(57)【要約】  複数の送電器の共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供する。  可変容量部の静電容量を変化させたときの静電容量の変化量に対する位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように静電容量をそれぞれ調整する第１送電器と第２送電器とを含む送電装置であって、前記第１制御部は、前記第２送電器がオフの状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、前記第２制御部は、前記第１送電器がオフの状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する。
2015045160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１送電器と第２送電器とを含む送電装置であって、
前記第１送電器は、
交流電源から受電する第１の一次側共振コイルと、
前記第１の一次側共振コイルに供給される第１電圧の位相に対する、前記第１の一次側共振コイルに流れる第１電流の位相の第１位相差を検出する第１位相差検出部と、
前記第１の一次側共振コイルに設けられる第１可変容量部と、
前記第１可変容量部の第１静電容量を変化させたときの前記第１静電容量の変化量に対する前記第１位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第１静電容量を調整する第１制御部と
を有し、
前記第２送電器は、
前記交流電源に接続される位相調整部と、
前記第１の一次側共振コイルに並べて配設され、前記位相調整部を介して前記交流電源から受電する第２の一次側共振コイルと、
前記第２の一次側共振コイルに供給される第２電圧の位相に対する、前記第２の一次側共振コイルに流れる第２電流の位相の第２位相差を検出する第２位相差検出部と、
前記第２の一次側共振コイルに設けられる第２可変容量部と、
前記第２可変容量部の第２静電容量を変化させたときの前記第２静電容量の変化量に対する前記第２位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第２静電容量を調整する第２制御部と
を有し、
前記第１制御部は、前記第２送電器がオフの状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
前記第２制御部は、前記第１送電器がオフの状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する、送電装置。
【請求項２】
前記第１制御部及び前記第２制御部は、それぞれ、前記第１送電器及び前記第２送電器のオン／オフを制御しており、
前記第１制御部は、前記第１送電器の共振周波数を調整するときに、前記第２制御部に前記第２送電器をオフにさせ、
前記第２制御部は、前記第２送電器の共振周波数を調整するときに、前記第１制御部に前記第１送電器をオフにさせる、請求項１記載の送電装置。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記第２制御部に前記第２送電器の出力をオフにさせた状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
前記第２制御部は、前記第１制御部に前記第１送電器の出力をオフにさせた状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する、請求項２記載の送電装置。
【請求項４】
前記第１制御部は、前記第２制御部に前記第２送電器の出力をオフにさせた状態で、今回の調整処理で設定した第１静電容量と、前回の調整処理で設定した第１静電容量との第１の差が絶対値で所定値以下になるまで、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
前記第２制御部は、前記第１制御部に前記第１送電器の出力をオフにさせた状態で、今回の調整処理で設定した第２静電容量と、前回の調整処理で設定した第２静電容量との第２差が絶対値で所定値以下になるまで、前記第２送電器の共振周波数を調整し、
前記第１制御部及び前記第２制御部は、前記第１の差と前記第２の差がともに絶対値で前記所定値以下になると、前記第１送電器及び前記第２送電器の共振周波数の調整処理を終了する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の送電装置。
【請求項５】
前記交流電源と、前記第１の一次側共振コイルとの間に挿入され、前記第１制御部によって接続状態が切り替えられる第１スイッチと、
前記交流電源と、前記第２の一次側共振コイルとの間に挿入され、前記第２制御部によって接続状態が切り替えられる第２スイッチと
をさらに含み、
前記第１制御部は、前記第２制御部に前記第２スイッチを非導通状態にさせることによって前記第２送電器がオフになった状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
前記第２制御部は、前記第１制御部に前記第１スイッチを非導通状態にさせることによって前記第１送電器がオフになった状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する、請求項２記載の送電装置。
【請求項６】
前記第１送電器の共振周波数を調整と、前記第２送電器の共振周波数を調整とが完了した後は、前記第１可変容量部の第１静電容量と、前記第２可変容量部の第２静電容量とを固定して送電を行う、請求項１乃至５のいずれか一項記載の送電装置。
【請求項７】
前記第１送電器は、
前記交流電源と前記第１の一次側共振コイルとの間に設けられ、前記交流電源から電力を受電する第１の一次側コイルをさらに有し、
前記第１の一次側共振コイルは、前記第１の一次側コイルから電磁誘導によって電力を受電し、
前記第２送電器は、
前記位相調整部を介して前記交流電源に接続される第２の一次側コイルをさらに有し、
前記第２の一次側共振コイルは、前記第２の前記一次側コイルから電磁誘導によって電力を受電する、請求項１乃至６のいずれか一項記載の送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線方式により電力を送信するための複数の送電アンテナと、送信された電力を受電するための受電アンテナと、前記複数の送電アンテナを独立に駆動するための複数の駆動部とを有する無線給電システムがある。この無線給電システムは、前記受電アンテナの配置状態に係る情報を検出する検出部と、前記送電アンテナから放射される磁界に係る磁界データを、前記送電アンテナ毎に記憶する磁界データ記憶部とを備える。この無線給電システムは、前記磁界データと前記受電アンテナの配置状態に係る情報とに基づいて、前記複数の送電アンテナを前記複数の駆動部を介して選択的に駆動制御する制御部とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８３７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の無線給電システムは、複数の送電アンテナのうち、最も大きな電力を給電できる送電アンテナを選択し、選択した送電アンテナのみを駆動するため、複数の送電アンテナの共振周波数を調整することは行っていない。【０００５】
そこで、複数の送電器の共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態の送電装置は、第１送電器と第２送電器とを含む送電装置であって、前記第１送電器は、交流電源から受電する第１の一次側共振コイルと、前記第１の一次側共振コイルに供給される第１電圧の位相に対する、前記第１の一次側共振コイルに流れる第１電流の位相の第１位相差を検出する第１位相差検出部と、前記第１の一次側共振コイルに設けられる第１可変容量部と、前記第１可変容量部の第１静電容量を変化させたときの前記第１静電容量の変化量に対する前記第１位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第１静電容量を調整する第１制御部とを有し、前記第２送電器は、前記交流電源に接続される位相調整部と、前記第１の一次側共振コイルに並べて配設され、前記位相調整部を介して前記交流電源から受電する第２の一次側共振コイルと、前記第２の一次側共振コイルに供給される第２電圧の位相に対する、前記第２の一次側共振コイルに流れる第２電流の位相の第２位相差を検出する第２位相差検出部と、前記第２の一次側共振コイルに設けられる第２可変容量部と、前記第２可変容量部の第２静電容量を変化させたときの前記第２静電容量の変化量に対する前記第２位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第２静電容量を調整する第２制御部とを有し、前記第１制御部は、前記第２送電器がオフの状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、前記第２制御部は、前記第１送電器がオフの状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する。
【発明の効果】
【０００７】
複数の送電器の共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】送電装置１を含む電力伝送装置５０を示す図である。
【図２】一次側共振コイル１３と受電器２０Ａ、２０Ｂとの関係を示す図である。
【図３】２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。
【図４】２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。
【図５】位相差θと、電流及び電圧の位相差Δφとの関係を示す図である。
【図６】一次側共振コイル１３Ｂの両端子間に直列に挿入するコンデンサの静電容量を変化させた場合に、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する位相差Δφの特性を示す図である。
【図７】実施の形態１の送電装置を含む電力伝送装置５０を示す図である。
【図８】図７に示す電力伝送装置５０の制御系を示すブロック図である。
【図９】実施の形態１の送電装置３００の一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを示す図である。
【図１０】実施の形態１の送電装置３００を示す図である。
【図１１】実施の形態１の送電装置３００と受電器１２０を示す図である。
【図１２】送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが調整するコンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量と、静電容量の調整が完了した場合にオンにされるフラグを示すテーブル形式のデータの一例を示す図である。
【図１３】実施の形態１の送電装置３００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態２の送電装置４００を示す図である。
【図１５】実施の形態２の送電装置４００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の送電装置を適用した実施の形態１、２について説明する前に、図１乃至図６を用いて、実施の形態１、２の送電装置の前提技術について説明する。
【００１０】
図１は、送電装置１を含む電力伝送装置５０を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、電力伝送装置５０は、一次側(送電側)の送電器１０と二次側(受電側)の受電器２０を含む。電力伝送装置５０は、送電器１０及び受電器２０を複数含んでもよい。なお、図１では実施の形態１の送電装置を省略する。
【００１２】
送電器１０は、交流電源１１と、一次側コイル１２及び一次側共振コイル１３を含む送電系コイルＴＣとを有し、受電器２０は、二次側共振コイル２２及び二次側コイル２３を含む受電系コイルＲＣと、負荷デバイス２１とを有する。
【００１３】
図１に示すように、送電器１０及び受電器２０は、一次側共振コイル(ＬＣ共振器)１３と受電共振コイル(ＬＣ共振器)２２の間の磁界共鳴(磁界共振)により、送電器１０から受電器２０へエネルギー(電力)の伝送を行う。ここで、一次側共振コイル１３から二次側共振コイル２２への電力伝送は、磁界共鳴だけでなく電界共鳴(電界共振)等も可能であるが、以下の説明では、主として磁界共鳴を例として説明する。
【００１４】
また、実施の形態１では、交流電源１１が出力する交流電圧の周波数が６．７８ＭＨｚであり、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２の共振周波数が６．７８ＭＨｚである場合について説明する。
【００１５】
なお、送電系コイルＴＣにおいて、一次側コイル１２から一次側共振コイル１３への電力伝送は電磁誘導を利用して行い、また、受電系コイルＲＣにおいて、二次側共振コイル２２から二次側コイル２３への電力伝送も電磁誘導を利用して行うようになっている。
【００１６】
図２は、一次側共振コイル１３と受電器２０Ａ、２０Ｂとの関係を示す図である。受電器２０Ａ、２０Ｂは、図１に示す受電器２０と同様である。図２（Ａ）、（Ｂ）では、一次側共振コイル１３が出力する電流によって形成される磁界の方向を破線の矢印で示す。破線の矢印は磁力線を表す。
【００１７】
図２（Ａ）に示すように、一次側共振コイル１３に対して受電器２０Ａ、２０Ｂが磁力線に垂直な場合は、受電器２０Ａ、２０Ｂでともに受電可能である。
【００１８】
図２（Ｂ）に示すように、一次側共振コイル１３に対して受電器２０Ａが磁力線に垂直で、受電器２０Ｂが磁力線に平行な場合は、受電器２０Ａは受電可能であるが、受電器２０Ｂは受電不能である。
【００１９】
図３は、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。図３においても、破線の矢印で磁力線を示す。また、直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。
【００２０】
図３（Ａ）に示すように、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂは、互いに垂直な位置関係になるように配置されている。一次側共振コイル１３ＡはＸＹ平面に平行であり、一次側共振コイル１３ＢはＹＺ平面に平行である。２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に磁界共鳴によって無線で電力を伝送する。
【００２１】
図３（Ｂ）に示す位置に受電器２０がある場合に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから同一位相（位相差０）の電力を出力すれば、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方から出力される磁力線が受電器２０を貫通する。このため、受電器２０は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電することができる。
【００２２】
また、図３（Ｃ）に示す位置に受電器２０がある場合に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから位相差が１８０度の電力を出力すれば、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方から出力される磁力線が受電器２０を貫通する。このため、受電器２０は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電することができる。
【００２３】
このように、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから磁界共鳴によって受電器２０に電力を送電する場合には、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂに対する受電器２０の位置に応じて、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから出力する電力の位相を調整することが必要である。
【００２４】
なお、ここでは、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが、互いに垂直な位置関係になるように配置されている場合について説明した。しかしながら、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂがなす角度が９０度以外の場合においても、同様に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから出力する電力の位相を調整することが必要である。２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂがなす角度が０度の場合も同様である。
【００２５】
図４は、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。
【００２６】
図４では、発振器３０にはアンプ３１と３２が接続されており、アンプ３２は、位相調整部３３を介して発振器３０に接続されている。アンプ３１と３２の出力端子は、それぞれ、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂに接続されている。
【００２７】
図４では、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂは、一次側コイル１２（図１参照）を介さずに、発振器３０に接続されている。
【００２８】
発振器３０から出力される交流電力は、アンプ３１で増幅される。アンプ３１から出力される交流電力の電圧はＶＳ１＝Ａ１ｓｉｎ（ω０ｔ）で表される。
【００２９】
また、発振器３０から出力される交流電力は、位相調整部３３で位相が調整された後に、アンプ３２で増幅される。アンプ３２から出力される交流電力の電圧はＶＳ２＝Ａ２ｓｉｎ（ω０ｔ＋θ）で表される。
【００３０】
このように、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから電力を出力する際に、一次側共振コイル１３Ａから出力する電力の位相に対して、一次側共振コイル１３Ｂから出力する電力の位相をθ度遅らせることができる。
【００３１】
一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方が共振周波数で電力を出力できる状態に調整されているときに、図４に示す一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂに対して、受電器が図４に示す位置にあるときは、θ＝０度が最適な位相になる。これは、図３（Ｂ）に示す場合と同様である。
【００３２】
ところで、発振器３０から（一次側コイル１２（図１参照）を介さずに）一次側共振コイル１３Ａに電力を入力する場合には、発振器３０が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ａに流れる電流の位相の位相差は、０度である。この点が共振点である。
【００３３】
このため、フィードバック制御により、発振器３０が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ａに流れる電流の位相の位相差が０度になるように制御が行われる。
【００３４】
同様に、発振器３０から（一次側コイル１２（図１参照）を介さずに）一次側共振コイル１３Ｂに電力を入力する場合には、位相調整部３３が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂに流れる電流の位相の位相差は、０度である。この点が共振点である。
【００３５】
このため、フィードバック制御により、位相調整部３３が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂに流れる電流の位相の位相差が０度になるように制御が行われる。
【００３６】
しかしながら、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを近接して配置すると、互いの影響し合うため、次のような影響が生じる。この影響について、図５を用いて説明する。
【００３７】
図５は、位相差θと、電流及び電圧の位相差Δφとの関係を示す図である。
【００３８】
図５（Ａ）、（Ｂ）において、横軸は、位相差θである。位相差θは、一次側共振コイル１３Ａから出力する電力の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂから出力する電力の位相の位相差である。
【００３９】
図５（Ａ）の縦軸は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂをともにオンにして電力を出力している状態で、発振器３０が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ａに流れる電流の位相の位相差Δφを示す。
【００４０】
図５（Ｂ）の縦軸は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂをともにオンにして電力を出力している状態で、位相調整部３３が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂに流れる電流の位相の位相差Δφを示す。
【００４１】
図５（Ａ）、（Ｂ）では、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが出力する電力の大きさは等しく、かつ、ともに、フィードバック制御によって一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから出力する電力が共振周波数に調整されている。
【００４２】
図５（Ａ）において、θ＝９０度で位相差Δφが０度になっているのは、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが互いに物理的に９０度の角度をなす状態で設置されているため、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが出力する電力の位相差θが９０度のときに、電力が互いに打ち消し合って、位相差Δφが０になるからである。
【００４３】
図５（Ｂ）において、θ＝９０度で位相差が０度になっているのは、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが互いに物理的に９０度の角度をなす状態で設置されているため、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが出力する電力の位相差θが９０度のときに、電力が互いに打ち消し合って、位相差Δφが０になるからである。
【００４４】
ところで、図５（Ａ）のような特性が得られると、例えば、図４に示すように受電器２０を配置した場合には、θ＝０度で共振点が得られるはずなのに、図５（Ａ）では、θ＝０度で電圧に対する電流の位相差Δφが約４５度である。このため、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部は、動作点が共振点からずれていると判定し、電圧に対する電流の位相差Δφが０度に近づくように、さらにフィードバック制御を行う。
【００４５】
この結果、共振点からどんどんずれて行ってしまう。
【００４６】
また、図５（Ｂ）のような特性が得られると、例えば、図４に示すように受電器２０を配置した場合には、θ＝０度で共振点が得られるはずなのに、図５（Ｂ）では、θ＝０度で電圧に対する電流の位相差Δφが約４５度である。このため、一次側共振コイル１３Ｂのフィードバック制御部は、動作点が共振点からずれていると判定し、電圧に対する電流の位相差が０度に近づくように、さらにフィードバック制御を行う。
【００４７】
この結果、共振点から段々とずれて行ってしまう。
【００４８】
このように、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系では、互いの影響があるため、共振点の調整がうまく行かなくなる。
【００４９】
図６は、一次側共振コイル１３Ｂの両端子間に直列に挿入するコンデンサの静電容量を変化させた場合に、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する位相差Δφの特性を示す図である。
【００５０】
図６の横軸は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂがともに共振周波数で電力を出力できるように、コンデンサの静電容量が設定されている状態における一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量に対して、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量を変化させるときの静電容量の値の比を表す。
【００５１】
横軸の比が１のときは、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量が、共振周波数が得られる一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量に調整されている状態を表す。横軸の比が１からずれるに従って、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量は、共振周波数を与える一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量からずれていることを表す。
【００５２】
図６の縦軸は、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する、電圧に対する電流の位相差Δφを表す。
【００５３】
図６に示すように、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量を変化させると、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する、電圧に対する電流の位相差が変化する。
【００５４】
これは、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系では、互いの影響があることを表している。
【００５５】
従って、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系では、互いの影響があるため、電圧に対する電流の位相差が０度に近づくように、フィードバック制御を行うと、共振点から段々とずれて行ってしまう。
【００５６】
また、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系において、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方に流れる電流を同時に共振点に調整することは非常に困難である。
【００５７】
従って、以下で説明する実施の形態１、２では、複数の一次共振コイルを有する送電装置において、共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供することを目的とする。
【００５８】
＜実施の形態１＞
実施の形態１では、３つの一次側共振コイルを含む送電装置について説明するが、ここでは、まず、図７及び図８を用いて、１つの一次側共振コイル１３を含む送電器１１０と、送電器１１０を含む電力伝送装置５０とについて説明する。
【００５９】
図７は、実施の形態１の送電装置を含む電力伝送装置５０を示す図である。図７は、図１に示す電力伝送装置５０の詳細な構成を示す図である。図７に示すように、電力伝送装置５０は、送電器１１０及び受電器１２０を含む。
【００６０】
送電器１１０は、一次側共振コイル１３、交流電源１１、及び送電側制御回路１４を備える。受電器１２０は、二次側共振コイル２２及び受電側制御回路２４を備える。受電器１２０には、負荷デバイス２１が接続されている。
【００６１】
送電器１１０は、一次側コイル１２（図１参照）を含まず、一次側共振コイル１３に交流電源１１が直接的に接続されている。
【００６２】
受電器１２０は、二次側コイル２３（図１参照）を含まず、二次側共振コイル２２に負荷デバイス２１が直接的に接続されている。
【００６３】
一次側共振コイル１３は、例えば、銅線またはアルミニウム線などの金属線が円周状に巻かれたコイル１３１、及び、コイル１３１の両端に接続されたコンデンサ１３２を含み、共振回路を形成する。なお、共振周波数ｆ0は、次の式(1)で示される。
【００６４】
f0＝１／｛２π(ＬＣ)1/2｝    (１)
ここで、Ｌはコイル１３１のインダクタンス、Ｃはコンデンサ１３２の静電容量である。
【００６５】
一次側共振コイル１３のコイル１３１は、例えば、ワンターンコイルであり、また、コンデンサ１３２は、種々の形式のコンデンサが適用可能であるが、できるだけ損失が少なく十分な耐圧を有するものが好ましい。コンデンサ１３２は、可変容量素子の一例である。
【００６６】
図７に示す電力伝送装置では、共振周波数を可変するために、コンデンサ１３２として可変コンデンサが用いられている。可変コンデンサとしては、例えば、ＭＥＭＳ技術を用いて製作された可変容量デバイスや半導体を用いた可変容量デバイス(バラクタ)を適用することができる。
【００６７】
二次側共振コイル２２は、例えば、銅線またはアルミニウム線などの金属線が円周状に巻かれたコイル２２１、及び、コイル２２１の両端に接続されたコンデンサ２２２を含む。二次側共振コイル２２の共振周波数ｆ0は、コイル２２１のインダクタンス及びコンデンサ２２２の静電容量に従って、前述した式(1)で示される。
【００６８】
二次側共振コイル２２のコイル２２１は、例えば、ワンターンコイルであり、また、コンデンサ２２２は、前述したように、種々の形式のコンデンサが適用可能である。図７に示す電力伝送装置では、共振周波数を可変するために、コンデンサ２２２として可変コンデンサが用いられる。
【００６９】
可変コンデンサとしては、コンデンサ１３２と同様に、例えば、ＭＥＭＳ技術を用いて製作された可変容量デバイスや半導体を用いたバラクタを適用することができる。
【００７０】
二次側共振コイル２２の両端には負荷デバイス２１が接続される。なお、負荷デバイス２１は、例えば、受電器１２０の電源として使用するバッテリやそのバッテリを充電するための回路である。
【００７１】
ここで、一次側共振コイル１３から二次側共振コイル２２に、磁界共鳴によって無線で電力を伝送する際には、図７に示すように、コイル面が互いに平行で、コイル軸心が互いに一致するかまたは余りずれないように、互いに適当な距離の範囲内に配置されることが理想的である。
【００７２】
図７に示すように、電力伝送装置５０において、コイル軸心ＫＴに沿う方向が磁界ＫＫの主な放射方向であり、一次側共振コイル１３から二次側共振コイル２２に向かう方向が送電方向ＴＤである。
【００７３】
ここで、一次側共振コイル１３の共振周波数ｆｔ及び二次側共振コイル２２の共振周波数ｆｒが、両方とも交流電源１１の周波数ｆｄと一致しているとき、最大の電力が伝送される。
【００７４】
図７に示す電力伝送装置５０では、送電側制御回路１４及び受電側制御回路２４により、交流電源１１の位相φｖｔ、並びに、一次側共振コイル１３及び二次側共振コイル２２に流れる電流の位相φｉｔ及びφｉｒを用いて、共振周波数ｆｔとｆｒの制御を行う。共振周波数ｆｔとｆｒは、交流電源１１の周波数ｆｄと等しくなるように制御される。
【００７５】
ここで、送電側制御回路１４は、一次側共振コイル１３に印加される電圧Ｖｔの位相φｖｔ及び一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔの位相φｉｔを検出し、位相差Δφｔが所定の目標値φｍｔとなるように、一次側共振コイル１３の共振周波数ｆｔを可変制御する。
【００７６】
すなわち、送電側制御回路１４は、電流検出センサＳＥ１、位相検出部１４１，１４２、目標値設定部１４３、フィードバック制御部１４４、及び、位相送信部１４５を有する。
【００７７】
電流検出センサＳＥ１は、一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔを検出する。電流検出センサＳＥ１としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子または検出コイルなどを用いることができる。この電流検出センサＳＥ１は、例えば、電流Ｉｔの波形に応じた電圧信号を出力する。
【００７８】
位相検出部１４１は、一次側共振コイル１３に印加される電圧Ｖｔの位相φｖｔを検出し、例えば、電圧Ｖｔの波形に応じた電圧信号を出力する。ここで、位相検出部１４１は、電圧Ｖｔをそのまま出力してもよく、また、適当な抵抗によって分圧して出力してもよい。そのため、位相検出部１４１は、単なる導線、或いは、１つまたは複数の抵抗素子とすることもできる。
【００７９】
位相検出部１４２は、電流検出センサＳＥ１からの出力に基づいて、一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔの位相φｉｔを検出し、例えば、電流Ｉｔの波形に応じた電圧信号を出力する。ここで、位相検出部１４２は、電流検出センサＳＥ１の出力をそのまま出力してもよい。そのため、電流検出センサＳＥ１は、位相検出部１４２を兼ねるようにすることもできる。
【００８０】
目標値設定部１４３は、位相差Δφｔの目標値φｍｔを設定して記憶する。そのため、目標値設定部１４３には、目標値φｍｔを記憶するためのメモリが設けられている。目標値φｍｔとしては、例えば、０度が設定される。
【００８１】
なお、目標値φｍｔの設定は、予め記憶された１つまたは複数のデータの中から選択することにより行ってもよく、また、ＣＰＵやキーボードなどからの指令によって行われるようにしてもよい。
【００８２】
フィードバック制御部１４４は、交流電源１１の電圧Ｖｔの位相φｖｔと一次側共振コイル１３の電流Ｉｔの位相φｉｔとの位相差Δφｔが、設定された目標値φｍｔとなるように、一次側共振コイル１３の共振周波数ｆｔを可変制御する。
【００８３】
位相送信部１４５は、一次側共振コイル１３に供給される電圧Ｖｔの位相φｖｔについての情報を、受電側制御回路２４に対してアナログ信号またはデジタル信号として無線で送信する。ここで、例えば、Ｓ／Ｎ比を向上させるために、電圧Ｖｔの波形に応じた電圧信号を整数倍に逓倍して送信することもできる。
【００８４】
受電側制御回路２４は、一次側共振コイル１３に供給される電圧ＶＴの位相φｖｔ及び二次側共振コイル２２に流れる電流ＩＲの位相φｉｒを検出し、それらの位相差Δφｒが所定の目標値φｍｒとなるように、二次側共振コイル２２の共振周波数ｆｒを可変制御する。
【００８５】
すなわち、受電側制御回路２４は、電流検出センサＳＥ２、位相受信部２４１、位相検出部２４２、目標値設定部２４３、及び、フィードバック制御部２４４を有する。
【００８６】
電流検出センサＳＥ２は、二次側共振コイル２２に流れる電流Ｉｒを検出する。電流検出センサＳＥ２としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子または検出コイルなどを用いることができる。この電流検出センサＳＥ２は、例えば、電流Ｉｒの波形に応じた電圧信号を出力する。
【００８７】
位相受信部２４１は、位相送信部１４５から送信された位相φｖｔについての情報を受け取って出力する。ここで、位相送信部１４５で電圧信号を逓倍した場合には、位相受信部２４１で元に戻すために分周を行う。位相受信部２４１は、例えば、電圧Ｖｔに応じた電圧信号を出力する。
【００８８】
位相検出部２４２は、電流検出センサＳＥ２からの出力に基づいて、二次側共振コイル２２に流れる電流Ｉｒの位相φｉｒを検出し、例えば、電流Ｉｒの波形に応じた電圧信号を出力する。ここで、位相検出部２４２は、電流検出センサＳＥ２の出力をそのまま出力してもよい。そのため、電流検出センサＳＥ２は、位相検出部２４２を兼ねるようにすることもできる。
【００８９】
目標値設定部２４３は、位相差Δφｒの目標値φｍｒを設定して記憶する。そのため、目標値設定部２４３には、目標値φｍｒを記憶するためのメモリが設けられている。目標値φｍｒとして、例えば、送電側制御回路１４における目標値φｍｔに0が設定される。
【００９０】
なお、目標値φｍｒの設定方法などについては、目標値φｍｔの場合と同様である。
【００９１】
フィードバック制御部２４４は、交流電源１１の電圧Ｖｔの位相φｖｔと二次側共振コイル２２の電流Ｉｒの位相φｉｒとの位相差Δφｒが、設定された目標値φｍｒとなるように、二次側共振コイル２２の共振周波数ｆｒを可変制御する。
【００９２】
なお、送電側制御回路１４における目標値設定部１４３とフィードバック制御部１４４は、共振周波数制御部の一例である。同様に、受電側制御回路２４における目標値設定部２４３とフィードバック制御部２４４は、共振周波数制御部の一例である。
【００９３】
また、上述のように、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２は、図７に示すように、コイル面が互いに平行で、コイル軸心が互いに一致するかまたは余りずれないように、互いに適当な距離の範囲内に配置されることが望ましい。
【００９４】
しかしながら、一次側共振コイル１３は電力を送電する装置側に配設され、二次側共振コイル２２は電力を受電する装置側に配設されるため、一次側共振コイル１３と、二次側共振コイル２２との位置関係は、常に一定ではなく、変化しうる。
【００９５】
また、磁界共鳴による電力の伝送は、電磁誘導による電力の伝送よりも電力を伝送可能な距離が長く、送電側と受電側がより離れている場合でも電力を伝送することができる。
【００９６】
このため、磁界共鳴による電力の伝送を行う場合には、送電側と受電側との間にある程度の距離がある場合がある。そして、電力伝送装置５０の用途によっては、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２との間の距離は、送電側から受電側に電力を伝送する度に異なる可能性がある。
【００９７】
また、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２の結合度合は、互いの間の距離等に応じて変わる。
【００９８】
図８は、図７に示す電力伝送装置５０の制御系を示すブロック図である。図８には、送電器１１０のフィードバック制御部１４４、及び、受電器１２０のフィードバック制御部２４４の詳細を示す。
【００９９】
ここで、図８のブロック図では、簡略化のために、図７における位相検出部１４１，１４２，２４１，２４２は省略されている。すなわち、図８では、電流検出センサＳＥ１から一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔの位相φｉｔが直接出力されているが、この位相φｉｔは、例えば、フィードバック制御部１４４に設けた位相検出部１４２を介して出力されてもよい。
【０１００】
図８に示すように、フィードバック制御部１４４は、位相比較部１５１、加算部１５２、ゲイン調整部１５３，１５４、補償部１５５、及び、ドライバ１５６を備える。
【０１０１】
位相比較部１５１は、電流検出センサＳＥ１で検出された電流Ｉｔの位相φｉｔと、交流電源１１の電圧Ｖｔの位相φｖｔとを比較し、位相φｉｔと位相φｖｔとの位相差Δφｔを表す信号を出力する。位相比較部１５１から出力される位相差Δφｔを表す信号は、加算部１５２に入力される。位相比較部１５１は、位相差検出部の一例である。
【０１０２】
加算部１５２は、位相比較部１５１の出力する位相差Δφｔから、目標値設定部１４３に設定された目標値φｍｔを減算(反転して加算)する。従って、位相差Δφｔと目標値φｍｔが一致したときに、加算部１５２の出力は零となる。
【０１０３】
加算部１５２の出力は、ゲイン調整部１５４に入力され、さらに、補償部１５５に入力される。ここで、ゲイン調整部１５３及び１５４は、制御が正しく行われるように、それぞれ入力される値またはデータに対するゲイン(利得)を調整し、或いは、データなどの換算を行う。
【０１０４】
補償部１５５は、例えば、低周波成分に対するゲインを定める。すなわち、フィードバック制御部１４４は、例えば、コンデンサ１３２であるＭＥＭＳ可変容量デバイスに対するフィードバック制御を行うサーボ系とみることができる。
【０１０５】
従って、補償部１５５には、サーボ系の安定化、高速化、高精度化を図るための適当なサーボフィルタが用いられる。また、このようなサーボ系においてＰＩＤ(Proportional Integral Derivative Controller)動作を行わせるためのフィルタ回路または微分積分回路などが、適宜使用される。
【０１０６】
ドライバ１５６は、例えば、コンデンサ１３２であるＭＥＭＳ可変容量デバイスに対して制御信号ＫＴｔを出力し、そのＭＥＭＳ可変容量デバイスの静電容量を可変制御する。
【０１０７】
ここで、ＭＥＭＳ可変容量デバイス(ＭＥＭＳ可変キャパシタ)は、例えば、ガラスの基板上に下部電極及び上部電極を設け、それら電極間に印加する電圧による静電吸引力で生じる撓みに起因した間隙の変化を利用して、静電容量を変化させるようになっている。
【０１０８】
なお、ＭＥＭＳ可変容量デバイス(コンデンサ１３２)は、キャパシタのための電極と駆動のための電極とが別個に設けられることもある。また、駆動のための電極に印加する電圧と静電容量の変化量との関係が線形ではないため、例えば、ドライバ１５６において、その変換のための演算またはテーブル換算などを適宜行うようになっている。
【０１０９】
フィードバック制御部２４４は、位相比較部２５１、加算部２５２、ゲイン調整部２５３，２５４、補償部２５５、ドライバ２５６、及び、極性反転部２５７を備える。
【０１１０】
なお、フィードバック制御部２４４における各部の動作は、実質的に、上述したフィードバック制御部１４４における各部の動作と同様なので、その説明は省略する。
【０１１１】
なお、図７における送電側制御回路１４及び受電側制御回路２４、並びに、図８におけるフィードバック制御部１４４及びフィードバック制御部２４４などは、ソフトウエアまたはハードウエア、或いは、それらの組み合わせで実現可能である。
【０１１２】
例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどのメモリ、その他の周辺素子などを含むコンピュータを用い、適当なコンピュータプログラムをＣＰＵに実行させることで実現することができる。その場合、適当なハードウエア回路を併用することになる。
【０１１３】
図９は、実施の形態１の送電装置３００の一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを示す図である。図９では、図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、図７及び図８に示す一次側共振コイル１３と同様の一次側共振コイルである。
【０１１４】
一次側共振コイル１３ＡはＸＹ平面に平行に配設されている。一次側共振コイル１３Ｂは、ＸＺ平面に平行に配設されている。一次側共振コイル１３ＣはＹＺ平面に平行に配設されている。一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、近接した状態で、互いに垂直な位置関係になるように配設されている。
【０１１５】
実施の形態１の送電装置３００は、図９に示す３つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを用いて、受電器２０に磁界共鳴による送電を行う。
【０１１６】
図１０は、実施の形態１の送電装置３００を示す図である。送電装置３００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、制御部２００、発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、及び位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂを含む。ここで、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのうちの任意の１つは、第１送電器の一例であり、他の任意の１つは、第２送電器の一例である。
【０１１７】
送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、図７及び図８に示す送電器１１０に、それぞれ、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃを追加した構成を有する。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、それぞれ、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとを有する。
【０１１８】
図１０に示す３つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、実際には図９に示すように配設されていることとする。送電装置３００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃから同時に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの近傍に位置する受電器１２０（図７及び図８参照）に磁界共鳴によって電力を送電する。
【０１１９】
一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、それぞれ、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃを有する。コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃは、図７及び図８に示すコンデンサ１３２と同様である。
【０１２０】
一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃのうちの任意の１つは、第１の一次側共振コイルの一例であり、他の任意の１つは、第２の一次側共振コイルの一例である。コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃのうちの任意の１つは、第１可変容量部の一例であり、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃのうちの他の任意の１つは、第２可変容量部の一例である。
【０１２１】
送電器１１０Ａは、一次側共振コイル１３Ａ及び送電側制御回路１４Ａを備える。送電器１１０Ｂは、一次側共振コイル１３Ｂ及び送電側制御回路１４Ｂを備える。送電器１１０Ｃは、一次側共振コイル１３Ｃ及び送電側制御回路１４Ｃを備える。
【０１２２】
送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、同様の構成を有し、それぞれ、電流検出センサＳＥ１、位相検出部１４１，１４２、目標値設定部１４３、フィードバック制御部１４４、及び、位相送信部１４５を有する。また、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃは、それぞれ、さらに、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃを有する。フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、フラグを保持する内部メモリを有する。
【０１２３】
送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのうちの任意の一つは、第１制御部の一例であり、他の任意の一つは、第２制御部の一例である。なお、第１制御部と第２制御部には、制御部２００の一部が含まれてもよい。
【０１２４】
送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフィードバック制御部１４４は、制御部２００によってオン／オフの切り替えが行われる。
【０１２５】
送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、それぞれ、コンデンサ１３２Ａの静電容量の設定が完了すると、後述するフラグをオン（'１'）にする。フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。
【０１２６】
制御部２００は、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃのフィードバック制御部１４４のオン／オフの切り替えと、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂの制御を行う。
【０１２７】
また、制御部２００は、さらに、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃから送信されるフラグの和を求め、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整処理が完了したか否かを判定する。
【０１２８】
実施の形態１の送電装置３００では、受電器１２０に対して磁界共鳴による電力の送電を行う前に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整を予め完了させておく。共振周波数の調整は、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフィードバック制御部１４４が、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量を設定することによって行う。そして、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整が完了した後は、調整で求めた静電容量に固定して、電力を送電する。
【０１２９】
なお、この際に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに対する受電器１２０の位置と姿勢に応じて、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂで調整される位相θ１、θ２を調整する。
【０１３０】
発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃは、図７及び図８に示す交流電源１１の構成を詳細に示したものである。
【０１３１】
発振器２１０は、交流電力を出力する。アンプ部２２０Ａは、発振器２１０から出力される交流電力を増幅する。アンプ部２２０Ａが出力する交流電力の電圧は、Ｖ１＝Ａ１ｓｉｎ（ω０ｔ）で表される。Ａ１はアンプ部２２０Ａで増幅された後の交流電力の電圧の振幅であり、ω０は角速度である。
【０１３２】
アンプ部２２０Ｂ、２２０Ｃは、発振器２１０から出力され、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂで位相が調整された交流電力を増幅する。位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂで調整される位相をθ１、θ２とすると、アンプ部２２０Ｂ、２２０Ｃが出力する交流電力の電圧は、それぞれ、Ｖ２＝Ａｓｉｎ（ω０ｔ＋θ１）、Ｖ３＝Ａｓｉｎ（ω０ｔ＋θ２）で表される。Ａ２、Ａ３は、アンプ部２２０Ｂ、２２０Ｃで増幅された後の交流電力の電圧の振幅である。
【０１３３】
アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃにおける増幅率は、制御部２００によって制御される。
【０１３４】
整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃは、それぞれ、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃと一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとの間の整合をとる回路である。
【０１３５】
位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂは、それぞれ、発振器２１０から入力される交流電力に、位相θ１、θ２を付加して出力する。位相θ１、θ２は、制御部２００によって制御される。
【０１３６】
位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂが交流電力に付加する位相θ１、θ２は、例えば、受電器１２０をカメラ等で撮影し、画像処理で受電器１２０の姿勢を検出し、検出した受電器１２０の姿勢に応じて、設定すればよい。これは、図３（Ｂ）、（Ｃ）で位相を変化させたことと同様である。このような位相θ１、θ２の設定は、周知の姿勢検出方法を用いて受電器１２０の姿勢を検出することによって行えばよい。また、受電器１２０の姿勢と、位相θ１、θ２とを対応させたテーブルデータを予め用意しておき、制御部２００の内部メモリ等に格納しておけばよい。
【０１３７】
図１１は、実施の形態１の送電装置３００と受電器１２０を示す図である。送電装置３００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、制御部２００、及び交流電源１１を含む。交流電源１１は、図１０に示す発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃに対応する。
【０１３８】
送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、それぞれ、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを有する。
【０１３９】
通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに接続されており、互いに通信を行うとともに、受電器１２０の通信部２６と通信を行う。通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと、通信部２６との通信としては、例えば、図７に示す位相送信部１４５と、位相受信部２４１との通信がある。通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、無線通信を行える通信部であればよく、無線通信の形式は特に限定されるものではなく、どのような形式のものであってもよい。通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃとしては、例えば、Bluetooth（登録商標）の通信を行うことのできる通信回路を用いることができる。
【０１４０】
受電器１２０は、二次側共振コイル２２、受電側制御回路２４、整流部２５、通信部２６を有する。受電器１２０には、負荷デバイス２１が接続される。整流部２５は、二次側共振コイル２２で受電した交流電力を整流して受電側制御回路２４及び負荷デバイス２１に供給する。通信部２６は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと通信を行う。
【０１４１】
受電器１２０の二次側共振コイル２２は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃから交流電力を受電する。
【０１４２】
次に、図１２及び図１３を用いて、実施の形態１の送電装置３００において、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整方法について説明する。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整は、制御部２００と、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとによって行われる。
【０１４３】
図１２は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが調整するコンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量と、静電容量の調整が完了した場合にオンにされるフラグを示すテーブル形式のデータの一例を示す図である。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのフラグは、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃによって設定される。
【０１４４】
図１２において、イベントは、制御部２００が送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃに対して、静電容量の調整を実行させる内容を表す。イベントの種類としては、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目、及び全フラグ確認１回目があり、２回目から５回目まで同様のイベントが設定されている。
【０１４５】
送電器Ａ共振調整１回目は、制御部２００が送電器１１０Ａの送電側制御回路１４Ａにコンデンサ１３２Ａの静電容量を設定させるイベントである。より具体的には、制御部２００の指令により、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４が、コンデンサ１３２Ａの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ａの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。
【０１４６】
送電器Ｂ共振調整１回目と送電器Ｃ共振調整１回目は、それぞれ、制御部２００が送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ｂ、１４Ｃにコンデンサ１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量を設定させるイベントである。より具体的には、制御部２００の指令により、送電側制御回路１４Ｂと１４Ｃのフィードバック制御部１４４が、コンデンサ１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。
【０１４７】
また、このような静電容量の設定は、後述するフラグ和が'３'になるまで実行される。
【０１４８】
図１２には、一例として、５回目の設定でフラグ和が'３'になるケースを示す。このため、図１２には、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目から、送電器Ａ共振調整５回目、送電器Ｂ共振調整５回目、送電器Ｃ共振調整５回目までを示す。
【０１４９】
また、図１２に示すフラグは、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃによって設定される。フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、それぞれ、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合にフラグをオンにする。フラグがオンにされるとフラグの値は'１'になる。
【０１５０】
なお、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目の場合は、前回の設定値が存在しないため、フラグはオフに保持される。
【０１５１】
全フラグ確認１回目は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃについて、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、及び送電器Ｃ共振調整１回目で得られたフラグの合計値（フラグ和）を制御部２００が演算するイベントである。フラグ和は、各回における送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃによって設定されるフラグの合計値を示す。
【０１５２】
このような全フラグの確認は、２回目から５回目まで同様に行われる。なお、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目でフラグはオフに保持されるため、全フラグ確認１回目の場合のフラグ和は０である。
【０１５３】
例えば、送電器Ａ共振調整３回目の場合には、前回の設定値が２７．０ｐＦであり、今回の設定値が２６．８ｐＦであるため、フラグはオン（'１'）になる。送電器Ｂ共振調整３回目の場合には、前回の設定値が３０．２ｐＦであり、今回の設定値も３０．２ｐＦであるため、フラグはオン（'１'）になる。送電器Ｃ共振調整３回目の場合には、前回の設定値が４０．０ｐＦであり、今回の設定値が４１．１ｐＦであるため、フラグはオフに保持される。
【０１５４】
従って、全フラグ確認３回目のフラグ和は'２'である。
【０１５５】
図１２では、一例として、５回目の設定でフラグ和が'３'になっているため、５回目の設定で処理が完了する。
【０１５６】
なお、このように、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのすべてについて、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が所定値以下になるまで共振周波数の調整を繰り返し行うのは、次のような理由によるものである。すなわち、磁界共鳴を用いる送電装置３００は、Ｑ値が非常に高いので、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量が少し変わっただけで、Ｑ値のピークがドラスティックに変わるセンシティブな系であるためである。
【０１５７】
次に、図１３を用いて、実施の形態１の送電装置３００における共振周波数の設定処理について説明する。
【０１５８】
図１３は、実施の形態１の送電装置３００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。図１３に示す共振周波数の設定処理は、制御部２００、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃによって実行される処理であり、例えば、送電装置３００を所定の場所に設置する際に行われる。
【０１５９】
送電装置３００の電源が投入されることにより、制御部２００は処理を開始する。
【０１６０】
制御部２００は、送電器１１０Ａの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ１０１）。送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。
【０１６１】
送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態にすることは、制御部２００が送電器１１０Ｂ、１１０Ｃのフィードバック制御部１４４に、フィードバック制御を停止させることによって実現される。
【０１６２】
送電器１１０Ａは、一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、共振周波数の調整を実行し、前回の静電容量と今回の静電容量との差分が所定範囲内であれば、フラグをオンにする（ステップＳ１０２）。
【０１６３】
具体的には、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ａの静電容量を設定する。
【０１６４】
コンデンサ１３２Ａの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。そして、送電側制御回路１４Ａのフラグ設定部１４６Ａは、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合に、フラグをオンにする。フラグ設定部１４６Ａは、ｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。ここで、ｎの値は、共振周波数の設定処理を行った回数を表し、共振周波数の調整処理を行う度にインクリメントされる。
【０１６５】
なお、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ａの静電容量をステップＳ１０２における調整値に固定する。
【０１６６】
制御部２００は、送電器１１０Ａからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを受信する（ステップＳ１０３）。
【０１６７】
制御部２００は、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ１０４）。送電器１１０Ｂの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。
【０１６８】
送電器１１０Ａ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態にすることは、制御部２００が送電器１１０Ａ、１１０Ｃのフィードバック制御部１４４に、フィードバック制御を停止させることによって実現される。
【０１６９】
送電器１１０Ｂの送電側制御回路１４Ｂは、共振周波数の調整を実行し、前回の静電容量と今回の静電容量との差分が所定範囲内であれば、フラグをオンにする（ステップＳ１０５）。
【０１７０】
具体的には、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｂの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ｂの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。そして、送電側制御回路１４Ｂのフラグ設定部１４６Ｂは、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合に、フラグをオンにする。フラグ設定部１４６Ｂは、ｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。
【０１７１】
なお、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｂの静電容量をステップＳ１０５における調整値に固定する。
【０１７２】
制御部２００は、送電器１１０Ｂからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを受信する（ステップＳ１０６）。
【０１７３】
制御部２００は、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ１０７）。送電器１１０Ｃの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｂの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが交流電力を出力しない状態で行われる。
【０１７４】
送電器１１０Ａ、１１０Ｂの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが交流電力を出力しない状態にすることは、制御部２００が送電器１１０Ａ、１１０Ｂのフィードバック制御部１４４に、フィードバック制御を停止させることによって実現される。
【０１７５】
送電器１１０Ｃの送電側制御回路１４Ｃは、共振周波数の調整を実行し、前回の静電容量と今回の静電容量との差分が所定範囲内であれば、フラグをオンにする（ステップＳ１０８）。
【０１７６】
具体的には、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｃの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ｃの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。そして、送電側制御回路１４Ｃのフラグ設定部１４６Ｃは、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合に、フラグをオンにする。フラグ設定部１４６Ｃは、ｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。
【０１７７】
なお、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｃの静電容量をステップＳ１０８における調整値に固定する。
【０１７８】
制御部２００は、送電器１１０Ｃからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを受信する（ステップＳ１０９）。
【０１７９】
制御部２００は、送電器１１０Ａ〜１１０Ｃのすべてのフラグを確認する（ステップＳ１１０）。
【０１８０】
そして、制御部２００は、すべてのフラグがオン（'１'）であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。具体的には、ステップＳ１１１において、制御部２００は、フラグ和が'３'であるか否かを判定する。
【０１８１】
制御部２００は、すべてのフラグがオン（'１'）であると判定すると、一連の処理を終了する。
【０１８２】
一方、制御部２００は、すべてのフラグがオン（'１'）ではないと判定すると、フローをＳ１０１にリターンする。この結果、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の設定処理が再度行われる。
【０１８３】
以上のように、実施の形態１の送電装置３００では、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。すなわち、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力する状態で行われる。
【０１８４】
同様に、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整は、それぞれ、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃから交流電力を出力する状態で行われる。
【０１８５】
従って、実施の形態１の送電装置３００では、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの互いの影響を低減した状態で共振周波数を調整できるので、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を高精度に調整することができる。
【０１８６】
このように、実施の形態１の送電装置３００では、複数の送電器の共振周波数を高精度に調整することができる。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数は、他の２つの送電器をオフにした状態で設定される。
【０１８７】
なお、以上では、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃを含み、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが互いに垂直に配置される形態について説明した。
【０１８８】
しかしながら、送電器及び一次側共振コイルの数は、２つ以上であれば幾つであってもよい。
【０１８９】
また、複数の一次側共振コイルは、一つの一次側共振コイルで電波を放射できる領域よりも広い領域に電波を放射できるように配置されていればよく、どのように配置されていてもよい。複数の一次側共振コイルは、互いが電力を放射する領域が近接していればよく、角度を有さずに、平行に配列されていてもよい。これは、複数の一次側共振コイルから電力を出力することにより、よりも広い範囲で受電器が受電できるようにするためである。
【０１９０】
また、以上では、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが一次側コイル１２を含まずに、交流電源１１から直接的に電力の供給を受ける形態について説明した。この場合には、共振周波数において、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに流れる電流の位相は、交流電源１１から出力される電圧の位相と等しいため、目標値設定部１４３の目標値φｍｔを０度に設定した。
【０１９１】
しかしながら、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは一次側コイル１２を含んでもよい。この場合には、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、交流電源１１から一次側コイル１２に入力される電力を一次側コイル１２から電磁誘導で受電すればよい。
【０１９２】
なお、この場合には、共振周波数において、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに流れる電流の位相は、交流電源１１から出力される電圧の位相に対して９０度遅れるため、目標値設定部１４３の目標値φｍｔを９０度に設定すればよい。
【０１９３】
また、以上では、送電装置３００を所定の場所に設置する際に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃ、１１０Ｃの共振周波数の調整を行う形態について説明した。しかしながら、例えば、制御部２００が所定時間毎に、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフィードバック制御部１４４に電流の位相を検出させて、位相に異常がある場合に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃ、１１０Ｃの共振周波数の調整を行うようにしてもよい。
【０１９４】
また、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが電流の位相を監視し、位相に異常がある場合に、制御部２００と連携して、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃ、１１０Ｃの共振周波数の調整を行うようにしてもよい。
【０１９５】
＜実施の形態２＞
図１４は、実施の形態２の送電装置４００を示す図である。送電装置４００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、制御部２００Ａ、発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂ、及びスイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃを含む。
【０１９６】
実施の形態２の送電装置４００は、実施の形態１の送電装置３００と次の点で異なる。実施の形態１の制御部２００を制御部２００Ａに置き換えてある。実施の形態１の送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃからフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃをそれぞれ取り除いてある。実施の形態１の整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとの間に、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃを追加してある。
【０１９７】
このため、実施の形態１の送電装置３００と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１９８】
送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃがフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃを含まないことにより、実施の形態２の制御部２００Ａの制御処理は、実施の形態１の制御部２００の制御処理と以下の点が異なる。
【０１９９】
制御部２００Ａは、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃのフィードバック制御部１４４のオン／オフの切り替えと、フラグの和を求める処理を行わない。
【０２００】
また、制御部２００Ａは、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃの切り替え処理を行う点で、実施の形態１の制御部２００と異なる。
【０２０１】
スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃは、それぞれ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとの間に、挿入されている。スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃのオン／オフは制御部２００によって切り替えられる。
【０２０２】
スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃがオンのときは、それぞれ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとは導通する。スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃがオフのときは、それぞれ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとは導通しない。
【０２０３】
スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃは、それぞれ、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数を調整するときにオンにされる。すなわち、送電器１１０Ａの共振周波数を調整するときには、スイッチ４０１Ａのみがオンにされる。送電器１１０Ｂの共振周波数を調整するときには、スイッチ４０１Ｂのみがオンにされる。送電器１１０Ｃの共振周波数を調整するときには、スイッチ４０１Ｃのみがオンにされる。
【０２０４】
これは、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を調整するときに、発振器２１０と、他の２つの送電器とが構築するループを切り離すためである。
【０２０５】
なお、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃのうちの任意の１つは、第１スイッチの一例であり、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃのうちの他の任意の１つは、第２スイッチの一例である。
【０２０６】
次に、図１５を用いて、実施の形態２の送電装置４００における共振周波数の設定処理について説明する。
【０２０７】
図１５は、実施の形態２の送電装置４００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。図１５に示す共振周波数の設定処理は、制御部２００Ａ、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃによって実行される処理であり、例えば、送電装置４００を所定の場所に設置する際に行われる。
【０２０８】
送電装置４００の電源が投入されることにより、制御部２００Ａは処理を開始する。
【０２０９】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ａの共振周波数の調整を行うために、スイッチ４０１Ａをオンにするとともに、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃをオフにする（ステップＳ２０１）。
【０２１０】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ａの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ２０２）。送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。また、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ｂ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃによって切り離されている。
【０２１１】
送電器１１０Ａは、一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４は、共振周波数の調整を実行し、コンデンサ１３２Ａの静電容量を調整値に固定する（ステップＳ２０３）。
【０２１２】
具体的には、発振器２１０と送電器１１０Ｂ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃによって切り離され、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ａの静電容量を設定する。そして、フィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ａの静電容量を調整値に固定する。
【０２１３】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ａからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことを示すデータを受信する（ステップＳ２０４）。
【０２１４】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を行うために、スイッチ４０１Ｂをオンにするとともに、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃをオフにする（ステップＳ２０５）。
【０２１５】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ２０６）。送電器１１０Ｂの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。また、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃによって切り離されている。
【０２１６】
送電器１１０Ｂは、一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力し、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４は、共振周波数の調整を実行し、コンデンサ１３２Ｂの静電容量を調整値に固定する（ステップＳ２０７）。
【０２１７】
具体的には、発振器２１０と送電器１１０Ａ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃによって切り離され、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｂの静電容量を設定する。そして、フィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｂの静電容量を調整値に固定する。
【０２１８】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ｂからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことを示すデータを受信する（ステップＳ２０８）。
【０２１９】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を行うために、スイッチ４０１Ｃをオンにするとともに、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂをオフにする（ステップＳ２０９）。
【０２２０】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ２１０）。送電器１１０Ｃの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｂの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが交流電力を出力しない状態で行われる。また、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｂとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂによって切り離されている。
【０２２１】
送電器１１０Ｃは、一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力し、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４は、共振周波数の調整を実行し、コンデンサ１３２Ｃの静電容量を調整値に固定する（ステップＳ２１１）。
【０２２２】
具体的には、発振器２１０と送電器１１０Ａ及び１１０Ｂとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂによって切り離され、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｃの静電容量を設定する。そして、フィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｃの静電容量を調整値に固定する。
【０２２３】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ｃからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことを示すデータを受信する（ステップＳ２１２）。
【０２２４】
制御部２００Ａは、送電器１１０Ａ〜１１０Ｃのすべての共振周波数の調整が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１３）。
【０２２５】
制御部２００Ａは、すべての共振周波数の調整が完了したと判定すると、一連の処理を終了する。
【０２２６】
一方、制御部２００Ａは、すべての共振周波数の調整が完了していないと判定すると、ステップＳ２１３の処理を繰り返し実行する。
【０２２７】
以上のように、実施の形態２の送電装置４００では、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。すなわち、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力する状態で行われる。
【０２２８】
また、このとき、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ｂ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃによって切り離されている。
【０２２９】
同様に、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整は、それぞれ、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃから交流電力を出力する状態で行われる。
【０２３０】
また、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を行うときは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃによって切り離されている。
【０２３１】
また、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を行うときは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂはオフにされているため、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｂとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂによって切り離されている。
【０２３２】
従って、実施の形態２の送電装置４００では、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの互いの影響を低減した状態で共振周波数を調整できるので、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を高精度に調整することができる。
【０２３３】
実施の形態２の送電装置４００では、スイッチ４０１Ａ〜４０１Ｃで、それぞれ、発振器２１０と、送電器１１０Ａ〜１１０Ｃとのループを切り離すため、共振周波数の調整を１度で終えるようにしている。このため、実施の形態１の送電装置３００よりも短時間で共振周波数の調整を終えることができる。
【０２３４】
特に、共振周波数の調整を行わない送電器と発振器２１０とのループをスイッチで切り離すことができるので、他の送電器の影響をより低減した状態で、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を高精度に調整することができる。
【０２３５】
以上、本発明の例示的な実施の形態の送電装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０２３６】
３００  送電装置
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ  一次側共振コイル
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ  送電器
２００  制御部
２１０  発振器
２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ  アンプ部
２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ  整合部
２４０Ａ、２４０Ｂ  位相調整部
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ  送電器
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ  送電側制御回路
２４  受電側制御回路
１２０  受電器
ＳＥ１  電流検出センサ
１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ  コンデンサ
１４１，１４２  位相検出部
１４３  目標値設定部
１４４  フィードバック制御部
１４５  位相送信部
１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃ  フラグ設定部
４００  送電装置
２００Ａ  制御部
４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃ  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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