(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電コイルと集中定数素子とを含む、共振回路と、
前記共振回路を駆動させる駆動部と、
前記共振回路の共振周波数が、前記駆動部の駆動信号の周波数よりも高い第１の周波数となる第１の共振状態と、前記共振周波数が前記駆動信号の周波数よりも低い第２の周波数となる第２の共振状態とを、切り替える切替部とを備え、
前記切替部は、前記駆動信号の位相と、前記給電コイルに流れる電流または電圧のうちの少なくとも一方の位相との位相差に基づいて、前記第１の共振状態と、前記第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、給電装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記位相差が、正側または負側の一方側から０に近づく方向に変化して略０になったことに基づいて、前記第１の共振状態と、前記第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記切替部は、前記位相差が略０になった後、前記給電コイルに流れる電流の値が略０となる時点で、前記第１の共振状態と、前記第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記切替部が、前記第１の共振状態と前記第２の共振状態とを切り替える周期は、前記駆動信号の周期よりも長い、請求項１〜３のいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項５】
前記集中定数素子は、前記給電コイルに接続された第１コンデンサおよび第２コンデンサを含み、
前記切替部は、前記共振周波数が前記給電コイルと前記第１コンデンサとにより決定される前記第１の周波数となる前記第１の共振状態と、前記共振周波数が前記給電コイルと前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより決定される前記第２の周波数となる前記第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項６】
前記第１コンデンサは、前記給電コイルに直列に接続され、
前記第２コンデンサは、前記第１コンデンサに並列に接続され、
前記切替部は、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとに接続されるスイッチ部を含み、
前記スイッチ部は、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとを電気的に非接続にすることによる前記第１の共振状態と、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとを電気的に接続することによる前記第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項５に記載の給電装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記第１コンデンサに接続された第１駆動部と、前記第２コンデンサに接続された第２駆動部とを含み、
前記切替部は、前記第１駆動部により前記共振回路を駆動することによる前記第１の共振状態と、前記第１駆動部および前記第２駆動部により前記共振回路を駆動することによる前記第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項５に記載の給電装置。
【請求項８】
前記給電コイルに印加される電圧の位相を検出する電圧位相検出部をさらに備え、
前記位相差は、前記駆動部の駆動信号の位相と、前記給電コイルに印加される電圧の位相との位相差であり、
前記切替部は、前記位相差が略０になることに基づいて、前記第１の共振状態と、前記第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給電装置に関し、特に、共振回路を備えた給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共振回路を備えた給電装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、共振回路を備えた無線電力伝送装置が開示されている。この無線電力伝送装置には、共振回路と可変電圧源とが設けられている。また、共振回路は、インダクタと複数のキャパシタとを含み、複数のキャパシタは、バリキャップを含むように構成されている。そして、バリキャップは、可変電圧源から印加される電圧値が大きくなると、容量値が小さくなる性質を有する。これにより、この無線電力伝送装置は、可変電圧源の電圧値を調整することによって、インダクタのインダクタンスと複数のキャパシタの容量値（合成された容量値）とにより定まる共振周波数を調整することが可能に構成されている。その結果、共振回路の共振周波数と、可変電圧源の駆動信号の周波数とが異なる（ずれている）場合でも、バリキャップに印加する電圧値を調整して、共振回路の共振周波数と駆動信号の周波数とを略等しくすることが可能になる。
【０００４】
これにより、上記特許文献１の無線電力伝送装置は、共振回路のキャパシタの容量値（電気容量）が、設計値に対してばらつきを有することに起因して共振回路の共振周波数にずれが生じている場合でも、電力を効率よく受信装置に送電することが可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１―１６６８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記特許文献１の無線電力伝送装置（給電装置）では、共振周波数を調整するためにバリキャップを用いている。一般的に、バリキャップは、通常のコンデンサ（所定の容量値を有するコンデンサ）に比べて、耐電圧および耐電流が小さいという不都合がある。このため、上記特許文献１の無線電力伝送装置（給電装置）では、共振回路の電気容量が設計値に対してばらつきを有する場合に、比較的大きな電力（たとえば、１００ｍＷ以上の電力）を給電することが困難であるという問題点がある。なお、給電装置の生産時に、個々に、共振回路の電気容量を手作業で調整する方法も考えられるが、この方法では、調整作業に要する時間が大きく、量産性が低い（量産に適さない）。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、共振回路の電気容量が設計値に対してばらつきを有する場合にも、比較的大きな電力を効率よく給電することが可能であり、かつ、量産性が高い給電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による給電装置は、給電コイルと集中定数素子とを含む、共振回路と、共振回路を駆動させる駆動部と、共振回路の共振周波数が、駆動部の駆動信号の周波数よりも高い第１の周波数となる第１の共振状態と、共振周波数が駆動信号の周波数よりも低い第２の周波数となる第２の共振状態とを、切り替える切替部とを備え、切替部は、駆動信号の位相と、給電コイルに流れる電流または電圧のうちの少なくとも一方の位相との位相差に基づいて、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。
【０００９】
この発明の一の局面による給電装置では、上記のように、給電装置に、給電コイルと集中定数素子とにより決定される共振周波数が、駆動部の駆動信号の周波数よりも高い第１の周波数となる第１の共振状態と、共振周波数が駆動信号の周波数よりも低い第２の周波数となる第２の共振状態とを、切り替える切替部を備える。そして、切替部を、駆動信号の位相と、給電コイルに流れる電流または電圧のうちの少なくとも一方の位相との位相差に基づいて、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成する。これにより、バリキャップを用いることなく、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替えることにより、駆動信号の位相と給電コイルの電流（または電圧）の位相との位相差を平均的に略０（ある程度の期間、位相差を平均化した場合に略０）にすることができるので、比較的大きな電力を給電しながら、疑似的に共振回路の共振周波数と駆動信号の周波数とを略一致させることができる。また、切替部により、疑似的に共振回路の共振周波数と駆動信号の周波数とを略一致させることができるので、共振回路の電気容量を手作業で調整する必要がない。これらの結果、共振回路の電気容量が設計値に対してばらつきを有する場合にも、比較的大きな電力を効率よく給電することができ、かつ、量産性を向上させることができる。
【００１０】
上記一の局面による給電装置では、好ましくは、上記位相差が、正側または負側の一方側から０に近づく方向に変化して略０になったことに基づいて、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている、このように構成すれば、位相差が０に近づくように、第１の共振状態と第２の共振状態とが切り替えられるので、より確実に、共振回路の共振周波数と駆動信号の周波数とを略一致させることができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、切替部は、位相差が略０になった後、給電コイルに流れる電流の値が略０となる時点で、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。このように構成すれば、第１の共振状態と第２の共振状態との切り替えが、給電コイルに流れる電流の値が略０の状態で行われるので、切り替えに伴って、集中定数素子（たとえば、コンデンサ）に充電されたエネルギーが損失するのを抑制することができる。
【００１２】
上記一の局面による給電装置では、好ましくは、切替部が、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期は、駆動信号の周期よりも長い。ここで、一般的に、駆動部の駆動信号の周波数は、比較的高い周波数に設定されるため、他の部品（切替部）を、駆動信号の周波数よりも高い周波数により駆動可能に構成することが困難な場合がある。この点を考慮して、本発明では、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期を、駆動信号の周期よりも長くすることによって、切替部を駆動させるための駆動周波数を、駆動部の駆動信号の周波数に比べて低くすることができる。その結果、切替部を、容易に、構成することができる。
【００１３】
上記一の局面による給電装置では、好ましくは、集中定数素子は、給電コイルに接続された第１コンデンサおよび第２コンデンサを含み、切替部は、共振周波数が給電コイルと第１コンデンサとにより決定される第１の周波数となる第１の共振状態と、共振周波数が給電コイルと第１コンデンサと第２コンデンサとにより決定される第２の周波数となる第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。このように構成すれば、第１コンデンサの電気容量、および、第１コンデンサと第２コンデンサとの合成電気容量を適切に設定することにより、容易に、給電装置を、第１の共振状態と、第２の共振状態とを有するように構成することができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、第１コンデンサは、給電コイルに直列に接続され、第２コンデンサは、第１コンデンサに並列に接続され、切替部は、第１コンデンサと第２コンデンサとに接続されるスイッチ部を含み、スイッチ部は、第１コンデンサと第２コンデンサとを電気的に非接続にすることによる第１の共振状態と、第１コンデンサと第２コンデンサとを電気的に接続することによる第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。このように構成すれば、スイッチ部を、第１コンデンサと第２コンデンサとを電気的に接続または非接続にするように駆動させることにより、容易に、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替えることができる。
【００１５】
上記第１コンデンサおよび第２コンデンサを備える給電装置において、好ましくは、駆動部は、第１コンデンサに接続された第１駆動部と、第２コンデンサに接続された第２駆動部とを含み、切替部は、第１駆動部により共振回路を駆動することによる第１の共振状態と、第１駆動部および第２駆動部により共振回路を駆動することによる第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。このように構成すれば、切替部として、共振回路に接続するようにスイッチ部を設ける場合と異なり、切替部を駆動させる場合に生じるスイッチング損失やオン抵抗による特性の悪化の発生を抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による給電装置では、好ましくは、給電コイルに印加される電圧の位相を検出する電圧位相検出部をさらに備え、位相差は、駆動部の駆動信号の位相と、給電コイルに印加される電圧の位相との位相差であり、切替部は、上記位相差が略０になることに基づいて、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。ここで、給電コイルの電流の位相を検出する場合には、エネルギーの損失を生じるシャント抵抗、または、給電コイルの電流の位相のずれを生じさせるカプラを用いる必要がある。これに対して、本発明では、給電装置に、給電コイルに印加される電圧の位相を検出する電圧位相検出部を設けることにより、エネルギーの損失が生じるシャント抵抗および給電コイルの電流の位相のずれを生じさせるカプラを用いることなく、駆動部の駆動信号の位相と、給電コイルに印加される電圧の位相との位相差を検出することができる。その結果、給電コイルの電流の位相を検出する場合に比べて、エネルギーの損失および給電コイルの電流の位相のずれを抑制することができる。そして、給電コイルの電流の位相のずれが抑制されることにより、より精度良く、駆動信号の位相と給電コイルの電流（または電圧）の位相との位相差を平均的に略０にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記のように、共振回路の電気容量が設計値に対してばらつきを有する場合にも、比較的大きな電力を効率よく給電することができ、かつ、量産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による給電装置の全体構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による給電回路の共振回路を模式的に示した回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態による給電装置の切替制御部の構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態による給電装置の駆動信号および給電コイルに流れる電流の波形と位相差との関係を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態による受電装置の構成を示したブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態による給電装置と比較例による給電装置との比較結果を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態による給電回路の共振回路を模式的に示した回路図である。
【図８】本発明の第３実施形態による給電回路の共振回路を模式的に示した回路図である。
【図９】本発明の第３実施形態による給電回路の第１駆動部および第２駆動部を模式的に示した回路図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例による給電回路の共振回路を模式的に示した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
（給電装置の構成）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による給電装置１００の構成について説明する。第１実施形態による給電装置１００は、給電装置１００の近傍に配置された受電装置２００に対して、給電装置１００と受電装置２００との間に配線等を設けずに、電力を（非接触給電装置として）供給するように構成されている。
【００２１】
図１に示すように、給電装置１００には、共振回路１と、駆動部２と、切替制御部３と、電源部４と、本体制御部５と、発振回路６と、電流検出部７とが設けられている。また、図２に示すように、共振回路１は、給電コイル１１と、集中定数素子１２と、スイッチ部１３とを含む。なお、切替制御部３およびスイッチ部１３は、本発明の「切替部」の一例である。
【００２２】
ここで、第１実施形態では、切替制御部３およびスイッチ部１３は、給電コイル１１と集中定数素子１２とにより決定される共振周波数ｆが、駆動部２の駆動信号の駆動周波数ｆｄよりも高い第１周波数ｆ１となる第１の共振状態と、共振周波数ｆが駆動信号の駆動周波数ｆｄよりも低い第２周波数ｆ２となる第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。すなわち、給電装置１００は、共振回路１により、第１周波数ｆ１を有する給電磁界と、第２周波数ｆ２を有する給電磁界とを切り替えながら、受電装置２００に給電することが可能に構成されている。
【００２３】
＜給電装置の各部の構成＞
共振回路１は、駆動部２から駆動信号に応じた電圧が印加されることにより、交流の電流が流れる（図４参照）。この交流の電流の周波数は、共振回路１における、給電コイル１１のインダクタンスと集中定数素子１２の電気容量（およびインダクタンス）とにより決定される共振周波数ｆとなる。
【００２４】
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、共振回路１の集中定数素子１２は、給電コイル１１に直列に接続された第１コンデンサ１２ａと、第１コンデンサ１２ａに並列に接続された第２コンデンサ１２ｂとを含む。また、スイッチ部１３は、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとに接続されており、切替制御部３からの指令に基づいて、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを電気的に非接続にする状態（スイッチ部１３がオフの状態）と、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを電気的に接続する状態（スイッチ部１３がオンの状態）とを切り替えるように構成されている。
【００２５】
なお、本明細書では、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを電気的に非接続にする状態を、たとえば、第１コンデンサ１２ａの両極と第２コンデンサ１２ｂの両極との間を全て非接続にする状態に限らず、駆動部２と給電コイル１１とを含む回路において、第２コンデンサ１２ｂに電流が流れないような回路になる状態を意味するものとして記載している。また、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを電気的に接続する状態を、駆動部２と給電コイル１１とを含む回路において、第１コンデンサ１２ａおよび第２コンデンサ１２ｂに電流が流れるような回路になる状態を意味するものとして記載している。
【００２６】
ここで、スイッチ部１３が第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを非接続にする状態では、第２コンデンサ１２ｂには電流が流れない一方、第１コンデンサ１２ａおよび給電コイル１１に電流が流れる。この場合、共振周波数ｆは、第１コンデンサ１２ａの電気容量Ｃ１および給電コイル１１のインダクタンスＬにより決定される第１周波数ｆ１になる。
【００２７】
また、スイッチ部１３が第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを接続する状態では、第２コンデンサ１２ｂ、第１コンデンサ１２ａおよび給電コイル１１に電流が流れる。この場合、共振周波数ｆは、第１コンデンサ１２ａおよび第２コンデンサ１２ｂの合成電気容量（Ｃ１＋Ｃ２）および給電コイル１１のインダクタンスＬにより決定される第２周波数ｆ２になる。なお、本明細書では、共振回路１が、駆動部２により、第１周波数ｆ１で駆動される状態を第１の共振状態とし、共振回路１が、駆動部２により、第２周波数ｆ２で駆動される状態を第２の共振状態とする。
【００２８】
また、共振周波数ｆは、共振回路１のインダクタンスが大きい値になればなる程、または、電気容量が大きい値になればなる程、低くなる。すなわち、第２周波数ｆ２は、合成電気容量（Ｃ１＋Ｃ２）が、第１周波数ｆ１の電気容量（Ｃ１）よりも大きいので、第１周波数ｆ１よりも低い。また、第１コンデンサ１２ａの電気容量Ｃ１および第２コンデンサ１２ｂの電気容量Ｃ２は、第１周波数ｆ１が、駆動部２の駆動周波数ｆｄよりも大きくなるような値で、かつ、第２周波数ｆ２が、駆動周波数ｆｄよりも小さくなるような値に設定されている。
【００２９】
駆動部２は、ゲートドライブ回路および複数のスイッチング素子を含み、電源部４に接続されている。そして、駆動部２は、発振回路６からの駆動周波数ｆｄを有する信号に基づいて、ゲートドライブ回路により複数のスイッチング素子を駆動させることにより、電源部４から供給される電力を、駆動周波数ｆｄの交流の電力に変換して、共振回路１に出力するように構成されている。
【００３０】
なお、駆動周波数ｆｄは、たとえば、規格等（Ａ４ＷＰ等）により定められた周波数（６．７８ＭＨｚ）に設定されている。これにより、給電装置１００は、磁気共鳴方式による給電を行うことが可能に構成されている。
【００３１】
電源部４は、たとえば、ＡＣ／ＤＣコンバータを含み、電源部４は、給電装置１００の外部に設けられた商用電源から交流の電力（または、給電装置１００の内部に設けられたバッテリから電力）を取得するとともに、取得した電力を直流に整流して出力するように構成されている。また、電源部４は、本体制御部５からの指令に基づいて、出力する電圧値を変化させることが可能に構成されている。
【００３２】
本体制御部５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を含み、電源部４など、給電装置１の全体の制御を行うように構成されている。
【００３３】
発振回路６は、本体制御部５の指令に基づいて、駆動周波数ｆｄを有する信号を出力するように構成されている。そして、発振回路６は、駆動部２および切替制御部３に駆動周波数ｆｄを有する信号を伝達するように構成されている。なお、駆動部２の駆動信号の位相と、駆動周波数ｆｄを有する信号の位相は、略同一である。
【００３４】
電流検出部７は、たとえば、カプラまたはシャント抵抗などを含み、図２に示すように、給電コイル１１（共振回路１）に流れる電流の電流値および位相を検出するように構成されている。そして、電流検出部７は、切替制御部３に接続されており、切替制御部３に給電コイル１１に流れる電流の電流値および位相の情報を伝達するように構成されている。
【００３５】
＜切替部の構成＞
図３に示すように、切替制御部３は、位相差比較器３１と、周期調整部３２と、同期化部３３とを含む。また、切替制御部３は、発振回路６および電流検出部７に接続されており、発振回路６から駆動周波数ｆｄを有する信号、および、電流検出部７から給電コイル１１に流れる電流の電流値および位相の情報を取得するように構成されている。
【００３６】
ここで、第１実施形態では、図４に示すように、切替制御部３は、第１の共振状態において、駆動信号の位相（駆動周波数ｆｄを有する信号の位相）と、給電コイル１１に流れる電流の位相との位相差φが、負側から０に近づく方向に変化して略０になったことに基づいて、第１の共振状態から第２の共振状態に切り替え、その後、第２の共振状態において、位相差φが、正側から０に近づく方向に変化して略０になったことに基づいて、第２の共振状態から第１の共振状態に切り替えるように構成されている。なお、位相差φが正側とは、駆動信号の位相に対して、給電コイル１１に流れる電流の位相が進んでいる状態とし、位相差φが負側とは、駆動信号の位相に対して、給電コイル１１に流れる電流の位相が遅れている状態とする。以下、具体的に説明する。
【００３７】
位相差比較器３１は、比較器回路、ローパスフィルタ回路および差動回路を含み、駆動周波数ｆｄを有する信号の位相と、給電コイル１１に流れる電流の位相との位相差φを、位相差φに比例した電圧値として出力するように構成されている。なお、図４には、位相差比較器３１により出力された電圧値（位相差φ）を図示している。
【００３８】
そして、第１実施形態では、周期調整部３２および同期化部３３は、位相差φが略０になった（図４に示す時点ｔ１およびｔ４に対応（詳細は後述））後、給電コイル１１に流れる電流の値が略０となる時点（時点ｔ３およびｔ６）で、スイッチ部１３により、第１の共振状態（期間Ｔ１およびＴ３）と第２の共振状態（期間Ｔ２）とを、切り替えさせるように構成されている。
【００３９】
具体的には、周期調整部３２は、位相差φが負側から０に近づく方向に変化して略０になった（時点ｔ１）後、所定の期間経過後に、同期化部３３に切り替えを行うための信号（第１の共振状態から第２の共振状態に切り替えを行うための信号）を伝達する。
【００４０】
また、同期化部３３は、たとえば、Ｄ型のフリップフロップ回路などを含み、給電コイル１１に流れる電流のゼロクロスの時点（電流値が略０となる時点）を検出するように構成されている。そして、同期化部３３は、同期化部３３に切り替えを行うための信号を取得した後、給電コイル１１に流れる電流の値が略０となる時点で、スイッチ部１３に第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを接続することを指令する信号（オンさせる信号）を伝達する。なお、上記では、周期調整部３２から同期化部３３に信号を伝達するように構成する例を示したが、周期調整部３２にＤ型のフリップフロップ回路などを設けて、周期調整部３２が同期化部３３を兼ねて処理を行うように構成してもよい。
【００４１】
そして、スイッチ部１３は、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを接続することを指令する信号（オンさせる信号）を取得して、非接続の状態から接続の状態に切り替える（スイッチ部１３をオンする）ことにより、共振回路１を第１の共振状態から第２の共振状態に切り替える。
【００４２】
また、周期調整部３２は、位相差φが正側から０に近づく方向に変化して略０になった場合（時点ｔ４）には、所定の期間経過後に、同期化部３３に切り替えを行うための信号（第２の共振状態から第１の共振状態に切り替えを行うための信号）を伝達する。同期化部３３は、同期化部３３に切り替えを行うための信号を取得した後、給電コイル１１に流れる電流の値が略０となる時点（時点ｔ６）で、スイッチ部１３に第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを非接続の状態にすることを指令する信号（オフさせる信号）を伝達する。
【００４３】
そして、スイッチ部１３は、非接続にすることを指令する信号（オフさせる信号）を取得して、接続の状態から非接続の状態に切り替えることにより、共振回路１を第２の共振状態から第１の共振状態に切り替える。
【００４４】
ここで、第１実施形態では、スイッチ部１３が、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期（期間Ｔ１）は、駆動信号の周期（駆動周波数ｆｄの逆数）（期間Ｔｄ）よりも長い。具体的には、周期調整部３２は、位相差φが正側または負側から０に近づく方向に変化して略０になった場合には、所定の期間経過後に、同期化部３３に切り替えを行うための信号を伝達するように構成されている。また、所定の期間は、たとえば、駆動信号の周期の１．５倍に設定されている。これにより、スイッチ部１３が第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期は、駆動信号の周期よりも長くなる。なお、所定の期間は、駆動信号の周期の１．５倍の期間に限られず、駆動信号の周期の１．５倍の期間以外の期間に設定してもよい。
【００４５】
（受電装置の構成）
次に、図５を参照して、受電装置２００の構成について説明する。
【００４６】
受電装置２００には、受電アンテナ２０１と、整流部２０２と、電力変換部２０３と、負荷２０４と、制御部２０５とが設けられている。たとえば、受電装置２００は、携帯電話（スマートフォン）からなる。
【００４７】
受電アンテナ２０１は、アンテナコイルおよび共振コンデンサなどを有する共振回路を含み、給電コイル１１と電磁界結合することが可能に構成されている。そして、受電アンテナ２０１は、給電コイル１１と電磁界結合することにより、給電装置１００から電力を受電するように構成されている。
【００４８】
整流部２０２は、複数のダイオードなどを含み、受電アンテナ２０１が受電した交流の電流を、直流の電流に変換するように構成されている。また、電力変換部２０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータからなり、整流部２０２からの電力の電圧を、負荷２０４の駆動に適した所定の電圧に変換して、負荷２０４に印加するように構成されている。
【００４９】
負荷２０４は、たとえば、２次電池からなり、２次電池は、電力変換部２０３からの電力を充電するように構成されている。また、制御部２０５は、受電装置２００の全体の制御を行うように構成されている。
【００５０】
（共振回路および切替部の動作）
次に、図４を参照して、第１実施形態における給電装置１００の共振回路１およびスイッチ部１３の動作について説明する。
【００５１】
図４は、共振回路１に印加される駆動信号の電圧波形（駆動電圧の波形）、および、給電コイル１１に流れる電流の電流波形（コイル電流の波形）の一例を示す。また、図４は、上記波形に対応した、駆動信号の位相と給電コイル１１に流れる電流の位相との位相差φの時間的な変化の様子の一例を示す。
【００５２】
期間Ｔ１およびＴ３では、切替制御部３およびスイッチ部１３により、共振回路１は、第１の共振状態（第１周波数ｆ１＞駆動周波数ｆｄ）となっている。また、期間Ｔ２では、切替制御部３およびスイッチ部１３により、共振回路１は、第２の共振状態（第２周波数ｆ２＜駆動周波数ｆｄ）となっている。なお、上記したように、駆動信号の周期Ｔｄは、Ｔ１＞Ｔｄ、Ｔ２＞Ｔｄ、および、Ｔ３＞Ｔｄの関係を有する。
【００５３】
なお、図４では、時点ｔ１は、第１の共振状態において、位相差φが負側から０に近づく方向に変化して略０になった時点とする。この場合、周期調整部３２から、所定の期間（たとえば、１．５×Ｔｄ）経過後の時点ｔ２において、同期化部３３に切り替えを行うための信号が伝達される。
【００５４】
そして、同期化部３３により、給電コイル１１の電流値が略０となる時点の時点ｔ３において、スイッチ部１３を制御して、スイッチ部１３により、共振回路１が第１の共振状態から第２の共振状態に切り替えられる。なお、時点ｔ１からｔ３の間は、共振回路１は第１の共振状態として駆動されており、位相差φは、負側から０を超えて正側に変化する。
【００５５】
そして、時点ｔ３から時点ｔ４までは、共振回路１は第２の共振状態として駆動されているため、位相差φは、正側から０に向かって変化する。
【００５６】
時点ｔ４において、位相差φが正側から０に近づく方向に変化して略０になる。この場合、周期調整部３２から、所定の期間（たとえば、１．５×Ｔｄ）経過後の時点ｔ５において、同期化部３３に切り替えを行うための信号が伝達される。
【００５７】
そして、同期化部３３により、給電コイル１１の電流値が略０となる時点の時点ｔ６において、スイッチ部１３を制御して、スイッチ部１３により、共振回路１が第２の共振状態から第１の共振状態に切り替えられる。以降、上記と同様に、共振回路１では、第１の共振状態と第２の共振状態とが、スイッチ部１３および切替制御部３により、切り替えられ、位相差φは、平均的に略０の状態となる。
【００５８】
（第１実施形態による給電装置と比較例による給電装置との比較結果）
次に、図６を参照して、第１実施形態による給電装置１００と、第２コンデンサ１２ｂ、切替制御部３およびスイッチ部１３を設けない比較例による給電装置との比較結果について説明する。
【００５９】
第１コンデンサ１２ａの電気容量のずれ量を変化させて給電コイル１１に流れる電流値を、第１実施形態による給電装置１００と、比較例による給電装置とで比較した。ここで、ずれ量が０％とは、共振回路１の共振周波数ｆと駆動周波数ｆｄとが一致する値を意味する。
【００６０】
比較例による給電装置は、共振回路は、第１コンデンサおよび給電コイルからなり、第２コンデンサ１２ｂ、切替制御部３およびスイッチ部１３は設けられていない。また、第１実施形態による給電装置１００および比較例による給電装置の駆動周波数ｆｄは、共に１ＭＨｚとし、給電コイル１１のインダクタンスは、共に１０μＨとし、第１コンデンサ１２ａの電気容量が、２．５０３ｎＦの場合にずれ量を０％とし、共振回路１のＱ値（クオリティファクタ）を６００として、給電コイル１１に流れる電流値の測定を行った。
【００６１】
まず、第１実施形態による給電装置１００および比較例による給電装置の第１コンデンサ１２ａとして、共にずれ量が０％の２．５０３ｎＦのコンデンサを用いた場合に、第１実施形態による給電装置１００の給電コイル１１および比較例による給電装置の給電コイルには、共に６Ａの電流が流れた。
【００６２】
そして、第１実施形態による給電装置１００および比較例による給電装置の第１コンデンサ１２ａとして、共にずれ量が０．１０％の２．５００ｎＦのコンデンサを用いて、給電装置１００の第２コンデンサ１２ｂの電気容量を０．００６ｎＦとした場合には、第１実施形態による給電装置１００の給電コイル１１および比較例による給電装置の給電コイルには、共に６Ａの電流が流れた。
【００６３】
次に、第１実施形態による給電装置１００および比較例による給電装置の第１コンデンサ１２ａとして、共にずれ量が１％の２．４７８ｎＦのコンデンサを用いて、給電装置１００の第２コンデンサ１２ｂの電気容量を０．０５ｎＦとした場合には、第１実施形態による給電装置１００の給電コイル１１では、６Ａの電流が流れる一方、比較例による給電装置の給電コイルには、３．５Ａの電流が流れた。
【００６４】
また、第１実施形態による給電装置１００および比較例による給電装置の第１コンデンサ１２ａとして、共にずれ量が５％の２．３７８ｎＦのコンデンサを用いて、給電装置１００の第２コンデンサ１２ｂの電気容量を０．２５ｎＦとした場合には、第１実施形態による給電装置１００の給電コイル１１では、６Ａの電流が流れる一方、比較例による給電装置の給電コイルには、１．０Ａの電流が流れた。
【００６５】
すなわち、第１コンデンサ１２ａとして、ずれ量が１〜５％のコンデンサを用いた場合には、比較例による給電装置では、給電の効率（共振回路に駆動部から電力が伝搬する効率）が低下する一方、第１実施形態による給電装置１００では、給電の効率が低下しないことが判明した。
【００６６】
次に、第１実施形態による給電装置１００および比較例による給電装置の第１コンデンサ１２ａとして、共にずれ量が１０％の２．２５３ｎＦのコンデンサを用いて、給電装置１００の第２コンデンサ１２ｂの電気容量を０．５ｎＦとした場合には、第１実施形態による給電装置１００の給電コイル１１では、４．８Ａの電流が流れる一方、比較例による給電装置の給電コイルには、０．９Ａの電流が流れた。
【００６７】
また、第１実施形態による給電装置１００および比較例による給電装置の第１コンデンサ１２ａとして、共にずれ量が２５％の１．８７８ｎＦのコンデンサを用いて、給電装置１００の第２コンデンサ１２ｂの電気容量を１．２５ｎＦとした場合には、第１実施形態による給電装置１００の給電コイル１１では、１．６Ａの電流が流れる一方、比較例による給電装置の給電コイルには、０．１５Ａの電流が流れた。
【００６８】
すなわち、第１コンデンサ１２ａとして、ずれ量が１０〜２５％のコンデンサを用いた場合には、比較例による給電装置では、給電の効率が著しく低下する一方、第１実施形態による給電装置１００では、給電の効率の低下が抑制されることが判明した。
【００６９】
以上の結果から、第１実施形態による給電装置１００では、共振回路１の電気容量が設計値に対してばらつき（ずれ量）を有する場合にも、比較的大きな電力（たとえば、１００ｍＡ以上）を効率よく受電装置２００に給電することが可能であることが判明した。
【００７０】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７１】
第１実施形態では、上記のように、給電装置１００に、給電コイル１１と集中定数素子１２とにより決定される共振回路１の共振周波数ｆが、駆動部２の駆動周波数ｆｄよりも高い第１周波数ｆ１となる第１の共振状態と、共振周波数ｆが駆動周波数ｆｄよりも低い第２周波数ｆ２となる第２の共振状態とを、切り替える切替制御部３およびスイッチ部１３とを設ける。これにより、バリキャップを用いることなく、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替えることにより、駆動信号の位相と給電コイル１１の電流の位相との位相差φを平均的に略０（ある程度の期間、位相差φを平均化した場合に略０）にすることができるので、比較的大きな電力を給電しながら、疑似的に共振回路１の共振周波数ｆと駆動周波数ｆｄとを略一致させることができる。また、切替制御部３およびスイッチ部１３により、疑似的に共振回路１の共振周波数ｆと駆動周波数ｆｄとを略一致させることができるので、共振回路１（の第１コンデンサ１２ａ）の電気容量を手作業で調整する必要がない。これら結果、共振回路１（の第１コンデンサ１２ａ）の電気容量が設計値に対してばらつきを有する場合にも、比較的大きな電力を効率よく給電することができ、かつ、量産性を向上させることができる。
【００７２】
また、第１実施形態では、上記のように、切替制御部３およびスイッチ部１３を、駆動信号の位相と、給電コイル１１に流れる電流の位相との位相差φが、正側または負側の一方側から０に近づく方向に変化して略０になったことに基づいて、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成する。すなわち、切替制御部３およびスイッチ部１３を、第１の共振状態において、駆動信号の位相と、給電コイル１１に流れる電流の位相との位相差φが、正側または負側の一方側から０に近づく方向に変化して略０になったことに基づいて、第１の共振状態から第２の共振状態に切り替え、その後、第２の共振状態において、位相差φが、正側または負側の他方側から０に近づく方向に変化して略０になったことに基づいて、第２の共振状態から第１の共振状態に切り替えるように構成する。これにより、位相差φが０に近づくように、第１の共振状態と第２の共振状態とが切り替えられるので、より確実に、共振回路１の共振周波数ｆと駆動周波数ｆｄとを略一致させることができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、上記のように、切替制御部３およびスイッチ部１３を、位相差φが略０になった後、給電コイル１１に流れる電流の値が略０となる時点で、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成する。これにより、第１の共振状態と第２の共振状態との切り替えが、給電コイル１１に流れる電流の値が略０の状態で行われるので、切り替えに伴って、集中定数素子１２（第１コンデンサ１２ａおよび第２コンデンサ１２ｂ）に充電されたエネルギーが損失するのを抑制することができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、上記のように、切替制御部３およびスイッチ部１３が、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期（期間Ｔ１〜Ｔ３）は、駆動信号の周期Ｔｄよりも長い。ここで、一般的に、駆動部２の駆動周波数ｆｄは、比較的高い周波数に設定されるため、切替制御部３およびスイッチ部１３を、駆動周波数ｆｄよりも高い周波数により駆動可能に構成することが困難な場合がある。この点を考慮して、第１実施形態では、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期（期間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３）を、駆動信号の周期Ｔｄよりも長くすることによって、スイッチ部１３を駆動させるための周波数を、駆動部の駆動信号の駆動周波数ｆｄに比べて低くすることができる。その結果、切替制御部３およびスイッチ部１３を、容易に、構成することができる。
【００７５】
また、第１実施形態では、上記のように、集中定数素子１２は、給電コイル１１に接続された第１コンデンサ１２ａおよび第２コンデンサ１２ｂを含み、切替制御部３およびスイッチ部１３を、共振周波数ｆが給電コイル１１と第１コンデンサ１２ａとにより決定される第１周波数ｆ１となる第１の共振状態と、共振周波数ｆが給電コイル１１と第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとにより決定される第２周波数ｆ２となる第２の共振状態とを、切り替えるように構成する。これにより、第１コンデンサ１２ａの電気容量Ｃ１、および、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとの合成電気容量（Ｃ１＋Ｃ２）を適切に設定することにより、容易に、給電装置１００を、第１の共振状態と、第２の共振状態とを有するように構成することができる。
【００７６】
また、第１実施形態では、上記のように、第１コンデンサ１２ａを、給電コイル１１に直列に接続して、第２コンデンサ１２ｂを、第１コンデンサ１２ａに並列に接続して、スイッチ部１３を、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとに接続する。そして、スイッチ部１３を、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを電気的に非接続にすることによる第１の共振状態と、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを電気的に接続することによる第２の共振状態とを、切り替えるように構成する。これにより、スイッチ部１３を、第１コンデンサ１２ａと第２コンデンサ１２ｂとを電気的に接続または非接続にするように駆動させることにより、容易に、第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替えることができる。
【００７７】
［第２実施形態］
次に、図７を参照して、第２実施形態による給電装置３００の構成について説明する。第２実施形態による給電装置３００には、電流検出部７が設けられていた第１実施形態の給電装置１００と異なり、電圧検出部３０７が設けられている。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７８】
（第２実施形態による給電装置の構成）
図７に示すように、第２実施形態による給電装置３００には、切替制御部３０３と、電圧検出部３０７とが設けられている。なお、切替制御部３０３は、本発明の「切替部」の一例である。また、電圧検出部３０７は、本発明の「電圧位相検出部」の一例である。
【００７９】
ここで、第２実施形態では、電圧検出部３０７は、給電コイル１１に印加される電圧の位相を検出するように構成されており、電圧の位相の情報を、切替制御部３０３に伝達するように構成されている。また、切替制御部３０３およびスイッチ部１３は、駆動部２の駆動信号の位相と、電圧検出部３０７により取得した給電コイル１１に印加される電圧の位相との位相差φが略０になることに基づいて、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。
【００８０】
具体的には、切替制御部３０３は、発振回路６から取得した駆動周波数ｆｄを有する信号に対して、９０度分オフセットした位相と、給電コイル１１に印加される電圧の位相との位相差φを取得するように構成されている。なお、第２実施形態では、駆動信号の位相を、発振回路６から取得した駆動周波数ｆｄを有する信号に対して９０度分オフセットした位相として記載している。すなわち、電圧検出部３０７が検出する位相は、第１実施形態による給電装置１００の電流検出部７が検出する位相に対して９０度分、位相がずれているため、上記のようにオフセットすることにより、切替制御部３０３は、第１実施形態による給電装置１００における切替制御部３と同様に、位相差φを取得することが可能になる。
【００８１】
また、第２実施形態による給電装置３００は、第１実施形態による給電装置１００と同様に、給電コイル１１に印加される電圧の位相との位相差φが略０になることに基づいて、切替制御部３０３およびスイッチ部１３により、共振回路１を、第１の共振状態と、第２の共振状態とに切り替えるように構成されている。
【００８２】
また、第２実施形態による給電装置３００のその他の構成は、第１実施形態における給電装置１００と同様である。
【００８３】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００８４】
第２実施形態では、上記のように、給電装置３００に、給電コイル１１に印加される電圧の位相を検出する電圧検出部３０７を設けて、切替制御部３０７およびスイッチ部１３を、駆動部２の駆動信号の位相と、給電コイル１１に印加される電圧の位相との位相差φが略０になることに基づいて、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成する。ここで、給電コイル１１の電流の位相を検出する場合には、エネルギーの損失を生じるシャント抵抗、または、給電コイル１１の電流の位相のずれを生じさせるカプラを用いる必要がある。これに対して、第２実施形態では、給電装置３００に、給電コイル１１に印加される電圧の位相を検出する電圧検出部３０７を設けことにより、エネルギーの損失が生じるシャント抵抗および給電コイル１１の電流の位相のずれを生じさせるカプラを用いることなく、駆動部２の駆動信号の位相と、給電コイル１１に印加される電圧の位相との位相差φを検出することができる。その結果、給電コイル１１の電流の位相を検出する場合に比べて、エネルギーの損失および給電コイル１１の電流の位相のずれを抑制することができる。そして、給電コイル１１の電流の位相のずれが抑制されることにより、より精度良く、駆動信号の位相と給電コイル１１の電流の位相との位相差φを平均的に略０にすることができる。
【００８５】
また、第２実施形態による給電装置３００のその他の効果は、第１実施形態における給電装置１００と同様である。
【００８６】
［第３実施形態］
次に、図８を参照して、第３実施形態による給電装置４００の構成について説明する。第３実施形態による給電装置４００は、１つの駆動部２が設けられていた第１実施形態による給電装置１００と異なり、２つの駆動部（第１駆動部４０２ａおよび第２駆動部４０２ｂ）が設けられている。なお、上記第１実施形態または上記第２実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８７】
（第３実施形態による給電装置の構成）
図８に示すように、第３実施形態による給電装置４００には、共振回路４０１と、駆動部４０２と、切替制御部４０３とが設けられている。
【００８８】
ここで、第３実施形態では、駆動部４０２は、第１コンデンサ１２ａに接続された第１駆動部４０２ａと、第２コンデンサ１２ｂに接続された第２駆動部４０２ｂとを含む。また、切替制御部４０３は、第１駆動部４０２ａにより共振回路４０１を駆動することによる第１の共振状態と、第１駆動部４０２ａおよび第２駆動部４０２ｂにより共振回路４０１を駆動することによる第２の共振状態とを、切り替えるように構成されている。
【００８９】
具体的には、図９に示すように、第１駆動部４０２ａおよび第２駆動部４０２ｂは、それぞれ、スイッチ部４２１ａおよび４２１ｂを含み、ハイインピーダンス状態で、共振回路４０１との接続をそれぞれ切断するように構成されている。これにより、第１駆動部４０２ａおよび第２駆動部４０２ｂの一方側から出力された電力が、他方側の駆動部に流れ込むのが抑制される。
【００９０】
そして、図８に示すように、第１駆動部４０２ａは、発振回路６に接続されており、発振回路６からの駆動信号に応じて、共振回路４０１を駆動するように構成されている。
【００９１】
また、第２駆動部４０２ｂは、発振回路６および切替制御部４０３に接続されており、切替制御部４０３により、第２の共振状態が選択されている場合にのみ、発振回路６からの駆動信号に応じて、共振回路４０１（第２コンデンサ１２ｂおよび給電コイル１１）を駆動するように構成されている。
【００９２】
これにより、第１駆動部４０２ａのみにより共振回路４０１が駆動される状態では、共振周波数ｆは、第１周波数ｆ１となり、第１の共振状態となる。第１駆動部４０２ａおよび第２駆動部４０２ｂの両方により共振回路４０１が駆動される状態では、共振周波数ｆは、第２周波数ｆ２となり、第２の共振状態となる。
【００９３】
切替制御部４０３は、駆動部４０２の駆動信号の位相と、給電コイル１１に印加される電圧の位相との位相差φを、第１実施形態による給電装置１００の切替制御部３と同様に取得するように構成されている。そして、切替制御部４０３は、位相差φが略０になることに基づいて、第１駆動部４０２ａにより共振回路４０１を駆動させる状態（第１の共振状態）と、第１駆動部４０２ａおよび第２駆動部４０２ｂにより共振回路４０１を駆動させる状態（第２の共振状態）と切り替えるように構成されている。
【００９４】
また、第３実施形態による給電装置４００のその他の構成は、第１実施形態における給電装置１００と同様である。
【００９５】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００９６】
第３実施形態では、上記のように、駆動部４０２に、第１コンデンサ１２ａに接続された第１駆動部４０２ａと、第２コンデンサ１２ｂに接続された第２駆動部４０２ｂとを設けて、切替制御部４０３を、第１駆動部４０２ａにより共振回路４０１を駆動することによる第１の共振状態と、第１駆動部４０２ａおよび第２駆動部４０２ｂにより共振回路４０１を駆動することによる第２の共振状態とを、切り替えるように構成する。これにより、切替部として、共振回路４０１に接続するようにスイッチ部１３を設ける場合と異なり、スイッチ部１３（切替部）を駆動させる場合に生じるスイッチング損失やオン抵抗による特性の悪化の発生を抑制することができる。
【００９７】
また、第３実施形態による給電装置４００のその他の効果は、第１実施形態における給電装置１００と同様である。
【００９８】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００９９】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、本発明の受電装置を、携帯電話（スマートフォン）に適用する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、受電装置を携帯電話以外に適用してもよい。たとえば、電気自動車などの装置に適用してもよい。
【０１００】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の集中定数素子として、第１コンデンサと第２コンデンサとを用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、集中定数素子として、第１コンデンサおよび第２コンデンサ以外の素子を用いてもよい。たとえば、図１０に示す変形例による給電装置５００では、集中定数素子５１２は、コンデンサ５１２ａおよびインダクタ５１２ｂを含む。
【０１０１】
ここで、図１０に示すように、第１実施形態の変形例による給電装置５００の共振回路５０１は、給電コイル１１と、集中定数素子５１２とを含み、集中定数素子５１２は、給電コイル１１に直列に接続されたコンデンサ５１２ａ、および、第１コンデンサ５１２ａに直列に接続されたインダクタ５１２ｂを含む。そして、共振回路５０１には、インダクタ５１２ｂに並列に接続されたスイッチ部５１３が設けられている。これにより、スイッチ部５１３がオンすることにより、共振回路５０１の共振周波数は、コンデンサ５１２ａ（たとえば、電気容量Ｃ１）および給電コイル１１（たとえば、インダクタンスＬ）により決定される第１周波数ｆ１（第１の共振状態）となり、スイッチ部５１３がオフすることにより、共振回路５０１の共振周波数は、コンデンサ５１２ａ（たとえば電気容量Ｃ１）、インダクタ５１２ｂ（たとえば、インダクタンスＬａ）および給電コイル１１（インダクタンスＬ）により決定される第２周波数ｆ２（第２の共振状態）となる。この結果、第１実施形態の変形例による給電装置５００によっても、共振回路５０１を第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替えることが可能になる。なお、コンデンサ５１２ａとインダクタ５１２ｂとは、本発明の「集中定数素子」の一例である。
【０１０２】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の切替部を、位相差が略０になった後、給電コイルに流れる電流の値が略０となる時点で、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成する例（図４参照）を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、本発明では、位相差が略０になった直後に、第１の共振状態と、第２の共振状態とを、切り替えるように構成してもよい。
【０１０３】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の切替部が第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期を、駆動信号の周期よりも長くする例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、切替部が第１の共振状態と第２の共振状態とを切り替える周期を、駆動信号の周期以下に設定してもよい。
【０１０４】
また、上記第３実施形態では、本発明の切替部を、第１駆動部により共振回路を駆動することによる第１の共振状態と、第１駆動部および第２駆動部により共振回路を駆動することによる第２の共振状態とを、切り替えるように構成する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、切替部を、第１駆動部により共振回路を駆動することによる第１の共振状態と、第２駆動部のみにより共振回路を駆動することによる第２の共振状態とを、切り替えるように構成してもよい。この場合、たとえば、第２コンデンサの電気容量をＣ１＋Ｃ２にすることにより、上記のように構成することが可能になる。
【符号の説明】
【０１０５】
１、４０１、５０１  共振回路
２、４０２  駆動部
３、３０３、４０３、５０３  切替制御部（切替部）
１１  給電コイル
１２、５１２  集中定数素子
１２ａ  第１コンデンサ
１２ｂ  第２コンデンサ
１３、５１３  スイッチ部（切替部）
１００、３００、４００、５００  給電装置
３０７  電圧検出部（電圧位相検出部）
４０２ａ  第１駆動部
４０２ｂ  第２駆動部
５１２ａ  コンデンサ（集中定数素子）
５１２ｂ  インダクタ（集中定数素子）
【図１】
0006531498.tif 000002
【図２】
0006531498.tif 000003
【図３】
0006531498.tif 000004
【図４】
0006531498.tif 000005
【図５】
0006531498.tif 000006
【図６】
0006531498.tif 000007
【図７】
0006531498.tif 000008
【図８】
0006531498.tif 000009
【図９】
0006531498.tif 000010
【図１０】
0006531498.tif 000011