(57)【要約】【課題】受電装置に給電の必要があるか否かの誤判定を低減する。【解決手段】給電システム１００は、給電装置１と、受電装置２とを備える。受電装置２は、給電コイル１１から給電される受電コイル２１と、受電コイル２１と共振する共振コンデンサ２２と、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態を変更して、共振状態を制御する共振制御トランジスタ２３とを有する共振回路２０と、受電コイル２１が受電した受電電力と、負荷２６の消費電力とに基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御し、負荷２６の消費電力が所定の値以下になった場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する共振制御部３０と、を備える。給電装置１は、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、受電装置２に給電が必要であるか否かを判定する駆動制御部５０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電コイルを有する給電装置と、受電コイルを有し、負荷が接続される受電装置とを備え、前記給電装置から前記受電装置に電磁誘導によって電力を給電する給電システムであって、
前記受電装置は、
前記給電コイルから給電される前記受電コイルと、前記受電コイルと共振する共振コンデンサと、前記共振コンデンサの電気的な接続状態を変更して、共振状態を制御する第１のスイッチング素子とを有する共振回路と、
前記受電コイルが受電した受電電力と、当該受電電力が供給される前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記第１のスイッチング素子を制御し、前記負荷の消費電力が所定の値以下になった場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記第１のスイッチング素子を制御する共振制御部と、
を備え、
前記給電装置は、
前記給電コイルに直列に接続され、前記給電コイルを駆動する駆動信号によって、導通状態と非導通状態とが周期的に変更される第２のスイッチング素子と、
前記共振コンデンサの電気的な接続状態の変更により検出される、前記給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、前記受電装置に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う駆動制御部と、
を備えることを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記共振制御部は、
前記受電電力と、前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記共振回路を非共振状態にするか否かを判定する共振判定部と、
前記共振判定部が前記共振回路を非共振状態にすると連続して判定した非共振期間が所定の期間以上である場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記第１のスイッチング素子を制御し、前記非共振期間が前記所定の期間未満である場合に、前記共振判定部によって判定された判定結果に基づいて、前記第１のスイッチング素子を制御する停止制御部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記共振判定部は、前記受電電力を整流して前記負荷に供給する供給線の電圧が所定の閾値以上である場合に、前記共振回路を前記非共振状態にすると判定し、前記供給線の電圧が前記所定の閾値未満である場合に、前記共振回路を前記共振状態にすると判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記停止制御部は、
前記非共振期間が所定の期間以上である場合に、停止要求信号を出力する計時回路と、
前記計時回路が出力した前記停止要求信号に応じて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする制御信号を出力する状態を保持する保持回路と、
前記受電電力の供給の開始に応じて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする制御信号を出力する状態を解除する解除回路と
を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の給電システム。
【請求項５】
前記給電装置は、
前記共振コンデンサの電気的な接続状態の変更を、前記給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動として検出する変動検出部を備え、
前記駆動制御部は、
予め定められた第１の期間に前記駆動信号を前記第２のスイッチング素子に供給し、前記変動検出部に対して前記周期的な波形の変動を検出させるとともに、前記第１の期間において前記受電装置に給電が必要であると判定した場合に、前記第１の期間後の予め定められた第２の期間に前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号の供給を継続して、前記給電コイルを連続的に駆動し、
前記第１の期間において前記受電装置に給電が必要でないと判定した場合に、前記第２の期間に前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号の供給を停止して、前記給電コイルを間欠的に駆動し、
前記第１の期間と前記第２の期間とを交互に、且つ、定期的に生成する
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の給電システム。
【請求項６】
前記駆動制御部は、前記第１の期間の前に、前記受電装置に給電が必要であるか否かの判定の初期化を行う初期化期間を有し、
前記所定の期間は、前記初期化期間内に、前記共振回路を非共振状態に維持するか否かの判定が実行されるように定められている
ことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
【請求項７】
前記周期的な波形の変動には、前記励起電圧におけるピーク電圧の変動が含まれ、
前記駆動制御部は、
前記励起電圧におけるピーク電圧の変動に基づいて、前記受電装置に給電が必要であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給電システム。
【請求項８】
給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、受電装置に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記給電コイルを駆動する駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う給電装置から、電磁誘導によって電力を給電され、負荷が接続される受電装置であって、
前記給電コイルから給電される受電コイルと、前記受電コイルと共振する共振コンデンサと、前記共振コンデンサの電気的な接続状態を変更して、共振状態を制御するスイッチング素子とを有する共振回路と、
前記受電コイルが受電した受電電力と、当該受電電力が供給される前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記スイッチング素子を制御し、前記負荷の消費電力が所定の値以下になった場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記スイッチング素子を制御する共振制御部と、
を備えることを特徴とする受電装置。
【請求項９】
給電コイルから給電される受電コイルと、前記受電コイルと共振する共振コンデンサと、前記共振コンデンサの電気的な接続状態を変更して、共振状態と非共振状態とを切り替える第１のスイッチング素子とを有する共振回路を有し、負荷が接続される受電装置と、前記給電コイルを有する給電装置と、を備え、前記給電装置から前記受電装置に電磁誘導によって電力を給電する給電システムの給電方法であって、
前記給電装置が、前記給電コイルに直列に接続された第２のスイッチング素子の導通状態と非導通状態とを周期的に変更して、前記給電コイルを駆動する駆動信号を前記第２のスイッチング素子に供給する駆動信号供給ステップと、
前記受電装置が、前記受電コイルが受電した受電電力と、当該受電電力が供給される前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記第１のスイッチング素子を制御し、前記負荷の消費電力が所定の値以下になった場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記第１のスイッチング素子を制御する共振制御ステップと、
前記給電装置が、前記共振コンデンサの電気的な接続状態の変更により検出される、前記給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、前記受電装置に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う駆動制御ステップと、
を含むことを特徴とする給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電システム、受電装置、及び給電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、給電コイルと受電コイルとの電磁誘導、或いは電磁結合により、電力をワイヤレスに供給する給電システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特許文献１に記載の給電システムでは、受電装置が、受電コイルと、共振コンデンサと、共振状態を制御する共振制御トランジスタとを有する共振回路を備え、給電装置が、受電装置の共振状態の変更を、給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動として検出する。給電装置は、検出した当該周期的な波形の変動に基づいて、受電装置への給電の要否を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７０６８９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、上述した給電システムでは、受電装置に接続される負荷が、例えば、充電が完了した充電池である場合など、負荷の消費電力が低下した状態になる場合がある。このような場合に、上述した給電システムでは、受電装置の共振回路が非共振状態に固定される。そのため、給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動が検出されずに、給電装置は、受電装置に給電可能な状態でないと判定する。
しかしながら、上述した給電システムでは、例えば、給電コイルと受電コイルとの結合係数が低い場合などには、給電装置から受電装置に給電される電力が低下するため、非共振状態に固定された状態では、受電装置の消費電力を維持できずに、受電装置の共振回路が共振状態に制御されることがある。このような場合には、給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動が検出されるため、給電装置は、受電装置に給電する必要がないのに、給電する必要があると誤判定することがあった。このように、上述した給電システムでは、受電装置に給電の必要があるか否かを誤判定する場合があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、受電装置に給電の必要があるか否かの誤判定を低減することができる給電システム、受電装置、及び給電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、給電コイルを有する給電装置と、受電コイルを有し、負荷が接続される受電装置とを備え、前記給電装置から前記受電装置に電磁誘導によって電力を給電する給電システムであって、前記受電装置は、前記給電コイルから給電される前記受電コイルと、前記受電コイルと共振する共振コンデンサと、前記共振コンデンサの電気的な接続状態を変更して、共振状態を制御する第１のスイッチング素子とを有する共振回路と、前記受電コイルが受電した受電電力と、当該受電電力が供給される前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記第１のスイッチング素子を制御し、前記負荷の消費電力が所定の値以下になった場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記第１のスイッチング素子を制御する共振制御部と、を備え、前記給電装置は、前記給電コイルに直列に接続され、前記給電コイルを駆動する駆動信号によって、導通状態と非導通状態とが周期的に変更される第２のスイッチング素子と、前記共振コンデンサの電気的な接続状態の変更により検出される、前記給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、前記受電装置に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う駆動制御部と、を備えることを特徴とする給電システムである。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記共振制御部は、前記受電電力と、前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記共振回路を非共振状態にするか否かを判定する共振判定部と、前記共振判定部が前記共振回路を非共振状態にすると連続して判定した非共振期間が所定の期間以上である場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記第１のスイッチング素子を制御し、前記非共振期間が前記所定の期間未満である場合に、前記共振判定部によって判定された判定結果に基づいて、前記第１のスイッチング素子を制御する停止制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記共振判定部は、前記受電電力を整流して前記負荷に供給する供給線の電圧が所定の閾値以上である場合に、前記共振回路を前記非共振状態にすると判定し、前記供給線の電圧が前記所定の閾値未満である場合に、前記共振回路を前記共振状態にすると判定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記停止制御部は、前記非共振期間が所定の期間以上である場合に、停止要求信号を出力する計時回路と、前記計時回路が出力した前記停止要求信号に応じて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする制御信号を出力する状態を保持する保持回路と、前記受電電力の供給の開始に応じて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする制御信号を出力する状態を解除する解除回路とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記給電装置は、前記共振コンデンサの電気的な接続状態の変更を、前記給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動として検出する変動検出部を備え、前記駆動制御部は、予め定められた第１の期間に前記駆動信号を前記第２のスイッチング素子に供給し、前記変動検出部に対して前記周期的な波形の変動を検出させるとともに、前記第１の期間において前記受電装置に給電が必要であると判定した場合に、前記第１の期間後の予め定められた第２の期間に前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号の供給を継続して、前記給電コイルを連続的に駆動し、前記第１の期間において前記受電装置に給電が必要でないと判定した場合に、前記第２の期間に前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号の供給を停止して、前記給電コイルを間欠的に駆動し、前記第１の期間と前記第２の期間とを交互に、且つ、定期的に生成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記駆動制御部は、前記第１の期間の前に、前記受電装置に給電が必要であるか否かの判定の初期化を行う初期化期間を有し、前記所定の期間は、前記初期化期間内に、前記共振回路を非共振状態に維持するか否かの判定が実行されるように定められていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記周期的な波形の変動には、前記励起電圧におけるピーク電圧の変動が含まれ、前記駆動制御部は、
前記励起電圧におけるピーク電圧の変動に基づいて、前記受電装置に給電が必要であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、受電装置に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記給電コイルを駆動する駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う給電装置から、電磁誘導によって電力を給電され、負荷が接続される受電装置であって、前記給電コイルから給電される受電コイルと、前記受電コイルと共振する共振コンデンサと、前記共振コンデンサの電気的な接続状態を変更して、共振状態を制御するスイッチング素子とを有する共振回路と、前記受電コイルが受電した受電電力と、当該受電電力が供給される前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記スイッチング素子を制御し、前記負荷の消費電力が所定の値以下になった場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記スイッチング素子を制御する共振制御部と、を備えることを特徴とする受電装置である。
【００１４】
また、本発明の一態様は、給電コイルから給電される受電コイルと、前記受電コイルと共振する共振コンデンサと、前記共振コンデンサの電気的な接続状態を変更して、共振状態と非共振状態とを切り替える第１のスイッチング素子とを有する共振回路を有し、負荷が接続される受電装置と、前記給電コイルを有する給電装置と、を備え、前記給電装置から前記受電装置に電磁誘導によって電力を給電する給電システムの給電方法であって、前記給電装置が、前記給電コイルに直列に接続された第２のスイッチング素子の導通状態と非導通状態とを周期的に変更して、前記給電コイルを駆動する駆動信号を前記第２のスイッチング素子に供給する駆動信号供給ステップと、前記受電装置が、前記受電コイルが受電した受電電力と、当該受電電力が供給される前記負荷が消費する消費電力とに基づいて、前記第１のスイッチング素子を制御し、前記負荷の消費電力が所定の値以下になった場合に、前記共振回路を非共振状態に維持するように、前記第１のスイッチング素子を制御する共振制御ステップと、前記給電装置が、前記共振コンデンサの電気的な接続状態の変更により検出される、前記給電コイルに励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、前記受電装置に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記第２のスイッチング素子に前記駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う駆動制御ステップと、を含むことを特徴とする給電方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受電装置に給電の必要があるか否かの誤判定を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態による給電システムの一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における波高値変動検出部及び間欠制御部の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における停止回路の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における給電装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】受電装置に給電が必要である場合における給電装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】受電装置に給電が必要でない場合における給電装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】受電装置に給電が必要である場合における駆動制御部の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】受電装置に給電が必要でない場合における駆動制御部の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】本実施形態における給電装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】受電装置に給電が必要である場合における停止回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】受電装置に給電が必要でない場合における停止回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態による給電システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施形態による給電システム１００の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、給電システム１００は、給電装置１と、受電装置２を有する電子機器３とを備えている。
【００１８】
給電システム１００は、給電装置１から受電装置２にワイヤレス（非接触）により電力を供給するシステムであり、例えば、受電装置２が備える負荷２６を動作させる電力を、給電装置１から受電装置２に供給する。
電子機器３は、例えば、携帯電話端末やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などであり、受電装置２と負荷２６とを備える。また、給電装置１は、例えば、受電装置２に対応する充電器などである。
【００１９】
＜給電装置１の構成＞
給電装置１は、給電コイル１１、共振コンデンサ１２、駆動トランジスタ１３、駆動信号生成部１４、バッファ１５、波高値変動検出部４０、及び駆動制御部５０を備えている。
【００２０】
給電コイル１１は、第１端子がＶＣＣの端子に接続され、第２端子がノードＮ１に接続されている。給電コイル１１は、例えば、電磁誘導、又は電磁結合により、受電装置２が備える受電コイル２１に電力を供給するコイルである。給電コイル１１は、負荷２６に電力を供給する際に、受電コイル２１と対向して配置され、電磁誘導により受電コイル２１に給電する。
【００２１】
共振コンデンサ１２は、給電コイル１１と並列に接続されており、給電コイル１１と共振するコンデンサである。ここで、給電コイル１１と共振コンデンサ１２とは、共振回路１０を構成している。共振回路１０は、給電コイル１１のインダクタンス値と共振コンデンサ１２の容量値とにより定まる所定の共振周波数（例えば、１００ｋＨｚ（キロヘルツ））により共振する。
【００２２】
駆動トランジスタ１３（第２のスイッチング素子）は、例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、共振回路１０に直列に接続されている。本実施形態では、一例として、駆動トランジスタ１３が、Ｎ型チャネルＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ＦＥＴである場合について説明する。なお、以下の説明において、ＭＯＳＦＥＴをＭＯＳトランジスタといい、Ｎ型チャネルＭＯＳトランジスタをＮＭＯＳトランジスタという場合がある。
【００２３】
具体的に、駆動トランジスタ１３は、ソース端子がＧＮＤ端子に接続され、ゲート端子が駆動制御部５０の出力信号線に接続され、ドレイン端子がノードＮ１に接続されている。駆動トランジスタ１３は、駆動制御部５０の制御によりオン状態（導通状態）とオフ状態（非導通状態）とを周期的に繰り返す。すなわち、駆動トランジスタ１３のスイッチング動作によって、共振回路１０に電力の供給と開放とが繰り返される。これにより、給電コイル１１に周期的な信号が発生し、給電コイル１１から電磁誘導により受電コイル２１に給電する。
【００２４】
駆動信号生成部１４は、給電コイル１１を駆動する駆動信号ＤＲＶを生成する。ここで、駆動信号ＤＲＶは、駆動トランジスタ１３のオン状態（導通状態）とオフ状態（非導通状態）とを周期的に変更する信号である。すなわち、駆動信号生成部１４は、駆動トランジスタ１３のオン状態／オフ状態を周期的に制御する駆動信号ＤＲＶを生成する。
【００２５】
バッファ１５は、入力信号と等しい電圧信号を出力する出力回路であり、例えば、ボルテージフォロア回路である。バッファ１５は、入力端子がノードＮ１に接続され、出力端子がノードＮ３に接続されている。すなわち、バッファ１５は、給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の給電コイル１１端の電圧）を波高値変動検出部４０に出力する。
【００２６】
波高値変動検出部４０（変動検出部）は、後述する受電装置２の共振コンデンサ２２の接続状態に応じた受電装置２の共振回路２０の共振状態の変更を、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動として検出する。なお、周期的な波形の変動には、例えば、励起電圧におけるピーク電圧の変動が含まれ、本実施形態では、波高値変動検出部４０が、受電装置２の共振回路２０の共振状態の変更を、給電コイル１１に励起される励起電圧におけるピーク電圧の変動として検出する場合について説明する。
【００２７】
また、詳細は後述するが、受電装置２は、受電コイル２１の共振回路２０を共振状態と非共振状態とを切り替える制御を行っている。受電装置２の共振回路２０が共振状態であるか否かによって、給電コイル１１に励起される励起電圧の周期的な波形が変動するため、波高値変動検出部４０は、バッファ１５から出力される給電コイル１１の電圧（励起電圧）に相当する電圧波形のピーク電圧の変化（変動）を検出し、検出結果を検出信号ＣとしてノードＮ４に出力する。波高値変動検出部４０は、例えば、給電コイル１１の電圧のピーク電圧の変動を検出した場合に、Ｈ状態（ハイ状態）を出力するパルス信号を出力する。また、波高値変動検出部４０は、例えば、給電コイル１１の電圧のピーク電圧の変動を検出しない場合に、パルス信号を出力せずに、Ｌ状態（ロウ状態）を維持する。なお、波高値変動検出部４０の詳細な構成については図２を参照して後述する。
【００２８】
駆動制御部５０は、駆動信号生成部１４が生成した駆動信号ＤＲＶを駆動トランジスタ１３に供給する制御を行う。駆動制御部５０は、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態の変更により検出される、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、受電装置２に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、駆動トランジスタ１３に駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う。すなわち、駆動制御部５０は、波高値変動検出部４０が検出したピーク電圧の変動に基づいて、受電装置２に給電が必要であるか否か（受電装置２に給電可能な状態であるか否か）を判定し、当該判定結果に基づいて、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを継続して供給するか否かの制御を行う。
【００２９】
駆動制御部５０は、例えば、受電装置２に給電が必要である（受電装置２に給電可能な状態である）と判定した場合に、駆動信号ＤＲＶの供給を継続して、連続して給電コイル１１を駆動する連続駆動を行う。また、駆動制御部５０は、例えば、受電装置２に給電が必要でない（受電装置２に給電可能な状態でない）と判定した場合に、駆動信号ＤＲＶの供給を停止して、間欠的に（断続的に）給電コイル１１を駆動する間欠駆動を行う。
【００３０】
なお、受電装置２に給電が必要でない場合とは、例えば、負荷２６が充電池であり、満充電により給電装置１からの電力の供給が必要なくなった場合などであり、この場合、負荷２６の消費電力が低下した状態（軽負荷になった状態）になる。また、受電装置２に給電が必要でない場合には、受電装置２に給電可能な状態でない場合を含めてもよい。ここで、受電装置２に給電可能な状態でない場合とは、例えば、受電装置２がない場合（給電コイル１１と受電コイル２１との位置が適切でない場合も含む）や、金属異物が給電コイル１１の上に置かれた場合などである。
【００３１】
具体的に、駆動制御部５０は、例えば、予め定められた検出期間（第１の期間）に駆動信号ＤＲＶを駆動トランジスタ１３に供給し、波高値変動検出部４０に対してピーク電圧の変動を検出させる。そして、駆動制御部５０は、この検出期間において受電装置２に給電が必要であると判定した場合に、検出期間後の予め定められた給電期間（第２の期間）に駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を継続して、給電コイル１１を連続的に駆動する。駆動制御部５０は、検出期間において受電装置２に給電が必要でないと判定した場合に、検出期間後の給電期間に駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を停止して、給電コイル１１を間欠的に駆動する。
また、駆動制御部５０は、間欠制御部５１、タイミング生成部５２、ＡＮＤ回路５３、及び切り替え部５４を備えている。
【００３２】
間欠制御部５１は、タイミング生成部５２が生成したタイミング信号である信号Ａ及び信号Ｂと、波高値変動検出部４０の検出信号Ｃとに基づいて、上述した、給電コイル１１の連続駆動と、給電コイル１１の間欠駆動とを切り替える制御を行う。間欠制御部５１は、例えば、受電装置２に給電が必要である場合に、出力信号ＤをＨ状態にして、駆動信号ＤＲＶを継続して駆動トランジスタ１３に供給させる。また、間欠制御部５１は、例えば、受電装置２に給電可能な状態でない場合に、出力信号ＤをＬ状態にして、駆動トランジスタ１３への駆動信号ＤＲＶの供給を停止させる。
【００３３】
タイミング生成部５２は、上述した検出期間（第１の期間）と給電期間（第２の期間）とを交互に、且つ、定期的に生成する。具体的には、検出期間及び給電期間を生成するためのタイミング信号である信号Ａ及び信号Ｂを生成し、間欠制御部５１及び切り替え部５４に出力する。なお、信号Ａ及び信号Ｂの詳細については後述する。
【００３４】
ＡＮＤ回路５３は、２つの入力信号をＡＮＤ論理演算（論理積演算）する演算回路であり、間欠制御部５１の出力信号Ｄ（駆動制御信号）に基づいて、切り替え部５４を介して、駆動信号ＤＲＶを駆動トランジスタ１３に供給するか否かの制御を行う。
【００３５】
切り替え部５４は、例えば、Ａ端子（ノードＮ２）の入力とＢ端子の入力とを制御信号に基づいて選択して出力するセレクタ回路である。切り替え部５４は、タイミング生成部５２から出力される信号Ａに基づいて、Ａ端子の入力（駆動信号ＤＲＶ）又はＢ端子の入力（ＡＮＤ回路５３の出力）を駆動トランジスタ１３のゲート端子に出力する。
切り替え部５４は、例えば、信号ＡがＬ状態である場合に、Ａ端子の入力（駆動信号ＤＲＶ）を駆動トランジスタ１３のゲート端子に出力し、信号ＡがＨ状態である場合に、Ｂ端子の入力（ＡＮＤ回路５３の出力）を駆動トランジスタ１３のゲート端子に出力する。
【００３６】
＜受電装置２の構成＞
受電装置２は、受電コイル２１と、共振コンデンサ２２と、共振制御トランジスタ２３と、整流ダイオード２４と、平滑コンデンサ２５と共振制御部３０とを備えている。また、受電装置２は、負荷２６に給電装置１から受電した電力を供給する。
【００３７】
受電コイル２１は、第１端子がノードＮ５に接続され、第２端子がＧＮＤ１端子に接続されている。受電コイル２１は、例えば、電磁誘導、又は電磁結合により、給電装置１が備える給電コイル１１から電力を供給されるコイルである。受電コイル２１は、負荷２６に電力を供給する際に、給電コイル１１と対向して配置される。
【００３８】
共振コンデンサ２２は、受電コイル２１と並列に接続されており、受電コイル２１と共振するコンデンサである。共振コンデンサ２２は、ノードＮ５とノードＮ６との間に接続されている。
【００３９】
ここで、受電コイル２１と共振コンデンサ２２と共振制御トランジスタ２３とは、共振回路２０を構成している。共振回路２０は、受電コイル２１のインダクタンス値と共振コンデンサ２２の容量値とにより定まる所定の共振周波数（例えば、１００ｋＨｚ）により共振する。なお、本実施形態では、受電装置２の共振周波数と給電装置１の共振周波数とは等しく、例えば、１００ｋＨｚである。
【００４０】
共振制御トランジスタ２３（第１のスイッチング素子の一例）は、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態を変更して、共振回路２０の共振状態と非共振状態とを切り替えるスイッチング素子である。共振制御トランジスタ２３は、共振コンデンサ２２とともに受電コイル２１と並列に接続され、且つ、共振コンデンサ２２と直列に接続されている。共振制御トランジスタ２３は、例えば、ＮＭＯＳトランジスタであり、ソース端子がＧＮＤ１端子に接続され、ドレイン端子がノードＮ６に接続されている。また、共振制御トランジスタ２３は、ゲート端子が後述する共振制御部３０からの出力信号線に接続されている。共振制御トランジスタ２３は、共振制御部３０によって、オン状態にされることにより共振コンデンサ２２が機能し、共振回路２０に共振を発生させる。また、共振制御トランジスタ２３は、共振制御部３０によって、オフ状態にされることにより共振コンデンサ２２が電気的に切り離され、共振回路２０の共振を停止させる。
【００４１】
整流ダイオード２４（整流部）は、アノード端子が受電コイル２１の一端であるノードＮ５に接続され、カソード端子が平滑コンデンサ２５の一端であるノードＮ７に接続されている。整流ダイオード２４は、受電コイル２１が受電した電力を整流して、直流電力に変換する。すなわち、整流ダイオード２４は、受電コイル２１に発生する交流電力（交流電圧）を直流電力（直流電圧）に変換し、負荷２６に電力を供給する。
平滑コンデンサ２５は、整流ダイオード２４が変換した直流電力を平滑化する。
【００４２】
負荷２６は、例えば、電子機器３が備える各種回路、駆動部、充電池や二次電池、充電池や二次電池を充電する回路などであり、整流ダイオード２４によって整流された直流電圧によって動作又は充電される。なお、負荷２６は、例えば、マイコン（マイクロコンピュータ）を使用したシステム、当該システムの電源回路、オーディオアンプ、無線回路、センサ回路、照明駆動回路、表示回路などであってもよい。
【００４３】
共振制御部３０は、共振制御トランジスタ２３を制御することにより、共振回路２０の共振状態を制御する。共振制御部３０は、給電コイル１１から受電コイル２１が受電した受電電力と、当該受電電力が供給される負荷２６が消費する消費電力とに基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御する。共振制御部３０は、例えば、受電コイル２１が受電した受電電力を整流して負荷２６に供給する供給線の電圧（ノードＮ７の電圧）に基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御する。なお、この供給線の電圧（ノードＮ７の電圧）は、受電電力と負荷２６の消費電力とに応じて変動する。そのため、供給線の電圧（ノードＮ７の電圧）に基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御することは、受電電力と負荷２６の消費電力とに基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御することの一例である。
【００４４】
共振制御部３０は、例えば、供給線の電圧（ノードＮ７の電圧）が所定の閾値以上である場合に、共振回路２０が非共振状態になるように、共振制御トランジスタ２３を制御する。また、共振制御部３０は、例えば、供給線の電圧（ノードＮ７の電圧）が所定の閾値より小さい場合に、共振回路２０が共振状態になるように、共振制御トランジスタ２３を制御する。
【００４５】
また、共振制御部３０は、負荷２６の消費電力が所定の値以下になった場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する。共振制御部３０は、例えば、共振回路２０を非共振状態にすると連続して判定された非共振期間が所定の期間以上である場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する。
また、共振制御部３０は、抵抗３１，抵抗３２、コンパレータ３３、基準電源３４、及び停止回路３５を備えている。
【００４６】
抵抗３１は、第１端子がノードＮ７に接続され、第２端子がノードＮ８に接続されている。また、抵抗３２は、第１端子がノードＮ８に接続され、第２端子がＧＮＤ１端子に接続されている。抵抗３１と抵抗３２とは、ノードＮ７とＧＮＤ１端子との間に直列に接続され、抵抗３１と抵抗３２との抵抗値に比率によりノードＮ７の電圧を抵抗分圧して降圧した電圧をノードＮ８に出力する。
【００４７】
コンパレータ３３（共振判定部の一例）は、＋入力端子が基準電源３４に接続され、−入力端子がノードＮ８に接続されている。コンパレータ３３は、受電電力を整流して負荷２６に供給する供給線の電圧が所定の閾値以上である場合に、共振回路２０を非共振状態にすると判定し、供給線の電圧が所定の閾値未満である場合に、共振回路２０を共振状態にすると判定する。具体的に、コンパレータ３３は、ノードＮ８の電圧と、基準電源３４の出力電圧とを比較し、ノードＮ８の電圧が、基準電源３４の出力電圧以上である場合に、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にするための信号（Ｌ（ロウ）状態）をノードＮ９に出力する。また、コンパレータ３３は、ノードＮ８の電圧が、基準電源３４の出力電圧より小さい場合に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にするための信号（Ｈ（ハイ）状態）をノードＮ９に出力する。
【００４８】
また、基準電源３４は、所定の閾値電圧を出力する定電圧源である。このように、コンパレータ３３は、受電電力と、当該受電電力が供給される負荷２６が消費する消費電力とに基づいて、共振回路２０を非共振状態にするか否か（共振制御トランジスタ２３をオフ状態にするか否か）を判定する。
【００４９】
停止回路３５（停止制御部の一例）は、コンパレータ３３が共振回路２０を非共振状態にすると連続して判定した非共振期間が所定の期間以上である場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する。この場合、停止回路３５は、共振制御トランジスタ２３をオフ状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３のゲート端子にＬ状態を出力する。また、停止回路３５は、非共振期間が所定の期間未満である場合に、コンパレータ３３によって判定された判定結果に基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御する。この場合、停止回路３５は、コンパレータ３３によって判定された判定結果に基づいて、共振制御トランジスタ２３を、オン状態とオフ状態とのいずれかに制御する。なお、停止回路３５は、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする場合に、共振制御トランジスタ２３のゲート端子にＨ状態を出力する。なお、停止回路３５の構成の詳細については、後述する。
【００５０】
次に、図２を参照して、本実施形態における波高値変動検出部４０及び間欠制御部５１の構成について説明する。
図２は、本実施形態における波高値変動検出部４０及び間欠制御部５１の一例を示すブロック図である。
【００５１】
＜波高値変動検出部４０の構成＞
図２に示すように、波高値変動検出部４０は、抵抗４１Ａ、抵抗４１Ｂ、オペアンプ４２、ピークホールド回路４０１、及び変動検出回路４０２を備えている。
抵抗４１Ａ及び抵抗４１Ｂは、抵抗４１Ａと抵抗４１Ｂとの抵抗値に比率によりノードＮ３の電圧を抵抗分圧して降圧した電圧をノードＮ１１に出力する。
オペアンプ４２は、ボルテージフォロア回路を構成しており、ノードＮ１１の電圧と等しい電圧をノードＮ１２に出力する。
【００５２】
ピークホールド回路４０１は、入力された電圧信号のピーク電圧を保持し、保持したピーク電圧を出力する。ここでは、ピークホールド回路４０１は、抵抗４１Ａ及び抵抗４１Ｂによって抵抗分圧された給電コイル１１における励起電圧のピーク電圧を保持する。
ピークホールド回路４０１は、ダイオード４３、コンデンサ４４、抵抗４５、及びオペアンプ４６を備えている。
【００５３】
ダイオード４３は、アノード端子がノードＮ１２に接続され、カソード端子がコンデンサ４４の一端であるノードＮ１３に接続されている。ダイオード４３は、保持されているピーク電圧よりも低い電圧が、ノードＮ１２から入力された場合に、電流が逆流するのを防止する。
コンデンサ４４は、第１端子がノードＮ１３に接続され、第２端子がＧＮＤ端子に接続されている。コンデンサ４４は、ピークホールド回路４０１に入力された電圧信号のピーク電圧を保持する。
【００５４】
抵抗４５は、第１端子がノードＮ１３に接続され、第２端子がＧＮＤ端子に接続されている。抵抗４５は、保持されているピーク電圧を放電して、ピークホールド回路４０１を初期化する。
オペアンプ４６は、ボルテージフォロア回路を構成しており、ノードＮ１３の電圧と等しい電圧をノードＮ１４に出力する。
【００５５】
変動検出回路４０２（検出回路の一例）は、ピークホールド回路４０１が保持する保持電圧と、励起電圧のピーク電圧とに基づいて、ピーク電圧の変動を検出する。具体的には、変動検出回路４０２は、ピークホールド回路４０１の出力電圧を所定の抵抗比により抵抗分圧して降圧した電圧と、ピークホールド回路４０１の入力電圧とを比較して、比較結果を検出信号ＣとしてノードＮ４に出力する。
また、変動検出回路４０２は、抵抗４７Ａ、抵抗４７Ｂ、及びコンパレータ４８を備えている。
【００５６】
抵抗４７Ａ及び抵抗４７Ｂは、抵抗４７Ａと抵抗４７Ｂとの抵抗値に比率によりピークホールド回路４０１の出力電圧（ノードＮ１４の電圧）を抵抗分圧して降圧した電圧をノードＮ１５に出力する。
コンパレータ４８は、＋入力端子がノードＮ１２に接続され、−入力端子がノードＮ１５に接続されており、ノードＮ１５の電圧と、ピークホールド回路４０１の入力電圧とを比較して、比較結果を検出信号ＣとしてノードＮ４に出力する。ここで、ノードＮ１５の電圧は、抵抗４７Ａ及び抵抗４７Ｂにより、ピーク電圧が所定に比率で降圧された電圧であり、ピーク電圧の変動がない場合には、ノードＮ１５の電圧よりもノードＮ１２の電圧の方が高くなるため、コンパレータ４８は、検出信号ＣにＨ状態を出力する。また、コンパレータ４８は、ピーク電圧の変動がある場合には、ノードＮ１５の電圧よりもノードＮ１２の電圧が低下するため、コンパレータ４８は、検出信号ＣにＬ状態を出力する。
【００５７】
＜間欠制御部５１の構成＞
間欠制御部５１は、インバータ７０、ＯＲ回路７１、ＯＲ回路７５、ＡＮＤ回路７２、ＮＡＮＤ回路７３、Ｄ−Ｆ／Ｆ（Ｄフリップフロップ）７４、及びＤ−Ｆ／Ｆ７６を備えている。
【００５８】
インバータ７０は、例えば、入力信号の論理反転した信号を出力する反転出力回路であり、入力端子が信号Ａの信号線に接続され、出力端子がＡＮＤ回路７２及びＮＡＮＤ回路７３の入力端子に接続されている。なお、インバータ７０は、信号Ａの反転信号を出力する。
ＯＲ回路７１は、例えば、２つの入力信号をＯＲ論理演算（論理和演算）する演算回路であり、信号Ａと信号Ｂとに基づいて、Ｄ−Ｆ／Ｆ７６のリセット信号を生成する。
【００５９】
ＡＮＤ回路７２は、例えば、２つの入力信号をＡＮＤ論理演算する演算回路であり、信号Ａの反転信号と、駆動信号ＤＲＶとに基づいて、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４及びＤ−Ｆ／Ｆ７６のクロック信号を出力する。ここで、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４及びＤ−Ｆ／Ｆ７６には、駆動信号ＤＲＶをクロック信号として入力される。
ＮＡＮＤ回路７３は、例えば、２つの入力信号をＮＡＮＤ論理演算する演算回路であり、信号Ａの反転信号と、波高値変動検出部４０の検出信号Ｃとに基づいて、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４のリセット信号を出力する。
【００６０】
Ｄ−Ｆ／Ｆ７４は、Ｄ端子にＶＣＣ端子が接続され、出力信号ＤＦＦＱ１をＱ端子からＯＲ回路７５に出力する。
ＯＲ回路７５は、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４の出力信号ＤＦＦＱ１と、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４の出力信号Ｄとを論理和した出力信号をＤ−Ｆ／Ｆ７４のＤ端子に出力する。
Ｄ−Ｆ／Ｆ７６は、Ｄ端子にＯＲ回路７５の出力信号線が接続されており、出力信号として駆動制御信号ＤをＡＮＤ回路５３、及びＯＲ回路７５に出力する。
【００６１】
次に、図３を参照して、本実施形態における停止回路３５の構成について説明する。
図３は、本実施形態における停止回路３５の一例を示すブロック図である。
＜停止回路３５の構成＞
図３に示すように、停止回路３５は、解除回路３５１、計時回路３５２、及び保持回路３５３を備えている。
【００６２】
解除回路３５１は、受電電力の供給の開始に応じて、共振制御トランジスタ２３を非導通状態にする制御信号を出力する状態を解除（リセット）する。解除回路３５１は、ピークホールド回路を有し、受電コイル２１に電力が供給されていない場合に、信号Ｂ１にＬ状態を出力し、受電コイル２１に電力が供給された場合に、信号Ｂ１にＨ状態を出力する。解除回路３５１は、信号Ｂ１にＬ状態を出力することで、後述する保持回路３５３のＤ−Ｆ／Ｆ９５をリセットする。解除回路３５１は、ダイオード８１、抵抗８２、抵抗８３、抵抗８４、抵抗８５、コンパレータ８６、ダイオード８７、コンデンサ８８、及び抵抗８９を備えている。
【００６３】
ダイオード８１は、アノード端子が信号Ａ１の信号線（ノードＮ５）に接続され、カソード端子がノードＮ２１に接続されている。ダイオード８１は、受電コイル２１の受電電圧（ノードＮ５の電圧）を検出するとともに、受電コイル２１の電圧がノードＮ２１より低くなった場合に電流が逆流するのを防止する。
【００６４】
抵抗８２及び抵抗８３は、抵抗８２と抵抗８３との抵抗値に比率によりダイオード８１を通過した電圧（ノードＮ２１の電圧）を抵抗分圧して降圧した電圧をノードＮ２２に出力する。
抵抗８４及び抵抗８５は、抵抗８４と抵抗８５との抵抗値に比率によりＶＣＣ１電圧（ノードＮ７の電圧）を抵抗分圧して降圧した電圧をノードＮ２３に出力する。
【００６５】
コンパレータ８６は、＋入力端子がノードＮ２２に接続され、−入力端子がノードＮ２３に接続されており、ノードＮ２２の電圧と、ノードＮ２３の電圧とを比較して、比較結果をダイオード８７のアノード端子に出力する。ここで、ノードＮ２２の電圧は、抵抗８２及び抵抗８３により、受電コイル２１の受電電圧（ノードＮ５の電圧）が所定に比率で降圧された電圧であり、受電コイル２１が受電している場合には、ノードＮ２３の電圧よりもノードＮ２２の電圧の方が高くなるため、コンパレータ８６は、Ｈ状態を出力する。また、コンパレータ８６は、受電コイル２１が受電していない場合には、ノードＮ２３の電圧よりもノードＮ２２の電圧が低下するため、コンパレータ８６は、Ｌ状態を出力する。
【００６６】
ダイオード８７は、アノード端子がコンパレータ８６の出力信号線に接続され、カソード端子がコンデンサ８８の一端であるノードＮ２４に接続されている。ダイオード８７は、保持されているピーク電圧よりも低い電圧が、コンパレータ８６から出力された場合に、電流が逆流するのを防止する。
【００６７】
コンデンサ８８は、第１端子がノードＮ２４に接続され、第２端子がＧＮＤ１端子に接続されている。コンデンサ８８は、ダイオード８７に入力された電圧信号のピーク電圧を保持する。
抵抗８９は、第１端子がノードＮ２２に接続され、第２端子がＧＮＤ１端子に接続されている。抵抗８９は、保持されているピーク電圧を放電して、解除回路３５１を初期化する。
なお、ダイオード８７、コンデンサ８８、及び抵抗８９は、ピークホールド回路を構成している。
【００６８】
計時回路３５２は、共振回路２０の非共振期間が所定の期間以上（例えば、２００μＳ（マイクロ秒）以上）である場合に、信号Ｅ１（停止要求信号）を出力する。計時回路３５２は、例えば、コンパレータ３３の出力信号である信号Ｃ１がＬ状態になった場合に、連続する信号Ｃ１のＬ状態の期間を、三角波を利用して計時し、信号Ｃ１のＬ状態の期間が所定の期間以上になった場合に、信号Ｅ１にＨ状態を出力する。計時回路３５２は、制御トランジスタ９１、抵抗９２、コンデンサ９３、及びインバータ９４を備えている。
【００６９】
制御トランジスタ９１は、例えば、ＮＭＯＳトランジスタであり、ソース端子がＧＮＤ１端子に接続され、ドレイン端子が信号Ｄ１の信号線（ノードＮ２５）に接続されている。また、制御トランジスタ９１は、ゲート端子がコンパレータ３３の出力信号線（信号Ｃ１の信号線）に接続されている。制御トランジスタ９１は、信号Ｃ１がＨ状態になった場合に、オン状態になり、信号Ｄ１をＬ状態にする。また、制御トランジスタ９１は、信号Ｃ１がＬ状態になった場合に、オフ状態になり、信号Ｄ１には、後述する抵抗９２を介してＶＣＣ１電圧が供給されて、三角波信号が生成される。
【００７０】
抵抗９２は、第１端子がＶＣＣ１端子に接続され、第２端子がノードＮ２５に接続されている。
コンデンサ９３は、第１端子がノードＮ２５に接続され、第２端子がＧＮＤ１端子に接続されている。
なお、抵抗９２及びコンデンサ９３は、抵抗９２を介してＶＣＣ１端子からコンデンサ９３に電荷が充電されることにより、信号Ｅ１に三角波信号を生成する。
【００７１】
インバータ９４は、例えば、入力信号の論理反転した信号を出力する反転出力回路であり、入力端子が信号Ｄ１の信号線に接続され、出力端子が信号Ｅ１の信号線に接続されている。インバータ９４は、信号Ｄ１に生成される三角波が、インバータ９４のスレッシュホールド電圧Ｖｔｈに達した場合に、Ｌ状態を信号Ｅ１に出力する。また、インバータ９４は、制御トランジスタ９１がオン状態になり、信号Ｄ１がＬ状態（スレッシュホールド電圧Ｖｔｈ未満）になった場合に、Ｈ状態を信号Ｅ１に出力する。
【００７２】
保持回路３５３は、計時回路３５２が出力した信号Ｅ１（停止要求信号）に応じて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする制御信号（信号Ｇ１）を出力する状態を保持する。保持回路３５３は、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５と、ＡＮＤ回路９６とを備えている。
【００７３】
Ｄ−Ｆ／Ｆ９５は、例えば、リセット付きＤ−Ｆ／Ｆであり、Ｄ端子と／ＰＲ（以下の説明において、上線付き端子名を、端子名の前に“／”を記載して表現する）端子とにＶＣＣ端子が接続され、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５の／Ｑ出力端子にＡＮＤ回路９６の入力端子が接続されている。また、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５は、ＣＫ端子に信号Ｅ１が入力され、／ＣＬＲに信号Ｂ１が入力されている。Ｄ−Ｆ／Ｆ９５は、信号Ｂ１がＬ状態になることによりリセットされて、／Ｑ出力端子（信号Ｆ１）にＨ状態を出力する。また、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５は、信号Ｂ１がＨ状態になった後に、信号Ｅ１の立ち上がりをトリガーとして、／Ｑ出力端子（信号Ｆ１）にＬ状態を出力する。
【００７４】
ＡＮＤ回路９６は、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５が出力する信号Ｆ１と、信号Ｃ１とを論理積した出力信号を信号Ｇ１として出力する。ＡＮＤ回路９６は、例えば、信号Ｆ１がＨ状態である場合には、信号Ｃ１をそのまま信号Ｇ１として出力する。また、ＡＮＤ回路９６は、例えば、信号Ｆ１がＬ状態である場合には、信号Ｇ１の出力をＬ状態に保持（固定）する。
【００７５】
次に、本実施形態における給電システム１００の動作について図面を参照して説明する。まず、給電装置１の動作について説明する。
図４は、本実施形態における給電装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
この図において、給電装置１の駆動制御部５０は、まず、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを供給する（ステップＳ１０１）。具体的には、駆動制御部５０のタイミング生成部５２が信号Ａ及び信号ＢにＬ状態を出力し、切り替え部５４がＡ端子側に切り替えられる。これにより、駆動信号ＤＲＶが、駆動信号生成部１４から駆動トランジスタ１３のゲート端子に供給される。
【００７６】
次に、駆動制御部５０は、間欠制御部５１の駆動制御信号Ｄをリセット（初期化）する（ステップＳ１０２）。すなわち、タイミング生成部５２が信号Ａ及び信号ＢにＬ状態を出力することにより、間欠制御部５１のＤ−Ｆ／Ｆ７６の駆動制御信号Ｄがリセットされる。
【００７７】
次に、給電装置１の波高値変動検出部４０が給電コイル１１の電圧のピーク電圧の変動を検出する（ステップＳ１０３）。
次に、間欠制御部５１が、ピーク電圧の変動があるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、タイミング生成部５２が、信号ＢをＨ状態にして検出期間に移行させ、間欠制御部５１は、波高値変動検出部４０の検出信号Ｃに基づいて、ピーク電圧の変動があるか否かを判定する。
【００７８】
間欠制御部５１は、ピーク電圧の変動がある場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）に、駆動トランジスタ１３への駆動信号ＤＲＶの供給を継続する（ステップＳ１０５）。すなわち、間欠制御部５１が、駆動制御信号ＤをＨ状態にし、ＡＮＤ回路５３が、切り替え部５４のＢ端子側に、駆動信号ＤＲＶを供給する。そして、タイミング生成部５２は、信号ＡをＨ状態にして、給電期間を開始し、切り替え部５４の入力をＢ端子側に切り替える。これにより、駆動信号ＤＲＶが、ＡＮＤ回路５３を経由して、駆動トランジスタ１３のゲート端子に供給される。このステップＳ１０５の処理後に、給電期間を経過した後に、ステップＳ１０１に戻り、給電装置１は、図５に示すように、給電コイル１１を連続駆動する。
【００７９】
また、間欠制御部５１は、ピーク電圧の変動がない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）に、駆動トランジスタ１３への駆動信号ＤＲＶの供給を停止する（ステップＳ１０６）。すなわち、間欠制御部５１が、駆動制御信号ＤをＬ状態にし、ＡＮＤ回路５３が、切り替え部５４のＢ端子側に対して、駆動信号ＤＲＶの供給を停止させる。そして、タイミング生成部５２は、信号ＡをＨ状態にして、給電期間を開始し、切り替え部５４の入力をＢ端子側に切り替える。これにより、駆動信号ＤＲＶが、ＡＮＤ回路５３により停止されて、給電コイル１１の駆動が停止される。このステップＳ１０６の処理後に、給電期間を経過した後に、ステップＳ１０１に戻り、給電装置１は、図６に示すように、給電コイル１１を間欠駆動する。
【００８０】
図５は、受電装置２に給電が必要である場合における給電装置１の動作の一例を示す第１のタイミングチャートである。
この図において、波形Ｗ１〜Ｗ４は、上から順に、（ａ）給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）、（ｂ）信号Ａ、（ｃ）信号Ｂ、及び（ｄ）駆動制御信号Ｄの波形をそれぞれ示している。なお、各波形の縦軸は、（ａ）が電圧を示し、（ｂ）〜（ｄ）が論理状態を示している。また、横軸は、時間を示している。
【００８１】
この図の時刻Ｔ１において、タイミング生成部５２が信号ＡをＬ状態にする。これにより、切り替え部５４に入力がＡ端子側になるとともに、間欠制御部５１の出力信号である駆動制御信号Ｄがリセットされる。
次に、時刻Ｔ２において、タイミング生成部５２が信号ＢをＨ状態にする。これにより、検出期間ＴＲ２が開始され、間欠制御部５１が、波高値変動検出部４０の検出信号Ｃに基づいて、ピーク電圧の変動があるか否かを判定する。
また、時刻Ｔ３において、タイミング生成部５２が信号ＡをＨ状態にするとともに、信号ＢをＬ状態にする。これにより、給電期間ＴＲ３が開始され、切り替え部５４に入力がＢ端子側になる。
【００８２】
図５に示す例では、受電装置２に給電が必要な場合であるので、波形Ｗ４に示すように、切り替え部５４のＢ端子側から駆動信号ＤＲＶの供給が継続され、結果として、波形Ｗ１に示すように、給電装置１は、連続駆動となる。この場合、給電装置１は、受電装置２に対して、負荷２６に必要な十分な電力を供給することができる。
なお、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ６の動作は、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３の動作と同様である。ここで、期間ＴＲ１は、信号ＡのＬ状態の期間を示し、期間ＴＲ２は、信号ＢのＨ状態の期間を示す。また、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間が給電期間ＴＲ３を示し、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までの期間ＴＲ４がタイミング生成部５２の１周期となり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間がリセット期間ＴＲ５となる。
【００８３】
また、図６は、受電装置２に給電が必要でない場合における給電装置１の動作の一例を示す第１のタイミングチャートである。
この図において、波形Ｗ５〜Ｗ８は、上から順に、（ａ）給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）、（ｂ）信号Ａ、（ｃ）信号Ｂ、及び（ｄ）駆動制御信号Ｄの波形をそれぞれ示している。なお、各波形の縦軸は、（ａ）が電圧を示し、（ｂ）〜（ｄ）が論理状態を示している。また、横軸は、時間を示している。
【００８４】
この図における時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６、及び期間ＴＲ１〜ＴＲ５は、図５と同様である。
図６に示す例では、受電装置２に給電が必要でない場合であるので、波形Ｗ８に示すように、駆動制御信号ＤがＬ状態になるため、切り替え部５４のＢ端子側から駆動信号ＤＲＶの供給が停止され、結果として、波形Ｗ５に示すように、給電装置１は、間欠駆動となる。なお、駆動信号ＤＲＶの供給が停止されている間、給電コイル１１の電圧は、ＶＣＣ端子の電圧Ｖｃｃになる。この場合、給電装置１は、期間ＴＲ１の間のみ、給電コイル１１を駆動するので、給電コイル１１の上に金属異物が置かれた場合の発熱を抑制することができる。また、給電装置１は、待機電力を低減することができる。
なお、検出期間ＴＲ２（第１の期間）と給電期間ＴＲ３（第２の期間）とは、例えば、給電コイル１１と金属異物とが電磁結合した場合の発熱による金属異物の上昇温度が所定の温度以下になるように、検出期間ＴＲ２より給電期間ＴＲ３を長く定められている。ここで、所定の温度とは、例えば、給電装置１の保障範囲の温度などである。
【００８５】
次に、図７及び図８を参照して、給電装置１の動作について詳細に説明する。
図７は、受電装置２に給電が必要である場合における駆動制御部５０の動作の一例を示すタイミングチャートである。
図７において、波形Ｗ１１〜Ｗ１６は、上から順に、（ａ）信号Ａ、（ｂ）信号Ｂ、（ｃ）駆動信号ＤＲＶ、（ｄ）検出信号Ｃ、（ｅ）Ｄ−Ｆ／Ｆ７４の出力信号ＤＦＦＱ１、及び（ｆ）駆動制御信号Ｄの波形をそれぞれ示している。なお、各波形の縦軸は、論理状態を示している。また、横軸は、時間を示している。
また、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間がリセット期間ＴＲ５を示し、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの期間が検出期間ＴＲ２を示し、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間が信号ＡのＬ状態の期間ＴＲ５を示している。
【００８６】
検出期間ＴＲ２において図７に示すように、検出信号Ｃの立ち上がりにより、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４の出力信号ＤＦＦＱ１がリセットされ、駆動信号ＤＲＶの立ち上がりにより、この出力信号ＤＦＦＱ１がＨ状態になる。また、出力信号ＤＦＦＱ１がＨ状態である場合に、駆動制御信号Ｄは、駆動信号ＤＲＶの立ち上がりによりＨ状態になる。そのため、検出期間ＴＲ２において、検出信号Ｃにピーク電圧の変動が検出された場合（パルス信号が出力されない場合）に、間欠制御部５１は、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４の出力信号ＤＦＦＱ１がリセットされずに、Ｈ状態が維持され、駆動信号ＤＲＶの立ち上がりにより、Ｄ−Ｆ／Ｆ７６の出力信号である駆動制御信号ＤがＨ状態になる。これにより、Ｄ−Ｆ／Ｆ７６の出力信号は、Ｈ信号を保持し続けるので、駆動信号ＤＲＶが、時刻Ｔ１３以降においても継続して駆動トランジスタ１３に供給される。
【００８７】
このように間欠制御部５１は、例えば、上述したピーク電圧の変動が給電コイル１１の繰り返し駆動回数の数十回から数百回に一回の変動に減ってしまった場合であっても、ピーク電圧の変動の有無の結果を保持する機能を備えている。間欠制御部５１は、駆動信号ＤＲＶの毎周期ごとにピーク電圧の変動を監視するので、共振状態の切り替え頻度が少ない場合であっても、確実にピーク電圧の変動の有無を捉えることができる。
【００８８】
図８は、受電装置２に給電が必要でない場合における駆動制御部５０の動作の一例を示すタイミングチャートである。
図８において、波形Ｗ２１〜Ｗ２６は、上から順に、（ａ）信号Ａ、（ｂ）信号Ｂ、（ｃ）駆動信号ＤＲＶ、（ｄ）検出信号Ｃ、（ｅ）Ｄ−Ｆ／Ｆ７４の出力信号ＤＦＦＱ１、及び（ｆ）駆動制御信号Ｄの波形をそれぞれ示している。なお、各波形の縦軸は、論理状態を示している。また、横軸は、時間を示している。
また、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間がリセット期間ＴＲ５を示し、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの期間が検出期間ＴＲ２を示し、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間が信号ＡのＬ状態の期間ＴＲ５を示している。
【００８９】
検出期間ＴＲ２において図８に示す例では、受電装置２に給電が必要でない場合であるため、波高値変動検出部４０は、ピーク電圧の変動を検出しない。そのため、検出信号Ｃの立ち上がりにより、Ｄ−Ｆ／Ｆ７４の出力信号ＤＦＦＱ１が常にリセットされ、間欠制御部５１は、駆動制御信号ＤをＬ状態に維持する。これにより、駆動信号ＤＲＶの駆動トランジスタ１３への供給が、時刻Ｔ１３以降において停止される。
【００９０】
次に、図９〜図１１を参照して、本実施形態における受電装置２の動作について説明する。
図９は、本実施形態における受電装置２の動作の一例を示すフローチャートである。
この図において、受電装置２の共振回路２０の共振状態の制御に関する動作について説明する。
【００９１】
図９において、給電装置１の給電コイル１１から受電装置２の受電コイル２１にワイヤレス（非接触）により電力が供給されると、受電装置２は、整流ダイオード２４を介して出力される出力電圧（ノードＮ７の電圧）が電圧Ｖ１以上（所定の閾値以上）あるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。具体的には、共振制御部３０が、抵抗３１及び抵抗３２によりノードＮ７の電圧（出力電圧）を抵抗分圧し、当該抵抗分圧した電圧（ノードＮ８の電圧）と基準電源３４の出力電圧とをコンパレータ３３が比較することにより、ノードＮ７の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上であるか否かを判定する。なお、給電装置１の給電コイル１１から受電装置２の受電コイル２１に給電されると、共振制御部３０の停止回路３５（Ｄ−Ｆ／Ｆ９５）がリセットされる。
【００９２】
共振制御部３０は、ノードＮ７の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０２に進める。また、共振制御部３０は、ノードＮ７の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０３に進める。
【００９３】
ステップＳ２０２において、共振制御部３０は、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。ここでは、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５がリセットされているため、停止回路３５は、コンパレータ３３の出力である信号Ｃ１のＬ状態を、共振制御トランジスタ２３のゲート端子に、信号Ｇ１として出力する。ステップＳ２０２の処理後に、共振制御部３０は、処理をステップＳ２０１に戻す。
【００９４】
また、ステップＳ２０３において、共振制御部３０は、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。ここでは、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５がリセットされているため、停止回路３５は、コンパレータ３３の出力である信号Ｃ１のＨ状態を、共振制御トランジスタ２３のゲート端子に、信号Ｇ１として出力する。
【００９５】
次に、共振制御部３０は、共振回路２０の非共振期間が所定の期間以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。例えば、停止回路３５は、計時回路３５２を利用して、共振回路２０の非共振期間が所定の期間以上であるか否かを判定する。共振制御部３０は、共振回路２０の非共振期間が所定の期間以上である場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０５に進める。また、共振制御部３０は、共振回路２０の非共振期間が所定の期間未満である場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０１に戻す。
【００９６】
ステップＳ２０５において、共振制御部３０は、共振制御トランジスタ２３をオフ状態に維持する。例えば、計時回路３５２により共振回路２０の非共振期間が所定の期間以上である場合に信号Ｅ１に出力されるＬ状態により、信号Ｅ１の立ち上がりをトリガーに、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５がＨ状態を保持して、信号Ｆ１にＬ状態を出力する。これにより、ＡＮＤ回路９６の出力がＬ状態に固定される。このように、計時回路３５２は、信号Ｇ１をＬ状態に固定して、共振制御トランジスタ２３をオフ状態に維持する。
【００９７】
次に、共振制御部３０は、リセット要求があるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。共振制御部３０は、解除回路３５１から出力される信号Ｂ１により、リセット要求があるか否かを判定する。ここで、リセット要求は、例えば、受電コイル２１への受電電力の供給が停止した場合に、解除回路３５１が信号Ｂ１にＬ状態を出力して、保持回路３５３をリセット（解除）し、受電電力の供給が開始されると、解除回路３５１が信号Ｂ１にＨ状態を出力して、保持回路３５３のリセット状態を解除する。共振制御部３０は、リセット要求がある場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）に、保持回路３５３をリセット（解除）して、処理をステップＳ２０１に戻す。また、共振制御部３０は、リセット要求がない場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０５に戻し、共振制御トランジスタ２３をオフ状態に維持する。
【００９８】
次に、図１０及び図１１を参照して、受電装置２の動作について詳細に説明する。
図１０は、受電装置２に給電が必要である場合における停止回路３５の動作の一例を示すタイミングチャートである。
この図において、波形Ｗ３１〜Ｗ３７は、停止回路３５における信号であって、上から順に、（ａ）信号Ａ１（ノードＮ５の電圧）、（ｂ）信号Ｂ１、（ｃ）信号Ｃ１、（ｄ）信号Ｄ１、（ｅ）信号Ｅ１、（ｆ）信号Ｆ１、及び（ｇ）信号Ｇ１の波形をそれぞれ示している。なお、各波形の縦軸は、（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、が電圧を示し、（ｃ）、（ｅ）〜（ｇ）が論理状態を示している。また、横軸は、時間を示している。
また、この図における時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３、及び期間ＴＲ１〜ＴＲ３、及び期間ＴＲ５は、図５に対応している。
【００９９】
この図の時刻Ｔ１において、給電装置１の給電コイル１１から受電装置２の受電コイル２１にワイヤレス（非接触）により電力が供給されると、信号Ａ１（ノードＮ５の電圧）に交流信号が供給され、停止回路３５の解除回路３５１は、信号Ｂ１をＬ状態からＨ状態に遷移させる。保持回路３５３のＤ−Ｆ／Ｆ９５は、信号Ｂ１のＬ状態の期間によりリセットされ、信号Ｆ１にＨ状態を出力する（波形Ｗ３６）。また、Ｄ−Ｆ／Ｆ９５は、信号Ｂ１がＨ状態に遷移することで、信号Ｅ１により信号Ｆ１の状態を変更可能な状態に移行する。
【０１００】
また、時刻Ｔ１において、コンパレータ３３は、信号Ｃ１にＨ状態を出力するため、計時回路３５２は、信号Ｅ１にＨ状態を出力し、保持回路３５３のＡＮＤ回路９６は、信号Ｇ１にＨ状態を出力する（波形Ｗ３７）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオン状態になり、受電装置２の共振回路２０が、共振状態になる。
【０１０１】
次に、時刻Ｔ１４において、コンパレータ３３が、信号Ｃ１にＬ状態を出力すると（波形Ｗ３３）、計時回路３５２の信号Ｄ１の電圧が徐々に上昇する（波形Ｗ３４）。また、信号Ｃ１がＬ状態になることにより、保持回路３５３のＡＮＤ回路９６は、信号Ｇ１にＬ状態を出力する（波形Ｗ３７）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオフ状態になり、受電装置２の共振回路２０が、非共振状態になる。
【０１０２】
次に、時刻Ｔ１５において、再びコンパレータ３３が、信号Ｃ１にＨ状態を出力すると（波形Ｗ３３）、計時回路３５２の制御トランジスタ９１がオン状態になり、信号Ｄ１の電圧がＧＮＤ１電圧になる（波形Ｗ３４）。ここで、信号Ｃ１のＬ状態の期間ＤＷ１は、受電装置２の共振回路２０の非共振期間に対応する。この非共振期間（期間ＤＷ１）が、所定の期間（例えば、２００μＳ）未満であるため、信号Ｄ１の電圧が、インバータ９４のスレッシュホールド電圧Ｖｔｈ未満になり、計時回路３５２は、信号Ｅ１をＨ状態のまま維持する（波形Ｗ３５）。そのため、保持回路３５３の信号Ｆ１は、Ｈ状態のまま維持され（波形Ｗ３６）、信号Ｃ１がＨ状態になることにより、保持回路３５３のＡＮＤ回路９６は、信号Ｇ１にＨ状態を出力する（波形Ｗ３７）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオン状態になり、受電装置２の共振回路２０が、共振状態になる。
【０１０３】
このように、受電装置２に給電が必要である場合には、非共振期間（期間ＤＷ１）が、所定の期間（例えば、２００μＳ）未満になるため（期間ＤＷ１＜２００μＳ）、停止回路３５は、信号Ｃ１をそのまま信号Ｇ１として出力して、共振制御トランジスタ２３を制御する。
なお、上述した所定の期間（例えば、２００μＳ）は、リセット期間ＴＲ５内（初期化期間内）に、受電装置２の共振回路２０を非共振状態に維持するか否かの判定が実行されるように定められている。すなわち、所定の期間（例えば、２００μＳ）は、検出期間ＴＲ２の前のリセット期間ＴＲ５より短い期間に設定されている。
【０１０４】
図１０に示す例では、リセット期間ＴＲ５が終了した検出期間ＴＲ２においても、非共振期間（期間ＤＷ１）が所定の期間（例えば、２００μＳ）未満で、信号Ｃ１が周期的に変化する。そのため、停止回路３５は、信号Ｃ１をそのまま信号Ｇ１として共振制御トランジスタ２３に出力し、共振回路２０が共振状態と非共振状態とが周期的に切り替わるように制御する。その結果、給電装置１では、検出期間ＴＲ２において、波高値変動検出部４０が、給電コイル１１に励起される励起電圧におけるピーク電圧の変動を検出し、駆動制御部５０が、図５に示すように、給電期間ＴＲ３も継続して駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを供給する。
【０１０５】
また、図１１は、受電装置２に給電が必要でない場合における停止回路３５の動作の一例を示すタイミングチャートである。
この図において、波形Ｗ４１〜Ｗ４７は、停止回路３５における信号であって、上から順に、（ａ）信号Ａ１（ノードＮ５の電圧）、（ｂ）信号Ｂ１、（ｃ）信号Ｃ１、（ｄ）信号Ｄ１、（ｅ）信号Ｅ１、（ｆ）信号Ｆ１、及び（ｇ）信号Ｇ１の波形をそれぞれ示している。なお、各波形の縦軸は、（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、が電圧を示し、（ｃ）、（ｅ）〜（ｇ）が論理状態を示している。また、横軸は、時間を示している。
また、この図における時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３、及び期間ＴＲ１〜ＴＲ３、及び期間ＴＲ５は、図６に対応している。
【０１０６】
この図の時刻Ｔ１における停止回路３５の動作は、上述した図１０の動作と同様であるため、ここではその説明を省略する。
次に、時刻Ｔ１６において、コンパレータ３３が、信号Ｃ１にＬ状態を出力すると（波形Ｗ４３）、計時回路３５２の信号Ｄ１の電圧が徐々に上昇する（波形Ｗ４４）。また、信号Ｃ１がＬ状態になることにより、保持回路３５３のＡＮＤ回路９６は、信号Ｇ１にＬ状態を出力する（波形Ｗ４７）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオフ状態になり、受電装置２の共振回路２０が、非共振状態になる。
【０１０７】
次に、時刻Ｔ１７において、非共振状態が所定の期間（例えば、２００μＳ）継続されると、信号Ｄ１の電圧が、インバータ９４のスレッシュホールド電圧Ｖｔｈ以上になり、計時回路３５２は、信号Ｅ１にＬ状態を出力する（波形Ｗ４５）。
次に、時刻Ｔ１８において、再びコンパレータ３３が、信号Ｃ１にＨ状態を出力すると（波形Ｗ４３）、計時回路３５２の制御トランジスタ９１がオン状態になり、信号Ｄ１の電圧がＧＮＤ１電圧になる（波形Ｗ４４）。これにより、計時回路３５２は、信号Ｅ１にＨ状態を出力する（波形Ｗ４５）。信号Ｅ１の立ち上がりにより、保持回路３５３のＤ−Ｆ／Ｆ９５は、信号Ｆ１にＬ状態を出力する（波形Ｗ４６）。
【０１０８】
ここで、信号Ｃ１のＬ状態の期間ＤＷ２は、受電装置２の共振回路２０の非共振期間に対応する。この非共振期間（期間ＤＷ２）が、所定の期間（例えば、２００μＳ）以上であるため、計時回路３５２は、信号Ｅ１に一時的にＬ状態になるパルス信号（停止要求信号）を出力する（波形Ｗ４５）。このパルス信号（停止要求信号）により、保持回路３５３のＤ−Ｆ／Ｆ９５が、信号Ｆ１にＬ状態を出力し（波形Ｗ４６）、ＡＮＤ回路９６が、信号Ｇ１をＬ状態に固定する（波形Ｗ４７）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオフ状態になり、受電装置２の共振回路２０が、非共振状態に維持される。
【０１０９】
図１１に示す例では、リセット期間ＴＲ５が終了した検出期間ＴＲ２において、非共振状態に維持される。その結果、給電装置１では、検出期間ＴＲ２において、波高値変動検出部４０が、給電コイル１１に励起される励起電圧におけるピーク電圧の変動を検出できずに、駆動制御部５０が、図６に示すように、給電期間ＴＲ３に駆動トランジスタ１３への駆動信号ＤＲＶの供給を停止し、給電装置１は、間欠駆動となる。
【０１１０】
以上説明したように、本実施形態による給電システム１００は、給電コイル１１を有する給電装置１と、受電コイル２１を有し、負荷２６が接続される受電装置２とを備え、給電装置１から受電装置２に電磁誘導によって電力を給電する。受電装置２は、共振回路２０と、共振制御部３０と、を備える。共振回路２０は、給電コイル１１から給電される受電コイル２１と、受電コイル２１と共振する共振コンデンサ２２と、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態を変更して、共振状態を制御する共振制御トランジスタ２３（第１のスイッチング素子）とを有する。共振制御部３０は、受電コイル２１が受電した受電電力と、当該受電電力が供給される負荷２６が消費する消費電力とに基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御し、負荷２６の消費電力が所定の値以下になった場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する。給電装置１は、駆動トランジスタ１３（第２のスイッチング素子）と、駆動制御部５０とを備える。駆動トランジスタ１３は、給電コイル１１に直列に接続され、給電コイル１１を駆動する駆動信号ＤＲＶによって、オン状態とオフ状態とが周期的に変更される。駆動制御部５０は、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態の変更により検出される、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、受電装置２に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを継続して供給するか否かの制御を行う。
【０１１１】
これにより、本実施形態による給電システム１００は、負荷２６の消費電力が所定の値以下になった場合に、受電装置２の共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する。そのため、本実施形態による給電システム１００は、例えば、給電コイル１１と受電コイル２１との結合係数が低い場合などの給電装置１から受電装置２に給電される電力が低下した場合などでも、受電装置２の共振回路２０を非共振状態に固定することができる。すなわち、本実施形態による給電システム１００は、このような場合に、受電装置２側において、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動が発生しないようにするため、給電装置１が、受電装置２に給電する必要がないのに、給電する必要があると誤判定することを低減することができる。よって、本実施形態による給電システム１００は、受電装置２に給電の必要があるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１１２】
また、本実施形態による給電システム１００は、例えば、受電装置２に給電する必要がない場合に、給電装置１からの給電を適切に停止することができるため、省電力化を図ることができる。すなわち、本実施形態における給電システム１００では、受電装置２がない場合においても、同様に、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を停止できるので、給電装置１の待機電力を低減させることができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、共振制御部３０は、コンパレータ３３（共振判定部）と、停止回路３５（停止制御部）とを備える。コンパレータ３３は、受電電力と、負荷２６が消費する消費電力とに基づいて、共振回路２０を非共振状態にするか否かを判定する。停止回路３５は、コンパレータ３３が共振回路２０を非共振状態にすると連続して判定した非共振期間が所定の期間以上（例えば、２００μＳ以上）である場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する。また、停止回路３５は、非共振期間が所定の期間未満である場合に、コンパレータ３３によって判定された判定結果に基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御する。
【０１１４】
これにより、本実施形態による給電システム１００は、非共振期間が所定の期間以上であるか否かを判定する簡易な手法により、負荷２６の消費電力が所定の値以下になったことを判定することができる。よって、本実施形態による給電システム１００は、簡易な手法により、受電装置２に給電の必要があるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、コンパレータ３３（共振判定部）は、受電電力を整流して負荷２６に供給する供給線（例えば、ノードＮ７）の電圧が所定の閾値以上である場合に、共振回路２０を非共振状態にすると判定し、供給線の電圧が所定の閾値未満である場合に、共振回路２０を共振状態にすると判定する。
これにより、本実施形態による給電システム１００では、受電装置２が、簡易な手法により、共振状態と非共振状態とを適切に切り替えることができる。
【０１１６】
また、本実施形態では、停止回路３５は、計時回路３５２と、保持回路３５３と、解除回路３５１とを備える。計時回路３５２は、非共振期間が所定の期間以上である場合に、停止要求信号（例えば、信号Ｅ１のパルス信号）を出力する。保持回路３５３は、計時回路３５２が出力した停止要求信号に応じて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする制御信号を出力する状態を保持する。解除回路３５１は、受電電力の供給の開始に応じて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする制御信号を出力する状態を解除する。
これにより、本実施形態による給電システム１００は、簡易な回路手段により、受電装置２に給電する必要があるか否かに応じて、共振回路２０を非共振状態に維持（保持）するか否かを正確に制御することができる。
【０１１７】
また、本実施形態では、給電装置１は、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態の変更を、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動として検出する波高値変動検出部４０（変動検出部）を備える。駆動制御部５０は、予め定められた第１の期間（例えば、検出期間ＴＲ２）に駆動信号ＤＲＶを駆動トランジスタ１３に供給し、波高値変動検出部４０に対して周期的な波形の変動を検出させる。駆動制御部５０は、第１の期間において受電装置２に給電が必要であると判定した場合に、第１の期間後の予め定められた第２の期間（例えば、給電期間ＴＲ３）に駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を継続して、給電コイル１１を連続的に駆動する。また、駆動制御部５０は、第１の期間において受電装置２に給電が必要でないと判定した場合に、第２の期間に駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を停止して、給電コイル１１を間欠的に駆動する。そして、駆動制御部５０は、第１の期間と第２の期間とを交互に、且つ、定期的に生成する。
これにより、本実施形態による給電システム１００は、例えば、受電装置２に給電が必要でない場合に、給電コイル１１を間欠的に駆動するため、給電装置１の待機電力を低減させることができる。
【０１１８】
また、本実施形態では、駆動制御部５０は、第１の期間（例えば、検出期間ＴＲ２）の前に、受電装置２に給電が必要であるか否かの判定の初期化を行う初期化期間（例えば、リセット期間ＴＲ５）を有する。そして、所定の期間は、初期化期間内に、受電装置２の共振回路２０を非共振状態に維持するか否かの判定が実行されるように定められている。
これにより、本実施形態では、給電装置１は、本実施形態による給電システム１００は、受電装置２に給電の必要があるか否かの誤判定をさらに低減することができる。
【０１１９】
また、本実施形態では、周期的な波形の変動には、励起電圧におけるピーク電圧の変動が含まれ、駆動制御部５０は、励起電圧におけるピーク電圧の変動に基づいて、受電装置２に給電が必要であるか否かを判定する。
これにより、本実施形態における給電システム１００は、ピーク電圧の変動を検出するという簡易な手法により、励起電圧における周期的な波形の変動を検出することができる。すなわち、本実施形態における給電システム１００は、簡易な手法により、受電装置２に給電の必要があるか否かを判定することができる。
【０１２０】
また、本実施形態による受電装置２は、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、受電装置２に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、給電コイル１１を駆動する駆動信号ＤＲＶを継続して供給するか否かの制御を行う給電装置１から、電磁誘導によって電力を給電され、負荷２６が接続される受電装置であって、共振回路２０と、共振制御部３０と、を備える。共振回路２０は、給電コイル１１から給電される受電コイル２１と、受電コイル２１と共振する共振コンデンサ２２と、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態を変更して、共振状態を制御するスイッチング素子とを有する。共振制御部３０は、受電コイル２１が受電した受電電力と、当該受電電力が供給される負荷２６が消費する消費電力とに基づいて、スイッチング素子を制御し、負荷２６の消費電力が所定の値以下になった場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、スイッチング素子を制御する。
これにより、本実施形態による受電装置２は、上述した給電システム１００と同様の効果を奏し、受電装置２に給電の必要があるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１２１】
また、本実施形態による給電方法は、共振回路２０を有し、負荷２６が接続される受電装置２と、給電コイル１１を有する給電装置１と、を備え、給電装置１から受電装置２に電磁誘導によって電力を給電する給電システム１００の給電方法であって、駆動信号供給ステップと、共振制御ステップと、駆動制御ステップと、を含む。駆動信号供給ステップにおいて、給電装置１が、給電コイル１１に直列に接続された駆動トランジスタ１３のオン状態とオフ状態とを周期的に変更して、給電コイル１１を駆動する駆動信号ＤＲＶを駆動トランジスタ１３に供給する。共振制御ステップにおいて、受電装置２が、受電コイル２１が受電した受電電力と、当該受電電力が供給される負荷２６が消費する消費電力とに基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御し、負荷２６の消費電力が所定の値以下になった場合に、共振回路２０を非共振状態に維持するように、共振制御トランジスタ２３を制御する。駆動制御ステップにおいて、給電装置１が、共振コンデンサ２２の電気的な接続状態の変更により検出される、給電コイル１１に励起される励起電圧における周期的な波形の変動に基づいて、受電装置２に給電が必要であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを継続して供給するか否かの制御を行う。
これにより、本実施形態による給電方法は、上述した給電システム１００と同様の効果を奏し、受電装置２に給電の必要があるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１２２】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の実施形態において、給電コイル１１の励起電圧の周期的な波形の変動を検出する変動検出部の一例として、給電コイル１１のピーク電圧を検出する波高値変動検出部４０を用いる例を説明したが、これに限定されるものではない。変動検出部は、例えば、励起電圧の波形の周波数の変動、又は励起電圧の波形の周期の変動として検出してもよい。
【０１２３】
また、上記の実施形態において、受電装置２に給電が必要でない場合（消費電力が低下した状態になる場合）の一例として、負荷２６が充電池であり、満充電により給電装置１からの電力の供給が必要なくなった場合について説明したが、これに限定されるものではない。受電装置２に給電が必要でない場合（消費電力が低下した状態になる場合）は、例えば、負荷２６に相当する各種回路の電源が停止（オフ）されている場合、パワーダウンモードなどの低消費電力モードである場合などであってもよい。
【０１２４】
また、給電システム１００が備える各構成は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。また、給電システム１００が備える各構成は、メモリ及びＣＰＵにより構成され、給電システム１００（１００ａ〜１００ｃ）が備える各構成を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１  給電装置
２  受電装置
１０、２０  共振回路
１１  給電コイル
１２、２２  共振コンデンサ
１３  駆動トランジスタ
１４  駆動信号生成部
１５  バッファ
２１  受電コイル
２３  共振制御トランジスタ
２４  整流ダイオード
２５  平滑コンデンサ
２６  負荷
３０  共振制御部
３１、３２、４１Ａ、４１Ｂ、４５、４７Ａ、４７Ｂ、８２、８３、８４、８５、８９、９２  抵抗
３３、４８、８６  コンパレータ
３４  基準電源
３５  停止回路
４０  波高値変動検出部
４２、４６  オペアンプ
４３、８１、８７  ダイオード
４４、８８、９３  コンデンサ
５０  駆動制御部
５１  間欠制御部
５２  タイミング生成部
５３、７２、９６  ＡＮＤ回路
５４  切り替え部
７０、９４  インバータ
７１、７５  ＯＲ回路
７３  ＮＡＮＤ回路
７４、７６、９５  Ｄ−Ｆ／Ｆ
９１  制御トランジスタ
１００  給電システム
３５１  解除回路
３５２  計時回路
３５３  保持回路
４０１  ピークホールド回路
４０２  変動検出回路
【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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