側コイルと、
前記１次側コイルに供給する電力を制御することにより２次側コイルを含む受電装置に送電する制御部と
を備え、
前記制御部は前記送電に用いる前記１次側コイルを規定するコイル使用形態を前記受電装置から受信した信号に基づいて複数のコイル使用形態の中から選択し、
前記制御部が選択する前記コイル使用形態は前記１次側コイルに供給される電流の周波数が共振周波数に設定されるときに前記受電装置に流れる直流電流の大きさである充電電流値が所定の範囲に含まれる使用形態である
非接触式給電装置。
【請求項２】
前記制御部は前記複数のコイル使用形態の中から選択したコイル使用形態により前記受電装置に送電している場合に前記充電電流値が前記所定の範囲から外れたとき、前記充電電流値が前記所定の範囲に含まれるように前記１次側コイルに供給する電流の周波数を調整する
請求項１に記載の非接触式給電装置。
【請求項３】
前記制御部は前記信号に含まれる前記受電装置の充電状態または充電時間に関する情報に基づいて前記コイル使用形態を選択する
請求項１または２に記載の非接触式給電装置。
【請求項４】
前記制御部は前記受電装置の充電状態または充電時間の変化にともない前記送電に用いる前記コイル使用形態を変更し、前記充電状態が満充電状態に近いときほど、または、前記充電時間が長いときほど、電力の送電量が小さい前記コイル使用形態を選択する
請求項３に記載の非接触式給電装置。
【請求項５】
前記複数のコイル使用形態は前記複数の１次側コイルのうちの１つを前記送電に用いる使用形態である単独使用形態、および、前記複数の１次側コイルのうちの複数を前記送電に用いる使用形態である複合使用形態を含み、
前記制御部は前記単独使用形態を前記複合使用形態よりも優先して選択する
請求項３または４に記載の非接触式給電装置。
【請求項６】
前記制御部は前記信号に含まれる前記受電装置の種類に関する情報に基づいて前記コイル使用形態を選択する
請求項１または２に記載の非接触式給電装置。
【請求項７】
前記制御部は前記受電装置への送電を開始する前に前記１次側コイルにテスト電流を供給し、前記信号に含まれる前記充電電流値に関する情報であり前記テスト電流に対応する前記充電電流値に関する情報に基づいて前記コイル使用形態を選択する
請求項１または２に記載の非接触式給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は１次側コイルから２次側コイルを含む受電装置に送電する非接触式給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記非接触式給電装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
この種の非接触式給電装置においては、送電装置の１次側コイルと受電装置の２次側コイルとの電磁誘導により受電装置の２次電池の充電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３６３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、互いに異なる複数の種類の受電装置、例えば携帯電話および電動歯ブラシにおいては、それぞれの２次電池の充電に適した電流値（充電電流値）の大きさが互いに異なることもある。このため、１つの送電装置により複数の種類の受電装置の充電を行う場合には、１次側コイルの出力を各受電装置の充電電流に見合う大きさに設定することが必要となる。
【０００５】
一方、送電装置により受電装置の２次電池の充電を行う場合には、充電効率を高めるため、１次側コイルに共振周波数の電流を供給することが好ましい。
特許文献１の非接触式給電装置において、例えば、共振周波数の電流を１次側コイルに供給することにより携帯電話の充電が可能となるように送電装置が構成されている場合、電動歯ブラシの充電時には１次側コイルへの供給電流の周波数を共振周波数とは異なるものに変更する必要が生じる。このとき、変更後の周波数が共振周波数から乖離したものとなるにつれて充電効率は低下する。
【０００６】
他方、充電電流値は受電装置の種類以外に、例えば２次電池の充電状態に応じても変化する。このため、１つの受電装置について２次電池の充電を行う場合において、２次電池への供給電流において充電電流値を確保するためには、１次側コイルの電流の周波数を共振周波数とは異なるものに設定する必要が生じる。また、充電状態の変化にともない充電電流値が大きく変化する場合には、これに応じて１次側コイルの出力も大きく変更する必要が生じるため、１次側コイルの電流の周波数が共振周波数に対して乖離する度合いが大きくなる。
【０００７】
このように、従来の非接触式給電装置においては、受電装置の種類および充電状態の少なくとも一方の影響により充電効率の低下が生じるおそれがある。
本発明の目的はより高い充電効率で受電装置を充電できる非接触式給電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に従う非接触式給電装置は電気的に並列接続される複数の１次側コイルと、前記１次側コイルに供給する電力を制御することにより２次側コイルを含む受電装置に送電する制御部とを備え、前記制御部は前記送電に用いる前記１次側コイルを規定するコイル使用形態を前記受電装置から受信した信号に基づいて複数のコイル使用形態の中から選択し、前記制御部が選択する前記コイル使用形態は前記１次側コイルに供給される電流の周波数が共振周波数に設定されるときに前記受電装置に流れる直流電流の大きさである充電電流値が所定の範囲に含まれる使用形態である。
【発明の効果】
【００１６】
非接触式給電装置の一形態によれば、より高い充電効率で受電装置を充電できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は第１実施形態の非接触式給電装置の斜視図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
【図２】は図１の非接触式給電装置の回路図である。
【図３】は第１実施形態のコイル選択制御に関するフローチャートである。
【図４】は図３と繋がるフローチャートである。
【図５】は図３および図４のコイル選択制御に関するタイムチャートである。
【図６】は第２実施形態の充電時変更制御に関するフローチャートである。
【図７】は図６のコイル選択制御に関するタイムチャートである。
【図８】は第３実施形態のコイル選択制御に関するフローチャートである。
【図９】は第４実施形態のコイル選択制御に関するフローチャートである。
【図１０】は第５実施形態のコイル選択制御に関するフローチャートである。
【図１１】は図１０と繋がるフローチャートである。
【図１２】はその他の実施形態の送電装置の平面図である。
【図１３】はその他の実施形態の送電装置の平面図である。
【図１４】はその他の実施形態の送電装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（非接触式給電装置が取り得る形態の一例）
〔１〕本発明の一形態に従う非接触式給電装置は電気的に並列接続される複数の１次側コイルと、前記１次側コイルに供給する電力を制御することにより２次側コイルを含む受電装置に送電する制御部とを備え、前記制御部は前記送電に用いる前記１次側コイルを規定するコイル使用形態を前記受電装置から受信した信号に基づいて複数のコイル使用形態の中から選択し、前記制御部が選択する前記コイル使用形態は前記１次側コイルに供給される電流の周波数が共振周波数に設定されるときに前記受電装置に流れる直流電流の大きさである充電電流値が所定の範囲に含まれる使用形態である。
〔２〕前記非接触式給電装置の一形態によれば、前記制御部は前記複数のコイル使用形態の中から選択したコイル使用形態により前記受電装置に送電している場合に前記充電電流値が前記所定の範囲から外れたとき、前記充電電流値が前記所定の範囲に含まれるように前記１次側コイルに供給する電流の周波数を調整する。
〔３〕前記非接触式給電装置の一形態によれば、前記制御部は前記信号に含まれる前記受電装置の充電状態または充電時間に関する情報に基づいて前記コイル使用形態を選択する。
〔４〕前記非接触式給電装置の一形態によれば、前記制御部は前記受電装置の充電状態または充電時間の変化にともない前記送電に用いる前記コイル使用形態を変更し、前記充電状態が満充電状態に近いときほど、または、前記充電時間が長いときほど、電力の送電量が小さい前記コイル使用形態を選択する。
〔５〕前記非接触式給電装置の一形態によれば、前記複数のコイル使用形態は前記複数の１次側コイルのうちの１つを前記送電に用いる使用形態である単独使用形態、および、前記複数の１次側コイルのうちの複数を前記送電に用いる使用形態である複合使用形態を含み、前記制御部は前記単独使用形態を前記複合使用形態よりも優先して選択する。
〔６〕前記非接触式給電装置の一形態によれば、前記制御部は前記信号に含まれる前記受電装置の種類に関する情報に基づいて前記コイル使用形態を選択する。
〔７〕前記非接触式給電装置の一形態によれば、前記制御部は前記受電装置への送電を開始する前に前記１次側コイルにテスト電流を供給し、前記信号に含まれる前記充電電流値に関する情報であり前記テスト電流に対応する前記充電電流値に関する情報に基づいて前記コイル使用形態を選択する
【００１９】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１に示されるように、非接触式給電装置１には、各種の受電装置に送電する送電装置１０が設けられている。送電装置１０に搭載される受電装置としては、図示される携帯電話２０の他に、例えば、スマートフォン、携帯情報端末、ポータブルオーディオプレーヤー、ＩＣレコーダー、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、およびノートパソコン等が挙げられる。
携帯電話２０の構成について説明する。
図１（ａ）に示されるように、携帯電話２０には、２次電池２３が内蔵された本体としての第１ハウジング２１と、ヒンジによりこのハウジング２１に取り付けられた第２ハウジング２２とが設けられている。
【００２０】
図１（ｂ）に示されるように、携帯電話２０の第１ハウジング２１内には２次側コイル４０が設けられている。２次側コイル４０には、平面状のコイル４１と、コイル４１を上方から覆う平板状のヨーク４２とが設けられている。２次側コイル４０は、回路基板を介して２次電池２３に電気的に接続されている。
【００２１】
送電装置１０の構成について説明する。
図１（ａ）に示されるように、送電装置１０には、携帯電話２０に送電する１次側コイル３０と、１次側コイル３０に電気的に接続される回路基板１２と、送電装置１０の各要素が取り付けられるハウジング１１と設けられている。ハウジング１１には、携帯電話２０を載せるための搭載面１１Ａが設けられている。
【００２２】
図１（ｂ）に示されるように、１次側コイル３０には、最小径の第１コイル３１と、第１コイル３１よりも径が大きい第２コイル３２と、最大径の第３コイル３３と、これらコイル３１〜３３を収容するヨーク３４とが設けられている。
【００２３】
第１コイル３１、第２コイル３２、および第３コイル３３は、ヨーク３４内においてそれぞれのコイルの導電線を巻き回すことにより形成されている。各コイル３１〜３３を構成する導電線としては、複数のリッツ線を有するものが用いられている。
【００２４】
第１コイル３１は、第２コイル３２の内周側に設けられている。第２コイル３２は、第３コイル３３の内周側に設けられている。第１コイル３１の中心線、第２コイル３２の中心線、および第３コイル３３の中心線は同軸上に設けられている。各コイル３１〜３３の高さは、同じ大きさに設定されている。各コイル３１〜３３においての搭載面１１Ａ側の端面は、搭載面１１Ａからの距離が互いに同じ大きさとなるところに設けられている。
【００２５】
第１コイル３１のターン数は、第２コイル３２のターン数よりも多い。第２コイル３２のターン数は、第３コイル３３のターン数よりも多い。第１コイル３１のリッツ線の本数は、第２コイル３２のリッツ線の本数よりも多い。第２コイル３２のリッツ線の本数は、第３コイル３３のリッツ線の本数よりも多い。
【００２６】
ヨーク３４には、中央壁３５、内側壁３６、中側壁３７、外側壁３８、および底壁３９が設けられている。中央壁３５は、１次側コイル３０の径方向において第１コイル３１の内周側に設けられている。内側壁３６は、１次側コイル３０の径方向において第１コイル３１と第２コイル３２との間に設けられている。中側壁３７は、１次側コイル３０の径方向において第２コイル３２と第３コイル３３との間に設けられている。外側壁３８は、第３コイル３３の外周を囲うように設けられている。底壁３９は、各コイル３１〜３３と回路基板１２との間に設けられている。中央壁３５、内側壁３６、中側壁３７、および外側壁３８は、それぞれ底壁３９に連結されている。
【００２７】
非接触式給電装置１の充電態様について説明する。
送電装置１０に携帯電話２０が搭載された状態において、１次側コイル３０に交番電力が供給されたとき、送電装置１０の１次側コイル３０と携帯電話２０の２次側コイル４０との電磁誘導により２次電池２３の充電が行われる。なお、同一の条件のもとで各コイル３１〜３３に個別に交流電流が供給されたとき、それぞれのコイルに生じる交番磁束の大きさの関係は次のようになる。すなわち、第１コイル３１に生じる交番磁束、第２コイル３２に生じる交番磁束、および第３コイル３３に生じる交番磁束の順に交番磁束が小さくなる。
【００２８】
図２を参照して、送電装置１０および受電装置の回路構成について説明する。
送電装置１０には、交番電力を生成する１次側回路５０が設けられている。
１次側回路５０には、送電装置１０の電源としての直流電源Ｅ１と、複数のスイッチング素子により構成されたフルブリッジ回路５１と、複数のスイッチング素子の制御等を行う制御部５３とが設けられている。
【００２９】
フルブリッジ回路５１には、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）からなる第１スイッチング素子Ｆ１、第２スイッチング素子Ｆ２、第３スイッチング素子Ｆ３、および第４スイッチング素子Ｆ４が設けられている。
【００３０】
各素子Ｆ１〜Ｆ４は、第１ゲート抵抗Ｒ１、第２ゲート抵抗Ｒ２、第３ゲート抵抗Ｒ３、および第４ゲート抵抗Ｒ４を介して制御部５３に直列に接続されている。また、各素子Ｆ１〜Ｆ４には、第１内蔵ダイオードＤ１、第２内蔵ダイオードＤ２、第３内蔵ダイオードＤ３、および第４内蔵ダイオードＤ４が並列に接続されている。
【００３１】
フルブリッジ回路５１には、コンデンサの内部に電界として蓄えられたエネルギ、およびコイルの内部に磁界として蓄えられたエネルギをコンデンサとコイルとの間で授受する共振回路５２が設けられている。
【００３２】
共振回路５２には、各スイッチング素子Ｆ１〜Ｆ４から交番電力が供給される１次側コイル３０と、１次側コイル３０の第１コイル３１、第２コイル３２、および第３コイル３３のそれぞれに並列に接続されたコンデンサＣ１〜Ｃ３とが設けられている。またこの他に、第１コイル３１への電力の供給および遮断を切り替える第１スイッチＳ１と、第２コイル３２への電力の供給および遮断を切り替える第２スイッチＳ２と、第３コイル３３への電力の供給および遮断を切り替える第３スイッチＳ３とが設けられている。
【００３３】
携帯電話２０には、交番電力を直流電力に変換する２次側回路６０が設けられている。
２次側回路６０には、１次側コイル３０で発生した磁束を受ける２次側コイル４０と、２次側コイル４０の交番電力を直流電力に変換する全波整流回路６１と、２次電池２３の充電状態を検知する制御部６２とが設けられている。またこの他に、１次側回路５０と２次側回路６０とのインピーダンスの整合をとるコンデンサＣ４と、全波整流回路６１の直流電力を平滑するコンデンサＣ５とが設けられている。
【００３４】
全波整流回路６１には、第５ダイオードＤ５、第６ダイオードＤ６、第７ダイオードＤ７、および第８ダイオードＤ８が設けられている。全波整流回路６１の入力端子Ｐ１および出力端子Ｐ２は、コンデンサＣ５と並列に接続されている。
【００３５】
送電装置１０および携帯電話２０の給電態様について説明する。
制御部５３は、各ゲート抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して制御電圧を各素子Ｆ１〜Ｆ４に印加し、各素子Ｆ１〜Ｆ４のオンおよびオフを切り替える。すなわち、第１スイッチング素子Ｆ１および第４スイッチング素子Ｆ４のオンおよびオフと、第２スイッチング素子Ｆ２および第３スイッチング素子Ｆ３のオンおよびオフとをゲート電圧に応じて交互に切り替える。これにより、１次側コイル３０に交番電力が誘起されるため、１次側コイル３０に高周波の交番磁束が発生する。
【００３６】
２次側コイル４０においては、１次側コイル３０の交番磁束と鎖交することにより交番電力が発生する。この交番電力は、コンデンサＣ４，Ｃ５を介して全波整流回路６１に供給されることにより平滑化された直流電力に変換される。そして、直流電力が２次電池２３に供給されることにより２次電池２３が充電される。
【００３７】
送電装置１０により行われる制御の内容について説明する。
送電装置１０の制御部５３は、送電装置１０のハウジング１１に受電装置が載せられているか否かを判定するための「認証制御」と、受電装置から送信される電池情報に基づいて１次側コイル３０の使用形態（以下、「コイル使用形態」）を変更する「コイル選択制御」とを行う。またこの他に、受電装置の充電中において１次側コイル３０に供給する電流の周波数を調整する「充電時周波数制御」と、送電装置１０による受電装置の充電を停止するための「充電停止制御」とを行う。
【００３８】
コイル使用形態の選択には以下のものが含まれる。
（Ａ）受電装置の充電のために各コイル３１〜３３のうちのいずれか１つを使用する場合において、いずれのコイルを充電に使用するかを選択すること。
（Ｂ）受電装置の充電のために各コイル３１〜３３のうちの２つ以上を使用する場合において、いずれのコイルを充電に使用するかを選択すること。
【００３９】
当該送電装置１０には、コイル使用形態として、以下の第１単独形態〜第３単独形態および第１複合形態〜第４複合形態が用意されている。なお、各使用形態において通電する旨が示されていないコイルについては、非通電の状態が保持される。
（Ａ）第１単独形態では、第１コイル３１に通電する。
（Ｂ）第２単独形態では、第２コイル３２に通電する。
（Ｃ）第３単独形態では、第３コイル３３に通電する。
（Ｄ）第１複合形態では、第２コイル３２および第３コイル３３に通電する。
（Ｅ）第２複合形態では、第１コイル３１および第３コイル３３に通電する。
（Ｆ）第３複合形態では、第１コイル３１および第２コイル３２に通電する。
（Ｇ）第４複合形態では、各コイル３１〜３３の全部に通電する。
【００４０】
２次電池２３の電池情報としては、第１単独形態〜第３単独形態に対応した「電池情報ＢＡ１」、「電池情報ＢＡ２」、および「電池情報ＢＡ３」と、第１複合形態〜第４複合形態に対応した「電池情報ＢＢ１」、「電池情報ＢＢ２」、「電池情報ＢＢ３」、および「電池情報ＢＢ４」とが用意されている。各電池情報には、２次電池２３の電池材料、定格電圧、および電池容量が含まれている。
【００４１】
電池情報ＢＡ１は、受電装置の２次電池２３が第１単独形態での充電に適したものであることを示す。電池情報ＢＡ２は、受電装置の２次電池２３が第２単独形態での充電に適したものであることを示す。電池情報ＢＡ３は、受電装置の２次電池２３が第３単独形態での充電に適したものであることを示す。
【００４２】
電池情報ＢＢ１は、受電装置の２次電池２３が第１複合形態での充電に適したものであることを示す。電池情報ＢＢ２は、受電装置の２次電池２３が第２複合形態での充電に適したものであることを示す。電池情報ＢＢ３は、受電装置の２次電池２３が第３複合形態での充電に適したものであることを示す。電池情報ＢＢ４は、受電装置の２次電池２３が第４複合形態での充電に適したものであることを示す。
【００４３】
送電装置１０の制御部５３には、受電装置から送信された電池情報を照合するため、電池情報ＢＡ１〜ＢＡ３および電池情報ＢＢ１〜ＢＢ４が予め記憶されている。また、受電装置の制御部６２には、同受電装置の２次電池２３に対する電池情報ＢＡ１〜ＢＡ３および電池情報ＢＢ１〜ＢＢ４のいずれかが記憶されている。
【００４４】
認証制御は次のように行われる。
送電装置１０の制御部５３は、１次側コイル３０から携帯電話２０に応答要求信号ＫＡを送信するための制御を所定時間毎に繰り返して行う。応答要求信号ＫＡの送信には、各コイル３１〜３３のうちの少なくとも１つが用いられる。
【００４５】
送電装置１０に携帯電話２０が載せられているとき、１次側コイル３０から送信された応答要求信号ＫＡが携帯電話２０において２次側コイル４０を介して制御部６２により受信される。制御部６２は、送電装置１０からの応答要求信号ＫＡを受信したとき、２次側コイル４０から応答確認信号ＫＢおよび電池情報信号ＫＣを送信するための制御を行う。電池情報信号ＫＣには、携帯電話２０の電池情報が含まれている。
【００４６】
送電装置１０の制御部５３は、携帯電話２０から応答確認信号ＫＢを受信したとき、携帯電話２０がハウジング１１に載せられている旨判定し、携帯電話２０の認証が成立した旨のフラグ（以下、「認証完了フラグＦＫ」）をオンに設定する。そして、認証完了フラグＦＫを設定している状態において、携帯電話２０からの応答確認信号ＫＢが一定期間以上にわたり受信できないとき、認証完了フラグＦＫをオフに設定する。
【００４７】
コイル選択制御は次のように行われる。
送電装置１０の制御部５３は、携帯電話２０から電池情報信号ＫＣを受信したとき、この電池情報信号ＫＣに含まれる電池情報を予め記憶されている電池情報と照合し、電池情報信号ＫＣに含まれる電池情報の内容を確認する。そして、確認した電池情報の内容に応じて複数のコイル使用形態の中から１つの使用形態を選択する。
【００４８】
充電時周波数制御は次のように行われる。
携帯電話２０の制御部６２は、２次側回路６０で生成された直流電流の電流値（以下、「充電電流値ＡＸ」）が２次電池２３の充電に適した範囲内の大きさか否かを判定する。そして、充電電流値ＡＸが充電に適していない旨の判定をしたとき、２次側コイル４０から出力要求信号ＫＲを送信するための制御を行う。出力要求信号ＫＲには、充電電流値ＡＸの情報が含まれる。
【００４９】
送電装置１０の制御部５３は、１次側コイル３０への電流の供給により携帯電話２０を充電するとき、同電流の周波数を共振周波数に設定する。一方、携帯電話２０から出力要求信号ＫＲを受信したとき、充電電流値ＡＸに基づいて１次側コイル３０に供給する電流の周波数を調整する。
【００５０】
充電停止制御は次のように行われる。
携帯電話２０の制御部６２は、２次電池２３の充電状態が満充電状態のとき、２次側コイル４０から充電停止信号ＫＳを送信するための制御を行う。充電停止信号ＫＳは、２次電池２３の充電を終了する要求を示す信号として送信される。
【００５１】
送電装置１０の制御部５３は、携帯電話２０から充電停止信号ＫＳを受信したとき、１次側コイル３０への通電を停止する。すなわち、送電装置１０による携帯電話２０の充電を終了する。なお、上記の認証制御、コイル選択制御、および充電停止制御は、受電装置として携帯電話２０以外のものが用いられる場合にも同様の態様で行われる。
【００５２】
図３および図４を参照して、コイル選択制御の処理手順について説明する。なお、同コイル選択制御の説明において、符号が付された各構成要素については図２に記載されたものを示している。
【００５３】
送電装置１０の制御部５３は、コイル選択制御によりコイル使用形態を選択した後、認証完了フラグＦＫをオフに設定するまでの間、または携帯電話２０から充電停止信号ＫＳを受信するまでの間、選択したコイル使用形態を維持して携帯電話２０の充電を行う。
【００５４】
コイル選択制御では、携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＡ１〜ＢＡ３および電池情報ＢＢ１〜ＢＢ４のいずれに該当するかを判定するため、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の少なくとも１つの判定処理を行う。
【００５５】
ステップＳ１０１においては、携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ１〜ＢＢ４のいずれかに該当するか否かを判定する。電池情報が電池情報ＢＡ１〜ＢＡ３のいずれかに該当するとき、ステップＳ１０２に移行する。電池情報が電池情報ＢＢ１〜ＢＢ４のいずれかに該当するとき、ステップＳ１０４に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０２においては、携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＡ３か否かを判定する。ステップＳ１０３においては、携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＡ２か否かを判定する。
【００５７】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ１０２において肯定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＡ３の旨判定したとき、ステップＳ１１３においてコイル使用形態として第３単独形態を選択する。
【００５８】
（Ｂ）ステップＳ１０２において否定判定し、かつステップＳ１０３において肯定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＡ２の旨判定したとき、ステップＳ１１２においてコイル使用形態として第２単独形態を選択する。
【００５９】
（Ｃ）ステップＳ１０２およびＳ１０３において否定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＡ１の旨判定したとき、ステップＳ１１１においてコイル使用形態として第１単独形態を選択する。
【００６０】
ステップＳ１０４においては、携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ１か否かを判定する。ステップＳ１０５においては、携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ２か否かを判定する。ステップＳ１０６においては、携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ３か否かを判定する。
【００６１】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ１０４において肯定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ１の旨判定したとき、ステップＳ１１７においてコイル使用形態として第１複合形態を選択する。
【００６２】
（Ｂ）ステップＳ１０４において否定判定し、かつステップＳ１０５において肯定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ２の旨判定したとき、ステップＳ１１６においてコイル使用形態として第２複合形態を選択する。
【００６３】
（Ｃ）ステップＳ１０４およびＳ１０５において否定判定し、かつステップＳ１０６において肯定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ３の旨判定したとき、ステップＳ１１５においてコイル使用形態として第３複合形態を選択する。
【００６４】
（Ｄ）ステップＳ１０４〜Ｓ１０６において否定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した電池情報が電池情報ＢＢ４の旨判定したとき、ステップＳ１１４においてコイル使用形態として第４複合形態を選択する。
【００６５】
図５を参照して、コイル選択制御の一実行態様について説明する。なお、同コイル選択制御の一実行態様の説明において、符号が付された各構成要素については図２に記載されたものを示している。
【００６６】
時刻ｔ１１において、携帯電話２０の制御部６２から送信された応答確認信号ＫＢと電池情報ＢＡ３を含む電池情報信号ＫＣとが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、コイル使用形態として第３単独形態が選択される。すなわち、第３コイル３３の通電が開始される。
【００６７】
時刻ｔ１２において、携帯電話２０の制御部６２から送信された充電停止信号ＫＳが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、第３コイル３３の通電が停止される。すなわち、携帯電話２０の充電が停止される。
【００６８】
時刻ｔ１３において、携帯電話２０の制御部６２から送信された応答確認信号ＫＢと電池情報ＢＡ２を含む電池情報信号ＫＣとが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、コイル使用形態として第２単独形態が選択される。すなわち、第２コイル３２の通電が開始される。
【００６９】
時刻ｔ１４において、携帯電話２０の制御部６２から送信された充電停止信号ＫＳが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、第２コイル３２の通電が停止される。すなわち、携帯電話２０の充電が停止される。
【００７０】
時刻ｔ１５において、携帯電話２０の制御部６２から送信された応答確認信号ＫＢと電池情報ＢＡ１を含む電池情報信号ＫＣとが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、コイル使用形態として第１単独形態が選択される。すなわち、第１コイル３１の通電が開始される。
【００７１】
時刻ｔ１６において、携帯電話２０の制御部６２から送信された充電停止信号ＫＳが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、第１コイル３１の通電が停止される。すなわち、携帯電話２０の充電が停止される。
【００７２】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式給電装置１によれば、以下の効果が得られる。
（１）非接触式給電装置１においては、２次電池２３の電池情報に基づいて１次側コイル３０の使用形態が選択される。この構成によれば、選択したコイル使用形態による２次電池２３の充電中において、充電電流値ＡＸが２次電池２３の充電に適した範囲内のとき、１次側コイル３０に供給する電流の周波数を共振周波数に維持することができる。このため、より高い充電効率で受電装置の充電を行うことができる。
【００７３】
（２）比較例の非接触式給電装置として、１次側コイルが単一のコイルにより構成される装置が挙げられる。この給電装置において、受電装置の充電電流値が２次電池の充電に適していない場合には、１次側コイルの電流の周波数を変更することのみにより充電電流値の調整を行う必要がある。このため、調整後の電流の周波数が共振周波数から大きく乖離するおそれがある。
【００７４】
これに対して、本実施形態の非接触式給電装置１によれば、受電装置の充電に際してまずは同装置の電池情報に適したコイル使用形態が選択され、そのうえで充電電流値ＡＸの調整の必要があるときに１次側コイル３０の電流の周波数が調整される。このため、１次側コイル３０の電流の周波数を調整した場合において、上記比較例の非接触式給電装置と比較して、調整後の電流の周波数と共振周波数との乖離度合いを小さくすることができる。すなわち、電流の周波数の調整に起因して充電効率が大きく低下することを抑制することができる。
【００７５】
（３）非接触式給電装置１においては、図１に示されるように、第３コイル３３の内周側に第２コイル３２が設けられ、第２コイル３２の内周側に第１コイル３１が設けられている。この構成によれば、第３コイル３３の外周側に第１コイル３１および第２コイル３２が設けられる場合と比較して、コイル使用形態として第１〜第４複合形態のいずれかが選択されたときに、各コイル３１〜３３の磁束が互いに打ち消しあうことを抑制することができる。
【００７６】
（４）非接触式給電装置１においては、第１コイル３１、第２コイル３２、および第３コイル３３が同軸上に設けられている。この構成によれば、上述の１次側コイル３０と２次側コイル４０との間の磁束が互いに打ち消しあうことを抑制する効果を高めることができる。
【００７７】
（第２実施形態）
図２、図６、および図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の非接触式給電装置１は、第１実施形態の非接触式給電装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第１実施形態の非接触式給電装置１と異なる点の詳細を説明し、第１実施形態の非接触式給電装置１と共通する構成については同一符号を付しその説明の一部または全部を省略する。
【００７８】
図２に示される本実施形態の送電装置１０は、コイル選択制御に代えて充電時変更制御を行う。この充電時変更制御では、２次電池２３の充電中において携帯電話２０から送信される充電情報に応じてコイル使用形態を変更する。なお、コイル選択制御以外の制御については第１実施形態の送電装置１０と同様に行われる。
【００７９】
２次電池２３の充電状態は、「第１充電状態」、「第２充電状態」、「第３充電状態」、および「満充電状態」に区分される。第１充電状態は、充電量が「０％」から第１閾値Ｘ１までの範囲に含まれる状態を示す。第２充電状態は、充電量が第１閾値Ｘ１から第２閾値Ｘ２までの範囲に含まれる状態を示す。第３充電状態は、充電量が第２閾値Ｘ２から満充電未満までの範囲に含まれる状態を示す。なお、第２閾値Ｘ２は第１閾値Ｘ１よりも大きい値として予め設定されている。
【００８０】
２次電池２３の充電情報としては、第１充電状態を示す充電情報ＣＡ、第２充電状態を示す充電情報ＣＢ、および第３充電状態を示す充電情報ＣＣが用意されている。各充電情報は、携帯電話２０の制御部６２に予め記憶されている。
【００８１】
認証制御について、第１実施形態から変更点を以下に示す。
携帯電話２０の制御部６２は、送電装置１０からの応答要求信号ＫＡを受信したとき、２次側コイル４０から応答確認信号ＫＢおよび充電情報信号ＫＤを送信するための制御を行う。充電情報信号ＫＤには、制御部６２により検出された２次電池２３の充電状態を示す充電情報が含まれている。
【００８２】
充電時変更制御は次のように行われる。
携帯電話２０の制御部６２は、応答要求信号ＫＡを送電装置１０から受信したとき、および２次電池２３の充電状態が変化したとき、充電情報を含む充電情報信号ＫＤを送電装置１０に送信する。送電装置１０の制御部５３は、携帯電話２０からの充電情報信号ＫＤを受信したとき、この充電情報信号ＫＤに含まれる充電情報を予め記憶されている充電情報と照合し、充電情報信号ＫＤに含まれる充電情報の内容を確認する。そして、確認した充電情報の内容に応じて複数のコイル使用形態のなかから１つの使用形態を選択する。
【００８３】
図６を参照して、充電時変更制御の処理手順について説明する。なお、以下の充電時変更制御の説明において、符号が付された各構成要素については図２に記載されたものを示している。
【００８４】
送電装置１０の制御部５３は、認証完了フラグＦＫを設定した後、認証完了フラグＦＫをオフに設定するまでの間、または携帯電話２０から充電停止信号ＫＳを受信するまでの間、または充電情報信号ＫＤを受信するまでの間、選択したコイル使用形態を維持して携帯電話２０の充電を行う。
【００８５】
充電時変更制御では、携帯電話２０から取得した充電情報が充電情報ＣＡ〜ＣＣいずれに該当するかを判定するため、ステップＳ２０１およびＳ２０２の少なくとも１つの判定処理を行う。
【００８６】
ステップＳ２０１においては、携帯電話２０から取得した充電情報が充電情報ＣＡか否かを判定する。ステップＳ２０２においては、携帯電話２０から取得した充電情報が充電情報ＣＢか否かを判定する。
【００８７】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ２０１において肯定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した充電情報が充電情報ＣＡの旨判定したとき、ステップＳ２１３においてコイル使用形態として第１単独形態を選択する。
【００８８】
（Ｂ）ステップＳ２０１において否定判定し、かつステップＳ２０２において肯定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した充電情報が充電情報ＣＢの旨判定したとき、ステップＳ２１２においてコイル使用形態として第２単独形態を選択する。
【００８９】
（Ｃ）ステップＳ２０１およびＳ２０２において否定判定したとき、すなわち携帯電話２０から取得した充電情報が充電情報ＣＣの旨判定したとき、ステップＳ２１１においてコイル使用形態として第３単独形態を選択する。
【００９０】
図７を参照して、充電時変更制御の一実行態様について説明する。なお、同充電時変更制御の一実行態様の説明において、符号が付された各構成要素については図２に記載されたものを示している。
【００９１】
時刻ｔ２１において、携帯電話２０の制御部６２から送信された応答確認信号ＫＢと充電情報ＣＡを含む充電情報信号ＫＤとが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、コイル使用形態として第１単独形態が選択される。すなわち、第１コイル３１の通電が開始される。
【００９２】
時刻ｔ２２において、２次電池２３の充電状態が第１充電状態から第２充電状態に変化したとき、携帯電話２０の制御部６２から充電情報ＣＢを含む充電情報信号ＫＤが送信される。そして、送信された充電情報信号ＫＤが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、コイル使用形態が第１単独形態から第２単独形態に変更される。すなわち、第２コイル３２の通電が開始される。
【００９３】
時刻ｔ２３において、２次電池２３の充電状態が第２充電状態から第３充電状態に変化したとき、携帯電話２０の制御部６２から充電情報ＣＣを含む充電情報信号ＫＤが送信される。そして、送信された充電情報信号ＫＤが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、コイル使用形態が第２単独形態から第３単独形態に変更される。すなわち、第３コイル３３の通電が開始される。
【００９４】
時刻ｔ２４において、２次電池２３の充電状態が第３充電状態から満充電状態に変化したとき、携帯電話２０の制御部６２から充電停止信号ＫＳが送信される。そして、送信された充電停止信号ＫＳが送電装置１０の制御部５３により受信されたとき、第３コイル３３の通電が停止される。すなわち、携帯電話２０の充電が停止される。
【００９５】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式給電装置１によれば、以下の効果が得られる。
（１）非接触式給電装置１においては、２次電池２３の充電情報に基づいて１次側コイル３０の使用形態が選択される。この構成によれば、選択したコイル使用形態による２次電池２３の充電中において、充電電流値ＡＸが２次電池２３の充電に適した範囲内のとき、１次側コイル３０に供給する電流の周波数を共振周波数に維持することができる。このため、より高い充電効率で受電装置の充電を行うことができる。
【００９６】
（２）また非接触式給電装置１によれば、受電装置の充電に際してまずは同装置の充電状態に適したコイル使用形態が選択され、そのうえで充電電流値ＡＸの調整の必要があるときに１次側コイル３０の電流の周波数が調整される。このため、１次側コイル３０の電流の周波数を調整した場合において、先の比較例の非接触式給電装置と比較して、調整後の電流の周波数と共振周波数との乖離度合いを小さくすることができる。すなわち、電流の周波数の調整に起因して充電効率が大きく低下することを抑制することができる。
【００９７】
（第３実施形態）
図２および図８を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態の非接触式給電装置１は、第１実施形態の非接触式給電装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第１実施形態の非接触式給電装置１と異なる点の詳細を説明し、第１実施形態の非接触式給電装置１と共通する構成については同一符号を付しその説明の一部または全部を省略する。
【００９８】
図２に示される第１実施形態の非接触式給電装置１においては、電池情報に応じてコイル使用形態を選択している。これに対して本実施形態の非接触式給電装置１では、受電装置の充電開始前に１次側コイル３０にテスト電流を供給し、これにともない２次側回路６０で得られる充電電流値ＡＸの大きさに応じてコイル使用形態を選択する。
【００９９】
コイル選択制御について、第１実施形態からの変更点を以下に示す。
送電装置１０の制御部５３は、１次側コイル３０にテスト電流を供給するための電流テストとして、以下の第１電流テスト〜第３電流テストを行う。
（Ａ）第１電流テストでは、第１コイル３１にテスト電流を供給する。
（Ｂ）第２電流テストでは、第２コイル３２にテスト電流を供給する。
（Ｃ）第３電流テストでは、第３コイル３３にテスト電流を供給する。
【０１００】
携帯電話２０の制御部６２は、各電流テストの実行により得られた充電電流値ＡＸをそれぞれ第１電流値ＡＸ１〜第３電流値ＡＸ３として取り扱う。
（Ａ）第１電流値ＡＸ１は、第１電流テストにより得られた充電電流値ＡＸを示す。
（Ｂ）第２電流値ＡＸ２は、第２電流テストにより得られた充電電流値ＡＸを示す。
（Ｃ）第３電流値ＡＸ３は、第３電流テストにより得られた充電電流値ＡＸを示す。
【０１０１】
コイル選択制御は次のように行われる。
送電装置１０の制御部５３は、認証完了フラグＦＫを設定した後、電流テストを実行する。携帯電話２０の制御部６２は、電流テストにより得られた充電電流値ＡＸを含む電流情報信号ＫＥを送電装置１０に送信する。
【０１０２】
送電装置１０の制御部５３は、電流情報信号ＫＥを受信したとき、この電流情報信号ＫＥに含まれる充電電流値ＡＸと要求電流値ＴＸと比較する。そして、充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ以上のときには、電流テストで通電したコイルを含むコイル使用形態を選択する。
【０１０３】
要求電流値ＴＸは、受電装置において２次電池の充電のために要求される最も小さい充電電流値ＡＸを示す。制御部５３には、各種の受電装置に対応する複数の要求電流値ＴＸが制御部５３に予め記憶されている。
【０１０４】
充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ未満の場合にも２次電池の充電を行うことはできるももの、例えば満充電状態に達するまでの充電時間が規定時間よりも長くなる等の問題が生じる。なお、１次側コイル３０にテスト電流を供給したときに２次側回路６０に生じる電流は「２次側誘導電流」に相当する。
【０１０５】
図８を参照して、コイル選択制御の処理手順について説明する。なお、以下のコイル選択制御の説明において、符号が付された各構成要素については図２に記載されたものを示している。
【０１０６】
送電装置１０の制御部５３は、コイル選択制御によりコイル使用形態を選択した後、認証完了フラグＦＫをオフに設定するまでの間、または携帯電話２０から充電停止信号ＫＳを受信するまでの間、選択したコイル使用形態を維持して携帯電話２０の充電を行う。
【０１０７】
コイル選択制御では、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ以上の大きさか否かを判定するため、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３の少なくとも１つの判定処理を行う。
【０１０８】
ステップＳ３０１においては、第３電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第３電流値ＡＸ３が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ３０２においては、第２電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第２電流値ＡＸ２が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ３０３においては、第１電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第１電流値ＡＸ１が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。
【０１０９】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ３０１において肯定判定したとき、すなわち第３コイル３３への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ３１４においてコイル使用形態として第３単独形態を選択する。
【０１１０】
（Ｂ）ステップＳ３０１において否定判定し、かつステップＳ３０２において肯定判定したとき、すなわち第２コイル３２への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ３１３においてコイル使用形態として第２単独形態を選択する。
【０１１１】
（Ｃ）ステップＳ３０１およびＳ３０２において否定判定し、かつステップＳ３０３において肯定判定したとき、すなわち第１コイル３１への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ３１２においてコイル使用形態として第１単独形態を選択する。
【０１１２】
（Ｄ）ステップＳ３０１〜Ｓ３０３において否定判定したとき、すなわち第１〜第３単独形態では要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られない旨判定したとき、ステップＳ３１１においてコイル使用形態として第１〜第４複合形態のいずれかを選択する。なお、第１〜第４複合形態のなかから選択される形態は予め設定されている。
【０１１３】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式給電装置１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）の効果、および以下の（５）の効果が得られる。
【０１１４】
（５）非接触式給電装置１においては、電流テストにより得られる充電電流値ＡＸに応じてコイル使用形態が選択される。この構成によれば、要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られるコイル使用形態をすることができるため、例えば充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸよりも小さいことに起因して、充電時間が過度に長くなることを抑制することができる。
【０１１５】
（第４実施形態）
図２および図９を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態の非接触式給電装置１は、第３実施形態の非接触式給電装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第３実施形態の非接触式給電装置１と異なる点の詳細を説明し、第３実施形態の非接触式給電装置１と共通する構成については同一符号を付しその説明の一部または全部を省略する。
【０１１６】
コイル選択制御について、第３実施形態からの変更点を以下に示す。
図２に示される第３実施形態の非接触式給電装置１においては、コイル使用形態の選択にために電流テストとして第１〜第３電流テストを行う。これに対して本実施形態の非接触式給電装置１では、コイル使用形態の選択のために第３電流テストおよび以下の第４〜第６電流テストを行う。
（Ａ）第４電流テストでは、第２および第３コイル３２，３３にテスト電流を供給する。
（Ｂ）第５電流テストでは、第１および第３コイル３１，３３にテスト電流を供給する。
（Ｃ）第６電流テストでは、第１および第２コイル３１，３２にテスト電流を供給する。
【０１１７】
携帯電話２０の制御部６２は、各電流テストの実行により得られた充電電流値ＡＸをそれぞれ第４電流値ＡＸ４〜第６電流値ＡＸ６として取り扱う。
（Ａ）第４電流値ＡＸ４は、第４電流テストにより得られた充電電流値ＡＸを示す。
（Ｂ）第５電流値ＡＸ５は、第５電流テストにより得られた充電電流値ＡＸを示す。
（Ｃ）第６電流値ＡＸ６は、第６電流テストにより得られた充電電流値ＡＸを示す。
【０１１８】
図９を参照して、コイル選択制御の処理手順について説明する。なお、以下のコイル選択制御の説明において、符号が付された各構成要素については図２に記載されたものを示している。
【０１１９】
送電装置１０の制御部５３は、コイル選択制御によりコイル使用形態を選択した後、認証完了フラグＦＫをオフに設定するまでの間、または携帯電話２０から充電停止信号ＫＳを受信するまでの間、選択したコイル使用形態を維持して携帯電話２０の充電を行う。
【０１２０】
コイル選択制御では、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ以上の大きさか否かを判定するため、ステップＳ４０１〜Ｓ４０４の少なくとも１つの判定処理を行う。
【０１２１】
ステップＳ４０１においては、第３電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第３電流値ＡＸ３が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ４０２においては、第４電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第４電流値ＡＸ４が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。
【０１２２】
ステップＳ４０３においては、第５電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第５電流値ＡＸ５が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ４０４においては、第６電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第６電流値ＡＸ６が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。
【０１２３】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｅ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ４０１において肯定判定したとき、すなわち第３コイル３３への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ４１５においてコイル使用形態として第３単独形態を選択する。
【０１２４】
（Ｂ）ステップＳ４０１において否定判定し、かつステップＳ４０２において肯定判定したとき、すなわち第２および第３コイル３２，３３への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ４１４においてコイル使用形態として第１複合形態を選択する。
【０１２５】
（Ｃ）ステップＳ４０１およびＳ４０２において否定判定し、かつステップＳ４０３において肯定判定したとき、すなわち第１および第３コイル３１，３３への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ４１３においてコイル使用形態として第２複合形態を選択する。
【０１２６】
（Ｄ）ステップＳ４０１〜Ｓ４０３において否定判定し、かつステップＳ４０４において肯定判定したとき、すなわち第１および第２コイル３１，３２への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ４１２においてコイル使用形態として第３複合形態を選択する。
【０１２７】
（Ｅ）ステップＳ４０１〜Ｓ４０４において否定判定したとき、すなわち第３単独形態および第１〜第３複合形態では要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られない旨判定したとき、ステップＳ４１１においてコイル使用形態として第４複合形態を選択する。
【０１２８】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式給電装置１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）の効果、および第３実施形態の（５）の効果が得られる。
【０１２９】
（第５実施形態）
図２、図１０、および図１１を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。なお、本実施形態の非接触式給電装置１は、第３実施形態の非接触式給電装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第３実施形態の非接触式給電装置１と異なる点の詳細を説明し、第３実施形態の非接触式給電装置１と共通する構成については同一符号を付しその説明の一部または全部を省略する。
【０１３０】
コイル選択制御について、第３実施形態からの変更点を以下に示す。
図２に示される第３実施形態の非接触式給電装置１においては、コイル使用形態の選択にために電流テストとして第１電流テスト〜第３電流テストを行う。これに対して本実施形態の非接触式給電装置１では、コイル使用形態の選択のために第１電流テスト〜第６電流テストを行う。
【０１３１】
図１０および図１１を参照して、コイル選択制御の処理手順について説明する。なお、以下のコイル選択制御の説明において、符号が付された各構成要素については図２に記載されたものを示している。
【０１３２】
送電装置１０の制御部５３は、コイル選択制御によりコイル使用形態を選択した後、認証完了フラグＦＫをオフに設定するまでの間、または携帯電話２０から充電停止信号ＫＳを受信するまでの間、選択したコイル使用形態を維持して携帯電話２０の充電を行う。
【０１３３】
コイル選択制御では、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ以上の大きさか否かを判定するため、ステップＳ５０１〜Ｓ５０６の少なくとも１つの判定処理を行う。
【０１３４】
ステップＳ５０１においては、第３電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第３電流値ＡＸ３が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ５０２においては、第２電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第２電流値ＡＸ２が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。
【０１３５】
ステップＳ５０３においては、第４電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第４電流値ＡＸ４が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ５０４においては、第１電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第１電流値ＡＸ１が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。
【０１３６】
ステップＳ５０５においては、第５電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第５電流値ＡＸ５が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。ステップＳ５０６においては、第６電流テストを実行した後、携帯電話２０から取得した電流情報信号ＫＥの第６電流値ＡＸ６が要求電流値ＴＸ以上か否かを判定する。
【０１３７】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｇ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ５０１において肯定判定したとき、すなわち第３コイル３３への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ５１７においてコイル使用形態として第３単独形態を選択する。
【０１３８】
（Ｂ）ステップＳ５０１において否定判定し、かつステップＳ５０２において肯定判定したとき、すなわち第２コイル３２への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ５１６においてコイル使用形態として第２単独形態を選択する。
【０１３９】
（Ｃ）ステップＳ５０１およびＳ５０２において否定判定し、かつステップＳ５０３において肯定判定したとき、すなわち第２および第３コイル３２，３３への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ５１５においてコイル使用形態として第１複合形態を選択する。
【０１４０】
（Ｄ）ステップＳ５０１〜Ｓ５０３において否定判定し、かつステップＳ５０４において肯定判定したとき、すなわち第１コイル３１への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ５１４においてコイル使用形態として第１単独形態を選択する。
【０１４１】
（Ｅ）ステップＳ５０１〜Ｓ５０４において否定判定し、かつステップＳ５０５において肯定判定したとき、すなわち第１および第３コイル３１，３３への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ５１３においてコイル使用形態として第２複合形態を選択する。
【０１４２】
（Ｆ）ステップＳ５０１〜Ｓ５０５において否定判定し、かつステップＳ５０６において肯定判定したとき、すなわち第１および第２コイル３１，３２への通電により要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られる旨判定したとき、ステップＳ５１２においてコイル使用形態として第３複合形態を選択する。
【０１４３】
（Ｇ）ステップＳ５０１〜Ｓ５０６において否定判定したとき、すなわち第１〜第３単独形態および第１〜第３複合形態では要求電流値ＴＸ以上の充電電流値ＡＸが得られない旨判定したとき、ステップＳ５１１においてコイル使用形態として第４複合形態を選択する。
【０１４４】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式給電装置１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）の効果、および第３実施形態の（５）の効果が得られる。
【０１４５】
（その他の実施形態）
本発明の実施態様は、上記各実施形態の内容に限定されるものではなく、例えば以下のように変更することもできる。また、以下の変形例は上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【０１４６】
・第１実施形態では、携帯電話２０から送信される電池情報に基づいてコイル使用形態を選択しているが、コイル使用形態を選択するための情報としては、電池情報以外に例えば以下のものが挙げられる。
（Ａ）受電装置の種類を示す機器情報。
（Ｂ）受電装置側からコイル使用形態を指定する使用形態要求情報。
【０１４７】
・第１実施形態では、受電装置（携帯電話２０）により応答確認信号ＫＢとともに電池情報信号ＫＣを送信しているが、電池情報信号ＫＣの送信形態を次のように変更することもできる。すなわち、受電装置が応答要求信号ＫＡを受信したとき、応答確認信号ＫＢおよび電池情報信号ＫＣのうちの前者のみを送電装置１０に送信する。送電装置１０は、受電装置から応答確認信号ＫＢを受信したとき、電池情報の送信を要求する要求信号を受電装置に送信する。そして受電装置は、この要求信号を受信したとき、電池情報信号ＫＣを送電装置１０に送信する。なお、第２実施形態の充電情報信号ＫＤについても上記と同様に、送電装置１０からの要求信号に基づいて送信することができる。
【０１４８】
・第１実施形態では、第３コイル３３の内周側に第２コイル３２を配置し、第２コイル３２の内周側に第１コイル３１を配置しているが、第１コイル３１および第２コイル３２の少なくとも一方を第３コイル３３の外側に配置することもできる。
【０１４９】
・第１実施形態では、各コイル３１〜３３を同軸上に設けているが、コイルの配置態様を以下のように変更することもできる。
（Ａ）第１コイル３１を第２コイル３２および第３コイル３３に対して偏心させる。
（Ｂ）第２コイル３２を第１コイル３１および第３コイル３３に対して偏心させる。
（Ｃ）第３コイル３３を第１コイル３１および第２コイル３２に対して偏心させる。
（Ｄ）各コイル３１〜３３の中心を互いに異なる位置に設ける。
【０１５０】
・第２実施形態では、２次電池２３の充電状態を第１〜第３充電状態および満充電状態の４つに区分しているが、充電状態を２種類、または３種類、または５種類以上のいずれか１つに区分することもできる。
【０１５１】
・第２実施形態では、２次電池２３の充電状態に応じてコイル使用形態を選択しているが、充電状態に代えて、２次電池２３の充電時間に応じてコイル使用形態を選択することもできる。なお、ここでの充電時間は、送電装置１０による充電が開始されてからの経過時間を示す。
【０１５２】
具体的には、２次電池２３の充電時間について、「０」秒から第１閾値までの期間を充電時間ＴＡとし、第１閾値から第２閾値までの期間を充電時間ＴＢとし、第２閾値以上の期間を充電時間ＴＣとして予め区分する。なお、第２閾値は第１閾値よりも大きい時間として設定される。そして、充電時変更制御においては、２次電池２３の充電時間が充電時間ＴＡのとき、コイル使用形態として第１単独形態を選択する。また、２次電池２３の充電時間が充電時間ＴＢのとき、コイル使用形態として第２単独形態を選択する。また、２次電池２３の充電時間が充電時間ＴＣのとき、コイル使用形態として第３単独形態を選択する。なお、充電時間の区分をさらに増やし、第１複合形態〜第４複合形態の少なくとも１つを充電時変更制御により選択することもできる。
【０１５３】
・第３実施形態では、送電装置１０の制御部５３において充電電流値ＡＸと要求電流値ＴＸとを比較し、その結果に応じてコイル使用形態を選択しているが、充電電流値ＡＸに基づくコイル使用形態の選択方法はこれに限られない。例えば、以下の（Ａ）または（Ｂ）のように変更することもできる。
【０１５４】
（Ａ）携帯電話２０の制御部６２は、充電電流値ＡＸと要求電流値ＴＸとを比較し、その結果を含む比較情報信号を送電装置１０に送信する。送電装置１０の制御部５３は、携帯電話２０からの比較情報信号を受信したとき、同信号に含まれる比較結果の情報に応じてコイル使用形態を選択する。すなわち、比較情報信号において充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ以上の比較結果が含まれているとき、同充電電流値ＡＸの取得時に実行した電流テストに対応するコイル使用形態を選択する。一方、比較情報信号において充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ未満の比較結果が含まれているとき、同電流テストとは別の電流テストを実行する。なお、比較情報信号は「２次側応答要求信号」に相当する。
【０１５５】
（Ｂ）携帯電話２０の制御部６２は、充電電流値ＡＸと要求電流値ＴＸとを比較し、その結果に応じてコイル使用形態を指定する要求信号を送電装置１０に送信する。すなわち、充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ以上のとき、同充電電流値ＡＸの取得時に実行した電流テストに対応するコイル使用形態を指定する要求信号を送信する。一方、充電電流値ＡＸが要求電流値ＴＸ未満のとき、同電流テストとは別の電流テストの実行を要求する要求信号を送信する。送電装置１０の制御部５３は、携帯電話２０からの形態要求信号を受信したとき、同信号に含まれるコイル使用形態の情報に応じてコイル使用形態を選択する。なお、要求信号は「２次側応答要求信号」に相当する。
【０１５６】
・上記各実施形態では、第１コイル３１のリッツ線の本数を第２コイル３２のリッツ線の本数よりも多くし、かつ第２コイル３２のリッツ線の本数を第３コイル３３のリッツ線の本数よりも多くしているが、リッツ線の本数の関係はこれに限られない。例えば、以下のように変更することもできる。
（Ａ）各コイル３１〜３３のうちの２つのコイルのリッツ線の本数を同じものにする。
（Ｂ）各コイル３１〜３３のリッツ線の本数を同じものにする。
【０１５７】
・上記各実施形態では、１次側コイル３０として互いに大きさの異なる３つのコイルにより構成されたものを用いているが、同じ大きさの複数のコイルにより構成された１次側コイルを用いることもできる。この場合の各コイルの配置態様としては、例えば図１２および図１３に示されるものを採用することができる。
【０１５８】
図１２に示される変形例においては、１次側コイル８０を構成する３つのコイル８１〜８３が２次側コイル４０に対応する範囲内（図中の二点鎖線内）に設けられるとともに、各コイル８１〜８３が互いに離間した状態で配置される。
【０１５９】
図１３に示される変形例においては、１次側コイル８０を構成する３つのコイル８１〜８３が２次側コイル４０に対応する範囲内（図中の二点鎖線内）に設けられるとともに、斜線領域Ｒにおいて各コイル８１〜８３が互いに重ね合わせられる。各コイル８１〜８３は、軸方向において互いに異なる位置に設けられることにより、斜線領域Ｒが互いに重ね合わせられている。なお、この場合には、各コイル８１〜８３のうち、軸方向において最も下方に配置されたコイル８１にのみヨークが設けられている。また、同ヨークとしては、例えばコイル８１のみを下方から覆う大きさのヨーク、または各コイル８１〜８３の全体を下方から覆う大きさのヨークを用いることができる。
【０１６０】
・上記図１３に示される変形例において、各コイル８１〜８３の全体が互いに重ね合わせられるように、すなわち各コイル８１〜８３を軸方向に並べるとともに同軸上に各コイル８１〜８３を配置することもできる。
【０１６１】
・上記各実施形態において、図１４に示されるように、コイル使用形態をユーザーが切り替えるための操作部９０を送電装置１０に設けることもできる。操作部９０には、第１単独形態を選択するための操作ボタン９１、第２単独形態を選択するための操作ボタン９２、および第３単独形態を選択するための操作ボタン９３が設けられている。なお、図示は省略するものの第１複合形態〜第４複合形態のそれぞれに対応した操作ボタンを操作部９０に設けることもできる。
【０１６２】
・上記各実施形態では、各コイル３１〜３３においての搭載面１１Ａ側の端面と搭載面１１Ａとの距離が互いに同じ大きさに設定されているが、各コイル３１〜３３の端面と搭載面１１Ａとの距離を互いに異なるものにすることもできる。第１コイル３１の端面と搭載面１１Ａとの距離を第１距離とし、第２コイル３２の端面と搭載面１１Ａとの距離を第２距離とし、第３コイル３３の端面と搭載面１１Ａとの距離を第３距離としたとき、これらの関係を例えば以下のように設定することもできる。
（Ａ）第１距離を第２距離および第３距離よりも大きくまたは小さくする。
（Ｂ）第２距離を第１距離および第３距離よりも大きくまたは小さくする。
（Ｃ）第３距離を第１距離および第２距離よりも大きくまたは小さくする。
（Ｄ）上記（Ａ）において第２距離を第３距離よりも大きくまたは小さくする。
（Ｅ）上記（Ｂ）において第１距離を第３距離よりも大きくまたは小さくする。
（Ｆ）上記（Ｃ）において第１距離を第２距離よりも大きくまたは小さくする。
【０１６３】
・上記各実施形態において、図１４に示されるように、選択中のコイル使用形態を表示する表示部７０を送電装置１０に設けることもできる。表示部７０には、第１単独形態が選択されているときに点灯する第１表示ランプ７１と、第２単独形態が選択されているときに点灯する第２表示ランプ７２と、第３単独形態が選択されているときに点灯する第３表示ランプ７３とが設けられている。なお、図示は省略するものの第１複合形態〜第４複合形態のそれぞれに対応した表示ランプを表示部７０に設けることもできる。
【０１６４】
・上記の変形例においては、選択中のコイル使用形態をユーザーに示すものとして表示部７０が設けられているが、搭載面１１Ａにおいての受電装置の搭載位置をユーザーに案内するものとして表示部７０を設けることもできる。
【０１６５】
具体的には、搭載面１１Ａには、受電装置の種類に応じた搭載位置を示す案内部１００が設けられている。案内部１００には、第１コイル３１による充電に適した受電装置の搭載位置を示す第１案内部１０１と、第２コイル３２による充電に適した受電装置の搭載位置を示す第２案内部１０２と、第３コイル３３による充電に適した受電装置の搭載位置を示す第３案内部１０３とが設けられている。
【０１６６】
そして、図２に示される送電装置１０の制御部５３は、コイル選択制御によりコイル使用形態を選択したとき、選択した使用形態に対応する表示ランプを点灯する。例えば、コイル使用形態として第１使用形態を選択したとき、第１表示ランプ７１を点灯する。このとき、搭載面１１Ａにおいての受電装置の搭載位置が第２案内部１０２または第３案内部１０３の場合、ユーザーは表示部７０の表示をもとに受電装置の搭載位置が表示部７０の表示と対応していないことを確認することができる。そして、点灯している第１表示ランプ７１に対応する第１案内部１０１に受電装置を搭載することにより、第１使用形態により同装置の充電が行われる。
【０１６７】
・上記各実施形態では、１次側コイル３０として第１コイル３１、第２コイル３２、および第３コイル３３を設けているが、各コイル３１〜３３のいずれか１つを省略して１次側コイル３０の数を２個に変更することもできる。また、各コイル３１〜３３にさらに少なくとも１つのコイルを加えることにより１次側コイル３０の数を４個以上に変更することもできる。
・上記各実施形態では、充電時周波数制御を行う構成を採用しているが、同制御を省略することもできる。
・上記各実施形態において、電動歯ブラシ、およびシェーバーの少なくとも一方を受電装置として搭載可能な送電装置を用いることもできる。
【０１６８】
（課題を解決するための手段に関する付記）
〔付記１〕：２次側コイルを含む受電装置に交番磁束を付与するための給電装置であること、１次側コイルを含む送電装置が設けられていること、ならびに、前記１次側コイルへの電力の供給により前記１次側コイルに交番磁束が発生することを条件とする非接触式給電装置において、前記１次側コイルとして複数のコイルが設けられていること、前記複数の１次側コイルが電気的に並列接続されていること、前記受電装置から受信した信号に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記２〕：付記１に記載の非接触式給電装置において、前記信号に含まれる前記受電装置の充電状態に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記３〕：付記１または２に記載の非接触式給電装置において、前記信号に含まれる前記受電装置の種類に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記４〕：付記１〜３のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、前記複数の１次側コイルの少なくとも１つから前記２次側コイルに付与された交番磁束により前記２次側コイルに流れる電流を２次側誘導電流とし、この２次側誘導電流に基づいて生成される信号を２次側応答要求信号として、前記２次側応答要求信号に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記５〕：付記４に記載の非接触式給電装置において、前記２次側誘導電流に基づいて生成される直流電流の電流値を充電電流値として、前記２次側応答要求信号に含まれる前記充電電流値の大きさに応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記６〕：付記５に記載の非接触式給電装置において、前記受電装置において充電のために要求される前記充電電流値の大きさを要求電流値とし、前記充電電流値を前記要求電流値以上とすることが可能な前記複数の１次側コイルの使用形態を要求使用形態として、前記充電電流値に応じて前記要求使用形態が選択されることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記７〕：付記１〜６のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、前記複数の１次側コイルとして小径コイルおよび大径コイルが設けられていること、ならびに、前記大径コイルの内周側に前記小径コイルが設けられていることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記８〕：付記７に記載の非接触式給電装置において、前記小径コイルおよび前記大径コイルが同軸上に設けられていることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記９〕：付記１〜８のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、前記複数の１次側コイルとして第１コイルおよび第２コイルが設けられていること、前記第１コイルおよび前記第２コイルの中心線が平行していること、ならびに、前記中心線に沿う方向において前記第１コイルと前記第２コイルとが重ね合わせられていることを特徴とする非接触式給電装置。
〔付記１０〕：２次側コイルを含む受電装置に交番磁束を付与するための給電装置であること、１次側コイルを含む送電装置が設けられていること、ならびに、前記１次側コイルへの電力の供給により前記１次側コイルに交番磁束が発生することを条件とする非接触式給電装置において、前記１次側コイルとして複数のコイルが設けられていること、前記複数の１次側コイルが電気的に並列接続されていること、前記複数の１次側コイルの使用形態を変更するための操作部が前記送電装置に設けられていること、ならびに、前記操作部の操作に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることを特徴とする非接触式給電装置。
【符号の説明】
【０１６９】
１    ：非接触式給電装置
１０  ：送電装置
１１  ：ハウジング
１１Ａ：搭載面
１２  ：回路基板
２０  ：携帯電話
２１  ：第１ハウジング
２２  ：第２ハウジング
２３  ：２次電池
３０  ：１次側コイル
３１  ：第１コイル
３２  ：第２コイル
３３  ：第３コイル
３４  ：ヨーク
３５  ：中央壁
３６  ：内側壁
３７  ：中側壁
３８  ：外側壁
３９  ：底壁
４０  ：２次側コイル
４１  ：コイル
４２  ：ヨーク
５０  ：１次側回路
５１  ：フルブリッジ回路
５２  ：共振回路
５３  ：制御部
６０  ：２次側回路
６１  ：全波整流回路
６２  ：制御部
７０  ：表示部
７１  ：第１表示ランプ
７２  ：第２表示ランプ
７３  ：第３表示ランプ
８０  ：１次側コイル
８１  ：コイル
８２  ：コイル
８３  ：コイル
９０  ：操作部
９１  ：操作ボタン
９２  ：操作ボタン
９３  ：操作ボタン
１００：案内部
１０１：第１案内部
１０２：第２案内部
１０３：第３案内部
Ｃ１  ：コンデンサ
Ｃ２  ：コンデンサ
Ｃ３  ：コンデンサ
Ｃ４  ：コンデンサ
Ｃ５  ：コンデンサ
Ｄ１  ：第１内蔵ダイオード
Ｄ２  ：第２内蔵ダイオード
Ｄ３  ：第３内蔵ダイオード
Ｄ４  ：第４内蔵ダイオード
Ｄ５  ：第５ダイオード
Ｄ６  ：第６ダイオード
Ｄ７  ：第７ダイオード
Ｄ８  ：第８ダイオード
Ｅ１  ：直流電源
Ｆ１  ：第１スイッチング素子
Ｆ２  ：第２スイッチング素子
Ｆ３  ：第３スイッチング素子
Ｆ４  ：第４スイッチング素子
Ｐ１  ：入力端子
Ｐ２  ：出力端子
Ｒ１  ：第１ゲート抵抗
Ｒ２  ：第２ゲート抵抗
Ｒ３  ：第３ゲート抵抗
Ｒ４  ：第４ゲート抵抗
Ｓ１  ：第１スイッチ
Ｓ２  ：第２スイッチ
Ｓ３  ：第３スイッチ
【図１】
0005635423.tif 000002
【図２】
0005635423.tif 000003
【図３】
0005635423.tif 000004
【図４】
0005635423.tif 000005
【図５】
0005635423.tif 000006
【図６】
0005635423.tif 000007
【図７】
0005635423.tif 000008
【図８】
0005635423.tif 000009
【図９】
0005635423.tif 000010
【図１０】
0005635423.tif 000011
【図１１】
0005635423.tif 000012
【図１２】
0005635423.tif 000013
【図１３】
0005635423.tif 000014
【図１４】
0005635423.tif 000015