(57)【要約】  簡易な構成の送電装置を提供する。  送電装置は、磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、一次側共振コイルに高周波の送電電力を出力する高周波電源と、高周波電源から一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する電力制御部と、一次側共振コイルの高周波電源側から見たインピーダンスに基づき、受電器が充電しているかどうかを判定する充電状態判定部とを含み、電力制御部によって所定の送電電力で送電が開始された後に行う第１ループ処理であって、高周波電源が出力する送電電力を電力制御部が所定電力低下させる第１送電電力制御処理と、所定電力低下された送電電力で送電が行われている状態で、受電器が充電しているかどうかを充電状態判定部が判定する第１判定処理とを有し、第１判定処理において受電器が充電していると判定されると、第１送電電力制御処理にリターンする第１ループ処理を行う。
2018146786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次側共振コイルを有する１又は複数の受電器に磁界共鳴又は電界共鳴によって電力を送電する送電装置であって、
磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、
前記一次側共振コイルに高周波の送電電力を出力する高周波電源と、
前記高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する電力制御部と、
前記一次側共振コイルの前記高周波電源側から見たインピーダンスに基づき、前記１又は複数の受電器が充電しているかどうかを判定する充電状態判定部と
を含み、
前記電力制御部によって所定の送電電力で送電が開始された後に行う第１ループ処理であって、
前記高周波電源が出力する送電電力を前記電力制御部が所定電力低下させる第１送電電力制御処理と、
前記所定電力低下された送電電力で送電が行われている状態で、前記受電器が充電しているかどうかを前記充電状態判定部が判定する第１判定処理と
を有し、前記第１判定処理において前記受電器が充電していると判定されると、前記第１送電電力制御処理にリターンする第１ループ処理を行う、送電装置。
【請求項２】
前記充電状態判定部によって前記受電器が充電していないと判定されると、前記充電状態判定部によって前記受電器が充電していると判定されたときの送電電力まで前記高周波電源が出力する送電電力を前記電力制御部が増大させる第２送電電力制御処理を行う、請求項１記載の送電装置。
【請求項３】
前記第２送電電力制御処理を行った後に行う第２ループ処理の所要時間が前記第１ループ処理の第１所要時間よりも長い第２所要時間以上であるかどうかを判定する所要時間判定部をさらに含み、
前記充電状態判定部が前記受電器が充電しているかどうかを判定する第２判定処理と、
前記第２判定処理において前記受電器が充電していないと判定されると、前記高周波電源が出力する送電電力を前記電力制御部が増大させる第３送電電力制御処理と、
前記第３送電電力制御処理によって前記送電電力が増大された後に、前記第２ループ処理の所要時間が前記第２所要時間以上であるかどうかを前記所要時間判定部が判定する所要時間判定処理と
を有し、前記所要時間判定処理によって前記第２ループ処理の所要時間が前記第２所要時間以上ではないと判定されると、前記第２判定処理にリターンする第２ループ処理を行う、請求項２記載の送電装置。
【請求項４】
前記第２ループ処理では、前記第２判定処理において前記受電器が充電していると判定されると、前記電力制御部が前記第３送電電力制御処理を行わずに、前記所要時間判定部が前記所要時間判定処理を行う、請求項３記載の送電装置。
【請求項５】
前記第２判定処理において前記受電器が充電していると判定されたときの当該判定に用いられた前記インピーダンスの値を保持する保持部と、
前記第２判定処理において前記受電器が充電していると判定されると、前記受電器が充電していると判定されたときの当該判定に用いられたインピーダンスと、１周期以上前の前記第２ループ処理において前記保持部によって保持されたインピーダンスとの差分が所定値以下であるかどうかを判定する差分判定部と
をさらに含み、
前記第２ループ処理では、前記第２判定処理において前記受電器が充電していると判定され、前記差分判定部によって前記差分が所定値以下であると判定されると、前記受電器が充電していると判定されたときの当該判定に用いられたインピーダンスを保持部に保持させる保持処理を行う、請求項４記載の送電装置。
【請求項６】
前記第２判定処理において前記受電器が充電していると判定され、前記差分判定部によって前記差分が所定値以下ではないと判定されると、前記第２ループ処理が終了し、前記第１ループ処理で前記電力制御部が所定電力低下させる第１送電電力制御処理を行う、請求項５記載の送電装置。
【請求項７】
前記第１ループ処理は、
前記第１送電電力制御処理を行った後で、かつ、前記第１判定処理を行う前に、前記第１送電電力制御処理によって低下された送電電力が、所定の下限値以下であるかどうかを判定する下限判定処理をさらに有し、
前記下限判定処理において、前記送電電力が前記所定の下限値以下ではないと判定されると、前記第１判定処理を行う、請求項１乃至６のいずれか一項記載の送電装置。
【請求項８】
前記下限判定処理において、前記送電電力が前記所定の下限値以下であると判定されると、前記電力制御部は、前記第１ループ処理から抜けて、前記１又は複数の受電器を探索するビーコン信号としてパルス状の高周波の電力を前記高周波電源に出力させる探索処理を行う、請求項７記載の送電装置。
【請求項９】
前記充電状態判定部は、前記一次側共振コイルの前記高周波電源側から見たインピーダンスとしての、前記高周波電源から前記一次側共振コイルに出力される高周波の送電電力の電流値又は電圧値から得られるインピーダンスに基づいて、前記受電器が充電しているかどうかを判定する、請求項１乃至８のいずれか一項記載の送電装置。
【請求項１０】
前記電力制御部が送電を開始する際の前記所定の送電電力は、前記送電装置の最大送電電力である、請求項１乃至９のいずれか一項記載の送電装置。
【請求項１１】
前記電力制御部が送電を開始する際の前記所定の送電電力は、前記送電装置の最小送電電力よりも高い送電電力である、請求項１乃至９のいずれか一項記載の送電装置。
【請求項１２】
二次側共振コイルを有する１又は複数の受電器と、前記１又は複数の受電器に磁界共鳴又は電界共鳴によって電力を送電する送電装置とを含む、電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、
前記一次側共振コイルに高周波の送電電力を出力する高周波電源と、
前記高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する電力制御部と、
前記一次側共振コイルの前記高周波電源側から見たインピーダンスに基づき、前記１又は複数の受電器が充電しているかどうかを判定する充電状態判定部と
を含み、
前記電力制御部によって所定の送電電力で送電が開始された後に行う第１ループ処理であって、
前記高周波電源が出力する送電電力を前記電力制御部が所定電力低下させる第１送電電力制御処理と、
前記所定電力低下された送電電力で送電が行われている状態で、前記受電器が充電しているかどうかを前記充電状態判定部が判定する第１判定処理と
を有し、前記第１判定処理において前記受電器が充電していると判定されると、前記第１送電電力制御処理にリターンする第１ループ処理を行う、電力伝送システム。
【請求項１３】
二次側共振コイルを有する１又は複数の受電器に磁界共鳴又は電界共鳴によって電力を送電する送電装置の制御方法であって、
前記送電装置は、
磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、
前記一次側共振コイルに高周波の送電電力を出力する高周波電源と、
前記高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する電力制御部と、
前記一次側共振コイルの前記高周波電源側から見たインピーダンスに基づき、前記１又は複数の受電器が充電しているかどうかを判定する充電状態判定部と
を含み、
前記電力制御部によって所定の送電電力で送電が開始された後に行う第１ループ処理であって、
前記高周波電源が出力する送電電力を前記電力制御部が所定電力低下させる第１送電電力制御処理と、
前記所定電力低下された送電電力で送電が行われている状態で、前記受電器が充電しているかどうかを前記充電状態判定部が判定する第１判定処理と
を有し、前記第１判定処理において前記受電器が充電していると判定されると、前記第１送電電力制御処理にリターンする第１ループ処理を行う、送電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置、電力伝送システム、及び、送電装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数台の電子機器に対して無接点充電方式による一括充電が可能な一括充電部を有する無接点充電装置であって、前記電子機器毎にその機器情報を取得する取得手段と、この取得手段によって取得された機器情報に基づいて前記電子機器が一括充電に対応しているか否かを判別する判別手段と備えることを特徴とする無接点充電装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６２３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような無接点充電装置（送電装置）は、無線通信部を有する電子機器（受電器）から無線通信で機器情報を取得する非接触の通信部を有する。【０００５】
ところで、より簡易な構成で送電装置を実現するためには、通信部を含まない構成が考えられるが、送電装置が受電器と無線通信を行わずに適切な電力を送電することは困難である。【０００６】
そこで、簡易な構成の送電装置、電力伝送システム、及び、送電装置の制御方法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】
【０００７】
本発明の実施の形態の送電装置は、二次側共振コイルを有する１又は複数の受電器に磁界共鳴又は電界共鳴によって電力を送電する送電装置であって、磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、前記一次側共振コイルに高周波の送電電力を出力する高周波電源と、前記高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する電力制御部と、前記一次側共振コイルの前記高周波電源側から見たインピーダンスに基づき、前記１又は複数の受電器が充電しているかどうかを判定する充電状態判定部とを含み、前記電力制御部によって所定の送電電力で送電が開始された後に行う第１ループ処理であって、前記高周波電源が出力する送電電力を前記電力制御部が所定電力低下させる第１送電電力制御処理と、前記所定電力低下された送電電力で送電が行われている状態で、前記受電器が充電しているかどうかを前記充電状態判定部が判定する第１判定処理とを有し、前記第１判定処理において前記受電器が充電していると判定されると、前記第１送電電力制御処理にリターンする第１ループ処理を行う。
【発明の効果】
【０００８】
簡易な構成の送電装置、電力伝送システム、及び、送電装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電力伝送システムを示す図である。
【図２】実施の形態１の受電器と送電装置を示す図である。
【図３】実施の形態１の制御部の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１の送電装置の動作例を示す図である。
【図６】実施の形態１の送電装置の第２ループ処理による動作例を示す図である。
【図７】実施の形態１の送電装置の他の動作例を示す図である。
【図８】実施の形態１の送電装置の他の動作例を示す図である。
【図９】実施の形態２の送電装置の制御部を示す図である。
【図１０】実施の形態２の制御部が実行する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】
【００１０】
以下、本発明の送電装置、電力伝送システム、及び、送電装置の制御方法を適用した実施の形態について説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１は、電力伝送システム５０を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、電力伝送システム５０は、交流電源１、一次側(送電側)の送電器１０、及び二次側(受電側)の受電器２０を含む。電力伝送システム５０は、送電器１０及び受電器２０を複数含んでもよい。
【００１３】
送電器１０は、一次側コイル１１と一次側共振コイル１２を有する。受電器２０は、二次側共振コイル２１と二次側コイル２２を有する。二次側コイル２２には負荷装置３０が接続される。
【００１４】
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)１２と二次側共振コイル(ＬＣ共振器)２１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１２から二次側共振コイル２１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。
【００１５】
また、実施の形態１では、一例として、交流電源１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１２と二次側共振コイル２１の共振周波数が６．７８ＭＨｚである場合について説明する。交流電源１は、高周波電源の一例である。
【００１６】
なお、一次側コイル１１から一次側共振コイル１２への電力伝送は電磁誘導を利用して行われ、また、二次側共振コイル２１から二次側コイル２２への電力伝送も電磁誘導を利用して行われる。
【００１７】
また、図１には、電力伝送システム５０が一次側コイル１１を含む形態を示すが、電力伝送システム５０は一次側コイル１１を含まなくてもよく、この場合には、一次側共振コイル１２に交流電源１を直接的に接続すればよく、同様に二次側コイル２２を含む形態を示すが、電力伝送システム５０は二次側コイル２２を含まなくてもよく、この場合には、二次側共振コイル２１に負荷装置３０を直接的に接続すればよい。
【００１８】
図２は、実施の形態１の受電器６０と送電装置１００を示す図である。送電装置１００は、交流電源１と送電器１００Ａを含む。交流電源１は、図１に示すものと同様である。
【００１９】
送電装置１００は、交流電源１と送電器１００Ａを含む。送電器１００Ａは、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、インピーダンス検出部１３、整合回路１４、高周波アンプ１５、キャパシタ１６、制御部１１０を有する。なお、インピーダンス検出部１３と整合器１４の接続の順番は逆でも良い。
【００２０】
受電器６０は、二次側共振コイル６１、整流回路６２、平滑キャパシタ６３、及び出力端子６４Ａ、６４Ｂを含む。出力端子６４Ａ、６４Ｂには、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０が接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０の出力側にはバッテリ８０が接続されている。図２では、負荷回路はバッテリ８０である。二次側共振コイル６１は、図１の二次側共振コイル２１に相当する。図２では、二次側コイル２２を介さずに二次側共振コイル６１が整流回路６２に直接的に接続される。
【００２１】
まず、送電器１００Ａについて説明する。図２に示すように、一次側コイル１１は、ループ状のコイルであり、両端間にインピーダンス検出部１３、整合回路１４、及び高周波アンプ１５を介して交流電源１に接続されている。一次側コイル１１は、一次側共振コイル１２と非接触で近接して配置されており、一次側共振コイル１２と電磁界結合される。一次側コイル１１は、自己の中心軸が一次側共振コイル１２の中心軸と一致するように配設されることが望ましいが、必ずしも一致する必要はない。中心軸を一致させるのは、一次側コイル１１と一次側共振コイル１２との結合強度を向上させるとともに、磁束の漏れを抑制して、不必要な電磁界が一次側コイル１１及び一次側共振コイル１２の周囲に発生することを抑制するためである。
【００２２】
一次側コイル１１は、交流電源１からインピーダンス検出部１３、整合回路１４、及び高周波アンプ１５を経て供給される交流電力によって磁界を発生し、電磁誘導（相互誘導）により電力を一次側共振コイル１２に送電する。
【００２３】
図２に示すように、一次側共振コイル１２は、一次側コイル１１と非接触で近接して配置されて一次側コイル１１と電磁界結合されている。また、一次側共振コイル１２は、所定の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、二次側共振コイル６１の共振周波数と等しくなるように設定されている。一次側共振コイル１２の両端の間に、共振周波数を調整するためのキャパシタ１６が直列に接続される。
【００２４】
一次側共振コイル１２の共振周波数は、交流電源１が出力する交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１６の静電容量によって決まる。このため、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１６の静電容量は、一次側共振コイル１２の共振周波数が、交流電源１から出力される交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。
【００２５】
インピーダンス検出部１３は、交流電源１から一次側コイル１１に供給される送電電力の電流を検出することにより、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスを検出する。
【００２６】
ここでは、一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を検出するために、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスを検出する。交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスには、一次側コイル１１のインピーダンスも含まれる。また、一次側共振コイル１２が二次側共振コイル６１と磁界共鳴による電力伝送を行っているときには、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスには、二次側共振コイル６１を含む受電器６０のインピーダンスの影響も含まれる。このため、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスは、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２側のインピーダンスとして捉えることができる。
【００２７】
整合回路１４は、一次側コイル１１と交流電源１とのインピーダンス整合を取るために挿入されており、インダクタＬとキャパシタＣを含む。
【００２８】
交流電源１は、磁界共鳴に必要な周波数の交流電力を出力する電源であり、出力電力を増幅するアンプを内蔵する。交流電源１は、例えば、数十kHzから数十ＭＨｚ程度の高周波の交流電力を出力する。
【００２９】
高周波アンプ１５は、交流電源１から入力される電力（送電電力）を増幅して整合回路１４に出力する。高周波アンプ１５の増幅は、制御部１１０によって制御される。
【００３０】
キャパシタ１６は、一次側共振コイル１２の両端の間に、直列に挿入されるキャパシタである。キャパシタ１６は、一次側共振コイル１２の共振周波数を調整するために設けられている。キャパシタ１６は可変容量型キャパシタであってもよく、その場合は静電容量は制御部１１０によって設定される。
【００３１】
制御部１１０は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づいて、受電器６０が充電しているかどうかを判定し、判定結果に応じて送電電力を低下又は増大させる制御処理を行う。
【００３２】
以上のような送電装置１００は、交流電源１から一次側コイル１１に供給される交流電力を磁気誘導により一次側共振コイル１２に送電し、一次側共振コイル１２から磁界共鳴により電力を受電器６０の二次側共振コイル６１に送電する。なお、図２には、１つの送電装置１００が１つの受電器６０に電力を送電する形態を示すが、１つの送電装置１００から複数の受電器６０に電力を送電することができる。
【００３３】
次に、受電器６０に含まれる二次側共振コイル６１について説明する。
【００３４】
二次側共振コイル６１は、一次側共振コイル１２と同一の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。二次側共振コイル６１の一対の端子は、整流回路６２に接続されている。
【００３５】
二次側共振コイル６１は、送電器１００Ａの一次側共振コイル１２から磁界共鳴によって送電される交流電力を整流回路６２に出力する。
【００３６】
整流回路６２は、４つのダイオード６２Ａ〜６２Ｄを有する。ダイオード６２Ａ〜６２Ｄは、ブリッジ状に接続されており、二次側共振コイル６１から入力される電力を全波整流して出力する。
【００３７】
平滑キャパシタ６３は、整流回路６２の出力側に接続されており、整流回路６２で全波整流された電力を平滑化して直流電力として出力する。平滑キャパシタ６３の出力側には、出力端子６４Ａ、６４Ｂが接続される。整流回路６２で全波整流された電力は、交流電力の負成分を正成分に反転させてあるため、略交流電力として取り扱うことができるが、平滑キャパシタ６３を用いることにより、全波整流された電力にリップルが含まれるような場合でも、安定した直流電力を得ることができる。
【００３８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ７０は、出力端子６４Ａ、６４Ｂに接続される降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ７０は、受電器６０から出力される直流電力の電圧をバッテリ８０の定格電圧に降圧して出力する。
【００３９】
バッテリ８０は、繰り返し充電が可能な二次電池であればよく、例えば、リチウムイオン電池を用いることができる。例えば、受電器６０がタブレットコンピュータ又はスマートフォン等の電子機器に内蔵される場合は、バッテリ８０は、このような電子機器のメインのバッテリである。
【００４０】
なお、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル６１は、例えば、銅線を巻回することによって作製される。しかしながら、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル６１の材質は、銅以外の金属（例えば、金、アルミニウム等）であってもよい。また、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル６１の材質は異なっていてもよい。
【００４１】
このような構成において、一次側コイル１１及び一次側共振コイル１２が電力の送電側であり、二次側共振コイル６１が電力の受電側である。
【００４２】
磁界共鳴方式によって、一次側共振コイル１２と二次側共振コイル６１との間で生じる磁界共鳴を利用して送電側から受電側に電力を伝送するため、送電側から受電側に電磁誘導で電力を伝送する電磁誘導方式よりも長距離での電力の伝送が可能である。
【００４３】
磁界共鳴方式は、共振コイル同士の間の距離又は位置ずれについて、電磁誘導方式よりも自由度が高く、ポジションフリーというメリットがある。
【００４４】
図３は、実施の形態１の制御部１１０の構成を示す図である。制御部１１０は、主制御部１１１、電力制御部１１２、充電状態判定部１１３、所要時間判定部１１４、及びメモリ１１５を有する。制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit:中央演算処理装置)及びメモリを含むＣＰＵチップによって実現される。ＣＰＵチップのメモリは、少なくとも不揮発性のメモリを含めばよい。
【００４５】
主制御部１１１は、制御部１１０の制御を統括する処理部であり、電力制御部１１２、充電状態判定部１１３、及び所要時間判定部１１４が実行する処理以外の処理を実行する。例えば、主制御部１１１は、制御部１１０が送電電力を制御するために実行する第１ループ処理及び第２ループ処理を統括する。なお、第１ループ処理及び第２ループ処理については後述する。
【００４６】
電力制御部１１２は、受電器６０への送電を開始する制御処理、及び、交流電源１から一次側共振コイル１２に出力する送電電力を制御する制御処理等を実行する。
【００４７】
受電器６０への送電を開始する制御処理では、電力制御部１１２は、送電装置１００の所定の初期電力値で送電を開始する。充電状態判定部１１３の判定結果に応じて、徐々に低下させながら、あるいは徐々に増加させながら最適値に設定するためである。
【００４８】
また、電力制御部１１２は、送電電力を制御する制御処理として、例えば、第１送電電力制御処理、第２送電電力制御処理、第３送電電力制御処理、及び探索処理を実行する。
【００４９】
第１送電電力制御処理は、電力制御部１１２が、第１ループ処理の開始時に交流電源１が出力する送電電力を所定電力低下させる処理である。第２送電電力制御処理は、電力制御部１１２が、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していないと判定されると、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力まで送電電力まで交流電源１が出力する送電電力を増大させる処理である。
【００５０】
また、第３送電電力制御処理は、電力制御部１１２が、第２判定処理において受電器６０が充電していないと判定されると、交流電源１が出力する送電電力を増大させる処理である。
【００５１】
探索処理は、電力制御部１１２が、交流電源１にビーコン信号を出力させる処理である。ビーコン信号とは、所定の短期間の高周波の電力であり、受電器６０を探索するために出力する信号である。探索処理では、電力制御部１１２は、所定の短期間のパルス状の共振周波数（６．７８ＭＨｚ）の送電電力をビーコン信号として繰り返し出力する。
【００５２】
なお、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力とは、現在の制御周期よりも以前の制御周期において、受電器６０が充電していると最後に判定されたときの送電電力である。充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力を表すデータは、メモリ１１５に格納される。
【００５３】
充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出される交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視し、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づいて、受電器６０が充電しているかどうかを判定する。
【００５４】
より具体的には、充電状態判定部１１３は、第１判定処理と第２判定処理を実行する。第１判定処理は、充電状態判定部１１３が、第１ループ処理の開始時に交流電源１が出力する送電電力が電力制御部１１２によって低下された状態で、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づいて、受電器６０が充電しているかどうかを判定する処理である。
【００５５】
また、第２判定処理は、充電状態判定部１１３が、第２ループ処理において、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づいて、受電器６０が充電しているかどうかを判定する処理である。
【００５６】
ここで、受電器６０が充電していることとは、送電装置１００から送電される電力を受電する１又は複数の受電器６０が、バッテリ８０を安定的に充電できている状態をいう。受電器６０は、降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ７０を含み、所定の受電電力を降圧してバッテリ８０を充電する。
【００５７】
バッテリ８０を充電するには、充電に必要な最小限度の電力が必要である。バッテリ８０を充電する際に、バッテリ８０に供給される電力が充電に必要な最小限度の電力未満であればバッテリ８０を充電することはできず、バッテリ８０に供給される電力が充電に必要な最小限度の電力以上であればバッテリ８０を充電することができる。
【００５８】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０が降圧してバッテリ８０の充電に必要な電力を得るには、バッテリ８０が必要とする最小限度の電力に対応する降圧前の最小限度の電力を受電器６０が受電することが必要になる。
【００５９】
受電器６０が受電する電力が最小限度の電力以上の場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０が安定的かつ正常に降圧動作を行えるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０のスイッチング動作は安定し、受電器６０のインピーダンスは安定し、ある所定の範囲内の値になる。このような状態では、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスもある所定の範囲内の値になる。
【００６０】
すなわち、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスがある所定の範囲内の値であれば、受電器６０は安定的に充電できることになる。
【００６１】
一方、受電器６０が受電する電力が最小限度の電力に満たない場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０が降圧動作を行うことができなくなるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０のスイッチング動作が不安定になり、受電器６０のインピーダンスが大きく変動する。また、受電器６０が受電する電力が最小限度の電力に満たない場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０が停止すると、出力端子６４Ａ、６４Ｂとバッテリ８０との間でＤＣ−ＤＣコンバータ７０が遮断されるため、受電器６０のインピーダンスは、ハイインピーダンス（ＨＩＺ）になる。
【００６２】
これらの状態では、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスは、上述したある所定の範囲内には収まらなくなる。
【００６３】
すなわち、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスがある所定の範囲内の値でなければ、受電器６０は安定的に充電できていないことになる。
【００６４】
そこで、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出される交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視し、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスがある所定の範囲内にあるかどうかで、受電器６０が充電しているかどうかを判定する。
【００６５】
所要時間判定部１１４は、第２ループ処理の第２所要時間が第１ループ処理の第１所要時間よりも長い第２所要時間以上であるかどうかを判定する所要時間判定処理を実行する。
【００６６】
メモリ１１５は、制御部１１０を実現するＣＰＵチップのメモリである。メモリ１１５には、第１ループ処理及び第２ループ処理を実行する上で必要なプログラム、及び、閾値等のデータを格納する。
【００６７】
また、メモリ１１５は、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力を表すデータを格納する。
【００６８】
メモリ１１５は、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されると、そのときの送電電力を表すデータのみを格納する。このため、メモリ１１５に格納される送電電力を表すデータは、過去に充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力を表すデータのうち、最新の送電電力を表すデータのみである。メモリ１１５は、送電電力を表すデータを１つだけ格納する。
【００６９】
図４は、実施の形態１の制御部１１０が実行する処理を示すフローチャートである。図４に示す処理は、送電装置１００の電源が投入されてから電源が遮断されるまでの間に、制御部１１０が繰り返し実行する処理である。
【００７０】
図４に示す処理には、第１ループ処理と第２ループ処理との２つのループ処理が含まれる。ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６、及びＳ７を含み、ステップＳ７からステップＳ２にリターンするループによる処理は、第１ループ処理である。また、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、及びＳ１５を含み、ステップＳ１５からステップＳ１１にリターンするループによる処理は、第２ループ処理である。
【００７１】
送電装置１００の電源が投入されると、まず、電力制御部１１２は、送電を開始する（ステップＳ１）。送電開始時の送電電力は、送電装置１００が出力しうる最大の送電電力に設定する。
【００７２】
次いで、主制御部１１１は、待機時間１にわたって待機する（ステップＳ２）。待機時間１は、一例として、１００ミリ秒である。
【００７３】
次いで、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させる（ステップＳ３）。所定電力は、一例として、最大の送電電力の１０％である。
【００７４】
次いで、主制御部１１１は、送電電力が下限値より大きいかどうかを判定する（ステップＳ４）。受電器６０としては、様々な種類の受電器が充電等のために利用されることが考えられる。また、受電器６０は、１台に限らず、複数台が同時に受電することが有り得る。
【００７５】
このため、下限値は、一般的な１台の受電器の充電に必要な最小限の電力に設定される。最小限の電力は、例えば、１台の受電器のＤＣ−ＤＣコンバータ（受電器６０のＤＣ−ＤＣコンバータ７０に相当するもの）が動作可能で、受電器のバッテリに充電が可能になる最小限の電力である。なお、ステップＳ４の主制御部１１１の処理は、下限判定部としての処理として捉えてもよい。
【００７６】
主制御部１１１は、送電電力が下限値より大きい（Ｓ４：ＹＥＳ）と判定すると、待機時間２にわたって待機する（ステップＳ５）。待機時間２は、一例として、５０ミリ秒である。ステップＳ５の待機時間２を設けるのは、ステップＳ３で送電電力を低下させた後に、インピーダンスが安定するのを待つためである。
【００７７】
次いで、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出される交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視する（ステップＳ６）。監視時間は、一例として、５０ミリ秒である。
【００７８】
次いで、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づいて、受電器６０が充電していないかどうかを判定する（ステップＳ７）。より具体的には、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスがある所定の範囲内にないかどうかを判定することによって、受電器６０が充電していないかどうかを判定する。
【００７９】
ここで、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電している（Ｓ７：ＮＯ）と判定されると、主制御部１１１は、フローをステップＳ２にリターンする。ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６、及びＳ７を含み、ステップＳ７からステップＳ２にリターンする第１ループ処理の処理時間は、約１００ミリ秒である。
【００８０】
一方、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していない（Ｓ７：ＹＥＳ）と判定されると、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ増大させる（ステップＳ８）。ここで、電力制御部１１２は、メモリ１１５から充電状態判定部１１３によって過去の直近の制御周期において受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力を表すデータを読み出し、読み出したデータが表す送電電力まで、送電電力を増大させる。すなわち、送電電力が、過去に充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力のうち、最新（直近）の送電電力に戻される。
【００８１】
なお、送電装置１００の電源が投入されて、ステップＳ８の処理を最初に行う際には、メモリ１１５に送電電力を表すデータが格納されていないため、この場合には送電電力を最大値に戻せばよい。
【００８２】
次いで、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する（ステップＳ９）。待機時間２は、一例として、５０ミリ秒である。ステップＳ９の待機時間２を設けるのは、ステップＳ８で送電電力を増大させた後に、インピーダンスが安定するのを待つためである。
【００８３】
次いで、主制御部１１１は、第２ループ処理における処理時間が第２所要時間に達したかどうかを判定するために用いるタイマをリセットする（ステップＳ１０）。このようなタイマは、主制御部１１１に内蔵されている。第２所要時間は１分（６０秒）である。
【００８４】
次いで、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出される交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視する（ステップＳ１１）。
【００８５】
次いで、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づいて、受電器６０が充電していないかどうかを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理は、ステップＳ７と同様である。ステップＳ１２の処理は、第２判定処理の一例である。
【００８６】
充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していない（Ｓ１２：ＹＥＳ）と判定されると、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ増大させる（ステップＳ１３）。受電器６０が充電していない場合は、受電器６０のバッテリ８０の充電に必要な電力を供給できていない状態であると考えられるため、送電電力を増大させることにしたものである。
【００８７】
なお、ステップＳ１３における所定電力は、最大の送電電力の１０％である。この値は、ステップＳ３における所定電力と同一であるが、異なる値であってもよい。
【００８８】
次いで、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する（ステップＳ１４）。待機時間２は、一例として、５０ミリ秒である。ステップＳ１４の待機時間２を設けるのは、ステップＳ１３で送電電力を増大させた後に、インピーダンスが安定するのを待つためである。
【００８９】
次いで、主制御部１１１は、第２ループ処理における処理時間をカウントするタイマが第２所要時間に達したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。第２所要時間は、一例として、１分（６０秒）である。
【００９０】
主制御部１１１は、第２ループ処理における処理時間が第２所要時間に達していない（Ｓ１５：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ１１にリターンする。第２ループ処理は、第１ループ処理において受電器６０が充電していないと判定された場合に、早期に送電電力を増大させるために設けられているループ処理である。受電器６０が充電していないと判定された場合には送電電力が不足しているので、素早く送電電力を増大させて受電器６０が充電可能な状態にするために設けられている。
【００９１】
なお、ステップＳ１２において、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電している（Ｓ１２：ＮＯ）と判定されると、主制御部１１１は、フローをステップＳ１４に進行させる。
【００９２】
受電器６０が充電していれば、受電器６０のバッテリ８０の充電に必要な電力を供給している状態であるため、ステップＳ１３で送電電力を増大させる処理を行う必要がないからである。
【００９３】
また、ステップＳ１５において、主制御部１１１によって第２ループ処理における処理時間が第２所要時間に達した（Ｓ１５：ＹＥＳ）と判定されると、主制御部１１１は、フローをステップＳ３にリターンする。
【００９４】
なお、ステップＳ４において、主制御部１１１は、送電電力が下限値より大きくない（Ｓ４：ＮＯ）と判定すると、送電を停止する（ステップＳ１６）。受電器６０がバッテリ８０を充電するのに必要な最小限の電力を送電していない状態であるため、送電を一旦停止させることにしたためである。また、受電器６０がバッテリ８０の充電を完了させて、送電装置１００から離れている場合も有り得るため、送電を一旦停止させることにしたためである。
【００９５】
次いで、主制御部１１１は、電力制御部１１２にビーコン信号を出力させる（ステップＳ１７）。ビーコン信号は、受電器６０を探索するための信号であり、送電電力をパルス状に繰り返し出力することによって実現される信号である。
【００９６】
次いで、主制御部１１１は、電力制御部１１２にビーコン信号を出力させながら、インピーダンス検出部１３によって検出される交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視し、インピーダンスの変化（シフト）があるかどうかを判定する（ステップＳ１８）。
【００９７】
送電装置１００から受電可能な範囲に受電器６０がいない状態と、送電装置１００から受電可能な範囲に受電器６０がいる状態とでは、ビーコン信号を出力している状態においてインピーダンス検出部１３によって検出される交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスが異なる。このため、ビーコン信号を出力している状態でインピーダンスの変化を監視することにより、送電装置１００から受電可能な範囲に受電器６０が入ってきたことを検出する。
【００９８】
主制御部１１１は、インピーダンスが変化した（Ｓ１８：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ１にリターンする。送電を開始するためである。
【００９９】
一方、主制御部１１１は、インピーダンスが変化していない（Ｓ１８：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ１７にリターンする。この結果、ビーコン信号が引き続き出力される。
【０１００】
以上のような処理は、送電装置１００の電源が投入されてから電源が遮断されるまでの間に、制御部１１０によって繰り返し実行される。
【０１０１】
図５は、実施の形態１の送電装置１００の動作例を示す図である。図５において、横軸は時間（時刻）を示し、縦軸は送電装置１００のインピーダンス検出部１３で検出される電流値を示す。インピーダンス検出部１３で検出される電流値は、一次側コイル１１を経て一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値に相当する。このため、縦軸は、一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値を表すものとして取り扱う。
【０１０２】
時刻ｔ１において、電力制御部１１２が送電を開始し、主制御部１１１は待機時間１にわたって待機する。これは、ステップＳ１及びＳ２の処理に対応する動作である。
【０１０３】
時刻ｔ２において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。これは、ステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。なお、時刻ｔ２で電力制御部１１２が送電電力を所定電力だけ低下させた後に、主制御部１１１は、ステップＳ４の処理において、送電電力が下限値より大きいと判定している。
【０１０４】
時刻ｔ３において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づき、受電器６０が充電しているかどうかを判定する。これは、ステップＳ６、Ｓ７の処理に相当する動作である。ここで、受電器６０が充電しているため、送電電力の電流値は略一定になるものとする。なお、時刻ｔ３は、時刻ｔ２から５０ミリ秒経過した時刻である。
【０１０５】
時刻ｔ４において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ７の処理で受電器６０が充電していると判定された結果、フローが第１ループ処理によってステップＳ７からステップＳ３にリターンした後のステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。
【０１０６】
時刻ｔ５において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づき、受電器６０が充電していないかどうかを判定する。これは、ステップＳ６、Ｓ７の処理に相当する動作である。ここで、受電器６０が充電していないため、送電電力の電流値は変動が大きくなっているものとする。なお、時刻ｔ５は、時刻ｔ４から５０ミリ秒経過した時刻である。
【０１０７】
時刻ｔ６において、電力制御部１１２は、メモリ１１５に格納されている送電電力まで送電電力を増大し、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ７の処理で受電器６０が充電していないと判定された後のステップＳ８、Ｓ９の処理に対応する動作である。
【０１０８】
時刻ｔ７において、制御部１１０は、第２ループ処理を行う。なお、第２ループ処理の動作例の詳細については、図６を用いて説明する。なお、第２ループ処理において一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値は、第２ループ処理の内容によって様々なパターンで変動しうる。ここでは説明の便宜上、第２ループ処理が行われる時刻ｔ７から時刻ｔ８の間の送電電力の電流値を一定値で示す。
【０１０９】
時刻ｔ８において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、第２ループ処理から抜けて、フローがステップＳ１５からステップＳ３にリターンした後のステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。
【０１１０】
時刻ｔ８から待機時間２が経過した後は、そのときに受電器６０が充電しているかどうかに応じて、制御部１１０が図５に示すフローチャートに従って処理を進める。
【０１１１】
図６は、実施の形態１の送電装置１００の第２ループ処理による動作例を示す図である。なお、図６に示す動作例は、図５の時刻ｔ７から時刻ｔ８の間を詳細に示す動作例である。
【０１１２】
時刻ｔ７において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスの変化を監視し、受電器６０の受電器６０が充電していないかどうかを判定する。この動作は、ステップＳ１１、Ｓ１２に相当する動作である。ここでは、受電器６０が充電しておらず、送電電力の電流値は変動が大きくなっているものとする。
【０１１３】
時刻ｔ７１において、電力制御部１１２は送電電力を所定電力だけ増大させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ１３、Ｓ１４に相当する動作である。
【０１１４】
時刻ｔ７２において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスの変化を監視し、受電器６０が充電していないかどうかを判定する。この動作は、ステップＳ１３、Ｓ１４の処理が終わった後に、フローがステップＳ１５からステップＳ１１にリターンした場合のステップＳ１１、Ｓ１２に相当する動作である。なお、ここでは、受電器６０が充電しておらず、送電電力の電流値は変動が大きくなっているものとする。
【０１１５】
時刻ｔ７３において、電力制御部１１２は送電電力を所定電力だけ増大させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ１３、Ｓ１４に相当する動作である。
【０１１６】
時刻ｔ７４において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスの変化を監視し、受電器６０が充電していないかどうかを判定する。この動作は、時刻ｔ７３以降のステップＳ１３、Ｓ１４の処理が終わった後に、フローがステップＳ１５からステップＳ１１にリターンした場合のステップＳ１１、Ｓ１２に相当する動作である。なお、ここでは、受電器６０が充電しており、送電電力の電流値は略一定になっているものとする。
【０１１７】
時刻ｔ７５において、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ１２で受電器６０が充電していると判定された後のステップＳ１４に相当する動作である。受電器６０が充電していると判定されているため、送電電力の電流値は変更されずに維持される。送電電力の電流値が維持されることは、送電電力が維持されることである。
【０１１８】
時刻ｔ７６において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスの変化を監視し、受電器６０が充電していないかどうかを判定する。この動作は、時刻ｔ７５以降のステップＳ１４の処理が終わった後に、フローがステップＳ１５からステップＳ１１にリターンした場合のステップＳ１１、Ｓ１２に相当する動作である。なお、ここでは、受電器６０が充電しており、送電電力の電流値は略一定になっているものとする。
【０１１９】
時刻ｔ７７において、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する（図示を省略する）。この動作は、ステップＳ１２で受電器６０が充電していると判定された後のステップＳ１４に相当する動作である。受電器６０が充電していると判定されているため、送電電力の電流値は変更されずに維持される。
【０１２０】
以後、ステップＳ１５で第２ループ処理における処理時間が第２所要時間に達したと判定されるまで、第２ループ処理が実行され、第２ループ処理から抜けると、フローがステップＳ３にリターンし、送電電力が所定電力だけ低下される。これは、図５の時刻ｔ８に相当する。
【０１２１】
以上のように、図５及び図６に示す第１ループ処理及び第２ループ処理によって、送電装置１００は、受電器６０のインピーダンスの変化に応じて送電電力を調整する。
【０１２２】
図７は、実施の形態１の送電装置１００の他の動作例を示す図である。図７において、横軸は時間（時刻）を示し、縦軸は送電装置１００のインピーダンス検出部１３で検出される電流値（一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値）を示す。
【０１２３】
時刻ｔ１１において、送電装置１００から受電する受電器６０の数が１台減り、制御部１１０は、第２ループ処理を行っているものとする。なお、第２ループ処理において一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値は、第２ループ処理の内容によって様々なパターンで変動しうる。ここでは説明の便宜上、第２ループ処理が行われる時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間の送電電力の電流値を一定値で示す。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間は、第２処理時間（１分）である。
【０１２４】
時刻ｔ１２において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。これは、ステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。なお、時刻ｔ１２で電力制御部１１２が送電電力を所定電力だけ低下させた後に、主制御部１１１は、ステップＳ４の処理において、送電電力が下限値より大きいと判定している。
【０１２５】
時刻ｔ１３において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づき、受電器６０が充電しているかどうかを判定する。これは、ステップＳ６、Ｓ７の処理に相当する動作である。ここで、受電器６０が充電しているため、送電電力の電流値は略一定になるものとする。なお、時刻ｔ１３は、時刻ｔ１２から５０ミリ秒経過した時刻である。
【０１２６】
時刻ｔ１４において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ７の処理で受電器６０が充電していると判定された結果、フローが第１ループ処理によってステップＳ７からステップＳ３にリターンした後のステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。
【０１２７】
時刻ｔ１５において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づき、受電器６０が充電していないかどうかを判定する。これは、ステップＳ６、Ｓ７の処理に相当する動作である。ここで、受電器６０が充電していないため、送電電力の電流値は変動が大きくなっているものとする。なお、時刻ｔ１５は、時刻ｔ１４から５０ミリ秒経過した時刻である。
【０１２８】
時刻ｔ１６において、電力制御部１１２は、メモリ１１５に格納されている送電電力まで送電電力を増大し、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ７の処理で受電器６０が充電していないと判定された後のステップＳ８、Ｓ９の処理に対応する動作である。
【０１２９】
時刻ｔ１７において、制御部１１０は、第２ループ処理を行う。なお、第２ループ処理の詳細は、例えば、図６に示す通りである。なお、第２ループ処理において一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値は、第２ループ処理の内容によって様々なパターンで変動しうる。ここでは説明の便宜上、第２ループ処理が行われる時刻ｔ１７から時刻ｔ１８の間の送電電力の電流値を一定値で示す。
時刻ｔ１８において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、第２ループ処理から抜けて、フローがステップＳ１５からステップＳ３にリターンした後のステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。
【０１３０】
時刻ｔ１８から待機時間２が経過した後は、そのときに受電器６０が充電しているかどうかに応じて、制御部１１０が図７に示すフローチャートに従って処理を進める。
【０１３１】
図８は、実施の形態１の送電装置１００の他の動作例を示す図である。図８において、横軸は時間（時刻）を示し、縦軸は送電装置１００のインピーダンス検出部１３で検出される電流値（一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値）を示す。
【０１３２】
時刻ｔ２１において、送電装置１００から受電する受電器６０の数が１台減り、制御部１１０は、第２ループ処理を行っているものとする。なお、第２ループ処理において一次側共振コイル１２から出力される送電電力の電流値は、第２ループ処理の内容によって様々なパターンで変動しうる。ここでは説明の便宜上、第２ループ処理が行われる時刻ｔ２１から時刻ｔ２２の間の送電電力の電流値を一定値で示す。時刻ｔ２１から時刻ｔ２２の間は、第２処理時間（１分）である。
【０１３３】
時刻ｔ２２において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。これは、ステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。なお、時刻ｔ２２で電力制御部１１２が送電電力を所定電力だけ低下させた後に、主制御部１１１は、ステップＳ４の処理において、送電電力が下限値より大きいと判定している。
【０１３４】
時刻ｔ２３において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づき、受電器６０が充電しているかどうかを判定する。これは、ステップＳ６、Ｓ７の処理に相当する動作である。ここで、受電器６０が充電しているため、送電電力の電流値は略一定になるものとする。なお、時刻ｔ２３は、時刻ｔ２２から５０ミリ秒経過した時刻である。
【０１３５】
時刻ｔ２４において、電力制御部１１２は、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、ステップＳ７の処理で受電器６０が充電していると判定された結果、フローが第１ループ処理によってステップＳ７からステップＳ３にリターンした後のステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。
【０１３６】
時刻ｔ２５において、充電状態判定部１１３は、インピーダンス検出部１３によって検出されるインピーダンスに基づき、受電器６０が充電していないかどうかを判定する。これは、ステップＳ６、Ｓ７の処理に相当する動作である。ここで、受電器６０が充電しているため、送電電力の電流値は安定しているものとする。なお、時刻ｔ２５は、時刻ｔ２４から５０ミリ秒経過した時刻である。
【０１３７】
時刻ｔ２６において、送電電力を所定電力だけ低下させ、主制御部１１１は、待機時間２にわたって待機する。この動作は、第２ループ処理から抜けて、フローがステップＳ１５からステップＳ３にリターンした後のステップＳ３及びＳ５の処理に対応する動作である。
【０１３８】
時刻ｔ２７において、主制御部１１１は、送電電力が下限値より大きくないと判定し、送電を停止する。これは、フローがステップＳ４からＳ１６に進行した場合である。
【０１３９】
時刻ｔ２８において、主制御部１１１は、電力制御部１１２にビーコン信号を出力させながら、インピーダンス検出部１３によって検出される交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視し、インピーダンスの変化（シフト）があるかどうかを判定する。これはステップＳ１７、Ｓ１８の処理に相当する。
【０１４０】
以後、インピーダンスが変化すると、送電が開始される。これはステップＳ１８、Ｓ１の処理に相当する。
【０１４１】
以上、実施の形態１によれば、受電器６０のバッテリ８０の容量、バッテリ８０の充電に必要な定格出力、受電器６０がバッテリ８０を充電しているかどうかを表す情報等を受電器６０から得ることなく、受電器６０のインピーダンスの変化に応じて受電器６０が充電しているかどうかを判定し、判定結果に応じて送電電力を調整できる送電装置１００を提供することができる。
【０１４２】
送電装置１００は、無線通信を行うことなく単独で送電電力を調整できるので、簡易な構成の送電装置１００を提供することができる。
【０１４３】
また、第２ループ処理を抜けるのは、ステップＳ１５で第２所要時間（１分）が経過した場合であり、１分間は送電電力が低下されないことになる。また、第２所要時間が経過しておらずに第２ループ処理が行われる場合には、約１００ミリ秒で送電電力が増大されることになる。
【０１４４】
すなわち、送電電力が足りない場合には、１００ミリ秒の間隔で素早く送電電力が増大され、送電電力を低下させるのはステップＳ１５で第２所要時間（１分）が経過した後であるため、送電電力を増大させる場合よりもゆっくりとしたペースで行われる。
【０１４５】
これは、どのような場合でも充電できる状態を素早く提供するためである。送電電力が過剰であっても受電器６０が充電できるので、充電できる状態にすることを優先したものである。このため、第２ループ処理を１周するのに要する時間（約１００ミリ秒）よりも、第２ループ処理を抜けるまでの第２所要時間（１分）を十分に長くすることが好ましい。
【０１４６】
なお、以上では、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０が降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータである形態について説明したが、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０は、昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。
【０１４７】
また、以上では、インピーダンス検出部１３が交流電源１から一次側コイル１１に供給される送電電力の電流を検出することによって、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスを検出する形態について説明した。しかしながら、インピーダンス検出部１３は、交流電源１から一次側コイル１１に供給される送電電力の電圧を検出することにより、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスを検出してもよい。送電電力の電圧は、一次側コイル１１の２つの端子間の電圧である。
【０１４８】
また、以上では、送電器１０が一次側コイル１１と一次側共振コイル１２を有する形態について説明したが、送電器１０は、一次側コイル１１を有していなくてもよい。一次側共振コイル１２が直接的にインピーダンス検出部１３に接続されていてもよい。
【０１４９】
＜実施の形態２＞
図９は、実施の形態２の送電装置の制御部２１０を示す図である。実施の形態２の送電装置は、実施の形態１の送電装置１００の制御部１１０の代わりに制御部２１０を含む。
【０１５０】
制御部２１０は、主制御部１１１、電力制御部１１２、充電状態判定部１１３、所要時間判定部１１４、差分判定部２１５、及びメモリ２１６を有する。
【０１５１】
差分判定部２１５は、第２判定処理（ステップＳ１２）において受電器６０が充電していると判定されると、受電器６０が充電していると判定されたときのインピーダンスと、メモリ２１６によって保持されるインピーダンスとの差分が所定値以下であるかどうかを判定する。
【０１５２】
メモリ２１６は、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力を表すデータと、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの判定に用いられたインピーダンスを表すデータと、インピーダンスの差分についての判定処理に用いられる所定値を表すデータとを格納する。
【０１５３】
なお、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの判定に用いられたインピーダンスは、後述するステップＳ２１の処理で用いられるとともに、ステップＳ２３の処理でメモリ２１６に上書きされる。
【０１５４】
メモリ２１６は、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの判定に用いられたインピーダンスの値を１つのみ格納することができる。ステップＳ２３の処理が繰り返される度に、インピーダンスの値は上書きされる。なお、最初にステップＳ２１の処理を行う際には、メモリ２１６にインピーダンスの値が格納されていないため、メモリ２１６には、最初に行うステップＳ２１の処理用に、インピーダンスの初期値を格納している。このインピーダンスの初期値は、ステップＳ２３の処理で上書きされる。
【０１５５】
メモリ２１６は、送電電力を表すデータについては、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されると、そのときの送電電力を表すデータのみを格納する。このため、メモリ２１６に格納される送電電力を表すデータは、過去に充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときの送電電力を表すデータのうち、最新の送電電力を表すデータのみである。メモリ２１６は、送電電力を表すデータを１つだけ格納する。
【０１５６】
メモリ２１６は、インピーダンスの値を表すデータについては、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されると、そのときのインピーダンスの値を表すデータのみを格納する。このため、メモリ２１６に格納されるインピーダンスの値を表すデータは、過去に充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定されたときのインピーダンスの値を表すデータのうち、最新のインピーダンスの値を表すデータのみである。メモリ２１６は、インピーダンスの値を表すデータを１つだけ格納する。
【０１５７】
図１０は、実施の形態２の制御部２１０が実行する処理を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートのうち、ステップＳ１からＳ１８は、図４に示す実施の形態１の制御部２１０が実行する処理を示すフローチャートのステップＳ１からＳ１８と同様である。このため、ここでは、実施の形態１との相違点であるステップＳ２１からＳ２３について説明する。ステップＳ２１からＳ２３は、実施の形態２の第２ループ処理に含まれる。
【０１５８】
ステップＳ１２において、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電している（Ｓ１２：ＮＯ）と判定されると、差分判定部２１５は、受電器６０が充電していると判定されたときのインピーダンスと、メモリ２１６によって保持されるインピーダンスとの差分の絶対値を演算する（ステップＳ２１）。
【０１５９】
差分判定部２１５は、差分の絶対値が所定値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ２２）。所定値を表すデータは、メモリ２１６に格納されているため、ステップＳ２２の判定処理に際して差分判定部２１５が読み出す。
【０１６０】
差分判定部２１５は、差分が所定値以下である（Ｓ２２：ＹＥＳ）と判定すると、受電器６０が充電していると判定されたときのインピーダンスを表すデータをメモリ２１６に上書きする（ステップＳ２３）。ステップＳ２３の処理は、差分判定部２１５がメモリ２１６にインピーダンスを保持させる保持処理である。
【０１６１】
ステップＳ２３の処理が終わると、主制御部１１１は、フローをステップＳ１４に進行させる。
【０１６２】
また、差分判定部２１５によって差分が所定値以下ではない（Ｓ２２：ＮＯ）と判定されると、主制御部１１１は、フローをステップＳ２にリターンする。インピーダンスの差分が所定値よりも大きいときは、受電器６０の数が変化した可能性が高いため、ステップＳ２で送電電力を低下させることとしたものである。
【０１６３】
ここで、受電器６０の数が変化する場合としては、特に、複数の受電器６０が充電していて複数の受電器６０のうちの少なくともいずれか１台が受電可能な範囲から外れた場合を想定している。すなわち、受電器６０の数が減った場合を想定している。
【０１６４】
例えば、３台の受電器６０が充電されている状態で、１台の受電器６０が受電可能な範囲から外れて２台の受電器６０が残った場合に、２台の受電器６０が引き続き充電されていれば、ステップＳ１２において、充電状態判定部１１３によって受電器６０が充電していると判定される。
【０１６５】
このため、実施の形態２では、ステップＳ２２の処理でインピーダンスの差分が所定値以下であるかどうかを判定することで、受電器６０の数が減ったかどうかを判定している。ステップＳ２２で用いる所定値は、受電器６０の数が減ったことを判別できる程度の値に設定しておけばよい。
【０１６６】
そして、受電器６０の数が減った場合に、減った分だけ送電電力を減らすために、フローをステップＳ２にリターンすることにしている。
【０１６７】
以上、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、受電器６０のバッテリ８０の容量、バッテリ８０の充電に必要な定格出力、受電器６０がバッテリ８０を充電しているかどうかを表す情報等を受電器６０から得ることなく、受電器６０のインピーダンスの変化に応じて受電器６０が充電しているかどうかを判定し、判定結果に応じて送電電力を調整できる送電装置を提供することができる。
【０１６８】
実施の形態２の送電装置は、無線通信を行うことなく単独で送電電力を調整できるので、簡易な構成の送電装置を提供することができる。
【０１６９】
また、実施の形態２では、受電器６０の数が減ったことをステップＳ２２の処理で判別できるため、受電器６０の数が減った場合に、ステップＳ２で送電電力を減らすことができ、受電器６０の数に合わせて効率的な送電を行うことができる。
【０１７０】
また、ステップＳ２３において、最新のインピーダンスの値をメモリ２１６に格納するので、次の制御周期では最新（直近）のインピーダンスの値を用いてステップＳ２２の判定処理を行うことができる。
【０１７１】
以上、本発明の例示的な実施の形態の送電装置、電力伝送システム、及び、送電装置の制御方法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】
【０１７２】
１  交流電源
１１  一次側コイル
１２  一次側共振コイル
１３  インピーダンス検出部
１４  整合回路
１５  高周波アンプ
１６  キャパシタ
６０  受電器
６１  二次側共振コイル
６２  整流回路
６３  平滑キャパシタ
６４Ａ、６４Ｂ  出力端子
１００  送電装置
１００Ａ  送電器
１１０  制御部
１１１  主制御部
１１２  電力制御部
１１３  充電状態判定部
１１４  所要時間判定部
１１５、２１６  メモリ
２１５  差分判定部
【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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【国際調査報告】
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