(57)【要約】  受電電力を調整できる受電器、及び、電力伝送システムを提供する。  一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴又は電界共鳴によって電力を受電する二次側共振コイルと、二次側共振コイルの共振コイル部に直列に挿入されるキャパシタと、キャパシタに並列に接続される第１スイッチ及び第２スイッチの直列回路と、第１スイッチに並列に接続され、第１整流方向を有する第１整流素子と、第２スイッチに並列に接続され、第１整流方向とは反対の第２整流方向を有する第２整流素子と、二次側共振コイルが受電する電力を検出する検出部と、第１スイッチ及び第２スイッチのオン／オフを切り替える第１信号及び第２信号の位相を調整することにより、二次側共振コイルが受電する電力量を調整する制御部とを含む。
2016194202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振コイル部を有し、一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴又は電界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する二次側共振コイルと、
前記二次側共振コイルの前記共振コイル部に直列に挿入されるキャパシタと、
前記キャパシタに並列に接続される、第１スイッチ及び第２スイッチの直列回路と、
前記第１スイッチに並列に接続され、第１整流方向を有する第１整流素子と、
前記第２スイッチに並列に接続され、前記第１整流方向とは反対の第２整流方向を有する第２整流素子と、
前記二次側共振コイルが受電する電力を検出する検出部と、
前記第１スイッチのオン／オフを切り替える第１信号及び前記第２スイッチのオン／オフを切り替える第２信号の位相を調整することにより、前記二次側共振コイルが受電する電力量を調整する、制御部と
を含む、受電器。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出部によって検出される電力に基づき、前記電力のうなりの周波数が低下するように、前記第１信号及び前記第２信号のスイッチング周波数を調整する、請求項１記載の受電器。
【請求項３】
前記制御部は、前記うなりによって前記電力が所定値まで低下すると、前記電力が前記所定値以上になるように、前記第１信号と前記第２信号の位相を調整する、請求項２記載の受電器。
【請求項４】
前記制御部は、前記うなりによって前記電力が所定値まで低下する度に、前記位相を繰り返し調整する、請求項３記載の受電器。
【請求項５】
前記制御部は、前記位相の調整後に前記電力が安定するまでの過渡応答期間が前記うなりの周波数よりも短くなるように、前記スイッチング周波数を調整する、請求項３又は４記載の受電器。
【請求項６】
前記制御部は、前記うなりによって前記電力が所定値まで低下すると、前記電力が前記所定値よりも高い所定の設定値になるように、前記第１信号と前記第２信号の位相を調整する、請求項３乃至５のいずれか一項記載の受電器。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１信号と前記第２信号の位相をスキャンし、前記スキャンを行ったときに前記電力が最大になる位相を求め、前記電力が最大になる位相を基準として、前記第１信号と前記第２信号の位相を調整する、請求項３乃至６のいずれか一項記載の受電器。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１信号と前記第２信号の位相の減少に対して受電電力が増大する動作領域では、前記第１信号と前記第２信号の位相を減少させ、前記第１信号と前記第２信号の位相の増大に対して受電電力が増大する動作領域では、前記第１信号と前記第２信号の位相を増大させる、請求項１乃至７のいずれか一項記載の受電器。
【請求項９】
前記直列回路に直列に挿入される第２キャパシタをさらに含む、請求項１乃至８のいずれか一項記載の受電器。
【請求項１０】
前記第２キャパシタは、前記共振コイル部と前記第１スイッチとの間、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間、又は、前記第２スイッチと前記共振コイル部との間で直列に挿入される、請求項９記載の受電器。
【請求項１１】
一次側共振コイルを有する送電器と、
前記送電器から電力を受電する受電器とを含む、電力伝送システムであって、
前記受電器は、
共振コイル部を有し、一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴又は電界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する二次側共振コイルと、
前記二次側共振コイルの前記共振コイル部に直列に挿入されるキャパシタと、
前記キャパシタに並列に接続される、第１スイッチ及び第２スイッチの直列回路と、
前記第１スイッチに並列に接続され、第１整流方向を有する第１整流素子と、
前記第２スイッチに並列に接続され、前記第１整流方向とは反対の第２整流方向を有する第２整流素子と、
前記二次側共振コイルが受電する電力を検出する検出部と、
前記第１スイッチのオン／オフを切り替える第１信号及び前記第２スイッチのオン／オフを切り替える第２信号の位相を調整することにより、前記二次側共振コイルが受電する電力量を調整する、制御部と
を含む、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、受電器、及び、電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給電元の共鳴素子から共鳴により非接触で交流電力の供給を受ける共鳴素子と、前記共鳴素子から電磁誘導により交流電力の供給を受ける励振素子と、前記励振素子からの交流電力から直流電力を生成して出力する整流回路と、前記整流回路への交流電力の供給／非供給を切り替える切替回路とを備える非接触受電装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１９２９１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、従来の非接触受電装置（受電器）は、共鳴素子が受電する受電電力の調整を考慮していない。受電電力を調整できれば、送電器と受電器との間で効率的に電力を伝送できる。【０００５】
そこで、受電電力を調整できる受電器、及び、電力伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態の受電器は、共振コイル部を有し、一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴又は電界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する二次側共振コイルと、前記二次側共振コイルの前記共振コイル部に直列に挿入されるキャパシタと、前記キャパシタに並列に接続される、第１スイッチ及び第２スイッチの直列回路と、前記第１スイッチに並列に接続され、第１整流方向を有する第１整流素子と、前記第２スイッチに並列に接続され、前記第１整流方向とは反対の第２整流方向を有する第２整流素子と、前記二次側共振コイルが受電する電力を検出する検出部と、前記第１スイッチのオン／オフを切り替える第１信号及び前記第２スイッチのオン／オフを切り替える第２信号の位相を調整することにより、前記二次側共振コイルが受電する電力量を調整する、制御部とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
受電電力を調整できる受電器、及び、電力伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電力伝送システムを示す図である。
【図２】送電器から電子機器に磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。
【図３】送電器から電子機器に磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。
【図４】実施の形態１の受電器と送電装置を示す図である。
【図５】制御部の内部構成を示す図である。
【図６】キャパシタ及び調整部における電流経路を示す図である。
【図７】二次側共振コイルに生じる交流電圧と、駆動信号に含まれる２つのクロックを示す図である。
【図８】駆動信号の位相に対する受電効率の特性を示すシミュレーション結果を示す図である。
【図９】実施の形態１の電力伝送システムを用いた送電装置と電子機器を示す図である。
【図１０】駆動信号の位相と、受電器の受電電力量との関係を示す図である。
【図１１】受電器が受電する電力（受電電力）のうなりを示す図である。
【図１２】受電器が受電する電力（受電電力）のうなりを示す図である。
【図１３】実施の形態１の受電器でうなりの影響を緩和する手法を示す図である。
【図１４】実施の形態１の受電器でうなりの影響を緩和する手法を示す図である。
【図１５】位相の原点を見つける手法を示す図である。
【図１６】送電器と受電器とが位相を設定するために実行する処理を示すタスク図である。
【図１７】送電装置と電子機器の等価回路を示す図である。
【図１８】相互インダクタンスＭＴＡと相互インダクタンスＭＴＢとの関係に対して、位相を関連付けたテーブルデータを示す図である。
【図１９】相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢと、受電効率とを関連付けたテーブルデータである。
【図２０】実施の形態１の送電器が受電器の位相を設定する方法を示すフローチャートである。
【図２１】受電器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図２２】受電器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図２３】受電器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図２４】受電器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態１の変形例の調整部を示す図である。
【図２６】キャパシタ及び調整部における電流経路を示す図である。
【図２７】実施の形態２の受電器と送電装置を示す図である。
【図２８】キャパシタ及び調整部における電流経路を示す図である。
【図２９】実施の形態２の変形例の調整部を示す図である。
【図３０】実施の形態２の変形例の調整部を示す図である。
【図３１】キャパシタ及び調整部における電流経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の受電器、及び、電力伝送システムを適用した実施の形態について説明する。
【００１０】
＜実施の形態１＞
本発明の受電器、及び、電力伝送システムを適用した実施の形態１について説明する前に、図１乃至図３を用いて、実施の形態１の受電器、及び、電力伝送システムの前提技術について説明する。
【００１１】
図１は、電力伝送システム５０を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、電力伝送システム５０は、交流電源１、一次側(送電側)の送電器１０、及び二次側(受電側)の受電器２０を含む。電力伝送システム５０は、送電器１０及び受電器２０を複数含んでもよい。
【００１３】
送電器１０は、一次側コイル１１と一次側共振コイル１２を有する。受電器２０は、二次側共振コイル２１と二次側コイル２２を有する。二次側コイル２２には負荷装置３０が接続される。
【００１４】
図１に示すように、送電器１０及び受電器２０は、一次側共振コイル(ＬＣ共振器)１２と二次側共振コイル(ＬＣ共振器)２１の間の磁界共鳴(磁界共振)により、送電器１０から受電器２０へエネルギー(電力)の伝送を行う。ここで、一次側共振コイル１２から二次側共振コイル２１への電力伝送は、磁界共鳴だけでなく電界共鳴(電界共振)等も可能であるが、以下の説明では、主として磁界共鳴を例として説明する。
【００１５】
また、実施の形態１では、一例として、交流電源１が出力する交流電圧の周波数が６．７８ＭＨｚであり、一次側共振コイル１２と二次側共振コイル２１の共振周波数が６．７８ＭＨｚである場合について説明する。
【００１６】
なお、一次側コイル１１から一次側共振コイル１２への電力伝送は電磁誘導を利用して行われ、また、二次側共振コイル２１から二次側コイル２２への電力伝送も電磁誘導を利用して行われる。
【００１７】
また、図１には、電力伝送システム５０が二次側コイル２２を含む形態を示すが、電力伝送システム５０は二次側コイル２２を含まなくてもよく、この場合には、二次側共振コイル２１に負荷装置３０を直接的に接続すればよい。
【００１８】
図２は、送電器１０から電子機器４０Ａ、４０Ｂに磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。
【００１９】
電子機器４０Ａ及び４０Ｂは、それぞれ、タブレットコンピュータ及びスマートフォンであり、それぞれ、受電器２０Ａ、２０Ｂを内蔵している。受電器２０Ａ及び２０Ｂは、図１に示す受電器２０（図１参照）から二次側コイル２２を取り除いた構成を有する。すなわち、受電器２０Ａ及び２０Ｂは、二次側共振コイル２１を有する。なお、図２では送電器１０を簡略化して示すが、送電器１０は交流電源１（図１参照）に接続されている。
【００２０】
図２では、電子機器４０Ａ、４０Ｂは、送電器１０から互いに等しい距離の位置に配置されており、それぞれが内蔵する受電器２０Ａ及び２０Ｂが磁界共鳴によって送電器１０から非接触の状態で同時に電力を受電している。
【００２１】
ここで一例として、図２に示す状態において、電子機器４０Ａに内蔵される受電器２０Ａの受電効率が４０％、電子機器４０Ｂに内蔵される受電器２０Ｂの受電効率が４０％であることとする。
【００２２】
受電器２０Ａ及び２０Ｂの受電効率は、交流電源１に接続される一次側コイル１１から伝送される電力に対する、受電器２０Ａ及び２０Ｂの二次側コイル２２が受電する電力の比率で表される。なお、送電器１０が一次側コイル１１を含まずに交流電源１に一次側共振コイル１２が直接的に接続されている場合は、一次側コイル１１から伝送される電力の代わりに、一次側共振コイル１２から伝送される電力を用いて受電電力を求めればよい。また、受電器２０Ａ及び２０Ｂが二次側コイル２２を含まない場合は、二次側コイル２２が受電する電力の代わりに二次側共振コイル２１が受電する電力を用いて受電電力を求めればよい。
【００２３】
受電器２０Ａ及び２０Ｂの受電効率は、送電器１０と受電器２０Ａ及び２０Ｂのコイル仕様や各々との間の距離・姿勢によって決まる。図２では、受電器２０Ａ及び２０Ｂの構成は同一であり、送電器１０から互いに等しい距離・姿勢の位置に配置されているため、受電器２０Ａ及び２０Ｂの受電効率は互いに等しく、一例として、４０％である。
【００２４】
また、電子機器４０Ａの定格出力は１０Ｗ、電子機器４０Ｂの定格出力は５Ｗであることとする。
【００２５】
このような場合には、送電器１０の一次側共振コイル１２（図１参照）から伝送される電力は、１８．７５Ｗになる。１８．７５Ｗは、（１０Ｗ＋５Ｗ）／（４０％＋４０％）で求まる。
【００２６】
ところで、送電器１０から１８．７５Ｗの電力を電子機器４０Ａ及び４０Ｂに向けて伝送すると、受電器２０Ａ及び２０Ｂは、合計で１５Ｗの電力を受信することになり、受電器２０Ａ及び２０Ｂは、均等に電力を受電するため、それぞれが７．５Ｗの電力を受電することになる。
【００２７】
この結果、電子機器４０Ａは、電力が２．５Ｗ不足し、電子機器４０Ｂは、電力が２．５Ｗ余ることになる。
【００２８】
すなわち、送電器１０から１８．７５Ｗの電力を電子機器４０Ａ及び４０Ｂに伝送しても、電子機器４０Ａ及び４０Ｂがバランスよく受電することはできない。換言すれば、電子機器４０Ａ及び４０Ｂが同時に受電する際における電力の供給バランスがよくない。
【００２９】
図３は、送電器１０から電子機器４０Ｂ１、４０Ｂ２に磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。
【００３０】
電子機器４０Ｂ１、４０Ｂ２は、同じタイプのスマートフォンであり、それぞれ、受電器２０Ｂ１、２０Ｂ２を内蔵している。受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２は、図２に示す受電器２０Ｂと等しい。すなわち、受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２は、二次側共振コイル２１を有する。なお、図３では送電器１０を簡略化して示すが、送電器１０は交流電源１（図１参照）に接続されている。
【００３１】
図３では、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の送電器１０に対する角度（姿勢）は等しいが、電子機器４０Ｂ１は、電子機器４０Ｂ２よりも送電器１０から遠い位置に配置されている。電子機器４０Ｂ１、４０Ｂ２がそれぞれ内蔵する受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２は、磁界共鳴によって送電器１０から非接触の状態で電力を同時に受電している。
【００３２】
ここで一例として、図３に示す状態において、電子機器４０Ｂ１に内蔵される受電器２０Ｂ１の受電効率が３５％、電子機器４０Ｂ２に内蔵される受電器２０Ｂ２の受電効率が４５％であることとする。
【００３３】
ここでは、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の送電器１０に対する角度（姿勢）は等しいため、受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２の受電効率は、受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２の各々と送電器１０との間の距離によって決まる。このため、図３では、受電器２０Ｂ１の受電効率は、受電器２０Ｂ２の受電効率よりも低い。なお、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の定格出力は、ともに５Ｗである。
【００３４】
このような場合には、送電器１０の一次側共振コイル１２（図１参照）から伝送される電力は、１２．５Ｗになる。１２．５Ｗは、（５Ｗ＋５Ｗ）／（３５％＋４５％）で求まる。
【００３５】
ところで、送電器１０から１２．５Ｗの電力を電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２に向けて伝送すると、受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２は、合計で１０Ｗの電力を受信することになる。また、図３では、受電器２０Ｂ１の受電効率が３５％であり、受電器２０Ｂ２の受電効率が４５％であるため、受電器２０Ｂ１は、約４．４Ｗの電力を受電し、受電器２０Ｂ２は、約５．６％の電力を受電することになる。
【００３６】
この結果、電子機器４０Ｂ１は、電力が約０．６Ｗ不足し、電子機器４０Ｂ２は、電力が０．６Ｗ余ることになる。
【００３７】
すなわち、送電器１０から１２．５Ｗの電力を電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２に伝送しても、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２がバランスよく受電することはできない。換言すれば、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２が同時に受電する際における電力の供給バランスがよくない（改善の余地がある）。
【００３８】
なお、ここでは、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の送電器１０に対する角度（姿勢）が等しく、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の送電器１０からの距離が異なる場合の電力の供給バランスについて説明した。
【００３９】
しかしながら、受電効率は、送電器１０と受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２との間の距離と角度（姿勢）によって決まるため、図３に示す位置関係において電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の角度（姿勢）が異なれば、受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２の受電効率は、上述した３５％及び４５％とは異なる値になる。
【００４０】
また、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の送電器１０からの距離が等しくでも、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の送電器１０に対する角度（姿勢）が異なれば、受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２の受電効率は互いに異なる値になる。
【００４１】
以上、図２に示すように、定格出力が互いに異なる電子機器４０Ａ、４０Ｂに、送電器１０から磁界共鳴によって電力を同時に伝送する際には、電子機器４０Ａ及び４０Ｂがバランスよく受電することは困難である。
【００４２】
また、図３に示すように、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の定格出力が互いに等しくても、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２の送電器１０に対する角度（姿勢）が異なれば、受電器２０Ｂ１及び２０Ｂ２の受電効率は互いに異なるため、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２がバランスよく受電することは困難である。
【００４３】
また、図２及び図３では、電子機器４０Ａ及び４０Ｂと、電子機器４０Ｂ１及び４０Ｂ２とがそれぞれ同時に受電する場合について説明したが、電子機器４０Ａと４０Ｂ、又は、電子機器４０Ｂ１と４０Ｂ２のような複数の電子機器が時分割的に別々に受電することも考えられる。
【００４４】
しかしながら、複数の電子機器が時分割的に別々に受電する場合には、それぞれの電子機器が受電している間は、他の電子機器は受電できないため、すべての電子機器の受電が完了するのに時間がかかるという問題が生じる。
【００４５】
次に、図４乃至図９を用いて、実施の形態１の受電器、及び、電力伝送システムについて説明する。
【００４６】
図４は、実施の形態１の受電器１００と送電装置８０を示す図である。送電装置８０は、交流電源１と送電器１０を含む。交流電源１と送電器１０は、図１に示すものと同様であるが、図４では、より具体的な構成を示す。
【００４７】
また、受電器１００は、例えば、図２に示す電子機器４０Ａあるいは４０Ｂ、又は、図３に示す電子機器４０Ｂ１又は４０Ｂ２と同様の電子機器に含まれる。電子機器は、加速度センサ４１を内蔵する。
【００４８】
送電装置８０は、交流電源１と送電器１０を含む。
【００４９】
送電器１０は、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、整合回路１３、キャパシタ１４、制御部１５、及びアンテナ１６を有する。
【００５０】
受電器１００は、二次側共振コイル１１０、キャパシタ１１５、整流回路１２０、調整部１３０、平滑キャパシタ１４０、制御部１５０、電圧計１４５、出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙ、及びアンテナ１７０を含む。出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙには、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０が接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０の出力側にはバッテリ２２０が接続されている。
【００５１】
まず、送電器１０について説明する。図４に示すように、一次側コイル１１は、ループ状のコイルであり、両端間に整合回路１３を介して交流電源１に接続されている。一次側コイル１１は、一次側共振コイル１２と非接触で近接して配置されており、一次側共振コイル１２と電磁界結合される。一次側コイル１１は、自己の中心軸が一次側共振コイル１２の中心軸と一致するように配設される。中心軸を一致させるのは、一次側コイル１１と一次側共振コイル１２との結合強度を向上させるとともに、磁束の漏れを抑制して、不必要な電磁界が一次側コイル１１及び一次側共振コイル１２の周囲に発生することを抑制するためである。
【００５２】
一次側コイル１１は、交流電源１から整合回路１３を経て供給される交流電力によって磁界を発生し、電磁誘導（相互誘導）により電力を一次側共振コイル１２に送電する。
【００５３】
図４に示すように、一次側共振コイル１２は、一次側コイル１１と非接触で近接して配置されて一次側コイル１１と電磁界結合されている。また、一次側共振コイル１２は、所定の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、二次側共振コイル１１０の共振周波数と等しくなるように設定されている。一次側共振コイル１２の両端の間に、共振周波数を調整するためのキャパシタ１４が直列に接続される。
【００５４】
一次側共振コイル１２の共振周波数は、交流電源１が出力する交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１４の静電容量によって決まる。このため、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１４の静電容量は、一次側共振コイル１２の共振周波数が、交流電源１から出力される交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。
【００５５】
整合回路１３は、一次側コイル１１と交流電源１とのインピーダンス整合を取るために挿入されており、インダクタＬとキャパシタＣを含む。
【００５６】
交流電源１は、磁界共鳴に必要な周波数の交流電力を出力する電源であり、出力電力を増幅するアンプを内蔵する。交流電源１は、例えば、数百kHzから数十ＭＨｚ程度の高周波の交流電力を出力する。
【００５７】
キャパシタ１４は、一次側共振コイル１２の両端の間に、直列に挿入される可変容量型のキャパシタである。キャパシタ１４は、一次側共振コイル１２の共振周波数を調整するために設けられており、静電容量は制御部１５によって設定される。
【００５８】
制御部１５は、交流電源１の出力電圧及び出力周波数の制御、キャパシタ１４の静電容量の制御等を行う。また、制御部１５は、アンテナ１６を通じて、受電器１００とデータ通信を行う。
【００５９】
以上のような送電装置８０は、交流電源１から一次側コイル１１に供給される交流電力を磁気誘導により一次側共振コイル１２に送電し、一次側共振コイル１２から磁界共鳴により電力を受電器１００の二次側共振コイル１１０に送電する。
【００６０】
次に、受電器１００に含まれる二次側共振コイル１１０について説明する。ここでは、一例として、共振周波数が６．７８ＭＨｚである形態について説明する。
【００６１】
二次側共振コイル１１０は、一次側共振コイル１２と同一の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。二次側共振コイル１１０は、共振コイル部１１１と、端子１１２Ｘ、１１２Ｙとを有する。ここで、共振コイル部１１１は、実体的には二次側共振コイル１１０そのものであるが、ここでは、共振コイル部１１１の両端に端子１１２Ｘ、１１２Ｙを設けたものを二次側共振コイル１１０として取り扱う。
【００６２】
共振コイル部１１１には、共振周波数を調整するためのキャパシタ１１５が直列に挿入されている。また、キャパシタ１１５には、調整部１３０が並列に接続されている。また、共振コイル部１１１の両端には、端子１１２Ｘ、１１２Ｙが設けられている。端子１１２Ｘ、１１２Ｙは、整流回路１２０に接続されている。端子１１２Ｘ、１１２Ｙは、それぞれ、第１端子及び第２端子の一例である。
【００６３】
二次側共振コイル１１０は、二次側コイルを介さずに整流回路１２０に接続されている。二次側共振コイル１１０は、調整部１３０によって共振が発生しうる状態にされているときには、送電器１０の一次側共振コイル１２から磁界共鳴によって送電される交流電力を整流回路１２０に出力する。
【００６４】
キャパシタ１１５は、二次側共振コイル１１０の共振周波数を調整するために、共振コイル部１１１に直列に挿入されている。キャパシタ１１５は、端子１１５Ｘ及び１１５Ｙを有する。キャパシタ１１５には、調整部１３０が並列に接続されている。
【００６５】
整流回路１２０は、４つのダイオード１２１〜１２４を有する。ダイオード１２１〜１２４は、ブリッジ状に接続されており、二次側共振コイル１１０から入力される電力を全波整流して出力する。
【００６６】
調整部１３０は、二次側共振コイル１１０の共振コイル部１１１において、キャパシタ１１５に並列に接続されている。
【００６７】
調整部１３０は、スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、１３２Ｙ、キャパシタ１３３Ｘ、１３３Ｙ、及び端子１３４Ｘ、１３４Ｙを有する。
【００６８】
スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙは、端子１３４Ｘ及び１３４Ｙの間で互いに直列に接続されている。スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙは、それぞれ、第１スイッチ及び第２スイッチの一例である。端子１３４Ｘ、１３４Ｙは、それぞれ、キャパシタ１１５の端子１１５Ｘ、１１５Ｙに接続されている。このため、スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙの直列回路は、キャパシタ１１５に並列に接続されている。
【００６９】
ダイオード１３２Ｘとキャパシタ１３３Ｘは、スイッチ１３１Ｘに並列に接続されている。ダイオード１３Ｙとキャパシタ１３３Ｙは、スイッチ１３１Ｙに並列に接続されている。ダイオード１３２Ｘ及び１３２Ｙは、互いのアノード同士が接続されるとともに、互いのカソードがキャパシタ１１５に接続されている。すなわち、ダイオード１３２Ｘ及び１３２Ｙは、互いの整流方向が反対向きになるように接続されている。
【００７０】
なお、ダイオード１３２Ｘ及び１３２Ｙは、それぞれ、第１整流素子及び第２整流素子の一例である。また、調整部１３０は、キャパシタ１３３Ｘ及び１３３Ｙを含まなくてもよい。
【００７１】
スイッチ１３１Ｘ、ダイオード１３２Ｘ、及びキャパシタ１３３Ｘとしては、例えば、ＦＥＴ(Field Effect Transistor)を用いることができる。Ｐチャネル型又はＮチャネル型のＦＥＴのドレイン−ソース間のボディダイオードが、ダイオード１３２Ｘのような整流方向を有するように接続すればよい。Ｎチャネル型のＦＥＴを用いる場合は、ソースがダイオード１３２Ｘのアノードであり、ドレインがダイオード１３２Ｘのカソードである。
【００７２】
また、スイッチ１３１Ｘは、制御部１５０から出力される駆動信号がゲートに入力されることにより、ドレイン−ソース間の接続状態を切り替えることによって実現される。また、キャパシタ１３３Ｘは、ドレイン−ソース間の寄生容量によって実現することができる。
【００７３】
同様に、スイッチ１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｙ、及びキャパシタ１３３Ｙとしては、例えば、ＦＥＴを用いることができる。Ｐチャネル型又はＮチャネル型のＦＥＴのドレイン−ソース間のボディダイオードが、ダイオード１３２Ｂのような整流方向を有するように接続すればよい。Ｎチャネル型のＦＥＴを用いる場合は、ソースがダイオード１３２Ｙのアノードであり、ドレインがダイオード１３２Ｙのカソードである。
【００７４】
また、スイッチ１３１Ｙは、制御部１５０から出力される駆動信号がゲートに入力されることにより、ドレイン−ソース間の接続状態を切り替えることによって実現される。また、キャパシタ１３３Ｙは、ドレイン−ソース間の寄生容量によって実現することができる。
【００７５】
なお、スイッチ１３１Ｘ、ダイオード１３２Ｘ、及びキャパシタ１３３Ｘは、ＦＥＴによって実現するものに限られず、スイッチ、ダイオード、及びキャパシタを並列に接続することによって実現してもよい。これは、スイッチ１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｙ、及びキャパシタ１３３Ｙについても同様である。
【００７６】
スイッチ１３１Ｘと１３１Ｙは、互いに逆位相でオン／オフが切り替えられる。スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンのときには、調整部１３０内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３３Ｘ及びスイッチ１３１Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れ得る状態になる。すなわち、図４において、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れ得る状態になる。
【００７７】
また、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフのときには、調整部１３０内では端子１３４Ｘからスイッチ１３１Ｘ及びダイオード１３２Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。
【００７８】
従って、スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンにされていて、二次側共振コイル１１０に時計回りの方向に共振電流が流れている状態から、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフの状態に切り替えられると、共振電流が生じなくなる。電流経路にキャパシタが含まれなくなるからである。
【００７９】
また、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフのときには、調整部１３０内では端子１３４Ｙからキャパシタ１３３Ｙ及びスイッチ１３１Ｘを経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れ得る状態になる。すなわち、図４において、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れ得る状態になる。
【００８０】
また、スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンのときには、調整部１３０内では端子１３４Ｙからスイッチ１３１Ｙ及びダイオード１３２Ｘを経て端子１３４Ｘに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。
【００８１】
従って、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフにされていて、二次側共振コイル１１０に反時計回りの方向に共振電流が流れている状態から、スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンの状態に切り替えられると、共振電流が生じなくなる。電流経路にキャパシタが含まれなくなるからである。
【００８２】
調整部１３０は、上述のようにスイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙを切り替えることにより、共振電流が生じ得る状態と、共振電流が生じない状態とを切り替える。スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙの切り替えは、制御部１５０から出力される駆動信号によって行われる。
【００８３】
駆動信号の周波数は、二次側共振コイル１１０が受電する交流周波数に設定される。
【００８４】
スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙは、上述のような高い周波数で交流電流の遮断を行う。例えば、２つのＦＥＴを組み合わせた調整部１３０は、高速で交流電流の遮断を行うことができる。
【００８５】
なお、駆動信号と調整部１３０の動作については、図６を用いて後述する。
【００８６】
平滑キャパシタ１４０は、整流回路１２０の出力側に接続されており、整流回路１２０で全波整流された電力を平滑化して直流電力として出力する。平滑キャパシタ１４０の出力側には、出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙが接続される。整流回路１２０で全波整流された電力は、交流電力の負成分を正成分に反転させてあるため、略交流電力として取り扱うことができるが、平滑キャパシタ１４０を用いることにより、全波整流された電力にリップルが含まれるような場合でも、安定した直流電力を得ることができる。
【００８７】
なお、平滑キャパシタ１４０の上側の端子と出力端子１６０Ｘとを結ぶ線路は、高電圧側の線路であり、平滑キャパシタ１４０の下側の端子と出力端子１６０Ｙとを結ぶ線路は、低電圧側の線路である。
【００８８】
制御部１５０は、内部メモリにバッテリ２２０の定格出力を表すデータを保持する。また、送電器１０の制御部１５からのリクエストに応じて、送電器１０から受電器１００が受電する電力（受電電力）を測定し、受電電力を表すデータをアンテナ１７０を介して送電器１０に送信する。
【００８９】
また、制御部１５０は、送電器１０から位相を表すデータを受信すると、受信した位相を用いて駆動信号を生成して、スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙを駆動する。なお、受電電力は、制御部１５０が、電圧計１４５で測定される電圧Ｖと、バッテリ２２０の内部抵抗値Ｒとに基づいて求めればよい。受電電力ＰはＰ＝Ｖ２／Ｒで求められる。また、処理部１５１が受電電力Ｐを求める。
【００９０】
ここで、図５を用いて制御部１５０について説明する。図５は、制御部１５０の内部構成を示す図である。
【００９１】
制御部１５０は、処理部１５１、発振器１５２、位相シフト回路１５３、位相制御部１５４、反転回路１５５、及び位相原点検出部１５６を有する。
【００９２】
処理部１５１は、電圧計１４５で測定される電圧Ｖと、バッテリ２２０の内部抵抗値Ｒとに基づいて、受電電力Ｐを求める。処理部１５１は、受電電力Ｐに基づいて、位相制御部１５４を介して、位相シフト回路１５３のクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整する。
【００９３】
また、処理部１５１は、受電電力Ｐを位相原点検出部１５６に入力し、位相原点検出部１５６に位相の原点を検出させる。
【００９４】
発振器１５２は、交流電源１が出力する交流電圧の周波数と等しい周波数の正弦波を発振でき、かつ、発振周波数を調整できる発振器であればよい。ここでは、交流電圧の周波数は、６．７８ＭＨｚである。発振器１５２が発振する正弦波は、スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙを駆動するクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２として用いられる。
【００９５】
発振器１５２としては、例えば、水晶発振器を用いることができる。また、発振器１５２としては、水晶振動子の代わりに、例えば、セラミック製の振動子（例えば、ピエゾ素子）を用いて正弦波を発振してもよい。
【００９６】
また、発振器１５２の代わりにＰＬＬ(Phase Locked Loop)を用いてもよいが、ＰＬＬを用いる場合よりも発振器１５２を用いる場合の方が、安価に受電器１００を提供することができる。
【００９７】
位相シフト回路１５３は、発振器１５２の出力側に接続されており、位相制御部１５４から入力される位相を表す信号に基づき、発振器１５２から出力されるクロックの位相を信号が表す位相だけシフトして出力する。位相シフト回路１５３としては、例えば、Phase Shifterを用いればよい。
【００９８】
位相制御部１５４は、送電器１０から送信される位相を表す信号が入力されると、位相を表す信号を位相シフト回路１５３用の信号に変換して出力する。
【００９９】
位相制御部１５４から入力される信号に基づいて、位相がシフトされたクロックは、二手に分岐され、一方はそのままクロックＣＬＫ１として出力され、他方は反転回路１５５で反転されてクロックＣＬＫ２として出力される。クロックＣＬＫ１とＣＬＫ２は、制御部１５０が出力する制御信号である。
【０１００】
反転回路１５５は、位相シフト回路１５３から出力される正弦波を反転してクロックＣＬＫ２として出力する。反転回路１５５は、正弦波を反転できる回路であればよく、例えば、オペアンプ等を用いればよい。
【０１０１】
位相原点検出部１５６は、位相シフト回路１５３がクロックの位相をシフトするシフト量を制御することにより、発振器１５２が出力するクロックに対する位相シフト回路１５３が出力するクロックの位相を調整して、最大の電力が得られる位相を検出する。このようにして求まる位相は、位相の原点として用いられるものである。なお、位相原点検出部１５６は、処理部１５１によって制御される。
【０１０２】
電圧計１４５は、出力端子１６０Ｘと１６０Ｙの間に接続される。電圧計１４５は、受電器１００の受電電力を計算するために用いられる。電圧計１４５で測定される電圧Ｖと、バッテリ２２０の内部抵抗値Ｒとに基づいて上述のように受電電力を求めれば、電流を測定して受電電力を測定する場合に比べて損失が少ないため、好ましい測定方法である。しかしながら、受電器１００の受電電力は、電流と電圧を測定して求めてもよい。電流を測定する場合は、ホール素子、磁気抵抗素子、検出コイル、又は抵抗器等を用いて測定すればよい。
【０１０３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０は、出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙに接続されており、受電器１００から出力される直流電力の電圧をバッテリ２２０の定格電圧に変換して出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０は、整流回路１２０の出力電圧の方がバッテリ２２０の定格電圧よりも高い場合は、整流回路１２０の出力電圧をバッテリ２２０の定格電圧まで降圧する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０は、整流回路１２０の出力電圧の方がバッテリ２２０の定格電圧よりも低い場合は、整流回路１２０の出力電圧をバッテリ２２０の定格電圧まで昇圧する。
【０１０４】
バッテリ２２０は、繰り返し充電が可能な二次電池であればよく、例えば、リチウムイオン電池を用いることができる。例えば、受電器１００がタブレットコンピュータ又はスマートフォン等の電子機器に内蔵される場合は、バッテリ２２０は、このような電子機器のメインのバッテリである。
【０１０５】
なお、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル１１０は、例えば、銅線を巻回することによって作製される。しかしながら、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル１１０の材質は、銅以外の金属（例えば、金、アルミニウム等）であってもよい。また、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル１１０の材質は異なっていてもよい。
【０１０６】
このような構成において、一次側コイル１１及び一次側共振コイル１２が電力の送電側であり、二次側共振コイル１１０が電力の受電側である。
【０１０７】
磁界共鳴方式によって、一次側共振コイル１２と二次側共振コイル１１０との間で生じる磁界共鳴を利用して送電側から受電側に電力を伝送するため、送電側から受電側に電磁誘導で電力を伝送する電磁誘導方式よりも長距離での電力の伝送が可能である。
【０１０８】
磁界共鳴方式は、共振コイル同士の間の距離又は位置ずれについて、電磁誘導方式よりも自由度が高く、ポジションフリーというメリットがある。
【０１０９】
次に、図６を用いて、駆動信号でスイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙを駆動したときの電流経路について説明する。
【０１１０】
図６は、キャパシタ１１５及び調整部１３０における電流経路を示す図である。図６は、図４と同様に、端子１３４Ｘからキャパシタ１１５又は調整部１３０の内部を通って端子１３４Ｙに流れる電流の向きを時計回り（ＣＷ(Clockwise)）と称す。また、端子１３４Ｙからキャパシタ１１５又は調整部１３０の内部を通って端子１３４Ｘに流れる電流の向きを反時計回り（ＣＣＷ(Counterclockwise)）と称す。
【０１１１】
まず、スイッチ１３１Ｘと１３１Ｙがともにオフで電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、端子１３４Ｘからキャパシタ１３３Ｘ及びダイオード１３２Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０１１２】
スイッチ１３１Ｘと１３１Ｙがともにオフで電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、端子１３４Ｙからキャパシタ１３３Ｙ及びダイオード１３２Ｘを経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０１１３】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部１３０内では端子１３４Ｘからスイッチ１３１Ｘ及びダイオード１３２Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。なお、この場合には、スイッチ１３１Ｙをオンにしても、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０１１４】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部１３０内では端子１３４Ｙからキャパシタ１３３Ｙ及びスイッチ１３１Ｘを経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れる。なお、スイッチ１３１Ｘと並列なダイオード１３２Ｘにも電流が流れる。
【０１１５】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部１３０内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３３Ｘ及びスイッチ１３１Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れる。なお、スイッチ１３１Ｙと並列なダイオード１３２Ｙにも電流が流れる。
【０１１６】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部１３０内では端子１３４Ｙからスイッチ１３１Ｙ及びダイオード１３２Ｘを経て端子１３４Ｘに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。なお、この場合には、スイッチ１３１Ｘをオンにしても、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０１１７】
なお、共振電流の共振周波数に寄与する静電容量は、キャパシタ１１５と、キャパシタ１３２Ｘ又は１３２Ｙとによって決まる。このため、キャパシタ１３２Ｘと１３２Ｙの静電容量は等しいことが望ましい。
【０１１８】
図７は、二次側共振コイル１１０に生じる交流電圧と、駆動信号に含まれる２つのクロックを示す図である。
【０１１９】
図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す交流電圧Ｖ０は、送電周波数と同一周波数の波形で、例えば二次側共振コイル１１０に生じる交流電圧である。また、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２は、駆動信号に含まれる２つのクロックである。例えば、クロックＣＬＫ１は、スイッチ１３１Ｘの駆動用に用いられ、クロックＣＬＫ２は、スイッチ１３１Ｙの駆動用に用いられる。クロックＣＬＫ１及びＣＬＫ２は、それぞれ、第１信号及び第２信号の一例であり、スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙのスイッチングに用いられる信号である。
【０１２０】
図７（Ａ）では、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２は、交流電圧Ｖ０に同期している。すなわち、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数は、交流電圧Ｖ０の周波数に等しく、クロックＣＬＫ１の位相は、交流電圧Ｖ０の位相に等しい。なお、クロックＣＬＫ２は、クロックＣＬＫ１とは１８０度位相が異なり、逆位相である。
【０１２１】
図７（Ａ）において、交流電圧Ｖ０の周期Ｔは、周波数ｆの逆数であり、周波数は６．７８ＭＨｚである。
【０１２２】
実施の形態１の受電器１００は、交流電圧Ｖ０とクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２を同期させることは行わずに、受電電力が最大になるときのクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を基準として、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を制御する。ここでは、基準になる位相を位相の原点と称す。位相の原点については後述する。
【０１２３】
図７（Ｂ）では、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相は、交流電圧Ｖ０に対してθ度遅れている。このように交流電圧Ｖ０に対して位相θ度を有するクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２は、制御部１５０が位相シフト回路１５３を用いて生成すればよい。
【０１２４】
次に、図８を用いて、駆動信号の位相を調整した場合に、受電器１００が送電器１０から受電する電力の受電効率について説明する。
【０１２５】
図８は、駆動信号の位相に対する受電効率の特性を示すシミュレーション結果を示す図である。横軸の位相は、受電電力が最大となる位相を０度としたときの交流電圧Ｖ０に対する２つのクロックの位相であり、縦軸の受電効率は、交流電源１（図１参照）が送電器１０に入力する電力（Ｐｉｎ）に対する、受電器１００が出力する電力（Ｐｏｕｔ）の比である。受電効率は、送電器１０と受電器１００との間における電力の伝送効率に等しい。
【０１２６】
なお、送電器１０が送電する電力の周波数は６．７８ＭＨｚであり、駆動信号の周波数もこれと同一に設定した。また、位相が０度の状態は、共振電流の１周期の全期間にわたって磁界共鳴による共振が二次側共振コイル１１０に生じており、共振電流が二次側共振コイル１１０に流れている状態である。位相が大きくなることは、共振電流の１周期の中で二次側共振コイル１１０に共振が生じない期間が増えることを意味する。従って、位相が１８０度の状態は、理論的には二次側共振コイル１１０に共振電流が全く流れない状態になる。
【０１２７】
図８に示すように、位相を０度から増大させて行くと、受電効率が低下する。位相が約６０度以上になると、受電効率は約０．１未満である。このように、交流電圧Ｖ０に対する２つのクロックの位相を変化させると、二次側共振コイル１１０に流れる共振電流の電力量が変化することにより、受電効率が変化する。
【０１２８】
図９は、実施の形態１の電力伝送システム４００を用いた送電装置８０と電子機器２００Ａ及び２００Ｂを示す図である。
【０１２９】
送電装置８０は、図４に示す送電装置８０と同一のものであるが、図９では、図４における一次側コイル１１、制御部１５、及びアンテナ１６以外の構成要素を電源部１０Ａとして表してある。電源部１０Ａは、一次側共振コイル１２、整合回路１３、キャパシタ１４をまとめて表したものである。なお、交流電源１、一次側共振コイル１２、整合回路１３、キャパシタ１４をまとめて電源部として捉えてもよい。
【０１３０】
アンテナ１６は、例えば、Bluetooth（登録商標）のような近距離での無線通信を行うことができるアンテナであればよい。アンテナ１６は、電子機器２００Ａ及び２００Ｂに含まれる受電器１００Ａ及び１００Ｂから、受電電力及び定格出力を表すデータを受信するために設けられており、受信したデータは制御部１５に入力される。制御部１５は、制御部の一例であるとともに第３通信部の一例である。
【０１３１】
電子機器２００Ａ及び２００Ｂは、例えば、それぞれ、タブレットコンピュータ又はスマートフォン等の端末機である。電子機器２００Ａ及び２００Ｂは、それぞれ、受電器１００Ａ及び１００Ｂ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０Ａ及び２１０Ｂ、及び、バッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂを内蔵する。
【０１３２】
受電器１００Ａ及び１００Ｂは、図４に示す受電器１００と同様の構成を有する。以下では、受電器１００Ａ及び１００Ｂを特に区別しない場合には、受電器１００と称す。
【０１３３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０Ａ及び２１０Ｂは、それぞれ、図４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２１０と同様である。また、バッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂは、それぞれ、図４に示すバッテリ２２０と同様である。
【０１３４】
受電器１００Ａは、二次側共振コイル１１０Ａ、キャパシタ１１５Ａ、整流回路１２０Ａ、調整部１３０Ａ、平滑キャパシタ１４０Ａ、制御部１５０Ａ、及びアンテナ１７０Ａを有する。二次側共振コイル１１０Ａは、第１の二次側共振コイルの一例である。
【０１３５】
二次側共振コイル１１０Ａ、キャパシタ１１５Ａ、整流回路１２０Ａ、調整部１３０Ａ、平滑キャパシタ１４０Ａ、制御部１５０Ａは、それぞれ、図４に示す二次側共振コイル１１０、キャパシタ１１５、整流回路１２０、調整部１３０、平滑キャパシタ１４０、制御部１５０に対応する。なお、図９では、二次側共振コイル１１０Ａ、整流回路１２０Ａ、平滑キャパシタ１４０Ａを簡略化して示し、電圧計１４５及び出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙは省略する。
【０１３６】
受電器１００Ｂは、二次側共振コイル１１０Ｂ、キャパシタ１１５Ｂ、整流回路１２０Ｂ、調整部１３０Ｂ、平滑キャパシタ１４０Ｂ、制御部１５０Ｂ、及びアンテナ１７０Ｂを有する。受電器１００Ｂは、受電器１００Ａから見て、他の受電器の一例である。また、二次側共振コイル１１０Ｂは、第２の二次側共振コイルの一例である。
【０１３７】
二次側共振コイル１１０Ｂ、キャパシタ１１５Ｂ、整流回路１２０Ｂ、調整部１３０Ｂ、平滑キャパシタ１４０Ｂ、制御部１５０Ｂは、それぞれ、図４に示す二次側共振コイル１１０、キャパシタ１１５、整流回路１２０、調整部１３０、平滑キャパシタ１４０、制御部１５０に対応する。なお、図９では、二次側共振コイル１１０Ｂ、整流回路１２０Ｂ、平滑キャパシタ１４０Ｂを簡略化して示し、電圧計１４５及び出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙは省略する。
【０１３８】
アンテナ１７０Ａ及び１７０Ｂは、例えば、Bluetooth（登録商標）のような近距離での無線通信を行うことができるアンテナであればよい。アンテナ１７０Ａ及び１７０Ｂは、送電器１０のアンテナ１６とデータ通信を行うために設けられており、それぞれ、受電器１００Ａ及び１００Ｂの制御部１５０Ａ及び１５０Ｂに接続されている。制御部１５０Ａ及び１５０Ｂは、駆動制御部の一例であるとともに、それぞれ、第１通信部及び第２通信部の一例である。
【０１３９】
受電器１００Ａの制御部１５０Ａは、二次側共振コイル１１０Ａの受電電力と、バッテリ２２０Ａの定格出力を表すデータをアンテナ１７０Ａを介して送電器１０に送信する。同様に、受電器１００Ｂの制御部１５０Ｂは、二次側共振コイル１１０Ｂの受電電力と、バッテリ２２０Ｂの定格出力を表すデータをアンテナ１７０Ｂを介して送電器１０に送信する。
【０１４０】
電子機器２００Ａ及び２００Ｂは、それぞれ、送電装置８０の近くに配置した状態で、送電装置８０に接触せずにバッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂを充電することができる。バッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂの充電は、同時に行うことが可能である。
【０１４１】
電力伝送システム４００は、図９に示す構成要素のうち、送電器１０と、受電器１００Ａ及び１００Ｂとによって構築される。すなわち、送電装置８０と、電子機器２００Ａ及び２００Ｂとは、磁界共鳴による非接触状態での電力伝送を可能にする電力伝送システム４００を採用している。
【０１４２】
ここで、バッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂの充電を同時に行うと、図２及び図３を用いて説明したように、電子機器２００Ａ及び２００Ｂへの電力の供給バランスがよくない状態が生じうる。
【０１４３】
そこで、送電器１０は、電力供給のバランスを改善するために、二次側共振コイル１１０Ａの受電効率、バッテリ２２０Ａの定格出力、二次側共振コイル１１０Ｂの受電効率、及びバッテリ２２０Ｂの定格出力に基づいて、交流電圧Ｖ０に対する調整部１３０Ａ及び１３０Ｂを駆動する駆動信号（クロックＣＬＫ１とＣＬＫ２）の位相を設定する。
【０１４４】
図１０は、駆動信号の位相と、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率との関係を示す図である。
【０１４５】
ここでは、受電器１００Ｂの調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を受電効率が最大となる位相（０度）に固定した状態において、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を受電効率が最大となる位相（０度）から変化させる場合について説明する。
【０１４６】
なお、受電効率が最大になることは、受電電力が最大になることである。このため、受電効率が最大となる位相とは、受電電力が最大になる位相と同義であり、位相の原点を意味する。
【０１４７】
図１０において、横軸は、受電器１００Ａ、１００Ｂの調整部１３０Ａ、１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相（θＡ、θＢ）を表す。また、左側の縦軸は、受電器１００Ａ及び１００Ｂのそれぞれの受電効率と、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率の合計値とを示す。
【０１４８】
受電器１００Ｂの調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を０度に固定した状態で、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を０度から増大又は低下させて行くと、図１０に示すように、受電器１００Ａの受電効率の比率は低下する。受電器１００Ａの受電効率は、位相が０度のときに最大である。また、受電器１００Ａの受電効率の低下に伴い、受電器１００Ａの受電効率の比率は増大する。
【０１４９】
このように受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を変化させると、受電器１００Ａの受電量が減少するため、受電器１００Ａに流れる電流も減少する。すなわち、位相の変化により、受電器１００Ａのインピーダンスが変化していることになる。
【０１５０】
磁界共鳴を用いた同時電力伝送では、磁界共鳴によって送電器１０から受電器１００Ａ及び１００Ｂに送電される電力を受電器１００Ａと１００Ｂとで分配している。このため、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を０度から変化させて行くと、受電器１００Ａの受電量が減る分だけ、受電器１００Ｂの受電量が増えることになる。
【０１５１】
このため、図１０に示すように、受電器１００Ａの受電効率の比率は低下する。また、これに伴い受電器１００Ｂの受電効率の比率は増大する。
【０１５２】
受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相が約±９０度まで変化すると、受電器１００Ａの受電効率の比率は、略０まで低下し、受電器１００Ｂの受電効率の比率は、約０．８まで増大する。
【０１５３】
そして、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率の和は、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相が０度のときに約０．８５であり、受電器１００Ｂの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相が約±９０度まで低下すると、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率の和は、約０．８になる。
【０１５４】
このように、受電器１００Ａの調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を０度に固定した状態で、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を０度から変化させて行くと、受電器１００Ａの受電効率の比率が低下し、受電器１００Ｂの受電効率の比率が増大する。そして、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率の和は、約０．８前後の値で大きく変動しない。
【０１５５】
磁界共鳴を用いた電力伝送では、磁界共鳴によって送電器１０から受電器１００Ａ及び１００Ｂに送電される電力を受電器１００Ａと１００Ｂとで分配しているため、位相が変化しても、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率の和が大きく変動しない。
【０１５６】
同様に、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を０度に固定した状態で、受電器１００Ｂの調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を０度から低下させれば、受電器１００Ｂの受電効率の比率が低下し、受電器１００Ａの受電効率の比率が増大することになる。そして、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率の和は、約０．８前後の値で大きく変動しない。
【０１５７】
従って、受電器１００Ａ又は１００Ｂの調整部１３０Ａ又は１３０Ｂのいずれか一方を駆動する駆動信号の位相を調整すれば、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率の比率を調整することができる。
【０１５８】
以上のように、調整部１３０Ａ又は１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を変化させると、受電器１００Ａ及び１００Ｂの二次側共振コイル１１０Ａ及び１１０Ｂの受電効率の比率が変わる。
【０１５９】
このため、実施の形態１では、調整部１３０Ａ及び１３０Ｂのどちらの駆動信号の位相を位相の原点から変更するかは、次のように判定する。
【０１６０】
まず、バッテリ２２０Ａの定格出力を二次側共振コイル１１０Ａの受電効率で除算して得る第１の値と、バッテリ２２０Ｂの定格出力を二次側共振コイル１１０Ｂの受電効率で除算して得る第２の値とを求める。
【０１６１】
そして、第１の値と第２の値とのうち、いずれか小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）に対応する駆動信号の位相を０度から変化させて適切な位相に設定する。
【０１６２】
定格出力を受電効率で除算して得る値は、送電器１０が受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）に送電する電力量（必要送電量）を表す。必要送電量とは、受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）が余剰電力も不足電力も生じることなく受電できるように、送電器１０から送電する電力量である。
【０１６３】
従って、必要送電量が小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）への電力供給量を絞れば、必要送電量が大きい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）への電力供給量を増やすことができる。この結果、受電器１００Ａ及び１００Ｂへの電力供給量のバランスを改善することができる。
【０１６４】
図１０から分かるように、いずれか一方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）の位相を変化させると、その受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）の受電電力量が低下する。また、いずれか他方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）は、位相が０度に固定された状態で、受電電力量が増大する。
【０１６５】
このため、必要送電量が小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）に対応する駆動信号の位相を位相の原点（０度）から変化させれば、必要送電量が小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）への電力供給量が絞られ、必要送電量が大きい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）への電力供給量を増やすことができる。
【０１６６】
このようにして、受電器１００Ａ及び１００Ｂへの電力供給量のバランスを改善すればよい。なお、具体的な位相の設定方法については後述する。
【０１６７】
図１１及び図１２は、受電器１００が受電する電力（受電電力）のうなりを示す図である。図１１及び図１２では、横軸は時間軸であり、縦軸は受電電力を表す。図１１及び図１２では、受電電力がゼロのレベルを０Ｗと表す。
【０１６８】
受電器１００が受電する電力（受電電力）には、うなりが含まれる。二次側共振コイル１１０に生じる交流電圧Ｖ０の周波数と、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数との差（周波数差）がない場合には、図１１の左側に示すように、うなりは、発生しない。
【０１６９】
しかしながら、周波数差がある場合には、図１１の右側に示すように、うなりが発生する。うなりが発生すると、受電電力が周期的に変化し、ほとんどゼロになる期間が発生する。
【０１７０】
図１２の（Ａ）に示すように、周波数差が大きい場合には、うなりの周波数は高くなる。また、周波数差が小さくなって行くと、図１２の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、うなりの周波数は低くなる。
【０１７１】
そして、図１２の（Ｅ）に示すように、周波数差がかなり小さくなっても、うなりは発生するため、時間の変化に対して受電電力は一定ではなく、時間経過とともに低下している。
【０１７２】
ここで、一例として、交流電圧Ｖ０の周波数が６．７８ＭＨｚである場合に、交流電圧Ｖ０の周波数と、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数との周波数差が１ｍＨｚであったとする。この場合に、うなりの周期は約３０分になる。このため、例えば、受電開始時に交流電圧Ｖ０の周波数と、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数との周波数差が１ｍＨｚであっても、約１５分後には受電電力が略ゼロになることになる。
【０１７３】
交流電圧Ｖ０の周波数が６．７８ＭＨｚである場合に、周波数差をゼロにすることは非常に困難であり、周波数差を１ｍＨｚにすることも簡単ではない。
【０１７４】
実施の形態１では、このような受電電力のうなりが発生している場合において、受電電力を確保する。
【０１７５】
図１３及び図１４は、実施の形態１の受電器１００でうなりの影響を緩和する手法を示す図である。図１３及び図１４において、横軸は時間であり、縦軸は受電器１００の受電電力を示す。
【０１７６】
図１３に示すように、うなりが発生している場合の受電電力は、ｔ＝０から時間の経過に伴って徐々に減少する。このような場合に、受電電力がｔ＝０のときのＰ０に対して、Ｘ％低下したときに、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整して、受電電力を増大させる。図１３では、ｔ＝ｔ１でクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整して、受電電力を増大させている。
【０１７７】
このとき、受電電力がＸ％低下するまでの経過時間ｔＸが、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整してから受電電力が安定するまでの過渡応答期間ｔＰよりも十分に長いことが望ましい。このため、実施の形態１の受電器１００では、経過時間ｔＸが過渡応答期間ｔＰよりも十分に長くなるように、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数を調整する。
【０１７８】
このようなクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数の調整は、電圧計１４５の検出電圧に基づいて処理部１５１が算出する受電電力に基づいて発振器１５２（図５参照）が行う。なお、受電電力Ｐ０は、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整して、受電電力を増大させる際の目標値となる所定の設定値の一例である。電力Ｐ０は、複数の受電器１００が送電器１０から受電する場合には、複数の受電器１００への電力配分を最適化するために、送電器１０によって設定される。
【０１７９】
また、うなりが発生している場合には、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整することによって増大させても再び受電電力は低下するため、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を繰り返し調整することによって、図１４に示すように、受電電力の低下分を１％以内にすることができる。図１４では、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整することによって増大させた受電電力を黒丸（●）で示し、増大する前の受電電力を白丸（○）で示す。
【０１８０】
このようなクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相の調整は、位相シフト回路１５３（図５参照）が処理部１５１が算出する受電電力に基づいて行う。増大させた受電電力（●）は、図１３に示す電力Ｐ０である。
【０１８１】
図１４に示すように受電電力を増大させるために位相を調整する際に、どの程度位相を進めるか、又は、遅延させるかについては、例えば、実験等で位相と受電電力の変化の関係を予め調べた上で設定すればよい。
【０１８２】
ここでは、一例として、受電電力が１％低下する度にクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整する形態について説明するが、用途等に応じてＸ％の値を適宜設定すればよい。
【０１８３】
図１５は、位相の原点を見つける手法を示す図である。
【０１８４】
実施の形態１の受電器１００では、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を３６０度スキャンすることによって、受電電力の最大値ＰＭＡＸを与える位相θ０を求める。この位相θ０を位相の原点として用いる。クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相のスキャンは、制御部１５０の処理部１５１が位相原点検出部１５６に位相シフト回路１５３を制御させて、位相シフト回路１５３がクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相をシフトさせることによって実行すればよい。
【０１８５】
次に、図１６を用いて、送電器１０が受電器１００Ａ及び１００Ｂから受電効率と定格出力を表すデータを入手する方法について説明する。
【０１８６】
図１６は、送電器１０と受電器１００Ａ及び１００Ｂとが位相を設定するために実行する処理を示すタスク図である。このタスクは、制御部１５、１５０Ａ、及び１５０Ｂ（図９参照）によって実行される。
【０１８７】
まず、受電器１００Ａは、受電電力を表すデータを送電器１０に送信する（ステップＳ１Ａ）。同様に、受電器１００Ｂは、受電電力を表すデータを送電器１０に送信する（ステップＳ１Ｂ）。これにより、送電器１０は、受電器１００Ａ及び１００Ｂから受電電力を表すデータを受信する（ステップＳ１）。
【０１８８】
受電電力を表すデータの送信は、例えば、送電器１０からのリクエストに応じて、制御部１５０Ａ及び１５０Ｂがアンテナ１７０Ａ及び１７０Ｂを介して行うようにすればよい。また、受電電力を表すデータには、受電器１００Ａ及び１００Ｂを識別する識別子を含ませればよい。
【０１８９】
受電電力を表すデータは、次のようにして取得すればよい。まず、送電器１０から受電器１００Ｂに調整部１３０Ｂの両スイッチ（図４の１３１Ｘ及び１３１Ｙ）をオンに設定する信号を無線通信で送信するとともに、送電器１０から受電器１００Ａに調整部１３０Ａの両スイッチをオフに設定する信号を無線通信で送信する。
【０１９０】
ここで、調整部１３０Ｂの両スイッチをオンにすると、調整部１３０Ｂには共振が生じなくなり、受電器１００Ｂは電力を受電しない状態になる。すなわち、受電器１００Ｂはオフにされる。また、調整部１３０Ａの両スイッチをオフにすると、二次側共振コイル１１０Ａに共振電流が流れる状態になる。
【０１９１】
そして、送電器１０から磁界共鳴で所定の電力を受電器１００Ａに送電し、受電器１００Ａで電力を受電する。このとき、受電器１００Ａで受信した電力量を表す信号を送電器１０に送電すれば、送電器１０で受電器１００Ａの受電効率を測定することができる。
【０１９２】
また、受電器１００Ｂの受電効率を測定するには、送電器１０から受電器１００Ａに調整部１３０Ａの両スイッチをオンに設定する信号を無線通信で送信するとともに、送電器１０から受電器１００Ｂに調整部１３０Ｂの両スイッチをオフに設定する信号を無線通信で送信する。送電器１０から磁界共鳴で所定の電力を受電器１００Ｂに送電し、受電器１００Ｂで受信した電力量を表す信号を送電器１０に送電すれば、送電器１０で受電器１００Ｂの受電効率を測定することができる。
【０１９３】
次に、受電器１００Ａは、定格出力を表すデータを送電器１０に送信する（ステップＳ２Ａ）。同様に、受電器１００Ｂは、定格出力を表すデータを送電器１０に送信する（ステップＳ２Ｂ）。これにより、送電器１０は、受電器１００Ａ及び１００Ｂから定格出力を表すデータを受信する（ステップＳ２）。
【０１９４】
電子機器２００Ａ及び２００Ｂの定格出力を表すデータは、例えば、制御部１５０Ａ及び１５０Ｂの内部メモリに予め格納しておき、受電効率を表すデータを送った後に、制御部１５０Ａ及び１５０Ｂがアンテナ１７０Ａ及び１７０Ｂを介して送電器１０に送信するようにしておけばよい。
【０１９５】
次に、送電器１０は、受電器１００Ａの受電効率を表すデータ及び定格出力を表すデータと、受電器１００Ｂの受電効率を表すデータ及び定格出力を表すデータとに基づき、受電器１００Ａ又は１００Ｂのいずれか一方の駆動信号の位相を調整する（ステップＳ３）。いずれか他方の駆動信号の位相は調整しない。
【０１９６】
次に、送電器１０は、位相を調整する指令を受電器１００Ａ及び１００Ｂに送信する（ステップＳ４）。そして、受電器１００Ａ及び１００Ｂは、位相を調整する指令を受信する（ステップＳ４Ａ及びＳ４Ｂ）。
【０１９７】
位相を調整する指令は、電力の分配比を変更するために位相を調整する第１指令と、図１４に示すように、うなりに対する位相の調整を行うかどうかという第２指令との２種類の指令を含む。
【０１９８】
ここで、送電器１０の制御部１５は、アンテナ１６を介して位相を調整する指令を受電器１００Ａ及び１００Ｂに送信するように設定されている。ここで、一例として、受電器１００Ａの受電量を減らすために受電器１００Ａの駆動信号の位相を調整する場合には、受電器１００Ｂに送信される第１指令は、位相を０度（位相の原点）に調整する指令になる。すなわち、位相を調整しない指令になる。
【０１９９】
また、位相を調整する指令のうちの第２指令については、受電器１００Ａ及び１００Ｂのそれぞれでうなりに対する位相の調整を行うかどうかで指令の内容を設定すればよい。
【０２００】
受電器１００Ａ及び１００Ｂの制御部１５０Ａ及び１５０Ｂは、位相を調整する指令を駆動信号に設定する（ステップＳ５Ａ及びＳ５Ｂ）。ここで、一例として、受電器１００Ａの駆動信号の位相を調整する場合には、受電器１００Ｂの制御部１５０Ｂは、位相を調整しないことになる。
【０２０１】
送電器１０は、送電を開始する（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理は、例えば、駆動信号への位相を調整する指令の設定を制御部１５０Ａ及び１５０Ｂが完了したことを表す通知が送電器１０に対してなされたときに実行すればよい。
【０２０２】
ここで、図１７及び図１８を用いて、受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率を表すデータの取得方法について説明する。
【０２０３】
図１７は、送電装置８０と電子機器２００Ａ及び２００Ｂの等価回路を示す図である。図１７に示す等価回路は、図９に示す送電装置８０と電子機器２００Ａ及び２００Ｂに対応している。ただし、ここでは、送電装置８０は、一次側コイル１１を含まず、交流電源１に一次側共振コイル１２が直接接続されているものとして説明する。また、受電器１００Ａ及び１００Ｂは、それぞれ、電圧計１４５Ａ及び１４５Ｂを含む。
【０２０４】
図１７では、二次側共振コイル１１０Ａは、コイルＬＲＡと抵抗器ＲＲＡであり、キャパシタ１１５Ａは、キャパシタＣＲＡである。また、平滑キャパシタ１４０ＡはキャパシタＣＳＡであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０Ａとバッテリ２２０Ａは、抵抗器ＲＬＡである。
【０２０５】
同様に、二次側共振コイル１１０Ｂは、コイルＬＲＢと抵抗器ＲＲＢであり、キャパシタ１１５Ｂは、キャパシタＣＲＢである。また、平滑キャパシタ１４０ＢはキャパシタＣＳＢであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０Ｂとバッテリ２２０Ｂは、抵抗器ＲＬＢである。
【０２０６】
また、送電装置８０の一次側共振コイル１２は、抵抗器ＲＴとコイルＬＴであり、交流電源１は、電源ＶＳと抵抗器ＲＳである。また、キャパシタ１４は、キャパシタＣＴである。
【０２０７】
送電装置８０と電子機器２００Ａとの相互インダクタンスをＭＴＡ、送電装置８０と電子機器２００Ｂとの相互インダクタンスをＭＴＢ、電子機器２００Ａと２００Ｂとの相互インダクタンスをＭＡＢとする。
【０２０８】
ここで、相互インダクタンスＭＴＡと相互インダクタンスＭＴＢを比べると、相互インダクタンスＭＡＢは無視できるほど小さいので、ここでは、相互インダクタンスＭＴＡと相互インダクタンスＭＴＢについて検討する。
【０２０９】
相互インダクタンスＭＴＡは、送電装置８０と、電子機器２００Ａの受電器１００Ａとの受電効率によって決まる。受電効率は、送電装置８０に対する受電器１００Ａの位置（距離）と姿勢（角度）によって決まるからである。同様に、相互インダクタンスＭＴＢは、送電装置８０と、電子機器２００Ｂの受電器１００Ｂとの受電効率によって決まる。
【０２１０】
受電器１００Ａの受電効率は、受電器１００Ｂをオフにした状態で、送電器１０から受電器１００Ａに電力を送電し、受電器１００Ａが受電した電力量を計測することによって求めることができる。同様に、受電器１００Ｂの受電効率は、受電器１００Ａをオフにした状態で、送電器１０から受電器１００Ｂに電力を送電し、受電器１００Ｂが受電した電力量を計測することによって求めることができる。
【０２１１】
従って、受電器１００Ａと１００Ｂの単独での受電効率を求めれば、相互インダクタンスＭＴＡと、相互インダクタンスＭＴＢを求めることができる。
【０２１２】
実施の形態１では、受電器１００Ａ及び１００Ｂの二次側共振コイル１１０Ａ及び１１０Ｂの受電効率の比率を変えるために、調整部１３０Ａ又は１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を変化させる。
【０２１３】
このため、相互インダクタンスＭＴＡと相互インダクタンスＭＴＢとの関係に対して、位相を関連付けたテーブルデータを予め用意しておき、このようなテーブルデータを用いて、駆動信号の位相を調整する。
【０２１４】
図１８は、相互インダクタンスＭＴＡと相互インダクタンスＭＴＢとの関係に対して、位相を関連付けたテーブルデータを示す図である。
【０２１５】
図１８の（Ａ）は、調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を０度に固定した状態で、調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を調整するためのテーブルデータである。
【０２１６】
相互インダクタンスＭＴＡ１、ＭＴＡ２、ＭＴＡ３・・・は、実際には、具体的な相互インダクタンスＭＴＡの値をとる。同様に、相互インダクタンスＭＴＢ１、ＭＴＢ２、ＭＴＢ３・・・は、実際には、具体的な相互インダクタンスＭＴＢの値をとる。位相ＰＨ１Ａ、ＰＨ２Ａ、ＰＨ３Ａ、・・・、ＰＨ１１Ａ、ＰＨ１２Ａ、ＰＨ１３Ａ、・・・は、具体的には、シミュレーションまたは実験的に求められた具体的な位相の値をとる。
【０２１７】
図１８の（Ｂ）は、調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を０度に固定した状態で、調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を調整するためのテーブルデータである。
【０２１８】
相互インダクタンスＭＴＡ１、ＭＴＡ２、ＭＴＡ３・・・と、相互インダクタンスＭＴＢ１、ＭＴＢ２、ＭＴＢ３・・・は、図１８の（Ａ）と同様である。位相ＰＨ１Ｂ、ＰＨ２Ｂ、ＰＨ３Ｂ、・・・、ＰＨ１１Ｂ、ＰＨ１２Ｂ、ＰＨ１３Ｂ、・・・は、具体的には、シミュレーションまたは実験的に求められた具体的な位相の値をとる。
【０２１９】
図１８の（Ａ）及び（Ｂ）に示すテーブルデータを実験的に求めるには、受電器１００Ａと１００Ｂの送電器１０に対する位置及び姿勢を様々に変えた状態で、相互インダクタンスＭＴＡとＭＴＢを計測しつつ、位相の最適化を図ることによって作成することができる。
【０２２０】
図１９は、相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢと、受電効率とを関連付けたテーブルデータである。図１９の（Ａ）は、相互インダクタンスＭＴＡと、受電器１００Ａの受電効率とを関連付けたテーブルデータであり、図１９の（Ｂ）は、相互インダクタンスＭＴＢと、受電器１００Ｂの受電効率とを関連付けたテーブルデータである。
【０２２１】
相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢは、それぞれ、送電装置８０と、受電器１００Ａ、１００Ｂとの受電効率ＥＡ、ＥＢによって決まる。
【０２２２】
図１９の（Ａ）では、相互インダクタンスＭＴＡ１、ＭＴＡ２、・・・と、受電器１００Ａの受電効率ＥＡ１、ＥＡ２、・・・とが関連付けられている。また、図１９の（Ｂ）では、相互インダクタンスＭＴＢ１、ＭＴＢ２、・・・と、受電器１００Ｂの受電効率ＥＢ１、ＥＢ２、・・・とが関連付けられている。
【０２２３】
予め実験等で受電器１００Ａ、１００Ｂの相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢと、受電効率とを測定しておき、図１９の（Ａ）、（Ｂ）に示すようなテーブルデータを作成しておけば、受電器１００Ａ、１００Ｂの受電効率から、受電器１００Ａ、１００Ｂの相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢを求めることができる。あるいはシミュレーションによって、受電器１００Ａ、１００Ｂの受電効率から、受電器１００Ａ、１００Ｂの相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢを求めてもよい。
【０２２４】
次に、図２０を用いて、位相の設定方法について説明する。
【０２２５】
図２０は、実施の形態１の送電器１０が受電器１００Ａ又は１００Ｂの位相を設定する方法を示すフローチャートである。このフローは、送電器１０の制御部１５によって実行される処理を表し、図１６のステップＳ３の処理内容の詳細を示すものである。
【０２２６】
制御部１５は、受電器１００Ａ及び１００Ｂから受電電力を表す信号を受信して受電効率を求め、受電器１００Ａ及び１００Ｂから定格出力を表す信号を受信してステップＳ３に進行すると、図２０に示す処理を開始する。
【０２２７】
制御部１５は、バッテリ２２０Ａの定格出力を二次側共振コイル１１０Ａの受電効率で除算して得る第１の値と、バッテリ２２０Ｂの定格出力を二次側共振コイル１１０Ｂの受電効率で除算して得る第２の値とを求め、第１の値が第２の値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【０２２８】
制御部１５は、第１の値が第２の値よりも大きい（Ｓ３１：ＹＥＳ）と判定すると、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を０度に設定する（ステップＳ３１Ａ）。位相を０度に設定するとは、位相の原点に設定することをいう。
【０２２９】
なお、位相の原点は、位相シフト回路１５３で駆動信号の位相を変化させて、電圧計１４５の検出電圧に基づいて処理部１５１が算出する受電電力を検出することにより、図１５に示す受電電力の最大値ＰＭＡＸを与える位相θ０を求めればよい。
【０２３０】
次いで、制御部１５は、受電器１００Ｂの調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を設定する（ステップＳ３２Ａ）。具体的には、制御部１５は、図１４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すテーブルデータに基づき、それぞれ、受電器１００Ａ、１００Ｂの受電効率ＥＡ、ＥＢから受電器１００Ａ、１００Ｂの相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢを求める。そして、制御部１５は、図１３の（Ｂ）に示すテーブルデータから、受電器１００Ａ、１００Ｂの相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢに基づいて、受電器１００Ｂの調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を求める。
【０２３１】
ステップＳ３２Ａの処理が終了すると、制御部１５はフローをステップＳ４（図１１参照）に進行する。
【０２３２】
また、制御部１５は、第１の値が第２の値よりも小さい（Ｓ３１：ＮＯ）と判定すると、受電器１００Ｂの調整部１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を０度に設定する（ステップＳ３１Ｂ）。位相を０度に設定するとは、位相の原点に設定することをいう。
【０２３３】
次いで、制御部１５は、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を設定する（ステップＳ３２Ｂ）。具体的には、制御部１５は、図１４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すテーブルデータに基づき、それぞれ、受電器１００Ａ、１００Ｂの受電効率ＥＡ、ＥＢから受電器１００Ａ、１００Ｂの相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢを求める。そして、制御部１５は、図１３の（Ａ）に示すテーブルデータから、受電器１００Ａ、１００Ｂの相互インダクタンスＭＴＡ、ＭＴＢに基づいて、受電器１００Ａの調整部１３０Ａを駆動する駆動信号の位相を求める。
【０２３４】
ステップＳ３２Ｂの処理が終了すると、制御部１５はフローをステップＳ４（図１１参照）に進行する。
【０２３５】
以上のようにして、制御部１５は、受電器１００Ａ、１００Ｂの調整部１３０Ａ、１３０Ｂを駆動する駆動信号の位相を設定する。
【０２３６】
図２１乃至図２４は、制御部１５０が実行する処理を示すフローチャートである。
【０２３７】
ここでは、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２をスイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙのスイッチングを行うスイッチング信号と称す。
【０２３８】
制御部１５０は、スイッチング信号の位相制御が必要であるかどうかを判定する（ステップＳ３００）。スイッチング信号の位相制御が必要であるかどうかは、送電器１０から受信する位相を調整する指令に含まれる第１指令と第２指令の内容によって決まる。
【０２３９】
第１指令が、電力の分配比を変更するために位相を調整することを表す場合は、スイッチング信号の位相制御が必要な場合である。また、第２指令がうなりに対する位相の調整を行うことを表す場合は、スイッチング信号の位相制御が必要な場合である。
【０２４０】
スイッチング信号の位相制御が必要ではない場合は、第１指令が、電力の分配比を変更するための位相の調整を行わないことを表し、かつ、第２指令がうなりに対する位相の調整を行わないことを表す場合である。
【０２４１】
制御部１５０は、スイッチング信号の位相制御が必要である（Ｓ３００：ＹＥＳ）と判定すると、スイッチング信号の周波数を調整する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０の詳細は、図２２を用いて後述するが、ステップＳ３１０では、制御部１５０は、経過時間ｔＸが過渡応答期間ｔＰよりも十分に長くなるように、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数を調整する。
【０２４２】
制御部１５０は、位相の原点を求める（ステップＳ３２０）。ステップＳ３２０の詳細は、図２３を用いて後述するが、ステップＳ３２０では、制御部１５０は、図１５を用いて説明したように、位相の原点を求める。
【０２４３】
制御部１５０は、受電器１００（自己）が移動しているかどうかを判定する（ステップＳ３３０）。受電器１００（自己）が移動しているかどうかは、例えば、制御部１５０を含む電子機器が内蔵する加速度センサ４１（図４参照）の検出値に基づいて判定すればよい。
【０２４４】
ステップＳ３３０で受電器１００（自己）が移動しているかどうかを判定するのは、受電電力の低下が、制御部１５０が送電器１０から離れていることが原因なのか、受電電力のうなりによる低下であるのかを切り分けて処理を行うためである。
【０２４５】
制御部１５０は、受電器１００（自己）が移動していない（Ｓ３３０：ＮＯ）と判定すると、スイッチング信号の位相を制御する（ステップＳ３４０）。ステップＳ３４０の詳細は、図２４を用いて後述するが、ステップＳ３４０では、制御部１５０は、スイッチング信号の位相を制御することにより、うなりによって低下している受電電力を増大させる。
【０２４６】
制御部１５０は、受電状態が継続しているかどうかを判定する（ステップＳ３５０）。ステップＳ３５０では、受電器１００（自己）が受電しているかどうかで判定すればよい。
【０２４７】
制御部１５０は、受電状態が継続している（Ｓ３５０：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ３４０にリターンする。この結果、制御部１５０は、スイッチング信号の位相を制御することにより、うなりによって低下している受電電力を増大させる。
【０２４８】
また、制御部１５０は、受電状態が継続していない（Ｓ３５０：ＮＯ）と判定すると、一連の処理を終了する（エンド）。
【０２４９】
制御部１５０は、受電器１００（自己）が移動している（Ｓ３３０：ＹＥＳ）と判定すると、受電電力が減少しているかどうかを判定する（ステップＳ３５１）。
【０２５０】
制御部１５０は、受電電力が減少している（Ｓ３５１：ＹＥＳ）と判定すると、スイッチング信号の位相は最大値θＭＡＸであるかどうかを判定する（ステップＳ３５２）。受電電力が減少しているかどうかは、電圧計１４５の検出電圧に基づいて処理部１５１が算出する受電電力が減少しているかどうかで判定すればよい。
【０２５１】
最大値θＭＡＸとは、スイッチング信号の位相の調整幅の最大値である。すなわち、ステップＳ３５２は、スイッチング信号の位相をさらに調整できるかどうかを判定するステップである。最大値θＭＡＸは、３６０度である。
【０２５２】
ステップＳ３５２に辿り着く場合は、受電電力が減少していて、これ以上、スイッチング信号の位相を調整する余裕がない状態である。このような場合には、送電器１０の送電電力を増大させる。
【０２５３】
制御部１５０は、スイッチング信号の位相が最大値θＭＡＸである（Ｓ３５２：ＹＥＳ）と判定すると、送電電力を増大させる指令を送電器１０に送信する（ステップＳ３５３）。制御部１５０は、送電電力を増大させる指令を無線通信で送電器１０に送信する。この処理は処理部１５１が実行する。
【０２５４】
制御部１５０は、受電状態が継続しているかどうかを判定する（ステップＳ３５４）。ステップＳ３５４では、受電器１００（自己）が受電しているかどうかで判定すればよい。
【０２５５】
制御部１５０は、受電状態が継続していない（Ｓ３５４：ＮＯ）と判定すると、一連の処理を終了する（エンド）。
【０２５６】
制御部１５０は、受電状態が継続している（Ｓ３５４：ＹＥＳ）と判定すると、スイッチング信号の位相制御を継続するかどうかを判定する（ステップＳ３５８）。位相制御を継続するかどうかは、送電器１０から受信する位相を調整する指令に含まれる第１指令と第２指令の内容によって決まる。
【０２５７】
また、制御部１５０は、ステップＳ３５１において、受電電力が減少していない（Ｓ３５１：ＮＯ）と判定すると、スイッチング信号の位相を調整して受電電力を減少させる（ステップＳ３５５）。受電器１００（自己）が移動して受電電力が増大している場合は、受電器１００（自己）が送電器１０に近づいている場合であるため、受電量を減らすこととしたものである。
【０２５８】
制御部１５０は、ステップＳ３５１の処理を終えると、フローをステップＳ３００にリターンする。
【０２５９】
また、制御部１５０は、ステップＳ３５２において、スイッチング信号の位相が最大値θＭＡＸではない（Ｓ３５２：ＮＯ）と判定すると、スイッチング信号の位相を調整して受電電力を増大させる（ステップＳ３５６）。受電器１００（自己）が移動して受電電力が減少している場合は、受電器１００（自己）が送電器１０から遠ざかっている場合であるため、受電量を増大することとしたものである。
【０２６０】
制御部１５０は、ステップＳ３５６の処理を終えると、設定した受電電力（設定受電電力）に到達しているかどうかを判定する（ステップＳ３５７）。設定した受電電力とは、第１指令によって決まる電力である。ステップＳ３５７の処理は、電圧計１４５の検出電圧に基づいて処理部１５１が算出する受電電力が第１指令によって決まる電力に達成したかどうかを処理部１５１が判定することによって行われる。
【０２６１】
制御部１５０は、設定した受電電力に到達している（Ｓ３５７：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ３００にリターンする。
【０２６２】
また、制御部１５０は、設定した受電電力に到達していない（Ｓ３５７：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ３５３に進行させる。
【０２６３】
また、制御部１５０は、スイッチング信号の位相制御が必要ではない（Ｓ３００：ＮＯ）と判定すると、位相を０度（位相の原点）に調整する（ステップＳ３５９）。ステップＳ３５９の処理が終了すると、一連の処理が終了する（エンド）。
【０２６４】
以上で、図２１に示すフローが終了する。
【０２６５】
次に、図２２に示すフローチャートについて説明する。
【０２６６】
制御部１５０は、テスト受電を開始する（ステップＳ３１１）。テスト受電は、予め設定した所定電力を送電器１０に送電させて、受電状態をテストするものである。ここでは、受電電力にうなりがあるかどうかを判定できればよいため、予め設定した所定電力は、非常に少ない電力でよい。
【０２６７】
制御部１５０は、受電電力のうなりが所定レベル以下であるかどうかを判定する（ステップＳ３１２）。所定レベル以下であるかどうかは、例えば、時間変化に対するうなりの減少度合が所定値以下であって十分に小さく、うなりの周波数が十分に低いかどうかで判定すればよい。
【０２６８】
制御部１５０は、受電電力のうなりが所定レベル以下である（Ｓ３１２：ＹＥＳ）と判定すると、スイッチング信号の周波数を調整する（ステップＳ３１３）。ステップＳ３１３では、制御部１５０は、経過時間ｔＸが過渡応答期間ｔＰよりも十分に長くなるように、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数を調整する。
【０２６９】
制御部１５０は、ステップＳ３１３の処理を終えると、フローをステップＳ３１２にリターンする。
【０２７０】
制御部１５０は、受電電力のうなりが所定レベル以下ではない（Ｓ３１２：ＮＯ）と判定すると、スイッチング信号の周波数をそのときの値に設定する（ステップＳ３１４）。
【０２７１】
以上で、スイッチング信号の周波数を調整するステップＳ３１０が完了する（エンド）。
【０２７２】
次に、図２３に示すフローチャートについて説明する。
【０２７３】
制御部１５０は、テスト受電を開始する（ステップＳ３２１）。テスト受電は、予め設定した所定電力を送電器１０に送電させて、受電状態をテストするものである。ここでは、受電電力にうなりがあるかどうかを判定できればよいため、予め設定した所定電力は、非常に少ない電力でよい。
【０２７４】
制御部１５０は、スイッチング信号の位相をスキャンして受電電力を測定する（ステップＳ３２２）。スイッチング信号の位相をスキャンするには、位相シフト回路１５３でスイッチング信号の位相をシフトすればよく、３６０度シフトさせながら、電圧計１４５の検出電圧に基づいて処理部１５１が受電電力を測定すればよい。これにより、図１５に示すような特性が求められる。
【０２７５】
制御部１５０は、ステップＳ３２２で得た特性から、受電電力が最大値になる位相を位相の原点として求める（ステップＳ３２３）。
【０２７６】
制御部１５０は、ステップＳ３２３で得た位相の原点をスイッチング信号に設定する（ステップＳ３２３）。具体的には、位相制御部１５４が位相の原点を表す値を保持し、位相シフト回路１５３に設定すればよい。
【０２７７】
以上で、位相の原点を求めるステップＳ３２０の処理が完了する（エンド）。
【０２７８】
次に、図２４に示すフローチャートについて説明する。
【０２７９】
制御部１５０は、本送電が開始したかどうかを判定する（ステップＳ３３１）。本送電が開始したかどうかは、例えば、送電器１０から本送電を開始することを表す通知信号を受信したかどうかで判定すればよい。
【０２８０】
制御部１５０は、処理部１５１が算出する受電電力Ｐと設定受電電力Ｐｓとの誤差ΔＰを検出する（ステップＳ３４２）。設定受電電力Ｐｓとは、ステップＳ３５７の設定受電電力と同一である。誤差ΔＰは、設定受電電力Ｐｓから受電電力Ｐを減算することによって得られる。
【０２８１】
制御部１５０は、誤差ΔＰが閾値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ３４３）。
【０２８２】
制御部１５０は、誤差ΔＰが閾値以上である（Ｓ３４３：ＹＥＳ）と判定すると、スイッチング信号の位相を調整する（ステップＳ３４４）。
【０２８３】
制御部１５０は、調整前の動作状態における位相が図８の横軸に示す位相が正の領域にある場合には、受電電力を増大させるために位相を小さくすればよい。例えば、調整前の位相が３０度である場合には、３０度よりも０度に近づけて、位相を小さくすればよい。
【０２８４】
制御部１５０は、調整前の動作状態における位相が図８の横軸に示す位相が負の領域にある場合には、受電電力を増大させるために位相を大きくすればよい。例えば、調整前の位相が−３０度である場合には、−３０度よりも０度に近づけて、位相を大きくすればよい。
【０２８５】
制御部１５０は、誤差ΔＰが閾値以上ではない（Ｓ３４３：ＮＯ）と判定すると、送電終了であるかどうかを判定する（ステップＳ３４５）。送電終了であるかどうかは、例えば、受電器１００が送電器１０から送電終了であることを表す信号を受信したかどうかで判断すればよい。
【０２８６】
以上、実施の形態１によれば、受電器１００Ａ及び１００Ｂの二次側共振コイル１１０Ａ及び１１０Ｂの受電効率と、電子機器２００Ａ及び２００Ｂの定格出力とにより、受電器１００Ａ及び１００Ｂへの必要送電量を求める。
【０２８７】
そして、受電器１００Ａ及び１００Ｂのうち、必要送電量が小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）に対応する駆動信号の位相を位相の原点から変化させる。
【０２８８】
この結果、必要送電量が小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）への電力供給量が絞られ、必要送電量が大きい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）への電力供給量を増やすことができる。
【０２８９】
このようにして、受電器１００Ａ及び１００Ｂへの電力供給量のバランスを改善する。
【０２９０】
従って、実施の形態１によれば、電力供給量のバランスを改善することのできる受電器１００Ａ又は１００Ｂを提供することができる。また、実施の形態１によれば、電力供給量のバランスを改善することができる電力伝送システム４００を提供することができる。
【０２９１】
また、実施の形態１によれば、受電電力がＸ％低下するまでの経過時間ｔＸが、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整してから受電電力が安定するまでの過渡応答期間ｔＰよりも十分に長くなるようにクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の周波数を調整する。
【０２９２】
このため、うなりの周期による受電電力の変化を緩和することができ、受電電力の急激な変化を抑制することができる。
【０２９３】
また、実施の形態１によれば、受電電力のうなりによって誤差ΔＰが大きくなると、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２（スイッチング信号）の位相を調整して受電電力を増大させる。このため、うなりによる受電電力の低下を抑制することができ、効率的に受電することができる。
【０２９４】
また、以上では、位相の原点を求めて、位相の原点からクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２（スイッチング信号）の位相を変化させる形態について説明した。しかしながら、位相の原点を求めずに、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２（スイッチング信号）の位相を変化させてもよい。この場合には、図１８及び図１９に示すデータを用いる必要はない。
【０２９５】
位相の原点を求めずに、クロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２（スイッチング信号）の位相を変化させる場合は、例えば、実験等で、位相と受電電力の関係を予め調べた上で設定すればよい。また、位相を進めるか遅延させるかについても、位相と受電電力の関係を予め調べた上で設定すればよい。
【０２９６】
また、以上では、２つの受電器１００Ａ及び１００Ｂのうち、必要送電量が小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）に対応する駆動信号の位相を低減することによって受電器１００Ａ及び１００Ｂへの電力供給量のバランスを改善する形態について説明した。
【０２９７】
しかしながら、３つ以上の受電器が同時に充電される場合もある。このような場合には、必要電力量、つまりは各定格電力を各受電効率で除算して得る電力量が最大の受電器以外の受電器の駆動信号の位相を低減するようにすればよい。
【０２９８】
また、以上では、電子機器２００Ａ及び２００Ｂが、一例として、タブレットコンピュータ又はスマートフォン等の端末機である形態について説明したが、電子機器２００Ａ及び２００Ｂは、例えば、ノート型のＰＣ(Personal Computer)、携帯電話端末機、携帯型のゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の充電式のバッテリを内蔵する電子機器であってもよい。
【０２９９】
また、以上では、２つの受電器１００Ａ及び１００Ｂの受電効率と定格出力に応じて位相を求め、制御部１５０Ａ又は１５０Ｂがスイッチ１３１Ａ及び１３１Ｂを駆動する駆動信号の位相を調整する形態について説明した。
【０３００】
しかしながら、１つの送電器１０と１つの受電器１００（図４参照）との間で電力を伝送する場合には、受電器１００の制御部１５０が、実験等で予め求めておいた位相を用いてスイッチ１３１Ａ及び１３１Ｂを駆動してもよい。この場合には、制御部１５０の内部メモリにバッテリ２２０の定格出力を表すデータを格納しておく必要はない。
【０３０１】
また、１つの送電器１０と１つの受電器１００（図４参照）との間で電力を伝送する場合には、受電器１００の制御部１５０がクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２の位相を調整することによって、受電電力を調整することができる。この場合には、受電器１００が受電する電力が最大になる位相を検出する必要はない。
【０３０２】
また、以上では、受電器１００Ａ及び１００Ｂがバッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂを同時に充電する形態について説明した。しかしながら、電子機器２００Ａ及び２００Ｂは、バッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂを含まずに、受電器１００Ａ及び１００Ｂが受電した電力を直接的に消費して動作してもよい。受電器１００Ａ及び１００Ｂは、同時に効率的に受電できるので、電子機器２００Ａ及び２００Ｂがバッテリ２２０Ａ及び２２０Ｂを含まない場合でも、電子機器２００Ａ及び２００Ｂが同時に駆動することが可能になる。これは、時分割的に受電する場合には不可能であるため、同時に受電する場合のメリットの一つである。なお、このような場合には、電子機器２００Ａ及び２００Ｂの駆動に必要な定格出力を用いて、位相を設定すればよい。
【０３０３】
また、以上では、送電器１０の制御部１５が駆動信号を生成し、受電器１００Ａ及び１００Ｂに送信する形態について説明したが、送電器１０の送電電力を表すデータを受電器１００Ａ、１００Ｂに送信し、受電器１００Ａ、１００Ｂ側で駆動信号を生成してもよい。この場合に、受電器１００Ａと１００Ｂとの間でデータ通信を行い、受電器１００Ａ又は１００Ｂで、どちらの受電電力が大きいかを判定し、受電電力の少ない方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）の駆動信号の位相を増大するように、少なくともいずれか一方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）が駆動信号を生成するようにすればよい。
【０３０４】
また、送電器１０が受電器１００Ａ、１００Ｂから受電電力と定格出力を表すデータを受信して、必要送電量が小さい方の受電器（１００Ａ又は１００Ｂ）の制御部（１５０Ａ又は１５０Ｂ）に位相を調整させるようにしてもよい。この場合に、位相を調整するために必要なデータは、制御部（１５０Ａ又は１５０Ｂ）が内部メモリに格納すればよい。
【０３０５】
また、調整部１３０のダイオード１３１Ｘ及び１３１Ｙの向きは、図４に示す向きとは反対であってもよい。図２５は、実施の形態１の変形例の調整部１３０Ｖを示す図である。
【０３０６】
調整部１３０Ｖは、スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙ、ダイオード１３２ＶＸ、１３２ＶＹ、キャパシタ１３３Ｘ、１３３Ｙ、及び端子１３４Ｘ、１３４Ｙを有する。ダイオード１３２ＶＸ、１３２ＶＹの整流方向は、それぞれ、図４に示すダイオード１３２Ｘ、１３２Ｙと反対である。それ以外は、図４に示す調整部１３０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０３０７】
図２６は、キャパシタ１１５及び調整部１３０Ｖにおける電流経路を示す図である。図２６では、端子１３４Ｘからキャパシタ１１５又は調整部１３０Ｖの内部を通って端子１３４Ｙに流れる電流の向きを時計回り（ＣＷ(Clockwise)）と称す。また、端子１３４Ｙからキャパシタ１１５又は調整部１３０Ｖの内部を通って端子１３４Ｘに流れる電流の向きを反時計回り（ＣＣＷ(Counterclockwise)）と称す。
【０３０８】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部１３０Ｖ内では端子１３４Ｘからダイオード１３２ＶＸ及びスイッチ１３１Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０３０９】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部１３０Ｖ内では端子１３４Ｙからスイッチ１３１Ｙ及びキャパシタ１３３Ｘを経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０３１０】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部１３０Ｖ内では端子１３４Ｘからスイッチ１３１Ｘ及びキャパシタ１３３Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０３１１】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部１３０Ｖ内では端子１３４Ｙからダイオード１３２ＶＹ及びスイッチ１３１Ｘを経て端子１３４Ｘに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０３１２】
＜実施の形態２＞
図２７は、実施の形態２の受電器５００と送電装置８０を示す図である。送電装置８０は、交流電源１と送電器１０を含む。以下では、実施の形態１の構成要素と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０３１３】
送電装置８０は、交流電源１と送電器１０を含む。
【０３１４】
送電器１０は、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、整合回路１３、キャパシタ１４、制御部１５、及びアンテナ１６を有する。
【０３１５】
受電器５００は、二次側共振コイル１１０、キャパシタ１１５、整流回路１２０、調整部５３０、平滑キャパシタ１４０、制御部１５０、電圧計１６０Ｖ、出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙ、及びアンテナ１７０を含む。出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙには、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０が接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１０の出力側にはバッテリ２２０が接続されている。
【０３１６】
まず、送電器１０について説明する。図２７に示すように、一次側コイル１１は、ループ状のコイルであり、両端間に整合回路１３を介して交流電源１に接続されている。一次側コイル１１は、一次側共振コイル１２と非接触で近接して配置されており、一次側共振コイル１２と電磁界結合される。一次側コイル１１は、自己の中心軸が一次側共振コイル１２の中心軸と一致するように配設される。中心軸を一致させるのは、一次側コイル１１と一次側共振コイル１２との結合強度を向上させるとともに、磁束の漏れを抑制して、不必要な電磁界が一次側コイル１１及び一次側共振コイル１２の周囲に発生することを抑制するためである。
【０３１７】
一次側コイル１１は、交流電源１から整合回路１３を経て供給される交流電力によって磁界を発生し、電磁誘導（相互誘導）により電力を一次側共振コイル１２に送電する。
【０３１８】
図２７に示すように、一次側共振コイル１２は、一次側コイル１１と非接触で近接して配置されて一次側コイル１１と電磁界結合されている。また、一次側共振コイル１２は、所定の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、二次側共振コイル１１０の共振周波数と等しくなるように設定されている。一次側共振コイル１２の両端の間に、共振周波数を調整するためのキャパシタ１４が直列に接続される。
【０３１９】
一次側共振コイル１２の共振周波数は、交流電源１が出力する交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１４の静電容量によって決まる。このため、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１４の静電容量は、一次側共振コイル１２の共振周波数が、交流電源１から出力される交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。
【０３２０】
整合回路１３は、一次側コイル１１と交流電源１とのインピーダンス整合を取るために挿入されており、インダクタＬとキャパシタＣを含む。
【０３２１】
交流電源１は、磁界共鳴に必要な周波数の交流電力を出力する電源であり、出力電力を増幅するアンプを内蔵する。交流電源１は、例えば、数百kHzから数十ＭＨｚ程度の高周波の交流電力を出力する。
【０３２２】
キャパシタ１４は、一次側共振コイル１２の両端の間に、直列に挿入される可変容量型のキャパシタである。キャパシタ１４は、一次側共振コイル１２の共振周波数を調整するために設けられており、静電容量は制御部１５によって設定される。
【０３２３】
制御部１５は、交流電源１の出力電圧及び出力周波数の制御、キャパシタ１４の静電容量の制御等を行う。また、制御部１５は、アンテナ１６を通じて、受電器５００とデータ通信を行う。
【０３２４】
以上のような送電装置８０は、交流電源１から一次側コイル１１に供給される交流電力を磁気誘導により一次側共振コイル１２に送電し、一次側共振コイル１２から磁界共鳴により電力を受電器５００の二次側共振コイル１１０に送電する。
【０３２５】
次に、受電器５００に含まれる二次側共振コイル１１０について説明する。ここでは、一例として、共振周波数が６．７８ＭＨｚである形態について説明する。
【０３２６】
二次側共振コイル１１０は、一次側共振コイル１２と同一の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。二次側共振コイル１１０は、共振コイル部１１１と、端子１１２Ｘ、１１２Ｙとを有する。ここで、共振コイル部１１１は、実体的には二次側共振コイル１１０そのものであるが、ここでは、共振コイル部１１１の両端に端子１１２Ｘ、１１２Ｙを設けたものを二次側共振コイル１１０として取り扱う。
【０３２７】
共振コイル部１１１には、共振周波数を調整するためのキャパシタ１１５が直列に挿入されている。また、キャパシタ１１５には、調整部５３０が並列に接続されている。また、共振コイル部１１１の両端には、端子１１２Ｘ、１１２Ｙが設けられている。端子１１２Ｘ、１１２Ｙは、整流回路１２０に接続されている。端子１１２Ｘ、１１２Ｙは、それぞれ、第１端子及び第２端子の一例である。
【０３２８】
二次側共振コイル１１０は、二次側コイルを介さずに整流回路１２０に接続されている。二次側共振コイル１１０は、調整部５３０によって共振が発生しうる状態にされているときには、送電器１０の一次側共振コイル１２から磁界共鳴によって送電される交流電力を整流回路１２０に出力する。
【０３２９】
キャパシタ１１５は、二次側共振コイル１１０の共振周波数を調整するために、共振コイル部１１１に直列に挿入されている。キャパシタ１１５は、端子１１５Ｘ及び１１５Ｙを有する。キャパシタ１１５には、調整部５３０が並列に接続されている。キャパシタ１１５は、第１キャパシタの一例である。
【０３３０】
整流回路１２０は、４つのダイオード１２１〜１２４を有する。ダイオード１２１〜１２４は、ブリッジ状に接続されており、二次側共振コイル１１０から入力される電力を全波整流して出力する。
【０３３１】
調整部５３０は、二次側共振コイル１１０の共振コイル部１１１において、キャパシタ１１５に並列に接続されている。
【０３３２】
調整部５３０は、スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、１３２Ｙ、キャパシタ１３３Ｘ、１３３Ｙ、端子１３４Ｘ、１３４Ｙ、及びキャパシタ１３５を有する。スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、１３２Ｙ、キャパシタ１３３Ｘ、１３３Ｙ、端子１３４Ｘ、１３４Ｙは、実施の形態１と同様である。
【０３３３】
キャパシタ１３５は、端子１３４Ｘと接続点１３６との間に直列に挿入されている。接続点１３６は、スイッチ１３１Ｘの一端と、ダイオード１３２Ｘのカソードと、キャパシタ１３３Ｘの一端とを接続する点である。すなわち、キャパシタ１３５は、スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙの直列回路に直列に挿入されている。換言すれば、キャパシタ１３５は、ダイオード１３２Ｘ及び１３２Ｙの直列回路に直列に挿入されており、キャパシタ１３３Ｘ及び１３３Ｙの直列回路に直列に挿入されている。
【０３３４】
二次側共振コイル１１０に磁界共鳴による共振が発生するＬ，Ｃ条件のうちのキャパシタンスＣは、キャパシタ１３３Ｘ又は１３３Ｙのいずれか一方と、キャパシタ１３５と、キャパシタ１１５との合成容量に設定されている。すなわち、二次側共振コイル１１０の電流経路に、キャパシタ１３３Ｘ又は１３３Ｙのいずれか一方と、キャパシタ１３５と、キャパシタ１１５とが含まれる場合に、磁界共鳴による共振が発生する。
【０３３５】
なお、二次側共振コイル１１０に磁界共鳴による共振が発生する条件のうちのインダクタンスは、二次側共振コイル１１０のインダクタンスである。
【０３３６】
スイッチ１３１Ｘと１３１Ｙは、互いに逆位相でオン／オフが切り替えられる。スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンのときには、調整部５３０内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３５、キャパシタ１３３Ｘ及びスイッチ１３１Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れ得る状態になる。すなわち、図２７において、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れ得る状態になる。
【０３３７】
また、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフのときには、調整部５３０内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３５、スイッチ１３１Ｘ及びダイオード１３２Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。
【０３３８】
従って、スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンにされていて、二次側共振コイル１１０に時計回りの方向に共振電流が流れている状態から、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフの状態に切り替えられると、共振電流が生じなくなる。電流経路にキャパシタ１３５が含まれるが、キャパシタ１３５だけでは共振条件が成立しないからである。
【０３３９】
また、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフのときには、調整部５３０内では端子１３４Ｙからキャパシタ１３３Ｙ、スイッチ１３１Ｘ、及びキャパシタ１３５を経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れ得る状態になる。すなわち、図２７において、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れ得る状態になる。
【０３４０】
また、スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンのときには、調整部５３０内では端子１３４Ｙからスイッチ１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、及びキャパシタ１３５を経て端子１３４Ｘに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。
【０３４１】
従って、スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフにされていて、二次側共振コイル１１０に反時計回りの方向に共振電流が流れている状態から、スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンの状態に切り替えられると、共振電流が生じなくなる。電流経路にキャパシタ１３５が含まれるが、キャパシタ１３５だけでは共振条件が成立しないからである。
【０３４２】
調整部５３０は、上述のようにスイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙを切り替えることにより、共振電流が生じ得る状態と、共振電流が生じない状態とを切り替える。スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙの切り替えは、制御部１５０から出力される駆動信号によって行われる。
【０３４３】
駆動信号の周波数は、二次側共振コイル１１０が受電する交流周波数に設定される。
【０３４４】
スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙは、上述のような高い周波数で交流電流の遮断を行う。例えば、２つのＦＥＴを組み合わせた調整部５３０は、高速で交流電流の遮断を行うことができる。
【０３４５】
なお、駆動信号と調整部５３０の動作については、図２８を用いて後述する。
【０３４６】
平滑キャパシタ１４０は、整流回路１２０の出力側に接続されており、整流回路１２０で全波整流された電力を平滑化して直流電力として出力する。平滑キャパシタ１４０の出力側には、出力端子１６０Ｘ、１６０Ｙが接続される。整流回路１２０で全波整流された電力は、交流電力の負成分を正成分に反転させてあるため、略交流電力として取り扱うことができるが、平滑キャパシタ１４０を用いることにより、全波整流された電力にリップルが含まれるような場合でも、安定した直流電力を得ることができる。
【０３４７】
なお、平滑キャパシタ１４０の上側の端子と出力端子１６０Ｘとを結ぶ線路は、高電圧側の線路であり、平滑キャパシタ１４０の下側の端子と出力端子１６０Ｙとを結ぶ線路は、低電圧側の線路である。
【０３４８】
図２８は、キャパシタ１１５及び調整部５３０における電流経路を示す図である。図２８は、図２７と同様に、端子１３４Ｘからキャパシタ１１５又は調整部５３０の内部を通って端子１３４Ｙに流れる電流の向きを時計回り（ＣＷ(Clockwise)）と称す。また、端子１３４Ｙからキャパシタ１１５又は調整部５３０の内部を通って端子１３４Ｘに流れる電流の向きを反時計回り（ＣＣＷ(Counterclockwise)）と称す。
【０３４９】
また、ここでは、スイッチ１３１Ｘ及び１３１ＹがＰチャネル型のＦＥＴである場合のクロックＣＬＫ１及びＣＬＫ２を示す。スイッチ１３１Ｘ及び１３１Ｙは、クロックＣＬＫ１及びＣＬＫ２がＬレベルのときにオンになり、Ｈレベルのときにオフになる。
【０３５０】
まず、スイッチ１３１Ｘと１３１Ｙがともにオフで電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、端子１３４Ｘからキャパシタ１３５、キャパシタ１３３Ｘ及びダイオード１３２Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０３５１】
スイッチ１３１Ｘと１３１Ｙがともにオフで電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、端子１３４Ｙからキャパシタ１３３Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、及びキャパシタ１３５を経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０３５２】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部５３０内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３５、スイッチ１３１Ｘ及びダイオード１３２Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。なお、この場合には、スイッチ１３１Ｙをオンにしても、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０３５３】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部５３０内では端子１３４Ｙからキャパシタ１３３Ｙ、スイッチ１３１Ｘ、及びキャパシタ１３５を経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れる。なお、スイッチ１３１Ｘと並列なダイオード１３２Ｘにも電流が流れる。
【０３５４】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部５３０内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３５、キャパシタ１３３Ｘ及びスイッチ１３１Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れる。なお、スイッチ１３１Ｙと並列なダイオード１３２Ｙにも電流が流れる。
【０３５５】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部５３０内では端子１３４Ｙからスイッチ１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、及びキャパシタ１３５を経て端子１３４Ｘに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。なお、この場合には、スイッチ１３１Ｘをオンにしても、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０３５６】
なお、共振電流の共振周波数に寄与する静電容量は、キャパシタ１１５と、キャパシタ１３２Ｘ又は１３２Ｙと、キャパシタ１３５との３つのキャパシタによって決まる。３つのキャパシタには、キャパシタ１３２Ｘ又は１３２Ｙのいずれか一方が含まれる。このため、キャパシタ１３２Ｘと１３２Ｙの静電容量は等しいことが望ましい。
【０３５７】
図２９は、実施の形態２の変形例の調整部５３０−１、５３０−２を示す図である。
【０３５８】
図２９（Ａ）に示す調整部５３０−１は、スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、１３２Ｙ、キャパシタ１３３Ｘ、１３３Ｙ、端子１３４Ｘ、１３４Ｙ、及びキャパシタ１３５Ａを有する。
【０３５９】
キャパシタ１３５Ａは、スイッチ１３１Ｙの右側の端子と、ダイオード１３２Ｙのアノードと、キャパシタ１３３Ｙの右側の端子との接続点１３６Ａと、端子１３４Ｙとの間に直列に挿入されている。
【０３６０】
図２９（Ｂ）に示す調整部５３０−２は、スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙ、ダイオード１３２Ｘ、１３２Ｙ、キャパシタ１３３Ｘ、１３３Ｙ、端子１３４Ｘ、１３４Ｙ、及びキャパシタ１３５Ｂを有する。
【０３６１】
キャパシタ１３５Ｂは、スイッチ１３１Ｘの右側の端子と、ダイオード１３２Ｘのカソードと、キャパシタ１３３Ｘの右側の端子との接続点１３６Ｃと、スイッチ１３１Ｙの左側の端子と、ダイオード１３２Ｙのカソードと、キャパシタ１３３Ｙの左側の端子との接続点１３６Ｄとの間に直列に挿入される。
【０３６２】
また、図２７に示す調整部５３０に、キャパシタ１３５に加えて、図２９（Ｂ）に示すキャパシタ１３５Ｂを加えてもよく、図２９（Ａ）に示す調整部５３０−１に、図２９（Ｂ）に示すキャパシタ１３５Ｂを加えてもよい。このような場合には、キャパシタ１３５Ｂのキャパシタンスも含めて共振条件を設定すればよい。
【０３６３】
また、調整部５３０のダイオード１３２Ｘ及び１３２Ｙの向きは、図２７に示す向きとは反対であってもよい。図３０は、実施の形態２の変形例の調整部５３０Ｖを示す図である。
【０３６４】
調整部５３０Ｖは、スイッチ１３１Ｘ、１３１Ｙ、ダイオード１３２ＶＸ、１３２ＶＹ、キャパシタ１３３Ｘ、１３３Ｙ、端子１３４Ｘ、１３４Ｙ、及びキャパシタ１３５を有する。ダイオード１３２ＶＸ、１３２ＶＹの整流方向は、それぞれ、図２７に示すダイオード１３２Ｘ、１３２Ｙと反対である。それ以外は、図２７に示す調整部５３０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０３６５】
図３１は、キャパシタ１１５及び調整部５３０Ｖにおける電流経路を示す図である。図３１では、端子１３４Ｘからキャパシタ１１５又は調整部５３０Ｖの内部を通って端子１３４Ｙに流れる電流の向きを時計回り（ＣＷ(Clockwise)）と称す。また、端子１３４Ｙからキャパシタ１１５又は調整部５３０Ｖの内部を通って端子１３４Ｘに流れる電流の向きを反時計回り（ＣＣＷ(Counterclockwise)）と称す。
【０３６６】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部５３０Ｖ内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３５、ダイオード１３２ＶＸ及びスイッチ１３１Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０３６７】
スイッチ１３１Ｘがオフでスイッチ１３１Ｙがオンで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部５３０Ｖ内では端子１３４Ｙからスイッチ１３１Ｙ、キャパシタ１３３Ｘ、及びキャパシタ１３５を経て端子１３４Ｘに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｙから端子１１５Ｘに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には反時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０３６８】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が時計回り（ＣＷ）の場合は、調整部５３０Ｖ内では端子１３４Ｘからキャパシタ１３５、スイッチ１３１Ｘ及びキャパシタ１３３Ｙを経て端子１３４Ｙに向かう方向に共振電流が流れるとともに、キャパシタ１１５には端子１１５Ｘから端子１１５Ｙに共振電流が流れる。従って、二次側共振コイル１１０には時計回りの方向に共振電流が流れる。
【０３６９】
スイッチ１３１Ｘがオンでスイッチ１３１Ｙがオフで、電流が反時計回り（ＣＣＷ）の場合は、調整部５３０Ｖ内では端子１３４Ｙからダイオード１３２ＶＹ、スイッチ１３１Ｘ、及びキャパシタ１３５を経て端子１３４Ｘに向かう電流経路が生じる。この電流経路は、キャパシタ１１５に並列であるため、キャパシタ１１５には電流が流れなくなる。従って、二次側共振コイル１１０には共振電流は流れない。
【０３７０】
以上、実施の形態２によれば、実施の形態１の受電器１００にキャパシタ１３５を加えた構成の受電器５００が複数ある場合に、電力供給量のバランスを改善することができる。
【０３７１】
また、受電電力のうなりの周期による受電電力の変化を緩和することができ、受電電力の急激な変化を抑制することができる。さらに、うなりによる受電電力の低下を抑制することができ、効率的に受電することができる。
【０３７２】
以上、本発明の例示的な実施の形態の受電器、及び、電力伝送システムについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０３７３】
１０  送電器
１１  一次側コイル
１２  一次側共振コイル
１３  整合回路
１４  キャパシタ
１５  制御部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１０１、１０１−１〜１０１−Ｎ、１０３、５００  受電器
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ  二次側共振コイル
１２０、１２１、１２２、１２３、１２４  整流回路
１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ  調整部
１３１Ｘ、１３１Ｙ  スイッチ
１３２Ｘ、１３２Ｙ  ダイオード
１３３Ｘ、１３３Ｙ  キャパシタ
１３４Ｘ、１３４Ｙ  端子
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ  平滑キャパシタ
１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ  制御部
１６０Ｘ、１６０Ｙ  出力端子
１７０Ａ、１７０Ｂ  アンテナ
１８０  スイッチ
１９０  ダミー抵抗器
２００Ａ、２００Ｂ  電子機器
２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ  ＤＣ−ＤＣコンバータ
２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ  バッテリ
４００  電力伝送システム
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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