(57)【要約】【課題】磁界を用いて電力伝送を行う際の制御を適切に行うことが可能な受電装置等を提供する。【解決手段】本開示の受電装置は、給電装置から磁界を用いて給電された給電電力を受け取る受電部と、上記給電電力に基づく受電電圧を整流する整流部と、１または複数の負荷を有する負荷部と、整流部と負荷との間に配置された１または複数の切り替え部と、１または複数の切り替え部を制御する制御部とを備えている。この制御部は、給電装置から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際には、整流部と負荷との間の接続が切り離されるように、切り替え部を制御すると共に、所定の条件を満たす場合には、上記本給電が行われる際に、整流部と負荷との間が接続されるように、切り替え部を制御する。【選択図】図１２
2019013150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電装置から磁界を用いて給電された給電電力を受け取る受電部と、
前記給電電力に基づく受電電圧を整流する整流部と、
１または複数の負荷を有する負荷部と、
前記整流部と前記負荷との間に配置された、１または複数の切り替え部と、
前記１または複数の切り替え部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記給電装置から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際には、
前記整流部と前記負荷との間の接続が切り離されるように、前記切り替え部を制御すると共に、
所定の条件を満たす場合には、前記本給電が行われる際に、
前記整流部と前記負荷との間が接続されるように、前記切り替え部を制御する
受電装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記整流部と前記負荷との間を接続させる際に、
前記複数の負荷のうちの少なくとも１つが前記整流部と接続されるように、前記複数の切り替え部を個別に制御する
請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記整流部と前記負荷との間を接続させることによって、前記受電電圧を低減させる
請求項１または請求項２に記載の受電装置。
【請求項４】
前記複数の負荷が、互いに並列に配置されている
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項５】
前記負荷が、抵抗素子である
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項６】
前記所定の条件を満たす場合が、前記受電電圧が所定の閾値電圧以上となる場合である
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項７】
１または複数の受電装置と、
前記受電装置に対して磁界を用いた給電を行う給電装置と
を備え、
前記受電装置は、
前記給電装置から給電された給電電力を受け取る受電部と、
前記給電電力に基づく受電電圧を整流する整流部と、
１または複数の負荷を有する負荷部と、
前記整流部と前記負荷との間に配置された、１または複数の切り替え部と、
前記１または複数の切り替え部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記給電装置から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際には、
前記整流部と前記負荷との間の接続が切り離されるように、前記切り替え部を制御すると共に、
所定の条件を満たす場合には、前記本給電が行われる際に、
前記整流部と前記負荷との間が接続されるように、前記切り替え部を制御する
給電システム。
【請求項８】
前記受電装置が、電子機器または車両に設けられている
請求項７に記載の給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器等の給電対象機器に対して非接触に電力供給（給電，送電，電力伝送）を行う給電システム、ならびにそのような給電システムに適用される受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば携帯電話機や携帯音楽プレーヤー等のＣＥ機器（Consumer Electronics Device：民生用電子機器）に対し、非接触に電力供給を行う給電システム（非接触給電システム、ワイヤレス充電システム）が注目を集めている。これにより、ＡＣアダプタのような電源装置のコネクタを機器に挿す（接続する）ことによって充電を開始するのはなく、電子機器（２次側機器）を充電トレー（１次側機器）上に置くだけで充電を開始することができる。すなわち、電子機器と充電トレーと間での端子接続が不要となる。
【０００３】
このようにして非接触で電力供給を行う方式は、２種類の手法に大別される。１つ目の手法は、既に広く知られている電磁誘導方式であり、送電側（１次側）と受電側（２次側）との結合度が非常に高いため、高効率での給電が可能である。２つ目の手法は、磁界共鳴方式と呼ばれる手法であり、積極的に共振現象を利用することによって送電側と受電側とで共有する磁束が少なくても良いという特徴がある。
【０００４】
また、近年では標準化の動きの活発になっており，ＷＰＣ（Wireless Power Consortium）という業界団体を中心に標準化が進んでいる。標準化によって異なる企業の製品が互換性を持ち、多くの１次側機器と２次側機器との組み合わせでの充電が可能となる。以上のような非接触による給電システムは、例えば特許文献１〜６等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０２９７４号公報
【特許文献２】ＷＯ００−２７５３１号公報
【特許文献３】特開２００８−２０６２３３号公報
【特許文献４】特開２００２−３４１６９号公報
【特許文献５】特開２００５−１１０３９９号公報
【特許文献６】特開２０１０−６３２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような非接触による給電システムでは、大電力化が進められようとしている。したがって、磁界を用いて給電を行う際の制御を適切に行うことを可能とする手法の提案が望まれる。
【０００７】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁界を用いて給電を行う際の制御を適切に行うことが可能な受電装置および給電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の受電装置は、給電装置から磁界を用いて給電された給電電力を受け取る受電部と、上記給電電力に基づく受電電圧を整流する整流部と、１または複数の負荷を有する負荷部と、整流部と負荷との間に配置された１または複数の切り替え部と、１または複数の切り替え部を制御する制御部とを備えたものである。この制御部は、給電装置から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際には、整流部と負荷との間の接続が切り離されるように、切り替え部を制御すると共に、所定の条件を満たす場合には、上記本給電が行われる際に、整流部と負荷との間が接続されるように、切り替え部を制御する。
【０００９】
本開示の給電システムは、１または複数の上記本開示の受電装置と、この受電装置に対して磁界を用いた給電を行う給電装置とを備えたものである。
【００１０】
本開示の受電装置よび給電システムでは、上記予備備給電が行われている際には、整流部と負荷との間の接続が切り離されるように切り替え部が制御されると共に、所定の条件を満たす場合には、上記本給電が行われる際に、整流部と負荷との間が接続されるように切り替え部が制御される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の受電装置および給電システムによれば、磁界を用いて給電を行う際の制御を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の一実施の形態に係る給電システムの外観構成例を表す斜視図である。
【図２】図１に示した給電システムの詳細構成例を表す図である。
【図３】図２に示した交流信号発生回路の詳細構成例を表す回路図である。
【図４】交流信号発生回路に対する制御信号の一例を表すタイミング波形図である。
【図５Ａ】図３に示した交流信号発生回路の動作例を模式的に表す回路図である。
【図５Ｂ】図３に示した交流信号発生回路の他の動作例を模式的に表す回路図である。
【図６】図２に示したダミー負荷回路の詳細構成例を表す回路図である。
【図７】図６に示したダミー負荷回路の状態例を模式的に表す回路図である。
【図８】比較例１に係る給電装置の構成を表す回路図である。
【図９】図８に示したＤＣ／ＤＣコンバータにおける損失について説明するための図である。
【図１０】比較例２に係る給電・充電動作を表す流れ図である。
【図１１】比較例３に係る給電・充電動作を表す流れ図である。
【図１２】実施の形態に係る給電・充電動作の一例を表す流れ図である。
【図１３】予備給電の際の動作状態の一例を表す図である。
【図１４】受電電圧とダミー負荷の接続状態との関係の一例を表す図である。
【図１５】図６に示したダミー負荷回路の他の状態例を模式的に表す回路図である。
【図１６Ａ】図６に示したダミー負荷回路の他の状態例を模式的に表す回路図である。
【図１６Ｂ】図６に示したダミー負荷回路の他の状態例を模式的に表す回路図である。
【図１７】変形例１に係る受電電圧とダミー負荷の接続状態との関係の一例を表す図である。
【図１８】変形例２に係る給電システムの構成例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（ダミー負荷を利用して受電電圧を低減させる場合の例）
２．変形例
変形例１（受電電圧の大きさに応じて複数種類のダミー負荷を選択利用する例）
変形例２（負荷電流を制御して受電電圧を低減させる場合の例）
３．その他の変形例
【００１４】
＜実施の形態＞
［給電システム４の全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る給電システム（給電システム４）の外観構成例を表したものであり、図２は、この給電システム４の詳細構成例をブロック図および回路図で表したものである。給電システム４は、磁界を用いて（磁界共鳴や電磁誘導等を利用して；以下同様）、非接触に電力伝送（電力供給，給電，送電）を行うシステム（非接触型の給電システム）である。この給電システム４は、給電装置１（１次側機器）と、給電対象機器としての１または複数の電子機器（ここでは１つの電子機器２；２次側機器）とを備えている。
【００１５】
この給電システム４では、例えば図１に示したように、給電装置１における給電面（送電面）Ｓ１上に電子機器２が置かれる（または近接する）ことにより、給電装置１から電子機器２に対して電力伝送が行われるようになっている。ここでは一例として、給電装置１は、給電面Ｓ１の面積が給電対象の電子機器２等よりも大きなマット形状（トレー状）となっている。
【００１６】
（給電装置１）
給電装置１は、上記したように、磁界を用いて電子機器２に対して給電を行うもの（充電トレー）である。この給電装置１は、例えば図２に示したように、送電部１０、交流信号発生回路（交流信号発生部，高周波電力発生回路）１１、通信部１２および制御部１３を有している。
【００１７】
送電部１０は、送電コイル（１次側コイル）Ｌ１およびコンデンサＣ１（共振用のコンデンサ）等を含んで構成されている。これらの送電コイルＬ１とコンデンサＣ１とは、互いに電気的に直列接続されている。具体的には、送電コイルＬ１の一端はコンデンサＣ１の一端に接続され、送電コイルＬ１の他端は接地され、コンデンサＣ１の他端は交流信号発生回路１１の出力端子に接続されている。送電部１０は、これらの送電コイルＬ１およびコンデンサＣ１を利用して、電子機器２（詳細には、後述する受電部２０）に対して交流磁界を用いた給電を行うものである（図２中の矢印Ｐ１参照）。具体的には、送電部１０は、給電面Ｓ１から電子機器２へ向けて磁界（磁束）を放射する機能を有している。
【００１８】
また、送電部１０内では、送電コイルＬ１およびコンデンサＣ１を用いて、ＬＣ共振回路が構成されている。そして、この送電部１０内に形成されるＬＣ共振回路と、後述する受電部２０内に形成されるＬＣ共振回路とは、互いに磁気結合するようになっている（相互誘導）。
【００１９】
交流信号発生回路１１は、例えば給電装置１の外部電源９（親電源）から供給される電力（直流信号Ｓdc）を用いて、給電を行うための所定の交流信号Ｓac（高周波電力）を発生する回路である。この交流信号Ｓacは、送電部１０へ向けて供給されるようになっている。なお、外部電源９としては、例えば、通常のＡＣアダプタや、ＰＣ（Personal Computer）などに設けられているＵＳＢ（Universal Serial Bus）２．０の電源（電力供給能力：５００ｍＡ，電源電圧：５Ｖ程度）等が挙げられる。
【００２０】
このような交流信号発生回路１１は、例えば後述するように、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ等からなる１または複数のスイッチング素子ＳＷ１を含んだ、スイッチングアンプ（いわゆるＥ級アンプや差動アンプ等）を用いて構成されている。また、このスイッチング素子ＳＷ１には、制御部１３から給電用の制御信号ＣＴＬ１が供給されるようになっている。なお、この交流信号発生回路１１の詳細構成については、後述する。
【００２１】
通信部１２は、電子機器２内の後述する通信部２６との間で、所定の通信動作を相互に行うものである（図２中の矢印Ｃ１参照）。
【００２２】
制御部１３は、給電装置１全体（給電システム４全体）における種々の制御動作を行うものである。具体的には、送電部１０による送電動作や通信部１２による通信動作の制御を行うことの他、例えば、給電電力の最適化制御や給電対象機器を認証する機能、給電対象機器が近傍にあることを検知する機能、異種金属等の混入を検知する機能などを有している。ここで、上記した給電動作の制御の際には、前述した制御信号ＣＴＬ１を用いて、交流信号発生回路１１の動作を制御するようになっている。このような制御部１３は、例えば、マイクロコンピュータやパルスジェネレータ等を用いて構成されている。なお、制御部１３による交流信号発生回路１１の制御動作の詳細については、後述する。
【００２３】
（電子機器２）
電子機器２は、例えば、テレビ受像機に代表される据え置き型電子機器や、携帯電話やデジタルカメラに代表される、充電池（バッテリー）を含む携帯型の電子機器等からなる。この電子機器２は、例えば図２に示したように、受電部２０、整流回路２１、電圧検出部２２、ダミー負荷回路２３、充電部２４、バッテリー２５、通信部２６、制御部２７およびメモリ部２８を有している。なお、ダミー負荷回路２３が、本開示における「電圧低減部」の一具体例に対応している。
【００２４】
受電部２０は、受電コイル（２次側コイル）Ｌ２およびコンデンサＣ２ｓ，Ｃ２ｐ（共振用のコンデンサ）等を含んで構成されている。受電コイルＬ２とコンデンサＣ２ｓとは互いに電気的に直列接続されており、受電コイルＬ２とコンデンサＣ２ｐとは互いに電気的に並列接続されている。具体的には、コンデンサＣ２ｓの一端は、整流回路２１における一方の入力端子およびコンデンサＣ２ｐの一端に接続され、コンデンサＣ２ｓの他端は受電コイルＬ２の一端に接続されている。また、受電コイルＬ２の他端は、整流回路２１における他方の入力端子およびコンデンサＣ２ｐの他端に接続されている。受電部２０は、これらの受電コイルＬ２およびコンデンサＣ２ｓ，Ｃ２ｐ等を利用して、給電装置１内の送電部１０から伝送された電力（給電電力）を受け取る機能を有している。
【００２５】
また、受電部２０内では、受電コイルＬ２およびコンデンサＣ２ｓ，Ｃ２ｐを用いて、ＬＣ共振回路が構成されている。そして、この受電部２０内に形成されるＬＣ共振回路と、前述した送電部１０内に形成されるＬＣ共振回路とは、前述したように互いに磁気結合する。これにより、交流信号発生回路１１により生成された高周波電力（交流信号Ｓac）と略同一の共振周波数によるＬＣ共振動作がなされるようになっている。
【００２６】
整流回路２１は、受電部２０から供給される受電電圧（交流電圧）を整流し、直流電圧を生成する回路である。換言すると、整流回路２１は、受電部２０から供給される交流の受電電圧（交流受電電圧Ｖac）を整流し、直流の受電電圧（直流受電電圧Ｖdc）を生成する。この整流回路２１は、例えば、複数の整流素子（ダイオード）を用いたブリッジ構成の回路となっている。なお、この整流回路２１が、例えばトランジスタを用いた同期整流回路であってもよい。
【００２７】
電圧検出部２２は、受電部２０から供給される受電電圧を検出するものである。特にこの例では、電圧検出部２２は、電力供給ラインＬｐ上における整流回路２１の後段側において、この整流回路２１による整流後の受電電圧（直流受電電圧Ｖdc）を検出するようになっている。このようにして検出された直流受電電圧Ｖdcは、制御部２７へ出力される。なお、このような電圧検出部２２は、例えば、抵抗分圧器およびＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）等を用いて構成されている。
【００２８】
ダミー負荷回路２３は、電力供給ラインＬｐ上において整流回路２１と充電部２４との間に配置されており、１または複数のダミー負荷（ダミー抵抗等）を含んで構成されている。このダミー負荷回路２３は、後述する所定の条件を満たす場合には、制御部２７からの制御（制御信号ＣＴＬ２）に従って、受電電圧（この例では直流受電電圧Ｖdc）を下げる動作（電圧低減動作）を行うようになっている。なお、このダミー負荷回路２３の詳細構成および電圧低減動作の詳細については、後述する。
【００２９】
充電部２４は、整流回路２１から出力される直流電力に基づいて、本負荷としてのバッテリー２５への充電動作を行うものである。
【００３０】
バッテリー２５は、充電部２４による充電動作に従って電力を貯蔵するものであり、例えばリチウムイオン電池等の充電池（２次電池）を用いて構成されている。
【００３１】
通信部２６は、給電装置１内の通信部１２との間で、前述した所定の通信動作を相互に行うものである（図２中の矢印Ｃ１参照）。
【００３２】
制御部２７は、電子機器２の全体（給電システム４全体）における種々の制御動作を行うものである。具体的には、受電部２０による受電動作や通信部２６による通信動作の制御を行うことの他、例えば、受電電力の最適化制御を行ったり、充電部２４の充電動作を制御したりする機能等を有している。
【００３３】
ここで本実施の形態では、この制御部２７は、給電装置１から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際（起動動作時）に、電圧検出部２２により検出された受電電圧（直流受電電圧Ｖdc）が所定の閾値電圧Ｖth以上である場合（Ｖdc≧Ｖth）には、以下のような電圧低減制御を行う。具体的には、そのような場合、制御部２７は、その直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満（Ｖdc＜Ｖth）に下がるように電圧低減制御を行う。より具体的には、制御部２７は、例えば、前述したダミー負荷回路２３内におけるダミー負荷のうちの少なくとも１つを利用して、そのような電圧低減制御を行うようになっている。このような制御部２７は、例えば、マイクロコンピュータ等を用いて構成されている。なお、この制御部２７による電圧低減制御動作の詳細については、後述する。
【００３４】
メモリ部２８は、制御部２７において用いられる各種の情報を記憶しておくためのものである。具体的には、例えば上記した閾値電圧Ｖthの情報等を記憶しておくようになっている。
【００３５】
［交流信号発生回路１１の詳細構成例］
次に、図３，図４，図５Ａ，図５Ｂを参照して、前述した交流信号発生回路１１の詳細構成例について説明する。図３は、この交流信号発生回路１１の回路構成例を、外部電源９、送電部１０および制御部１３とともに表したものである。
【００３６】
交流信号発生回路１１は、この例では、前述したスイッチング素子ＳＷ１としての４つのスイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄを用いたブリッジ回路構成となっている。また、これらのスイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄはそれぞれ、この例ではＭＯＳトランジスタからなる。この交流信号発生回路１１では、スイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄのゲートにはそれぞれ、前述した制御信号ＣＴＬ１としての制御信号ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ１ｂ，ＣＴＬ１ｃ，ＣＴＬ１ｄがそれぞれ個別に入力されるようになっている。スイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｃのソースにはそれぞれ、外部電源９からの接続ラインが接続されている。スイッチング素子ＳＷ１ａのドレインはスイッチング素子ＳＷ１ｂのドレインに接続され、スイッチング素子ＳＷ１ｃのドレインはスイッチング素子ＳＷ１ｄのドレインに接続されている。スイッチング素子ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｄのソースはそれぞれ、グランド（接地）に接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂのドレインはそれぞれ、送電部１０内のコンデンサＣ１の一端に接続され、スイッチング素子ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄのドレインはそれぞれ、送電部１０内の送電コイルＬ１の一端に接続されている。
【００３７】
ここで、例えば図４に示したように、上記した制御信号ＣＴＬ１（ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ１ｂ，ＣＴＬ１ｃ，ＣＴＬ１ｄ）は、所定の周波数ｆ（ＣＴＬ１（ｆ）＝ｆ１）およびデューティ比Duty（ＣＴＬ１（Duty）＝１０％，５０％等）を示すパルス信号からなる。また、図４に示したように、この制御信号ＣＴＬ１におけるデューティ比Dutyを制御することにより、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）がなされるようになっている。
【００３８】
このような構成により交流信号発生回路１１では、制御信号ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ１ｂ，ＣＴＬ１ｃ，ＣＴＬ１ｄに従って、スイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄがそれぞれ、オン・オフ動作（周波数ｆおよびデューティ比Dutyからなるスイッチング動作）を行う。すなわち、制御部１３から供給される制御信号ＣＴＬ１を用いて、スイッチング素子ＳＷ１のオン・オフ動作が制御される。これにより、例えば外部電源９側から入力される直流信号Ｓdcに基づいて交流信号Ｓacが生成され、送電部１０へ供給されるようになっている。
【００３９】
また、この交流信号発生回路１１では、制御信号ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ１ｂ，ＣＴＬ１ｃ，ＣＴＬ１ｄに従って、以下のようにしてフルブリッジ回路とハーフブリッジ回路との回路構成の切り替えが可能となっている。これにより、ハードウェア構成を変化させることなく、スイッチング動作の制御に応じて給電の際の電圧を変化させることが可能となる。
【００４０】
具体的には、例えば図５Ａに示したように、４つのスイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ１ｄがそれぞれオン・オフ動作を行う場合、フルブリッジ回路の構成となる。
【００４１】
また、例えば図５Ｂに示したように、２つのスイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂがそれぞれオン・オフ動作を行う一方、スイッチング素子ＳＷ１ｃが常にオフ状態となると共にスイッチング素子ＳＷ１ｄが常にオン状態となる場合、以下のようになる。すなわち、この場合、２つのスイッチング素子ＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂからなるハーフブリッジ回路の構成と等価となる。したがって、この場合には、図５Ａに示したフルブリッジ回路の場合と比べ、給電の際に交流信号発生回路１１により生成される電圧（給電電圧）が、約１／２となる。なお、これらの図５Ａ，図５Ｂおよびこれ以降の同様の図面上では、それらの動作状態を分かり易くするため、各スイッチング素子をスイッチの形状で模式的に示している。
【００４２】
［ダミー負荷回路２３の詳細構成例］
次に、図６および図７を参照して、前述したダミー負荷回路２３の詳細構成例について説明する。図６は、このダミー負荷回路２３の回路構成例を、制御部２７とともに表したものである。
【００４３】
ダミー負荷回路２３は、この例では、抵抗素子（ダミー抵抗）からなる２つのダミー負荷Ｒａ，Ｒｂと、ＭＯＳトランジスタからなる２つのスイッチング素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂとを有している。ダミー負荷Ｒａとスイッチング素子ＳＷ２ａとは、電力供給ラインＬｐとグランドラインとの間で互いに直列接続され、ダミー負荷Ｒｂとスイッチング素子ＳＷ２ｂとは、電力供給ラインＬｐとグランドラインとの間で互いに直列接続されている。具体的には、ダミー負荷Ｒａの一端は電力供給ラインＬｐに接続され、ダミー負荷Ｒａの他端はスイッチング素子ＳＷ１ａのドレインに接続され、スイッチング素子ＳＷ１ａのソースはグランドラインに接続されている。同様に、ダミー負荷Ｒｂの一端は電力供給ラインＬｐに接続され、ダミー負荷Ｒｂの他端はスイッチング素子ＳＷ１ｂのドレインに接続され、スイッチング素子ＳＷ１ｂのソースはグランドラインに接続されている。また、これらダミー負荷Ｒａとスイッチング素子ＳＷ１ａとの素子対と、ダミー負荷Ｒｂとスイッチング素子ＳＷ１ｂとの素子対とは、互いに並列配置されている。そして、スイッチング素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂのゲートには、前述した制御信号ＣＴＬ２としての制御信号ＣＴＬ２ａ，ＣＴＬ２ｂがそれぞれ個別に入力されている。
【００４４】
このような構成によりダミー負荷回路２３では、制御部２７から供給される制御信号ＣＴＬ２ａ，ＣＴＬｂに従って、２つのスイッチング素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂが個別にオン状態またはオフ状態となるように設定される。その結果、このダミー負荷回路２３では、２つのダミー負荷Ｒａ，Ｒｂが、直流受電電圧Ｖdcの供給経路間（電力供給ラインＬｐとグランドラインとの間）に対して個別に接続あるいは非接続となるようになっている。
【００４５】
なお、例えば図７に示したように、通常時（後述する（Ｖdc≧Ｖth）を満たす場合以外）では、スイッチング素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがいずれもオフ状態となるように設定される。つまり、ダミー負荷Ｒａ，Ｒｂがいずれも、直流受電電圧Ｖdcの供給経路間に対して非接続となるように設定されている。
【００４６】
［給電システム４の作用・効果］
（１．全体動作の概要）
この給電システム４では、給電装置１内の交流信号発生回路１１が、外部電源９から供給される電力に基づいて、送電部１０内の送電コイルＬ１およびコンデンサＣ１に対して、送電を行うための所定の高周波電力（交流信号Ｓac）を供給する。これにより、送電部１０内の送電コイルＬ１において磁界（磁束）が発生する。このとき、給電装置１の上面（給電面Ｓ１）に、給電対象機器としての電子機器２が置かれる（または近接する）と、給電装置１内の送電コイルＬ１と電子機器２内の受電コイルＬ２とが、給電面Ｓ１付近にて近接する。
【００４７】
このように、磁界を発生している送電コイルＬ１に近接して受電コイルＬ２が配置されると、送電コイルＬ１から発生されている磁束に誘起されて、受電コイルＬ２に起電力（誘導起電力）が生じる。換言すると、電磁誘導または磁界共鳴により、送電コイルＬ１および受電コイルＬ２のそれぞれに鎖交して磁界が発生する。これにより、送電コイルＬ１側（１次側、給電装置１側、送電部１０側）から受電コイルＬ２側（２次側、電子機器２側、受電部２０側）に対して、電力伝送がなされる（図２中の矢印Ｐ１参照）。このとき、給電装置１側の送電コイルＬ１と電子機器２側の受電コイルＬ２とが電磁誘導等により互いに磁気結合し、ＬＣ共振動作が行われる。
【００４８】
すると、電子機器２では、受電コイルＬ２において受け取った交流電力が、整流回路２１を介して充電部２４へ供給され、例えば以下の充電動作がなされる。すなわち、交流電圧（交流電流）が整流回路２１によって所定の直流電圧（直流電流）に変換された後、充電部２４によって、この直流電圧に基づくバッテリー２５への充電がなされる。このようにして、電子機器２において、受電部２０において受け取った電力に基づく充電動作が行われる。
【００４９】
すなわち、本実施の形態では、電子機器２の充電に際し、例えばＡＣアダプタ等への端子接続が不要であり、給電装置１の給電面Ｓ１上に置く（近接させる）だけで、容易に充電を開始させることができる（非接触給電がなされる）。これは、ユーザにおける負担軽減に繋がる。
【００５０】
また、このような動作の際に、給電装置１内の通信部１２と電子機器２内の通信部２６との間で、相互の通信動作が行われる（図２中の矢印Ｃ１参照）。これにより、例えば互いの機器間認証や給電効率制御等がなされる。
【００５１】
（２．受電電圧の低減動作）
ところで、このような非接触給電システムでは、大電力化が進められようとしている。現在、商品となっているものの多くは１Ｗ，２．５Ｗ，５Ｗといった受電電力であり、今後は１０Ｗ，１５Ｗというように電力が増大していくことが期待されている。そこで問題となるのが、下位互換性である。すなわち、１次側機器は、２次側機器が要求する電力に応じて電力範囲を広くカバーする必要がある。また、このように電力範囲を広くカバーするためには、１次側で適切な給電電圧を設定する必要がある。これは、コイルにおける発熱の観点から、２次側における電圧（受電電圧）を上げなくてはならない可能性があるためである。
【００５２】
（比較例１）
そこで、図８に示した比較例１に係る給電装置１０１では、１次側機器（給電装置１０１）内に設けたＤＣ／ＤＣコンバータ１０２を用いて、給電電圧を調整するようにしている。なお、この給電装置１０１は、給電装置１において、外部電源９と交流信号発生回路１１との間にＤＣ／ＤＣコンバータ１０２を設けると共に、制御部１３の代わりに設けた制御部１０３において、このＤＣ／ＤＣコンバータ１０２の動作を制御するようにしたものに対応している。
【００５３】
この給電装置１０１では、交流信号発生回路１１への入力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ１０２において制御することで、給電電圧を制御するようにしている。例えば、外部電源９の電源電圧と比較して２次側機器が要求する電力が小さい場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２においてその電源電圧を降圧して出力する。
【００５４】
ところが、この比較例１の手法では、電源電圧からＤＣ／ＤＣコンバータ１０２における最低出力電圧までの広範な電圧調整幅が得られる反面、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２における電力損失は免れない。
【００５５】
具体的には、このＤＣ／ＤＣコンバータ１０２における電力損失は、例えば図９に表で示したようになる。ここで、必要な給電電力とは、必要な受電電力と、非接触による給電システム全体での損失との和である。また、非接触による給電システムでは主に、整流等を含む受電回路と、ＭＯＳトランジスタ等を用いた送電回路と、コイルとにおいて電力損失が発生する。したがって、仮に、この給電システム全体での効率＝８０％、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２における効率＝９０％であったとしても、図９に示したように、例えば１０Ｗ以上の受電電力の場合，ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２において１Ｗ以上の電力損失が発生することとなる。
【００５６】
そこで本実施の形態の給電装置１では、図３に示したように、上記比較例１とは異なり、外部電源９と交流信号発生回路１１との間にＤＣ／ＤＣコンバータが設けられていない。そして、図５Ａおよび図５Ｂに示したように、交流信号発生回路１１では、制御信号ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ１ｂ，ＣＴＬ１ｃ，ＣＴＬ１ｄに従って、フルブリッジ回路とハーフブリッジ回路との回路構成の切り替えが可能となっている。これにより、ハードウェア構成を変化させることなく、スイッチング動作の制御に応じて給電の際の電圧を変化させることが可能となる。具体的には、例えば、必要な給電電力が小さい（５Ｗ以下等）場合にはハーフブリッジ回路に設定する一方、必要な給電電力が大きい（１０Ｗ以上等）場合にはフルブリッジ回路に切り換えることによって、適切な給電電圧を供給することが可能となる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２を省くことにより、上記比較例１と比べて効率改善が図られる。
【００５７】
ただし、この手法では、交流信号発生回路１１において回路構成を切り替えるタイミング（給電電力および給電電圧を増加させるタイミング）が重要である。すなわち、このタイミングによっては、例えば以下の比較例２，３のような問題が生じ得る。
【００５８】
（比較例２）
図１０は、比較例２に係る給電・充電動作を流れ図で表わしたものである。この比較例２の給電・充電動作では、まず、１次側機器から２次側機器に対し、後述する本給電と比べて低電力である予備給電が開始され（図１０のステップＳ９０１）、この予備給電により得られた受電電力を利用して、２次側機器が起動する（ステップＳ９０２）。このような予備給電では、必要な給電電力が本給電と比べて低いため、上記したように、１次側機器内の交流信号発生回路１１はハーフブリッジ回路に設定されている。
【００５９】
次いで、１次側機器と２次側機器との間での通信により、２次側機器において本給電の際の受電電力が決定される（ステップＳ９０３）。そして、この通信を利用して、２次側機器から１次側機器に対して本給電の開始要求が通知される（ステップＳ９０４）。
【００６０】
続いて、１次側機器から２次側機器に対し、予備給電と比べて高電力である本給電が開始される（ステップＳ９０５）。換言すると、この本給電では、必要な給電電力が予備給電と比べて高いため、上記したように、１次側機器内の交流信号発生回路１１がハーフブリッジ回路からフルブリッジ回路に切り替えられる。
【００６１】
そののち、２次側機器内で本負荷（バッテリー等）が接続状態に設定され（ステップＳ９０６）、２次側機器において、受電電力に基づくバッテリーへの充電動作が行われる（ステップＳ９０７）。以上で、図１０に示した給電・充電動作が終了となる。
【００６２】
このように、比較例２の給電・充電動作では、２次側機器内で本負荷が接続される前に、１次側機器内の交流信号発生回路１１において回路構成の切り替え（給電電力の増加制御）がなされる。このため、この比較例２では、図１０中の矢印Ｐ２０１で示したタイミングにて、以下のような問題が生じ得る。すなわち、本負荷の接続前に回路構成の切り替え（給電電力の増加制御）を行うと、無負荷状態にて受電電圧が約２倍に増加するため、送電コイルと受電コイルとの間の結合係数が高い場合、過大な受電電圧が発生する可能性がある。そのような過大な受電電圧が生じると、２次側機器内のＩＣ（Integrated Circuit）等が破壊されてしまうおそれがある。なお、２次側機器内の素子耐圧（ＩＣ（Integrated Circuit）の耐圧等）を高くしておけば問題は生じないのであるが、その場合、製造コストが増大したり、サイズ面でのデメリットがある。
【００６３】
（比較例３）
一方、図１１は、比較例３に係る給電・充電動作を流れ図で表わしたものである。この比較例３の給電・充電動作は、上記した比較例２の給電・充電動作において、２次側機器内での本負荷の接続（ステップＳ９０６）を、本給電の開始要求の通知（ステップＳ９０４）および本給電の開始（ステップＳ９０５）よりも前に行うようにしたものである。すなわち、この比較例３では上記比較例２とは逆に、２次側機器内で本負荷が接続された後に、１次側機器内の交流信号発生回路１１において回路構成の切り替え（給電電力の増加制御）がなされる。
【００６４】
ところが、この比較例３では、図１１中の矢印Ｐ３０１で示したタイミングにて、今度は以下のような問題が生じ得る。すなわち、この場合、給電電力が増加する前に本負荷が接続される（電流が本負荷側に引かれる）ため、受電電圧が大幅に低下し、２次側機器内のＩＣ等が動作しなくなってしまうおそれがある。
【００６５】
このように、非接触による給電システムでは、給電時の状況等に応じて結合係数が一定ではないため、交流信号発生回路１１において回路構成を切り替えるタイミング（給電電力および給電電圧を増加させるタイミング）が難しい。ここで、給電システム全体としてタイミングを合わせて切り替えるという手法も考えられるが、１次側機器と２次側機器とで互いにタイマーを持つ必要が生じたり、実際には通信によってディレイが生じるなどの問題もある。また、１次側機器において常にそのような切り替え手法を行うとは限らないため、２次側機器としては、回路構成を切り換えられても困らないような自衛手段を持つ必要があると言える。
【００６６】
（本実施の形態）
そこで本実施の形態では、２次側機器である電子機器２において、以下のようにして上記した問題を解決している。
【００６７】
すなわち、電子機器２内の制御部２７が、給電装置１から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際に、電圧検出部２２により検出された直流受電電圧Ｖdcが所定の閾値電圧Ｖth以上である場合（Ｖdc≧Ｖth）には、以下のような電圧低減制御を行う。具体的には、そのような場合、制御部２７は、その直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満（Ｖdc＜Ｖth）に下がるように電圧低減制御を行う。より具体的には、制御部２７は、ダミー負荷回路２３内におけるダミー負荷のうちの少なくとも１つを利用して、そのような電圧低減制御を行う。以下、このような電圧低減制御を含んだ一連の給電・充電動作について、詳細に説明する。
【００６８】
図１２は、本実施の形態の給電・充電動作を流れ図で表わしたものである。この給電・充電動作では、まず、給電装置１から電子機器２に対し、本給電と比べて低電力である予備給電が開始され（図１２のステップＳ１０１）、この予備給電により得られた受電電力を利用して、電子機器２が起動する（ステップＳ１０２）。
【００６９】
次いで、給電装置１と電子機器２との間での通信により、電子機器２（制御部２７）において、本給電の際の受電電力が決定される（ステップＳ１０３）。なお、この予備給電の際には、必要な給電電力が本給電と比べて低いため、前述した比較例２，３と同様に、給電装置１内の交流信号発生回路１１はハーフブリッジ回路に設定されている。
【００７０】
ここで、このような予備給電の際には、例えば図１３に示したように、制御部２７が充電部２４を非動作状態に制御することにより、本負荷（この例ではバッテリー２５）が電力供給ラインＬｐから非接続状態となるように設定される。
【００７１】
次に、電子機器２では、ステップＳ１０３において決定された受電電力による本給電の開始要求を給電装置１側へ通知する（後述するステップＳ１０６）前に、電圧検出部２２において、この予備給電の際の直流受電電圧Ｖdcを検出する（ステップＳ１０４）。そして、制御部２７は、検出された直流受電電圧Ｖdcが所定の閾値電圧Ｖth未満（Ｖdc＜Ｖth）であるのか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００７２】
この閾値電圧Ｖthは、例えば図１４に示したように、電子機器２内の素子耐圧Ｖｂの半分未満の値（Ｖth＜（Ｖｂ／２））に設定される。これは前述したように、交流信号発生回路１１においてハーフブリッジ回路からフルブリッジ回路への切り替えがなされると、それに伴って受電電圧（直流受電電圧Ｖdc）の値が約２倍になることが想定されるからである。換言すると、Ｖth＜（Ｖｂ／２）を満たすように予め閾値電圧Ｖthの値を設定しておけば、直流受電電圧Ｖdcが約２倍に増加しても、その増加後の値が素子耐圧Ｖｂよりも低く抑えられる（素子耐圧Ｖｂを超えることが回避される）ためである。なお、一例として、素子耐圧Ｖｂ＝２４Ｖの場合、マージンを考慮すると、閾値電圧Ｖth＝１０Ｖ程度に設定することが考えられる。
【００７３】
また、この閾値電圧Ｖthの値は固定値には限られず、例えば以下のような可変値であってもよい。具体的には、まず、予備給電時の受電電圧と本給電時の受電電圧との電圧差は、受電電力に依存する。これは、予備給電時の受電電圧は、受電電力に関わらず一定であるのに対し、本給電時の受電電圧は、受電電力が大きい場合には一般に大きな値を必要とするためである。このことから、例えば図１４中の矢印Ｐ２で示したように、閾値電圧Ｖthの値を、受電電力の大きさに応じて変化させるように設定してもよい。一例として、素子耐圧Ｖｂ＝２４Ｖの場合、閾値電圧Ｖthの値は、受電電力の大きさに応じて以下のように設定する（受電電力が大きくなるのに従って、閾値電力Ｖthの値が段階的に小さくなるように設定する）ことが考えられる。
・受電電力≦５Ｖの場合            ……  閾値電圧Ｖth＝１４Ｖ
・５Ｗ＜受電電力≦１５Ｗの場合    ……  閾値電圧Ｖth＝１０Ｖ
（ハーフブリッジ回路からフルブリッジ回路への切替を想定）
・１５Ｗ＜受電電力≦３０Ｗの場合  ……  閾値電圧Ｖth＝  ８Ｖ
（本給電時の受電電圧が、予備給電時から２倍以上に増加することを想定）
【００７４】
ここで、検出された直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満（Ｖdc＜Ｖth）であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙ）、その後の本給電に移行して直流受電電圧Ｖdcが約２倍に増加しても、直流受電電圧Ｖdcの値が素子耐圧Ｖｂを超えるおそれがない。つまり、この場合には、その後の本給電（予備給電よりも高電力）の際に、直流受電電圧Ｖdcが過大となってしまうおそれがない。したがって、この場合には以下説明する電圧低減制御はなされず、電子機器２から給電装置１に対し、通信を利用して本給電の開始要求が通知される（ステップＳ１０６）。つまり、この場合には前述した図７に示したように、ダミー負荷回路２３内では、ダミー負荷Ｒａ，Ｒｂがいずれも直流受電電圧Ｖdcの供給経路間に対して非接続状態に設定されたままとなる（図１４中に示した電圧範囲Ａ１参照）。
【００７５】
一方、検出された直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth以上（Ｖdc≧Ｖth）であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎ）、電子機器２内では以下のようにして電圧低減制御がなされる。
【００７６】
すなわち、まず制御部２７が、例えば図１５に示したように、ダミー負荷回路２３内のダミー負荷Ｒａ，Ｒｂのうちの少なくとも１つ（この例では、ダミー負荷Ｒａのみ）を、直流受電電圧Ｖdcの供給経路間に接続させる（ステップＳ１０７，図１４中に示した電圧範囲Ａ２参照）。具体的には、制御部２７は、スイッチング素子ＳＷ２ａがオン状態になると共にスイッチング素子ＳＷ２ｂがオフ状態となるように制御する。これにより図１５中に示したように、そのダミー負荷Ｒａに対して、直流受電電圧Ｖdcの供給経路（電力供給ラインＬｐ）から電流Ｉａが流れるようになり、直流受電電圧Ｖdcが降下する。このようにして、直流受電電圧Ｖdcの低減制御（電圧低減制御）がなされる。
【００７７】
そのような電圧低減制御がなされた後、制御部２７は、再度検出された直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満（Ｖdc＜Ｖth）であるのか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、再度検出された直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満（Ｖdc＜Ｖth）であると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｙ）、すなわち、電圧低減制御によって直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満に下がった場合には、前述したステップＳ１０６へと移行する。つまり、電子機器２から給電装置１に対し、通信を利用して本給電の開始要求が通知される。この場合も、その後の本給電の際に直流受電電圧Ｖdcが過大となってしまうおそれがなくなったためである。
【００７８】
一方、再度検出された直流受電電圧Ｖdcもが閾値電圧Ｖth以上（Ｖdc≧Ｖth）であると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｎ）、すなわち、電圧低減制御がなされても依然として直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth以上である場合には、以下のようにして再度の電圧低減制御が行われる。つまり、制御部２７は、ダミー負荷回路２３内でダミー負荷を追加的に直流受電電圧Ｖdcの供給経路間に接続させるか、または、ダミー負荷をより負荷（例えば抵抗値）の大きいものに切り替える（ステップＳ１０９）。なお、このような再度の電圧低減制御の後は、再びステップＳ１０８に戻ることになる。
【００７９】
ここで、ダミー負荷を追加的に接続させる場合、具体的には例えば図１６Ａに示したようになる。すなわち、この例では、制御部２７は、ダミー負荷Ｒａに加えてダミー負荷Ｒｂをも、直流受電電圧Ｖdcの供給経路間に接続させる。より具体的には、制御部２７は、スイッチング素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがいずれもオン状態となるように制御する。これにより図１６Ａ中に示したように、ダミー負荷Ｒａ，Ｒｂに対して、直流受電電圧Ｖdcの供給経路から電流Ｉａ，Ｉｂがそれぞれ流れるようになり、直流受電電圧Ｖdcが更に降下する。このようにして、直流受電電圧Ｖdcの更なる低減制御がなされる。
【００８０】
一方、ダミー負荷をより負荷の大きいものに切り替える場合、具体的には例えば図１６Ｂに示したようになる。すなわち、この例において、ダミー負荷Ｒａと比べてダミー負荷Ｒｂのほうがその負荷が大きい場合、制御部２７は、ダミー負荷Ｒａの代わりにダミー負荷Ｒｂを直流受電電圧Ｖdcの供給経路間に接続させる。より具体的には、制御部２７は、スイッチング素子ＳＷ２ａがオフ状態になると共にスイッチング素子ＳＷ２ｂがオン状態となるように制御する。これにより図１６Ｂ中に示したように、より負荷の大きいダミー負荷Ｒｂに対して、直流受電電圧Ｖdcの供給経路から電流Ｉｂが流れるようになり、直流受電電圧Ｖdcが更に降下する。このようにして、直流受電電圧Ｖdcの更なる低減制御がなされる。
【００８１】
ここで、前述した、給電装置１側への本給電の開始要求の通知（ステップＳ１０６）の後は、次に、給電装置１から電子機器２に対し、予備給電と比べて高電力である本給電が開始される（ステップＳ１１０）。換言すると、この本給電では前述したように、給電装置１内の交流信号発生回路１１がハーフブリッジ回路からフルブリッジ回路に切り替えられる。
【００８２】
このようにして本給電が開始されると、制御部２７は充電部２４を動作状態に切り替えることにより、電子機器２内で本負荷としてのバッテリー２５が電力供給ラインＬｐに接続されるように設定する（ステップＳ１１１）。また、このステップＳ１１１では、それとともに、制御部２７は、ダミー負荷Ｒａ，Ｒｂの双方を直流受電電圧Ｖdcの供給経路間から切り離す。具体的には、制御部２７は、前述した図７に示したように、スイッチング素子ＳＷ２ａ，ＳＷ２ｂがいずれもオフ状態となるように制御する。これにより、ダミー負荷Ｒａ，Ｒｂに対して電流Ｉａ，Ｉｂがいずれも流れなくなり、直流受電電圧Ｖdcの低減制御が停止される。
【００８３】
そののち、電子機器２において、充電部２４によって受電電力（本給電）に基づくバッテリー２５への充電動作が行われる（ステップＳ１１２）。以上で、図１２に示した給電・充電動作が終了となる。
【００８４】
以上のように本実施の形態では、給電装置１からの予備給電の際に検出された直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth以上である場合には、その直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満に下がるように電圧低減制御を行う。これにより、その後の本給電の際に、直流受電電圧Ｖdcが過大となってしまうのを回避することができる。換言すると、給電装置１側での給電電圧制御に起因した電子機器２内での過電圧の発生を、未然に防ぐことができる。よって、磁界を用いて給電を行う際の制御を適切に行うことが可能となる。
【００８５】
また、電子機器２内で素子耐圧Ｖｂ（ＩＣの定格耐圧等）を低く抑えることが可能となるため、例えばＩＣのチップ面積や製造コストを大きく低減することが可能となる。
【００８６】
更に、本実施の形態の電圧低減手法は、例えばツェナーダイオード等を用いた安全装置と異なり、上記したように過電圧の発生を未然に防ぐことができるため、電子機器２内で動作が不安定になることもない。
【００８７】
＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１，２）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８８】
［変形例１］
図１７は、変形例１に係る受電電圧（直流受電電圧Ｖdc）とダミー負荷の接続状態との関係の一例を表したものである。本変形例では、ダミー負荷回路２３は、負荷の大きさ（抵抗値等）が異なる複数種類（この例では３種類）のダミー負荷を有している。そして、制御部２７は、直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth以上であると判定された場合には、その直流受電電圧Ｖdcの大きさに応じて複数種類のダミー負荷のうちから選択された種類のダミー負荷を直流受電電圧Ｖdcの供給経路間に接続させることで、電圧低減制御を行う。
【００８９】
具体的には、制御部２７は、直流受電電圧Ｖdcが大きくなるのに従って、相対的に負荷の大きいダミー負荷を接続させるようにしている。つまり、図１７に示した例では、直流受電電圧Ｖdcの値が閾値電圧Ｖth以上で大きくなるのに従って（電圧範囲Ａ２１→電圧範囲Ａ２２→電圧範囲Ａ２３と移行するのに従って）、（負荷：小）→（負荷：中）→（負荷：大）の順にダミー負荷の種類を切り替えて接続させている。
【００９０】
このようにして本変形例では、検出された直流受電電圧Ｖdcの大きさに応じて、負荷の大きさが異なる複数種類のダミー負荷のうちから選択された種類のダミー負荷を接続させるようにしたので、より細やかな電圧低減制御を行うことが可能となる。
【００９１】
なお、図１７に示した例では、負荷の大きさが異なる３種類のダミー負荷を用いているが、これには限られず、負荷の大きさが異なる２種類あるいは４種類以上のダミー負荷を用いるようにしてもよい。
【００９２】
［変形例２］
図１８は、変形例２に係る給電システム（給電システム４Ａ）の構成例をブロック図および回路図で表したものである。本変形例の給電システム４Ａは、上記実施の形態の給電システム４において、給電対象機器として電子機器２の代わりに電子機器２Ａを備えたものに対応している。
【００９３】
電子機器２Ａは、電子機器２において、ダミー負荷回路２３を設けない（省く）ようにすると共に、制御部２７の代わりに制御部２７Ａを設けたものとなっており、他の構成は基本的に同様となっている。
【００９４】
制御部２７Ａは、制御部２７において、制御信号ＣＴＬ３を用いた負荷電流ＩＬ（充電部２４から本負荷としてのバッテリー２５へ流れる充電電流）の制御機能を更に有するようにしたものである。これにより制御部２７Ａでは、この負荷電流ＩＬの大きさを制御することで、受電電圧（直流受電電圧Ｖdc）の低減制御を行うことが可能となっている。
【００９５】
具体的には、直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth以上であると判定された場合、制御部２７Ａは、充電部２４を動作状態に保持しつつ適当な負荷（ダミー負荷に相当）を設定することで、直流受電電圧Ｖdcを下げることを可能とする大きさの負荷電流ＩＬが流れるように制御する。そして、直流受電電圧Ｖdcが閾値電圧Ｖth未満に下がった後は、制御部２７Ａは、負荷電流ＩＬを適切な大きさに再設定する。このような負荷電流ＩＬの制御によっても、上記実施の形態におけるダミー負荷の場合と同様の効果を得ることが可能となる。
【００９６】
また、本変形例の手法では、ダミー負荷を用いた場合とは異なり、電流を有効に利用することができるため、給電電力の利用効率を向上させることも可能となる。
【００９７】
＜その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００９８】
例えば、上記実施の形態等では各種のコイル（送電コイル，受電コイル）を挙げて説明しているが、これらのコイルの構成（形状）としては種々のものを用いることが可能である。すなわち、例えばスパイラル形状やループ形状、磁性体を用いたバー形状、スパイラルコイルを２層で折り返すように配置するα巻き形状、更なる多層のスパイラル形状、厚み方向に巻線が巻回しているヘリカル形状などによって、各コイルを構成することが可能である。また、各コイルは、導電性を有する線材により構成された巻き線コイルだけではなく、プリント基板やフレキシブルプリント基板などにより構成された、導電性を有するパターンコイルであってもよい。
【００９９】
また、上記実施の形態等では、給電対象機器の一例として電子機器を挙げて説明したが、これには限られず、電子機器以外の給電対象機器（例えば、電気自動車等の車両など）であってもよい。
【０１００】
更に、上記実施の形態等では、給電装置および電子機器の各構成要素を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、給電装置や電子機器内に、通信機能や何かしらの制御機能、表示機能、２次側機器を認証する機能、異種金属などの混入を検知する機能などを搭載するようにしてもよい。また、電圧低減部（ダミー負荷回路）の構成や電圧低減の手法についても、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の構成や手法であってもよい。具体的には、例えば、ダミー負荷回路内でのダミー負荷の個数は、上記実施の形態等で説明したもの（２つ）には限られず、１つあるいは３つ以上であってもよい。
【０１０１】
加えて、上記実施の形態等では、電圧検出部２２において整流回路２１による整流後の受電電圧（直流受電電圧Ｖdc）を検出する場合を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、例えば、整流回路２１による整流前の受電電圧（交流受電電圧Ｖac）を検出し、これを電圧低減制御に利用するようにしてもよい。ただし、直流受電電圧Ｖdcのほうが交流受電電圧Ｖacと比べて検出し易いため、直流受電電圧Ｖdcを検出するようにするのが望ましいと言える。なお、ダミー負荷回路２３の位置についても、上記実施の形態等のように整流回路２１の後段側には限られず、例えば整流回路２１の前段側に配置されているようにしてもよい。
【０１０２】
また、上記実施の形態等では、主に、給電システム内に１つの電子機器のみが設けられている場合を例に挙げて説明したが、この場合には限られず、給電システム内に複数（２つ以上）の電子機器が設けられているようにしてもよい。
【０１０３】
更に、上記実施の形態等では、給電装置の一例として、携帯電話機等の小型の電子機器（ＣＥ機器）向けの充電トレーを挙げて説明したが、給電装置としてはそのような家庭用の充電トレーには限定されず、様々な電子機器等の充電器として適用可能である。また、必ずしもトレーである必要はなく、例えば、いわゆるクレードル等の電子機器用のスタンドであってもよい。
【０１０４】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
給電装置から磁界を用いて給電された電力を受け取る受電部と、
前記受電部から供給される受電電圧を検出する電圧検出部と、
制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記給電装置から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際に、
前記電圧検出部により検出された受電電圧が所定の閾値電圧以上である場合には、その受電電圧が前記閾値電圧未満に下がるように電圧低減制御を行う
電子機器。
（２）
１または複数のダミー負荷を有する電圧低減部を備え、
前記制御部は、前記ダミー負荷のうちの少なくとも１つを利用して前記電圧低減制御を行う
上記（１）に記載の電子機器。
（３）
前記制御部は、
前記受電電圧が前記閾値電圧以上である場合には、
前記ダミー負荷のうちの少なくとも１つを前記受電電圧の供給経路間に接続させ、そのダミー負荷に電流が流れるように制御することにより、前記電圧低減制御を行う
上記（２）に記載の電子機器。
（４）
前記制御部は、前記予備給電後において、前記本給電が開始されて本負荷が接続状態に設定された後に、前記ダミー負荷を前記供給経路間から切り離す
上記（３）に記載の電子機器。
（５）
前記電圧低減部は、負荷の大きさが異なる複数種類の前記ダミー負荷を有し、
前記制御部は、
前記受電電圧が前記閾値電圧以上である場合には、
その受電電圧の大きさに応じて前記複数種類のダミー負荷のうちから選択された種類のダミー負荷を、前記供給経路間に接続させる
上記（３）または（４）に記載の電子機器。
（６）
前記制御部は、
前記受電電圧が大きくなるのに従って、相対的に負荷の大きいダミー負荷を前記供給経路間に接続させる
上記（５）に記載の電子機器。
（７）
前記ダミー負荷のうちの少なくとも１つが前記供給経路間に接続された後に、依然として前記受電電圧が前記閾値電圧以上である場合には、
前記制御部は、前記ダミー負荷を追加的に前記供給経路間に接続させるか、または、前記ダミー負荷をより負荷の大きいものに切り替える
上記（３）ないし（６）のいずれかに記載の電子機器。
（８）
前記制御部は、本負荷に流れる負荷電流の大きさを制御することにより、前記電圧低減制御を行う
上記（１）に記載の電子機器。
（９）
前記制御部は、前記受電電圧が前記閾値電圧未満に下がった後に、前記本給電の開始要求を前記給電装置に対して通知する
上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の電子機器。
（１０）
前記制御部は、
前記給電装置から前記本給電が開始された後に、
本負荷としての２次電池を接続状態に設定し、前記本給電に基づく前記２次電池への充電動作を開始させる
上記（９）に記載の電子機器。
（１１）
前記閾値電圧が、前記電子機器内の素子耐圧の半分未満の値に設定されている
上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の電子機器。
（１２）
前記閾値電圧の値が、前記受電部により受け取った受電電力の大きさに応じて変化するように設定されている
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の電子機器。
（１３）
前記受電電圧を整流する整流回路を備え、
前記電圧検出部は、前記整流回路による整流後の受電電圧を検出する
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の電子機器。
（１４）
１または複数の電子機器と、
前記電子機器に対して磁界を用いた給電を行う給電装置と
を備え、
前記電子機器は、
前記給電装置から給電された電力を受け取る受電部と、
前記受電部から供給される受電電圧を検出する電圧検出部と、
制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記給電装置から本給電よりも低電力である予備給電が行われている際に、
前記電圧検出部により検出された受電電圧が所定の閾値電圧以上である場合には、その受電電圧が前記閾値電圧未満に下がるように電圧低減制御を行う
給電システム。
【符号の説明】
【０１０５】
１…給電装置、１０…送電部、１１…交流信号発生回路、１２…通信部、１３…制御部、２，２Ａ…電子機器、２０…受電部、２１…整流回路、２２…電圧検出部、２３…ダミー負荷回路、２４…充電部、２５…バッテリー、２６…通信部、２７…制御部、２８…メモリ部、４，４Ａ…給電システム、９…外部電源、Ｓ１…送電面、Ｌ１…送電コイル、Ｌ２…受電コイル、Ｃ１，Ｃ２ｓ，Ｃ２ｐ…コンデンサ、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチング素子、Ｒａ，Ｒｂ…ダミー負荷（ダミー抵抗）、Ｓdc…直流信号、Ｓac…交流信号、ＣＴＬ１，ＣＴＬ２，ＣＴＬ３…制御信号、Ｌｐ…電力供給ライン、Ｖac…交流受電電圧、Ｖdc…直流受電電圧、Ｖth…閾値電圧、Ｖｂ…素子耐圧、Ｉａ，Ｉｂ…電流、ＩＬ…負荷電流、Ａ１，Ａ２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３…電圧範囲。
【図１】
2019013150.tif 000003
【図２】
2019013150.tif 000004
【図３】
2019013150.tif 000005
【図４】
2019013150.tif 000006
【図５Ａ】
2019013150.tif 000007
【図５Ｂ】
2019013150.tif 000008
【図６】
2019013150.tif 000009
【図７】
2019013150.tif 000010
【図８】
2019013150.tif 000011
【図９】
2019013150.tif 000012
【図１０】
2019013150.tif 000013
【図１１】
2019013150.tif 000014
【図１２】
2019013150.tif 000015
【図１３】
2019013150.tif 000016
【図１４】
2019013150.tif 000017
【図１５】
2019013150.tif 000018
【図１６Ａ】
2019013150.tif 000019
【図１６Ｂ】
2019013150.tif 000020
【図１７】
2019013150.tif 000021
【図１８】
2019013150.tif 000022