(57)【要約】【課題】受電装置に給電可能な状態で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、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、給電コイル１１から受電コイル２１が受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷２６に当該直流電力を供給する整流ダイオード２４と、受電電力と、負荷２６が消費する消費電力とに基づいて、共振制御トランジスタ２３を制御し、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間の開始を含むように、共振制御トランジスタ２３を非導通状態にする共振制御部３０と、を備える。【選択図】図１
2018148615.tif 000002
【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、受電コイルを有す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、
前記給電コイルから前記受電コイルが受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷に当該直流電力を供給する整流ダイオードと、
前記受電電力と、当該受電電力が供給される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、前記共振回路を非共振状態にする場合に、前記整流ダイオードに電流が流れる通電期間であって、前記共振回路の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする共振制御部と、
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、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、前記受電コイルの電圧が所定の電圧値以下になるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にする
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】
前記共振制御部は、前記整流ダイオードに向って流れる前記受電コイルの電流が所定の電流値以下になる期間に同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にする
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４】
前記共振制御部は、前記整流ダイオードに向って流れる前記受電コイルの電流が最小値になるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の前記所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にする
ことを特徴とする請求項３に記載の給電システム。
【請求項５】
前記共振制御部は、前記整流ダイオードのアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にする
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６】
前記共振制御部は、前記整流ダイオードのアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にする
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】
前記共振制御部は、前記整流ダイオードのアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になるタイミングから前記駆動信号の１周期より短い期間を遅延させたタイミングで、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の前記所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にする
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８】
前記所定の期間は、前記駆動信号の１周期に基づいて定められている
ことを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の給電システム。
【請求項９】
前記共振制御部は、
前記受電電力と、当該受電電力が供給される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、
前記共振判定部によって、前記共振回路を非共振状態にすると判定された場合に、前記第１のスイッチング素子を非導通状態に制御する制御信号を生成する信号生成部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の給電システム。
【請求項１０】
前記共振制御部は、前記共振回路を非共振状態にする場合に、推定される前記次回の通電期間の全期間を含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の給電システム。
【請求項１１】
給電コイルと、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、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、を備える給電装置から電磁誘導によって電力を給電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第１のスイッチング素子とを有する共振回路と、
前記給電コイルから前記受電コイルが受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷に当該直流電力を供給する整流ダイオードと、
前記受電電力と、当該受電電力が供給される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、前記共振回路を非共振状態にする場合に、前記整流ダイオードに電流が流れる通電期間であって、前記共振回路の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする共振制御部と、
を備えることを特徴とする受電装置。
【請求項１２】
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と、前記給電コイルから前記受電コイルが受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷に当該直流電力を供給する整流ダイオードと、を備える受電装置と、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、前記受電電力と、当該受電電力が供給される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、前記共振回路を非共振状態にする場合に、前記整流ダイオードに電流が流れる通電期間であって、前記共振回路の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態に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、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普及して来ている。このような給電システムでは、給電コイルに、例えば、金属異物が置かれた場合の発熱が問題になることがあり、受電装置に給電可能な状態であるか否かを判定する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【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】
上述した特許文献１に記載の技術では、受電装置が、受電コイルと共振する共振コンデンサの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を備えている。上述した特許文献１に記載の技術では、共振制御トランジスタによる受電コイルの共振状態と非共振状態との周期的な切り替わりを、給電コイルの周期的な電圧波形の変動として検出することにより、受電装置に給電可能な状態であるか否かを判定している。
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、例えば、給電コイルの駆動の１周期の間に、受電装置において、共振状態と非共振状態との切り替わりが、毎周期ごとに発生した場合などに、給電コイルの電圧波形の変動を検出できないことがある。このように、従来の給電システムでは、受電装置に給電可能な状態で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、受電装置に給電可能な状態で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、受電コイルを有す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、前記給電コイルから前記受電コイルが受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷に当該直流電力を供給する整流ダイオードと、前記受電電力と、当該受電電力が供給される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、前記共振回路を非共振状態にする場合に、前記整流ダイオードに電流が流れる通電期間であって、前記共振回路の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする共振制御部と、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、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、前記受電コイルの電圧が所定の電圧値以下になるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にす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、前記共振制御部は、前記整流ダイオードに向って流れる前記受電コイルの電流が所定の電流値以下になる期間に同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態に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、前記共振制御部は、前記整流ダイオードに向って流れる前記受電コイルの電流が最小値になるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の前記所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にす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、前記共振制御部は、前記整流ダイオードのアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態に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、前記共振制御部は、前記整流ダイオードのアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になるタイミングに同期させて、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にす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、前記共振制御部は、前記整流ダイオードのアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になるタイミングから前記駆動信号の１周期より短い期間を遅延させたタイミングで、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にし、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にした後の前記所定の期間経過後に、前記第１のスイッチング素子を導通状態にすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記所定の期間は、前記駆動信号の１周期に基づいて定められていることを特徴とする。
【００１４】
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、当該受電電力が供給される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、前記共振判定部によって、前記共振回路を非共振状態にすると判定された場合に、前記第１のスイッチング素子を非導通状態に制御する制御信号を生成する信号生成部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
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、前記共振回路を非共振状態にする場合に、推定される前記次回の通電期間の全期間を含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、給電コイルと、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、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、を備える給電装置から電磁誘導によって電力を給電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第１のスイッチング素子とを有する共振回路と、前記給電コイルから前記受電コイルが受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷に当該直流電力を供給する整流ダイオードと、前記受電電力と、当該受電電力が供給される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、前記共振回路を非共振状態にする場合に、前記整流ダイオードに電流が流れる通電期間であって、前記共振回路の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態にする共振制御部と、を備えることを特徴とする受電装置である。
【００１７】
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と、前記給電コイルから前記受電コイルが受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷に当該直流電力を供給する整流ダイオードと、を備える受電装置と、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、前記受電電力と、当該受電電力が供給される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、前記共振回路を非共振状態にする場合に、前記整流ダイオードに電流が流れる通電期間であって、前記共振回路の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、前記第１のスイッチング素子を非導通状態に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、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】
【００１８】
本発明によれば、受電装置に給電可能な状態で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】
【００１９】
【図１】第１の実施形態による給電システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態による受電装置の共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態による受電装置の共振制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】第１の実施形態による給電装置の駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態によ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】第２の実施形態による給電システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図７】第２の実施形態による受電装置の共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態による受電装置の共振制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】第３の実施形態による給電システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１０】第３の実施形態による受電装置の共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態による受電装置の共振制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】第４の実施形態による給電システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１３】第４の実施形態による受電装置の共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第４の実施形態による受電装置の共振制御処理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】
【００２０】
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。
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る第１の実施形態による給電システム１００の一例を示す機能ブロック図である。
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。
【００２１】
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。
【００２２】
＜給電装置１の構成＞
給電装置１は、給電コイル１１と、共振コンデンサ１２と、駆動トランジスタ１３と、駆動信号生成部１４と、波高値変動検出部１５と、駆動制御部１６とを備えている。
【００２３】
給電コイル１１は、電源ＶＣＣ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、受電装置２に給電する際に、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
具体的に、駆動トランジスタ１３は、ソース端子が電源ＧＮＤに接続され、ゲート端子が駆動信号生成部１４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、駆動信号生成部１４が生成する駆動信号ＤＲＶ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。このように、駆動トランジスタ１３は、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。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えされる。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。
【００２７】
駆動信号生成部１４は、駆動トランジスタ１３のオン状態とオフ状態とを変更して、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のオン状態とオフ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。また、駆動信号生成部１４は、駆動制御部１６から出力される制御信号に基づいて、駆動信号ＤＲＶを出力、又は駆動信号ＤＲＶの出力を停止する。
【００２８】
波高値変動検出部１５（変動検出部の一例）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、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１５は、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。波高値変動検出部１５は、検出したピーク電圧の変動の検出結果を駆動制御部１６に出力する。
波高値変動検出部１５は、例えば、サンプルホールド回路を利用して、給電コイル１１に励起されるピーク電圧を保持し、ピーク電圧の変動を検出する。
【００２９】
駆動制御部１６は、駆動信号生成部１４に駆動信号ＤＲＶを駆動トランジスタ１３に供給するとともに、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に給電可能な状態であるか否かを判定する。駆動制御部１６は、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１６は、波高値変動検出部１５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。
【００３０】
駆動制御部１６は、例えば、受電装置２に給電可能な状態であると判定した場合に、駆動信号生成部１４に駆動信号ＤＲＶの供給を継続させて、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１６は、例えば、受電装置２に給電可能な状態でないと判定した場合に、駆動信号生成部１４に駆動信号ＤＲＶの供給を停止させて、間欠的に（断続的に）して給電コイル１１を駆動する間欠駆動を行う。なお、受電装置２に給電可能な状態でない（給電不可能な状態）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のことである。
【００３１】
具体的に、駆動制御部１６は、例えば、予め定められた検出期間（第１の期間）に、駆動信号生成部１４に駆動信号ＤＲＶを駆動トランジスタ１３に供給させ、波高値変動検出部１５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１６は、この検出期間において受電装置２に給電可能な状態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、駆動信号生成部１４に駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を継続させ、給電コイル１１を連続的に駆動する。駆動制御部１６は、検出期間において受電装置２に給電可能な状態でないと判定した場合に、検出期間後の給電期間に、駆動信号生成部１４に駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を停止させて、給電コイル１１を間欠的に駆動する。
【００３２】
＜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。
【００３３】
受電コイル２１は、第１端子がノードＮ２に接続され、第２端子が電源ＧＮＤ１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。
【００３４】
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Ｎ２とノードＮ３との間に接続されている。
【００３５】
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。
【００３６】
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、ソース端子が電源ＧＮＤ１に接続され、ドレイン端子がノードＮ３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。
【００３７】
整流ダイオード２４は、アノード端子が受電コイル２１の一端であるノードＮ２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Ｎ４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。
【００３８】
負荷２６は、例えば、電子機器３が備える各種回路、駆動部、蓄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。
【００３９】
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Ｎ４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Ｎ４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Ｎ４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。
【００４０】
共振制御部３０は、例えば、供給線の電圧（ノードＮ４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Ｎ４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。
【００４１】
また、共振制御部３０は、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。共振制御部３０は、例えば、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２）が所定の電圧値以下（例えば、０Ｖ以下）になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
【００４２】
ここで、所定の期間は、例えば、駆動信号ＤＲＶの１周期（受電コイル２１の電圧の１周期に対応）に基づいて定められている。所定の期間は、例えば、駆動信号ＤＲＶの１周期分の期間、駆動信号ＤＲＶの１周期に所定の割合を乗算した期間、駆動信号ＤＲＶの１周期にバラツキ分を考慮して、所定の値を加算、又は減算した期間などである。なお、共振制御部３０は、共振回路２０を非共振状態にする場合に、推定される次回の通電期間の全期間を含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にするようにしてもよい。また、以下の説明において、駆動信号ＤＲＶの周期のことを駆動周期ということがある。
また、共振制御部３０は、抵抗（３１、３２）と、コンパレータ（３３、３６）、同期回路３５と、基準電源（３４、３７）とを備えている。
【００４３】
抵抗３１は、第１端子がノードＮ４に接続され、第２端子がノードＮ５に接続されている。また、抵抗３２は、第１端子がノードＮ５に接続され、第２端子が電源ＧＮＤ１に接続されている。抵抗３１と抵抗３２とは、ノードＮ４と電源ＧＮＤ１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Ｎ４の電圧を抵抗分圧して降圧した電圧をノードＮ５に出力する。
【００４４】
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Ｎ５に接続されている。コンパレータ３３は、ノードＮ５の電圧と、基準電源３４の出力電圧とを比較し、ノードＮ５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Ｎ６に出力する。また、コンパレータ３３は、ノードＮ５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Ｎ６に出力する。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。
【００４５】
コンパレータ３６は、＋入力端子がノードＮ２に接続され、−入力端子が基準電源３７に接続されている。コンパレータ３６は、ノードＮ２の電圧（受電コイル２１の電圧）と、基準電源３７の出力電圧（所定の電圧）とを比較し、ノードＮ２の電圧が、基準電源３７の出力電圧以下（例えば、所定の電圧値（電圧Ｖ０）以下）である場合に、Ｌ状態をノードＮ７に出力する。また、コンパレータ３６は、ノードＮ２の電圧が、基準電源３７の出力電圧より大きい場合に、Ｈ状態をノードＮ７に出力する。ここで、ノードＮ２の電圧（受電コイル２１の電圧）は、電源ＧＮＤ１に対して、正の電圧と、負の電圧との両方の値を取り、基準電源３７の出力電圧は、例えば、０Ｖである。
【００４６】
同期回路３５（信号生成部の一例）は、コンパレータ３３によって、共振回路２０を非共振状態にする（共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする）と判定された場合に、共振制御トランジスタ２３をオフ状態に制御する制御信号を生成する。同期回路３５は、コンパレータ３３の出力信号（ノードＮ６の信号）と、コンパレータ３６の出力信号（ノードＮ７の信号）とに基づいて、制御信号を生成し、共振制御トランジスタ２３のゲート端子に出力する。同期回路３５は、例えば、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２）が所定の電圧値以下（例えば、０Ｖ以下）になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
【００４７】
具体的に、同期回路３５は、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、コンパレータ３６の出力（ノードＮ７の電圧）の立下りに同期させて、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。そして、同期回路３５は、所定の期間（例えば、駆動信号ＤＲＶの１周期）経過後に、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＨ状態である場合に、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。
【００４８】
次に、図面を参照して、本実施形態による給電システム１００の動作について説明する。
図２は、本実施形態による受電装置２の共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００４９】
図２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Ｎ４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Ｓ１０１）。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Ｎ４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Ｎ５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Ｎ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上であるか否かを判定する。
共振制御部３０は、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０２に進める。また、共振制御部３０は、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０４に進める。
【００５０】
ステップＳ１０２において、共振制御部３０は、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）が電圧Ｖ０以下（所定の電圧値以下）になるタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。すなわち、同期回路３５は、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、コンパレータ３６の出力（ノードＮ７の電圧）の立下りに同期させて、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。
【００５１】
次に、共振制御部３０の同期回路３５は、駆動周期の１周期分経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。駆動周期は、予め定められているため、同期回路３５は、例えば、ワンショットマルチバイブレータ回路やタイマー回路などを利用して、駆動周期の１周期分経過したか否かを判定する。同期回路３５は、駆動周期の１周期分経過していない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０３に戻し、駆動周期の１周期分経過するまで、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。
【００５２】
また、同期回路３５は、駆動周期の１周期分経過した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０１に戻し、ステップＳ１０１において、同期回路３５は、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１未満である場合に、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（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の処理後に、同期回路３５は、処理をステップＳ１０１に戻す。
【００５３】
このように、本実施形態では、同期回路３５は、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）が所定の電圧値以下（電圧Ｖ０以下）になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（駆動周期の１周期分経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。なお、このことは、共振制御部３０が、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にすることに対応する。
【００５４】
次に、図３を参照して、本実施形態による受電装置２の共振制御処理の具体例について説明する。
図３は、本実施形態による受電装置２の共振制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【００５５】
この図において、波形Ｗ１〜波形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）受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）、（ｃ）受電コイル２１の電流、（ｄ）整流ダイオード２４の電流、（ｅ）出力電圧（負荷供給電圧）、（ｆ）ノードＮ６の電圧（コンパレータ３３の出力電圧）、（ｇ）ノードＮ７の電圧（コンパレータ３６の出力電圧）、及び（ｈ）共振制御トランジスタ２３のゲート電圧の波形をそれぞれ示している。ここで、（ｃ）受電コイル２１の電流は、整流ダイオード２４に向って流れる受電コイル２１の電流である。また、各波形の縦軸は、（ａ）、（ｂ）、及び（ｅ）が電圧を示し、（ｃ）及び（ｄ）が電流を示し、（ｆ）〜（ｈ）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、この図において、破線の波形Ｗｅｓは、推定される共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間ＴＲ０の整流ダイオード２４の電流波形を示している。また、期間ＤＴ０は、上述した駆動周期を示している。
【００５６】
この図において、基準電源３７の出力電圧（電圧Ｖ０）は、０Ｖであり、コンパレータ３６は、受電コイル２１の電圧（波形Ｗ２参照）が、電圧Ｖ０（＝０Ｖ）より大きくなると、Ｈ状態をノードＮ７に出力し、受電コイル２１の電圧が、電圧Ｖ０（＝０Ｖ）以下になると、Ｌ状態をノードＮ７に出力する（波形Ｗ７参照）。
また、時刻Ｔ１において、コンパレータ３３は、ノードＮ４の電圧（波形Ｗ５参照）が、電圧Ｖ１以上になると、ノードＮ６にＬ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ６参照）。
【００５７】
次に、時刻Ｔ２において、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）が、０Ｖ以下になると（波形Ｗ２参照）、コンパレータ３６は、ノードＮ７にＬ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３６は、ノードＮ７の電圧をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ７参照）。同期回路３５は、ノードＮ７のＨ状態からＬ状態への立下りタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＬ状態にする（波形Ｗ８参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオフ状態になり、共振回路２０が非共振状態になる。
【００５８】
一方で、時刻Ｔ３において、コンパレータ３３は、ノードＮ４の電圧（波形Ｗ５参照）が、電圧Ｖ１未満になると、ノードＮ６にＨ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧をＬ状態からＨ状態に遷移させる（波形Ｗ６参照）。
また、同期回路３５は、駆動周期ＤＴ０に基づく期間ＴＲ０の経過を待って、時刻Ｔ６において、ノードＮ６の電圧がＨ状態である場合に、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＨ状態にする（波形Ｗ８参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオン状態になり、共振回路２０が再び共振状態になる。
【００５９】
なお、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５の期間は、波形Ｗｅｓが示すように、推定される共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間ＴＲ０であり、推定される次回の通電期間ＴＲ０は、共振制御トランジスタ２３がオフ状態にされる時刻Ｔ２から時刻Ｔ６の期間に含まれる。すなわち、共振制御部３０は、共振回路２０を非共振状態にする場合に、推定される次回の通電期間ＴＲ０の全期間を含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。
【００６０】
その結果、整流ダイオード２４の電流には、波形Ｗｅｓの部分が発生せずに、受電コイル２１の電流が低下する。この電流の低下が受電コイル２１から給電コイル１１に伝達されて、給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）には、ピーク電圧値が電圧差ΔＶ低下した波形の変動が発生する。
【００６１】
次に、図４及び図５を参照して、本実施形態による給電装置１の駆動制御処理について説明する。
図４は、本実施形態による給電装置１の駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。
図４において、給電装置１は、まず、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを供給させる（ステップＳ２０１）。具体的には、給電装置１の駆動制御部１６は、駆動信号生成部１４に駆動信号ＤＲＶを、駆動トランジスタ１３のゲート端子に供給させる。これにより、給電装置１が、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。
【００６２】
次に、駆動制御部１６は、給電コイル１１の電圧のピーク電圧の変動の検出結果を取得する（ステップＳ２０２）。すなわち、波高値変動検出部１５が、ピーク電圧の変動を検出し、駆動制御部１６は、波高値変動検出部１５が検出したピーク電圧の変動の検出結果を取得する。
【００６３】
次に、駆動制御部１６は、ピーク電圧の変動があるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。駆動制御部１６は、ピーク電圧の変動がある場合（ステップＳ２０３：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Ｓ２０４）。すなわち、駆動制御部１６は、駆動信号生成部１４に駆動信号ＤＲＶの出力を継続させる。ステップＳ２０４の処理後に、給電期間を経過した後に、駆動制御部１６は、処理をステップＳ２０１に戻す。これにより、給電装置１は、給電コイル１１を連続駆動する。
【００６４】
また、駆動制御部１６は、ピーク電圧の変動がない場合（ステップＳ２０３：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Ｓ２０５）。すなわち、駆動制御部１６は、駆動信号生成部１４に駆動信号ＤＲＶの出力を停止させる。ステップＳ２０５の処理後に、給電期間を経過した後に、駆動制御部１６は、処理をステップＳ２０１に戻す。これにより、給電装置１は、給電コイル１１を間欠駆動する。
【００６５】
図５は、本実施形態による給電装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。
図５において、波形Ｗ９及び波形Ｗ１０は、上から順に、（ａ）受電装置２が無い場合の給電コイル１１の電圧、及び（ｂ）受電装置２が有る場合の給電コイル１１の電圧の波形をそれぞれ示している。ここで、各波形の縦軸は、電圧を示し、横軸は、時間を示している。
【００６６】
また、この図において、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８（及び時刻Ｔ９から時刻Ｔ１０）の期間ＴＲ２は、検出期間（第１の期間）を示し、時刻Ｔ８から時刻Ｔ９の期間ＴＲ３は、給電期間（第２の期間）を示している。
【００６７】
図５（ａ）の波形Ｗ９に示すように、給電装置１の駆動制御部１６は、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８の検出期間（期間ＴＲ２）として、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを供給させて、給電コイル１１を駆動する。ここでは、受電装置２が無い場合であるため、駆動制御部１６は、検出期間（期間ＴＲ２）において、給電コイル１１の電圧における周期的なピーク電圧の変動が検出されない。そのため、駆動制御部１６は、時刻Ｔ８から時刻Ｔ９の期間ＴＲ３、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を停止させて、間欠駆動させる。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、電源ＶＣＣの電圧Ｖｃｃになる。
【００６８】
これに対して、図５（ｂ）に示す例では、受電装置２が有る場合であるため、波形Ｗ１０に示すように、駆動制御部１６は、検出期間（期間ＴＲ２）において、給電コイル１１の電圧における周期的なピーク電圧の変動を検出する。そのため、駆動制御部１６は、時刻Ｔ８から時刻Ｔ９の期間ＴＲ３（給電期間）において、波形Ｗ１０に示すように、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を継続させて、連続駆動させる。
【００６９】
なお、本実施形態による給電システム１００では、受電装置２が、上述した図２に示すように、ピーク電圧の変動を確実に発生させるタイミングで、共振回路２０を非共振状態にするようにしているため、給電装置１は、正確に給電コイル１１の電圧における周期的なピーク電圧の変動を検出することができる。
【００７０】
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を有する受電装置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、整流ダイオード２４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。整流ダイオード２４は、給電コイル１１から受電コイル２１が受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷２６に当該直流電力を供給する。共振制御部３０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、共振制御トランジスタ２３を制御し、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間（例えば、期間ＴＲ０）を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態（非導通状態）にする。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１６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（導通状態）とオフ状態（非導通状態）とが周期的に変更される。駆動制御部１６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（例えば、ピーク電圧の変動）に基づいて、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に駆動信号を継続して供給するか否かの制御を行う。
【００７１】
これにより、本実施形態による給電システム１００は、共振制御部３０が、共振回路２０を非共振状態にする場合に、推定される次回の整流ダイオード２４の通電期間（例えば、期間ＴＲ０）を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。このことにより、本実施形態による給電システム１００は、上述した図３に示すように、給電装置１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の変動量（例えば、ピーク電圧の電圧差ΔＶ）を大きくすることができる。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の駆動の１周期の間に、受電装置２において、共振状態と非共振状態との切り替わりが、毎周期ごとに発生した場合などであっても、受電装置２に給電可能な状態であるか否かを正確に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、給電装置１において、受電装置２に給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【００７２】
また、本実施形態による給電システム１００は、受電装置２に給電可能な状態であるか否かの誤判定が低減されるため、例えば、受電装置２に給電可能な状態である場合に駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶを継続して供給し、受電装置２に給電可能な状態でない場合に、駆動信号ＤＲＶを停止することができる。例えば、給電コイル１１の上に金属異物が置かれた場合に、本実施形態における給電システム１００は、駆動トランジスタ１３に駆動信号ＤＲＶの供給を適切に停止できるので、金属異物による発熱を抑制することができる。また、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。
【００７３】
また、本実施形態では、共振制御部３０は、受電コイル２１の電圧が所定の電圧値以下（例えば、電圧Ｖ０＝０Ｖ）になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（例えば、期間ＴＲ１経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
これにより、本実施形態による給電システム１００は、受電コイル２１の電圧が所定の電圧値以下になるタイミングを検出する簡易な手段により、受電装置２に給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、共振制御部３０は、共振回路２０を非共振状態にする場合に、推定される次回の通電期間（例えば、期間ＴＲ０）の全期間を含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。
これにより、本実施形態による給電システム１００は、共振回路２０を非共振状態にすることにより、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間（例えば、期間ＴＲ０）を確実になくすことができる。そのため、本実施形態による給電システム１００は、給電コイル１１の電圧の周期的な波形の変動（例えば、ピーク電圧の電圧差ΔＶ）をより大きくすることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、上述した共振制御トランジスタ２３のオフ状態を維持する所定の期間は、駆動信号ＤＲＶの１周期に基づいて定められている。所定の期間は、例えば、駆動信号ＤＲＶの１周期分の期間、駆動信号ＤＲＶの１周期に所定の割合を乗算した期間、駆動信号ＤＲＶの１周期にバラツキ分を考慮して、所定の値を加算、又は減算した期間などである。
これにより、本実施形態による給電システム１００は、所定の期間を駆動信号ＤＲＶの１周期に基づいて設定されるため、次回の整流ダイオード２４の通電期間をより確実、且つ適切になくすことができる。よって、本実施形態による給電システム１００は、給電コイル１１の電圧の周期的な波形の変動（例えば、ピーク電圧の電圧差ΔＶ）をより大きくすることができる。
【００７６】
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、同期回路３５（信号生成部）とを備える。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を判定する。そして、同期回路３５は、コンパレータ３３によって、共振回路２０を非共振状態にすると判定された場合に、共振制御トランジスタ２３をオフ状態に制御する制御信号を生成する。
これにより、本実施形態による給電システム１００は、簡易な構成により、共振制御トランジスタ２３を制御する制御信号を適切に生成することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、駆動制御部１６は、予め定められた検出期間ＴＲ２（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１５に対してピーク電圧の変動を検出させる。駆動制御部１６は、検出期間ＴＲ２において受電装置２に給電可能な状態であると判定した場合に、検出期間ＴＲ２後の予め定められた給電期間ＴＲ３（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１６は、検出期間ＴＲ２において受電装置２に給電可能な状態でないと判定した場合に、給電期間ＴＲ３（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。
これにより、本実施形態における給電システム１００は、例えば、給電コイル１１の上に金属異物が置かれた場合に、給電コイル１１を間欠的に駆動するため、金属異物による発熱を適切に抑制することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、共振制御部３０は、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Ｎ４の電圧）が所定の閾値未満（電圧Ｖ１未満）である場合に、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。また、共振制御部３０は、供給線の電圧（ノードＮ４の電圧）が所定の閾値以上（電圧Ｖ１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。
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。
【００７９】
また、本実施形態による受電装置２は、給電コイル１１と、駆動トランジスタ１３と、駆動制御部１６と、を備える給電装置１から電磁誘導によって電力を給電される受電装置２であって、共振回路２０と、整流ダイオード２４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とを有する。整流ダイオード２４は、給電コイル１１から受電コイル２１が受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷２６に当該直流電力を供給する。共振制御部３０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、共振制御トランジスタ２３を制御し、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。
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に給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【００８０】
また、本実施形態による給電方法は、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。ここで、給電システム１００は、受電コイル２１と、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、共振状態と非共振状態とを切り替える共振制御トランジスタ２３とを有する共振回路２０と、給電コイル１１から受電コイル２１が受電した受電電力を直流電力に整流し、負荷２６に当該直流電力を供給する整流ダイオード２４と、を備える受電装置２と、給電コイル１１を有する給電装置１と、を備えている。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、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。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（例えば、ピーク電圧の変動）に基づいて、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に給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【００８１】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照して、本発明に係る第２の実施形態による給電システム１００ａについて説明する。
図６は、第２の実施形態による給電システム１００ａの一例を示す機能ブロック図である。
【００８２】
図６に示すように、給電システム１００ａは、給電装置１と、受電装置２ａを有する電子機器３ａとを備えている。
なお、この図において、図１と同一の構成には、同一の符号を付与し、その説明を省略する。
本実施形態では、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする一例として、受電コイル２１の電流が所定の電流値以下になる期間に同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする変形例について説明する。
【００８３】
受電装置２ａ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３０ａとを備えている。
【００８４】
共振制御部３０ａ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。また、共振制御部３０ａは、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。共振制御部３０ａは、例えば、共振回路２０を非共振状態にする場合に、受電コイル２１の電流が所定の電流値以下（例えば、０Ａ以下）になる期間に同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。ここで、受電コイル２１の電流とは、整流ダイオード２４に向って流れる受電コイル２１の電流のことである。
【００８５】
具体的に、共振制御部３０ａは、受電コイル２１の電流が所定の電流値以下（例えば、０Ａ以下）になる期間の一例として、受電コイル２１の電流が最小値になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。すなわち、受電コイル２１の電流が最小値になるタイミングは、受電コイル２１の電流が所定の電流値以下（例えば、０Ａ以下）になる期間に含まれている。なお、ここでの所定の期間は、上述した第１の実施形態と同様である。
【００８６】
ところで、受電コイル２１の電流は、受電コイル２１の両端の電圧が等しい（受電コイル２１の電圧が０Ｖ）場合に、ピーク値（最大値又は最小値）になる。ここで、受電コイル２１の電流が最小値になるタイミングは、ノードＮ２の電圧が下降して、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなったタイミングに対応する。そこで、共振制御部３０ａは、ノードＮ２の電圧が下降して、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなったタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。
また、共振制御部３０ａは、抵抗（３１、３２）と、コンパレータ（３３、３６ａ）、同期回路３５と、基準電源３４とを備えている。
【００８７】
コンパレータ３６ａは、＋入力端子及び−入力端子との両方が、受電コイル２１の両端に接続されている。すなわち、コンパレータ３６ａは、＋入力端子がノードＮ２に接続され、−入力端子が電源ＧＮＤ１に接続されている。コンパレータ３６ａは、受電コイル２１の両端の電圧を比較し、整流ダイオード２４側の電圧（ノードＮ２の電圧）が、電源ＧＮＤ１側の電圧以下である場合に、Ｌ状態をノードＮ７に出力する。また、コンパレータ３６ａは、整流ダイオード２４側の電圧（ノードＮ２の電圧）が、電源ＧＮＤ１側の電圧より大きい場合に、Ｈ状態をノードＮ７に出力する。
【００８８】
本実施形態の同期回路３５（信号生成部の一例）は、コンパレータ３３の出力信号（ノードＮ６の信号）と、コンパレータ３６ａの出力信号（ノードＮ７の信号）とに基づいて、制御信号を生成し、共振制御トランジスタ２３のゲート端子に出力する。同期回路３５は、例えば、受電コイル２１の電流が最小値になるタイミング（ノードＮ２の電圧が下降して、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなったタイミング）に同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。そして、同期回路３５は、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
【００８９】
具体的に、同期回路３５は、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、コンパレータ３６ａの出力（ノードＮ７の電圧）の立下りに同期させて、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。そして、同期回路３５は、所定の期間（例えば、駆動信号ＤＲＶの１周期）経過後に、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＨ状態である場合に、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。
【００９０】
次に、図面を参照して、本実施形態による給電システム１００ａの動作について説明する。
図７は、本実施形態による受電装置２ａの共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００９１】
図７において、給電装置１の給電コイル１１から受電装置２ａ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２ａ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Ｎ４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Ｓ３０１）。具体的には、共振制御部３０ａが、抵抗３１及び抵抗３２によりノードＮ４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Ｎ５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Ｎ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上であるか否かを判定する。
共振制御部３０ａは、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３０２に進める。また、共振制御部３０ａは、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）に、処理をステップＳ３０４に進める。
【００９２】
ステップＳ３０２において、共振制御部３０ａは、受電コイル２１の電流が最小値になるタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。ここで、共振制御部３０ａは、例えば、ノードＮ２の電圧が下降して、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなったタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。すなわち、同期回路３５は、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、コンパレータ３６ａの出力（ノードＮ７の電圧）の立下りに同期させて、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。
【００９３】
続く、ステップＳ３０３及びステップＳ３０４の処理は、上述した図２に示すステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００９４】
このように、本実施形態では、同期回路３５は、受電コイル２１の電流が所定の電流値以下になる期間（例えば、０Ａ以下になる期間）に同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（駆動周期の１周期分経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。なお、このことは、共振制御部３０ａが、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にすることに対応する。
【００９５】
次に、図８を参照して、本実施形態による受電装置２ａの共振制御処理の具体例について説明する。
図８は、本実施形態による受電装置２ａの共振制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【００９６】
この図において、波形Ｗ１１〜波形Ｗ１８は、上から順に、（ａ）給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）、（ｂ）受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）、（ｃ）受電コイル２１の電流、（ｄ）整流ダイオード２４の電流、（ｅ）出力電圧（負荷供給電圧）、（ｆ）ノードＮ６の電圧（コンパレータ３３の出力電圧）、（ｇ）ノードＮ７の電圧（コンパレータ３６ａの出力電圧）、及び（ｈ）共振制御トランジスタ２３のゲート電圧の波形をそれぞれ示している。ここで、（ｃ）受電コイル２１の電流は、整流ダイオード２４に向って流れる受電コイル２１の電流である。また、各波形の縦軸は、（ａ）、（ｂ）、及び（ｅ）が電圧を示し、（ｃ）及び（ｄ）が電流を示し、（ｆ）〜（ｈ）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、この図において、破線の波形Ｗｅｓ及び期間ＤＴ０は、上述した図３と同様である。
【００９７】
また、コンパレータ３６ａは、受電コイル２１の両端の電圧を比較することにより、受電コイル２１の電流（波形Ｗ１３参照）が、最大値になると、ノードＮ７をＬ状態からＨ状態に遷移させ、受電コイル２１の電流が、最小値になると、ノードＮ７をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ１７参照）。
また、時刻Ｔ１１において、コンパレータ３３は、ノードＮ４の電圧（波形Ｗ１５参照）が、電圧Ｖ１以上になると、ノードＮ６にＬ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ１６参照）。
【００９８】
次に、時刻Ｔ１２において、受電コイル２１の整流ダイオード２４側の電圧（ノードＮ２の電圧）が下降して、電源ＧＮＤ１と等しくなると（波形Ｗ１２参照）、コンパレータ３６ａは、ノードＮ７にＬ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３６ａは、ノードＮ７の電圧をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ１７参照）。同期回路３５は、ノードＮ７のＨ状態からＬ状態への立下りタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＬ状態にする（波形Ｗ１８参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオフ状態になり、共振回路２０が非共振状態になる。
【００９９】
一方で、時刻Ｔ１３において、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧（波形Ｗ１５参照）が、電圧Ｖ１未満になると、ノードＮ６にＨ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧をＬ状態からＨ状態に遷移させる（波形Ｗ１６参照）。
また、同期回路３５は、駆動周期ＤＴ０に基づく期間ＴＲ０の経過を待って、時刻Ｔ１６において、ノードＮ６の電圧がＨ状態である場合に、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＨ状態にする（波形Ｗ１８参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオン状態になり、共振回路２０が再び共振状態になる。
【０１００】
なお、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１６における動作は、上述した図３に示す時刻Ｔ４から時刻Ｔ６における動作と同様であるため、ここではその説明を省略する。
波形Ｗ１４に示すように、本実施形態による受電装置２ａの共振制御処理では、整流ダイオード２４の電流には、波形Ｗｅｓの部分が発生せずに、受電コイル２１の電流が低下する。この電流の低下が受電コイル２１から給電コイル１１に伝達されて、給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）には、ピーク電圧値が電圧差ΔＶ低下した波形の変動が発生する。
【０１０１】
なお、上述した例では、共振制御部３０ａが、所定の電流値以下になる期間の一例として、受電コイル２１の電流が最小値になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする例を説明したが、受電コイル２１の電流が、例えば、負の値になる期間に同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にしてもよい。
また、本実施形態による給電装置１の駆動制御処理は、上述した図４及び図５に示す第１の実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態による給電システム１００ａは、給電装置１と、受電装置２ａとを備える。受電装置２ａは、共振回路２０と、整流ダイオード２４と、共振制御部３０ａとを備えている。共振制御部３０ａは、整流ダイオード２４に向って流れる受電コイル２１の電流が所定の電流値以下（例えば、０Ａ以下）になる期間に同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（例えば、期間ＴＲ１経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
これにより、本実施形態による給電システム１００ａは、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏し、受電装置２ａに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。また、本実施形態による給電システム１００ａは、受電コイル２１の電流が所定の電流値以下（例えば、０Ａ以下）になる期間を検出する簡易な手段により、受電装置２ａに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、共振制御部３０ａは、整流ダイオード２４に向って流れる受電コイル２１の電流が最小値になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（例えば、期間ＴＲ１経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
これにより、本実施形態による給電システム１００ａは、受電コイル２１の電流の最小値は、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）が下降して、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなったタイミングに対応するため、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなるタイミングを検出する簡易な手段により、受電装置２ａに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１０４】
［第３の実施形態］
次に、図面を参照して、本発明に係る第３の実施形態による給電システム１００ｂについて説明する。
図９は、第３の実施形態による給電システム１００ｂの一例を示す機能ブロック図である。
【０１０５】
図９に示すように、給電システム１００ｂは、給電装置１と、受電装置２ｂを有する電子機器３ｂとを備えている。
なお、この図において、図１と同一の構成には、同一の符号を付与し、その説明を省略する。
本実施形態では、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする一例として、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする変形例について説明する。
【０１０６】
受電装置２ｂ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３０ｂとを備えている。
【０１０７】
共振制御部３０ｂ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。また、共振制御部３０ｂは、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。共振制御部３０ｂは、例えば、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。
【０１０８】
具体的に、共振制御部３０ｂは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングの一例として、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。なお、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングには、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になる（際に等しくなる）タイミングと、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になる（際に等しくなる）タイミングとの２種類がある。すなわち、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になるタイミングは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに含まれる。
【０１０９】
なお、ここでの所定の期間は、上述した第１の実施形態と同様である。また、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になるタイミングとは、ノードＮ２の電圧が下降して、ノードＮ４の電圧と等しくなったタイミングのことである。そこで、共振制御部３０ｂは、ノードＮ２の電圧が下降して、ノードＮ４の電圧と等しくなったタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。
また、共振制御部３０ｂは、抵抗（３１、３２）と、コンパレータ（３３、３６ｂ）、同期回路３５と、基準電源３４とを備えている。
【０１１０】
コンパレータ３６ｂは、＋入力端子が整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）に接続され、−入力端子が整流ダイオード２４のカソード端子（ノードＮ４）に接続されている。コンパレータ３６ｂは、整流ダイオード２４の両端の電圧を比較し、アノード端子（ノードＮ２）の電圧が、カソード端子（ノードＮ４）の電圧以下である場合に、Ｌ状態をノードＮ７に出力する。また、コンパレータ３６ｂは、アノード端子（ノードＮ２）の電圧が、カソード端子（ノードＮ４）の電圧より大きい場合に、Ｈ状態をノードＮ７に出力する。
【０１１１】
本実施形態の同期回路３５（信号生成部の一例）は、コンパレータ３３の出力信号（ノードＮ６の信号）と、コンパレータ３６ｂの出力信号（ノードＮ７の信号）とに基づいて、制御信号を生成し、共振制御トランジスタ２３のゲート端子に出力する。同期回路３５は、例えば、整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）の電圧が下降して、カソード端子（ノードＮ４）の電圧と等しくなったタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。そして、同期回路３５は、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
【０１１２】
具体的に、同期回路３５は、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、コンパレータ３６ｂの出力（ノードＮ７の電圧）の立下りに同期させて、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。そして、同期回路３５は、所定の期間（例えば、駆動信号ＤＲＶの１周期）経過後に、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＨ状態である場合に、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。
【０１１３】
次に、図面を参照して、本実施形態による給電システム１００ｂの動作について説明する。
図１０は、本実施形態による受電装置２ｂの共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１４】
図１０において、給電装置１の給電コイル１１から受電装置２ｂ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２ｂ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Ｎ４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Ｓ４０１）。具体的には、共振制御部３０ｂが、抵抗３１及び抵抗３２によりノードＮ４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Ｎ５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Ｎ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上であるか否かを判定する。
共振制御部３０ｂは、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ４０２に進める。また、共振制御部３０ｂは、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）に、処理をステップＳ４０４に進める。
【０１１５】
ステップＳ４０２において、共振制御部３０ｂは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になるタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。ここで、共振制御部３０ｂは、例えば、整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）の電圧が下降して、カソード端子（ノードＮ４）の電圧と等しくなったタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。すなわち、同期回路３５は、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、コンパレータ３６ｂの出力（ノードＮ７の電圧）の立下りに同期させて、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。
【０１１６】
続く、ステップＳ４０３及びステップＳ４０４の処理は、上述した図２に示すステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【０１１７】
このように、本実施形態では、同期回路３５は、整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）の電圧が下降して、カソード端子（ノードＮ４）の電圧と等しくなるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（駆動周期の１周期分経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。なお、このことは、共振制御部３０ｂが、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にすることに対応する。
【０１１８】
次に、図１１を参照して、本実施形態による受電装置２ｂの共振制御処理の具体例について説明する。
図１１は、本実施形態による受電装置２ｂの共振制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【０１１９】
この図において、波形Ｗ２１〜波形Ｗ２８は、上から順に、（ａ）給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）、（ｂ）受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）、（ｃ）受電コイル２１の電流、（ｄ）整流ダイオード２４の電流、（ｅ）出力電圧（負荷供給電圧）、（ｆ）ノードＮ６の電圧（コンパレータ３３の出力電圧）、（ｇ）ノードＮ７の電圧（コンパレータ３６ｂの出力電圧）、及び（ｈ）共振制御トランジスタ２３のゲート電圧の波形をそれぞれ示している。ここで、（ｃ）受電コイル２１の電流は、整流ダイオード２４に向って流れる受電コイル２１の電流である。また、各波形の縦軸は、（ａ）、（ｂ）、及び（ｅ）が電圧を示し、（ｃ）及び（ｄ）が電流を示し、（ｆ）〜（ｈ）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、この図において、破線の波形Ｗｅｓ及び期間ＤＴ０は、上述した図３と同様である。
【０１２０】
また、コンパレータ３６ｂは、整流ダイオード２４の両端の電圧を比較することにより、アノード端子（ノードＮ２）の電圧が、カソード端子（ノードＮ４）の電圧より大きくなった場合に、Ｈ状態をノードＮ７に出力し、アノード端子（ノードＮ２）の電圧が、カソード端子（ノードＮ４）の電圧以下である場合に、Ｌ状態をノードＮ７に出力する（波形Ｗ２７参照）。なお、ノードＮ７がＨ状態である期間は、整流ダイオード２４の通電期間を含む期間に対応する。
また、時刻Ｔ２１において、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧（波形Ｗ２５参照）が、電圧Ｖ１以上になると、ノードＮ６にＬ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ２６参照）。
【０１２１】
次に、時刻Ｔ２２において、整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）の電圧が下降して、カソード端子（ノードＮ４）の電圧と等しくなると、コンパレータ３６ｂは、ノードＮ７にＬ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３６ｂは、ノードＮ７の電圧をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ２７参照）。同期回路３５は、ノードＮ７のＨ状態からＬ状態への立下りタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＬ状態にする（波形Ｗ２８参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオフ状態になり、共振回路２０が非共振状態になる。
【０１２２】
一方で、時刻Ｔ２３において、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧（波形Ｗ２５参照）が、電圧Ｖ１未満になると、ノードＮ６にＨ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧をＬ状態からＨ状態に遷移させる（波形Ｗ２６参照）。
また、同期回路３５は、駆動周期ＤＴ０に基づく期間ＴＲ０の経過を待って、時刻Ｔ２６において、ノードＮ６の電圧がＨ状態である場合に、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＨ状態にする（波形Ｗ２８参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオン状態になり、共振回路２０が再び共振状態になる。
【０１２３】
なお、時刻Ｔ２４から時刻Ｔ２６における動作は、上述した図３に示す時刻Ｔ４から時刻Ｔ６における動作と同様であるため、ここではその説明を省略する。
波形Ｗ２４に示すように、本実施形態による受電装置２ｂの共振制御処理では、整流ダイオード２４の電流には、波形Ｗｅｓの部分が発生せずに、受電コイル２１の電流が低下する。この電流の低下が受電コイル２１から給電コイル１１に伝達されて、給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）には、ピーク電圧値が電圧差ΔＶ低下した波形の変動が発生する。
【０１２４】
また、本実施形態による給電装置１の駆動制御処理は、上述した図４及び図５に示す第１の実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【０１２５】
以上説明したように、本実施形態による給電システム１００ｂは、給電装置１と、受電装置２ｂとを備える。受電装置２ｂは、共振回路２０と、整流ダイオード２４と、共振制御部３０ｂとを備えている。共振制御部３０ｂは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（例えば、期間ＴＲ１経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
これにより、本実施形態による給電システム１００ｂは、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏し、受電装置２ｂに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。また、本実施形態による給電システム１００ｂは、整流ダイオード２４の両端の電圧を比較する簡易な手段により、受電装置２ｂに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１２６】
また、本実施形態では、共振制御部３０ｂは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以下になるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（例えば、期間ＴＲ１経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
これにより、本実施形態による給電システム１００ｂは、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）が下降して、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなるタイミングを検出する簡易な手段により、受電装置２ｂに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１２７】
［第４の実施形態］
次に、図面を参照して、本発明に係る第４の実施形態による給電システム１００ｃについて説明する。
図１２は、第４の実施形態による給電システム１００ｃの一例を示す機能ブロック図である。
【０１２８】
図１２に示すように、給電システム１００ｃは、給電装置１と、受電装置２ｃを有する電子機器３ｃとを備えている。
なお、この図において、図９と同一の構成には、同一の符号を付与し、その説明を省略する。
本実施形態では、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする一例として、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする別の変形例について説明する。本実施形態では、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングの一例として、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になるタイミングを用いる場合について説明する。
【０１２９】
受電装置２ｃ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３０ｃとを備えている。
【０１３０】
共振制御部３０ｃ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。また、共振制御部３０ｃは、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。共振制御部３０ｃは、例えば、共振回路２０を非共振状態にする場合に、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。
【０１３１】
具体的に、共振制御部３０ｃは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になるタイミングから駆動信号ＤＲＶの１周期より短い期間を遅延させたタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。なお、ここでの所定の期間は、上述した第１の実施形態と同様である。また、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になるタイミングとは、ノードＮ２の電圧が上昇して、ノードＮ４の電圧と等しくなったタイミングのことである。そこで、共振制御部３０ｃは、ノードＮ２の電圧が上昇して、ノードＮ４の電圧と等しくなったタイミング（ノードＮ４の電圧以上になるタイミング）に同期させて、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。ここでの「タイミングに同期させる」には、同期させるタイミングに対して、所定の遅延時間（駆動信号ＤＲＶの１周期より短い期間）遅延させることも含まれる。
また、共振制御部３０ｃは、抵抗（３１、３２）と、コンパレータ（３３、３６ｂ）、同期回路３５ａと、基準電源３４と、遅延回路３８とを備えている。
【０１３２】
遅延回路３８は、例えば、コンパレータ３６ｂの出力信号を駆動信号ＤＲＶの１周期より短い期間を遅延させた信号をノードＮ８に出力する。
【０１３３】
同期回路３５ａ（信号生成部の一例）は、コンパレータ３３の出力信号（ノードＮ６の信号）と、遅延回路３８の出力信号（ノードＮ８の信号）とに基づいて、制御信号を生成し、共振制御トランジスタ２３のゲート端子に出力する。同期回路３５ａは、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、遅延回路３８の出力（ノードＮ８の電圧）の立上りに同期させて、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。そして、同期回路３５ａは、所定の期間（例えば、駆動信号ＤＲＶの１周期）経過後に、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＨ状態である場合に、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。
【０１３４】
次に、図面を参照して、本実施形態による給電システム１００ｃの動作について説明する。
図１３は、本実施形態による受電装置２ｃの共振制御処理の一例を示すフローチャートである。
【０１３５】
図１３において、給電装置１の給電コイル１１から受電装置２ｃ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２ｃ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Ｎ４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Ｓ５０１）。具体的には、共振制御部３０ｃが、抵抗３１及び抵抗３２によりノードＮ４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Ｎ５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Ｎ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上であるか否かを判定する。
共振制御部３０ｃは、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ５０２に進める。また、共振制御部３０ｃは、ノードＮ４の電圧（出力電圧）が電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）に、処理をステップＳ５０４に進める。
【０１３６】
ステップＳ５０２において、共振制御部３０ｃは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になるタイミングから遅延時間ＤＬＹ１（所定の遅延時間）遅延させたタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。ここで、共振制御部３０ｃは、例えば、整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）の電圧が上昇して、アノード端子（ノードＮ４）の電圧と等しくなったタイミングから遅延時間ＤＬＹ１分を遅延させたタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にする。すなわち、同期回路３５ａは、コンパレータ３３の出力（ノードＮ６の電圧）がＬ状態になった場合に、遅延回路３８の出力（ノードＮ８の電圧）の立上りに同期させて、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。
【０１３７】
続く、ステップＳ５０３及びステップＳ５０４の処理は、上述した図２に示すステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【０１３８】
このように、本実施形態では、同期回路３５ａは、整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）の電圧が上昇して、アノード端子（ノードＮ４）の電圧と等しくなるタイミングから遅延時間ＤＬＹ１遅延させたタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（駆動周期の１周期分経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。なお、このことは、共振制御部３０ｃが、整流ダイオード２４に電流が流れる通電期間であって、共振回路２０の共振状態において推定される次回の通電期間を開始から含むように、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にすることに対応する。
【０１３９】
次に、図１４を参照して、本実施形態による受電装置２ｃの共振制御処理の具体例について説明する。
図１４は、本実施形態による受電装置２ｃの共振制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【０１４０】
この図において、波形Ｗ３１〜波形Ｗ３９は、上から順に、（ａ）給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）、（ｂ）受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）、（ｃ）受電コイル２１の電流、（ｄ）整流ダイオード２４の電流、（ｅ）出力電圧（負荷供給電圧）、（ｆ）ノードＮ６の電圧（コンパレータ３３の出力電圧）、（ｇ）ノードＮ７の電圧（コンパレータ３６ｂの出力電圧）、（ｈ）ノードＮ８の電圧（遅延回路３８の出力電圧）、及び（ｉ）共振制御トランジスタ２３のゲート電圧の波形をそれぞれ示している。ここで、（ｃ）受電コイル２１の電流は、整流ダイオード２４に向って流れる受電コイル２１の電流である。また、各波形の縦軸は、（ａ）、（ｂ）、及び（ｅ）が電圧を示し、（ｃ）及び（ｄ）が電流を示し、（ｆ）〜（ｉ）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、この図において、破線の波形Ｗｅｓ及び期間ＤＴ０は、上述した図３と同様である。また、遅延時間ＤＬＹ１は、遅延回路３８の出力遅延時間である。
【０１４１】
また、コンパレータ３６ｂは、整流ダイオード２４の両端の電圧を比較することにより、アノード端子（ノードＮ２）の電圧が、カソード端子（ノードＮ４）の電圧より大きくなった場合に、Ｈ状態をノードＮ７に出力し、アノード端子（ノードＮ２）の電圧が、カソード端子（ノードＮ４）の電圧以下である場合に、Ｌ状態をノードＮ７に出力する（波形Ｗ３７参照）。なお、ノードＮ７がＨ状態である期間は、整流ダイオード２４の通電期間を含む期間に対応する。
【０１４２】
また、時刻Ｔ３２において、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧（波形Ｗ３５参照）が、電圧Ｖ１以上になると、ノードＮ６にＬ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３３は、ノードＮ６の電圧をＨ状態からＬ状態に遷移させる（波形Ｗ３６参照）。
また、一方で、時刻Ｔ３１において、整流ダイオード２４のアノード端子（ノードＮ２）の電圧が上昇して、カソード端子（ノードＮ４）の電圧と等しくなると、コンパレータ３６ｂは、ノードＮ７にＨ状態を出力する。すなわち、コンパレータ３６ｂは、ノードＮ７の電圧をＬ状態からＨ状態に遷移させる（波形Ｗ３７参照）。
【０１４３】
次に、時刻Ｔ３３において、遅延回路３８が、上述した時刻Ｔ３２から遅延時間ＤＬＹ１を遅延させて、ノードＮ８にＨ状態を出力する。すなわち、遅延回路３８は、ノードＮ８の電圧をＬ状態からＨ状態に遷移させる（波形Ｗ３８参照）。同期回路３５ａは、ノードＮ８のＬ状態からＨ状態への立上りタイミングに同期させて、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＬ状態にする（波形Ｗ３９参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオフ状態になり、共振回路２０が非共振状態になる。
【０１４４】
次に、同期回路３５ａは、駆動周期ＤＴ０に基づく期間ＴＲ０の経過を待って、時刻Ｔ３６において、ノードＮ６の電圧がＨ状態である場合に、共振制御トランジスタ２３のゲート電圧をＨ状態にする（波形Ｗ３９参照）。これにより、共振制御トランジスタ２３がオン状態になり、共振回路２０が再び共振状態になる。
【０１４５】
なお、時刻Ｔ３４から時刻Ｔ３６における動作は、上述した図３に示す時刻Ｔ４から時刻Ｔ６における動作と同様であるため、ここではその説明を省略する。
波形Ｗ３４に示すように、本実施形態による受電装置２ｃの共振制御処理では、整流ダイオード２４の電流には、波形Ｗｅｓの部分が発生せずに、受電コイル２１の電流が低下する。この電流の低下が受電コイル２１から給電コイル１１に伝達されて、給電コイル１１の電圧（ノードＮ１の電圧）には、ピーク電圧値が電圧差ΔＶ低下した波形の変動が発生する。
【０１４６】
また、本実施形態による給電装置１の駆動制御処理は、上述した図４及び図５に示す第１の実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【０１４７】
以上説明したように、本実施形態による給電システム１００ｃは、給電装置１と、受電装置２ｃとを備える。受電装置２ｃは、共振回路２０と、整流ダイオード２４と、共振制御部３０ｃとを備えている。共振制御部３０ｃは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧とカソード端子の電圧とが等しくなるタイミングから遅延時間ＤＬＹ１遅延させたタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（例えば、期間ＴＲ１経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。例えば、共振制御部３０ｃは、整流ダイオード２４のアノード端子の電圧がカソード端子の電圧以上になるタイミングから駆動信号ＤＲＶの１周期より短い期間（遅延時間ＤＬＹ１）を遅延させたタイミングで、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にし、共振制御トランジスタ２３をオフ状態にした後の所定の期間経過後（例えば、期間ＴＲ１経過後）に、共振制御トランジスタ２３をオン状態にする。
【０１４８】
これにより、本実施形態による給電システム１００ｃは、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏し、受電装置２ｃに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。また、本実施形態による給電システム１００ｃは、受電コイル２１の電圧（ノードＮ２の電圧）が上昇して、受電コイル２１の両端の電圧が等しくなるタイミングを検出ことができる。すなわち、本実施形態による給電システム１００ｃは、整流ダイオード２４の両端の電圧を比較する簡易な手段により、受電装置２ｃに給電可能な状態であるか否かの誤判定を低減することができる。
【０１４９】
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、上記の各実施形態において、共振制御トランジスタ２３のオフ状態を維持する所定の期間（期間ＴＲ１）が、駆動信号ＤＲＶの１周期分であり、次回の通電期間（期間ＴＲ０）の全期間を含むように設定されている例を説明したが、これに限定されるものではない。所定の期間（期間ＴＲ１）が、駆動信号ＤＲＶの１周期より短く、次回の通電期間（期間ＴＲ０）の一部を含むように設定されてもよい。
【０１５０】
また、上記の各実施形態において、受電装置２（２ａ〜２ｃ）の共振制御部３０（３０ａ〜３０ｃ）は、受電電力と負荷２６の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一例として、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Ｎ４の電圧）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例を説明したがこれに限定されるものではない。例えば、共振制御部３０（３０ａ〜３０ｃ）は、供給線の電圧（ノードＮ４の電圧）の代わりに、負荷２６に流れる電流に基づいて、共振回路２０を非共振状態にするか否かを判定するようにしてもよいし、他の手法を用いてもよい。
【０１５１】
また、上記の各実施形態において、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１５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。
【０１５２】
また、給電システム１００（１００ａ〜１００ｃ）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（１００ａ〜１００ｃ）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】
【０１５３】
１  給電装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ  受電装置
３、３ａ、３ｂ、３ｃ  電子機器
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  波高値変動検出部
１６  駆動制御部
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、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ  共振制御部
３１、３２  抵抗
３３、３６、３６ａ、３６ｂ  コンパレータ
３４、３７  基準電源
３５、３５ａ  同期回路
３８  遅延回路
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ  給電システム
【図１】
2018148615.tif 000003
【図２】
2018148615.tif 000004
【図３】
2018148615.tif 000005
【図４】
2018148615.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2018148615.tif 000009
【図８】
2018148615.tif 000010
【図９】
2018148615.tif 000011
【図１０】
2018148615.tif 000012
【図１１】
2018148615.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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