(57)【要約】【課題】送電装置から受電装置への電力の伝送効率が低下することを抑制することのできる非接触式給電装置を提供する。【解決手段】非接触式給電装置１には、１次側コイル３１を含む送電装置１０と、２次側コイル４１を含む受電装置２０とが設けられている。そして、１次側コイル３１Ａに供給される電流の位相と１次側コイル３１Ｂおよび１次側コイル３１Ｄに供給される電流の位相とが互いに異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の１次側コイルとしての１次側コイルＡ１および１次側コイルＡ２を含む送電装置と、複数の２次側コイルとしての２次側コイルＢ１および２次側コイルＢ２を含む受電装置とが設けられていること、ならびに、前記１次側コイルＡ１および前記１次側コイルＡ２の少なくとも一方への電力の供給により交番磁束が発生することを条件とする非接触式給電装置において、
前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相とが互いに異なること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触式給電装置において、
前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相との差が「９０°」よりも大きくかつ「２７０°」よりも小さいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触式給電装置において、
前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相との差が「１８０°」であること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の１次側コイルとして、前記１次側コイルＡ１および前記１次側コイルＡ２に加えて１次側コイルＡ３が前記送電装置に設けられていること、
前記１次側コイルＡ１と前記１次側コイルＡ２との距離をコイル間距離ＬＡとし、前記1次側コイルＡ２と前記１次側コイルＡ３との距離をコイル間距離ＬＢとして、前記コイル間距離ＬＡが前記コイル間距離ＬＢよりも小さいこと、
ならびに、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相との差を第１位相差とし、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ３に供給される電流の位相との差を第２位相差としたとき、前記第１位相差が前記第２位相差よりも大きいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の１次側コイルとして、前記１次側コイルＡ１、および前記１次側コイルＡ２、および前記１次側コイルＡ３に加えて１次側コイルＡ４が前記送電装置に設けられていること、
前記複数の１次側コイルの径の大きさが互いに同じであること、
前記１次側コイルＡ１の中心線を第１中心線とし、前記１次側コイルＡ２の中心線を第２中心線とし、前記１次側コイルＡ３の中心線を第３中心線とし、前記１次側コイルＡ４の中心線を第４中心線として、前記第１中心線、前記第２中心線、前記第３中心線、および前記第４中心線が互いに平行するように前記複数の１次側コイルのそれぞれが配置されていること、
前記複数の１次側コイルの中心線に直交する平面を基準面として、この基準面において前記第１中心線、前記第２中心線、前記第３中心線、および前記第４中心線がそれぞれ正方形の頂点を形成すること、
前記正方形において前記第１中心線と前記第３中心線とが対角線上に位置すること、
ならびに、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ４に供給される電流の位相との差を第３位相差としたとき、前記第１位相差および前記第３位相差が前記第２位相差よりも大きいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項６】
請求項５に記載の非接触式給電装置において、
前記第１位相差および前記第３位相差が互いに同じ大きさであること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の非接触式給電装置において、
前記第１位相差および前記第３位相差が「９０°」よりも大きくかつ「２７０°」よりも小さいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項８】
請求項７に記載の非接触式給電装置において、
前記第１位相差および前記第３位相差が「１８０°」であること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記第２位相差が「０°」であること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の１次側コイルのそれぞれに磁性体が設けられること、
ならびに、前記複数の１次側コイルの磁性体が互いに独立していること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の１次側コイルのうちの少なくとも２つを覆う磁性体が設けられていること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記受電装置から前記送電装置に送信される信号に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されること
を特徴とする非接触式給電装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記受電装置の充電状態に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されること
を特徴とする非接触式給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の１次側コイルとしての１次側コイルＡ１および１次側コイルＡ２を含む送電装置と、複数の２次側コイルとしての２次側コイルＢ１および２次側コイルＢ２を含む受電装置とが設けられていること、ならびに、１次側コイルＡ１および１次側コイルＡ２の少なくとも一方への電力の供給により交番磁束が発生することを条件とする非接触式給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記非接触式給電装置として、特許文献１に記載のものが知られている。
この種の非接触式給電装置においては、送電装置から受電装置に電力を伝送するとき、１次側コイルＡ１および１次側コイルＡ２のそれぞれに電流が供給される。そして、各コイルで発生した交番磁束が対応する２次側コイルと鎖交することにより、同コイルにおいて誘導電流が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４０３６８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、上記のように複数の１次側コイルおよび複数の２次側コイルを有する非接触式給電装置と、１つの１次側コイルおよび１つの２次側コイルを有する非接触式給電装置とを比較したとき、前者の電力の伝送効率が後者の電力の伝送効率よりも低くなることがあることを試験により確認した。その理由は次のように考えられる。
【０００５】
すなわち、複数の１次側コイルおよび複数の２次側コイルを有する非接触式給電装置においては、１次側コイルＡ１で磁束の磁路として以下の（Ａ）に示される磁路ＭＸ１および磁路ＭＸ２が形成される。また、１次側コイルＡ２で発生した磁束の磁路として以下の（Ｂ）に示される磁路ＭＹ１および磁路ＭＹ２が形成される。
【０００６】
（Ａ）磁路ＭＸ１においては、１次側コイルＡ１から対応する２次側コイルＢ１に磁束が移動し、２次側コイルＢ１を通過した磁束が再び１次側コイルＡ１に移動する。一方、磁路ＭＸ２においては、１次側コイルＡ１から対応する２次側コイルＢ１に磁束が移動し、同コイルＢ１を通過した磁束が２次側コイルＢ１に隣り合う２次側コイルＢ２に移動し、同コイルＢ２を通過した磁束が２次側コイルＢ２に対応する１次側コイルＡ２に移動し、同コイルＡ２を通過した磁束が再び１次側コイルＡ１に移動する。
【０００７】
（Ｂ）磁路ＭＹ１においては、１次側コイルＡ２から対応する２次側コイルＢ２に磁束が移動し、２次側コイルＢ２を通過した磁束が再び１次側コイルＡ２に移動する。一方、磁路ＭＹ２においては、１次側コイルＡ２から対応する２次側コイルＢ２に磁束が移動し、同コイルＢ２を通過した磁束が２次側コイルＢ２に隣り合う２次側コイルＢ１に移動し、同コイルＢ１を通過した磁束が２次側コイルＢ１に対応する１次側コイルＡ１に移動し、同コイルＡ１を通過した磁束が再び１次側コイルＡ２に移動する。
【０００８】
そして、上記のように磁路ＭＸ２の磁束と磁路ＭＹ２の磁束とが互いに反対の方向に移動するため、これらの磁束が互いに打ち消し合うことに起因して、電力の伝送効率の低下が生じていると予測される。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、送電装置から受電装置への電力の伝送効率が低下することを抑制することのできる非接触式給電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための手段を以下に記載する。
・本発明の非接触式給電装置においては、複数の１次側コイルとしての１次側コイルＡ１および１次側コイルＡ２を含む送電装置と、複数の２次側コイルとしての２次側コイルＢ１および２次側コイルＢ２を含む受電装置とが設けられていること、ならびに、前記１次側コイルＡ１および前記１次側コイルＡ２の少なくとも一方への電力の供給により交番磁束が発生することを条件し、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相とが互いに異なることを特徴としている。
【００１１】
・この非接触式給電装置においては、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相との差が「９０°」よりも大きくかつ「２７０°」よりも小さいことが好ましい。
【００１２】
・この非接触式給電装置においては、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相との差が「１８０°」であることが好ましい。
【００１３】
・この非接触式給電装置においては、前記複数の１次側コイルとして、前記１次側コイルＡ１および前記１次側コイルＡ２に加えて１次側コイルＡ３が前記送電装置に設けられていること、前記１次側コイルＡ１と前記１次側コイルＡ２との距離をコイル間距離ＬＡとし、前記1次側コイルＡ２と前記１次側コイルＡ３との距離をコイル間距離ＬＢとして、前記コイル間距離ＬＡが前記コイル間距離ＬＢよりも小さいこと、ならびに、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ２に供給される電流の位相との差を第１位相差とし、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ３に供給される電流の位相との差を第２位相差としたとき、前記第１位相差が前記第２位相差よりも大きいことが好ましい。
【００１４】
・この非接触式給電装置においては、前記複数の１次側コイルとして、前記１次側コイルＡ１、および前記１次側コイルＡ２、および前記１次側コイルＡ３に加えて１次側コイルＡ４が前記送電装置に設けられていること、前記複数の１次側コイルの径の大きさが互いに同じであること、前記１次側コイルＡ１の中心線を第１中心線とし、前記１次側コイルＡ２の中心線を第２中心線とし、前記１次側コイルＡ３の中心線を第３中心線とし、前記１次側コイルＡ４の中心線を第４中心線として、前記第１中心線、前記第２中心線、前記第３中心線、および前記第４中心線が互いに平行するように前記複数の１次側コイルのそれぞれが配置されていること、前記複数の１次側コイルの中心線に直交する平面を基準面として、この基準面において前記第１中心線、前記第２中心線、前記第３中心線、および前記第４中心線がそれぞれ正方形の頂点を形成すること、前記正方形において前記第１中心線と前記第３中心線とが対角線上に位置すること、ならびに、前記１次側コイルＡ１に供給される電流の位相と前記１次側コイルＡ４に供給される電流の位相との差を第３位相差としたとき、前記第１位相差および前記第３位相差が前記第２位相差よりも大きいことが好ましい。
【００１５】
・この非接触式給電装置においては、前記第１位相差および前記第３位相差が互いに同じ大きさであることが好ましい。
・この非接触式給電装置においては、前記第１位相差および前記第３位相差が「９０°」よりも大きくかつ「２７０°」よりも小さいことが好ましい。
【００１６】
・この非接触式給電装置においては、前記第１位相差および前記第３位相差が「１８０°」であることが好ましい。
・この非接触式給電装置においては前記第２位相差が「０°」であることが好ましい。
【００１７】
・この非接触式給電装置においては、前記複数の１次側コイルのそれぞれに磁性体が設けられること、ならびに、前記複数の１次側コイルの磁性体が互いに独立していることが好ましい。
【００１８】
・この非接触式給電装置においては、前記複数の１次側コイルのうちの少なくとも２つを覆う磁性体が設けられていることが好ましい。
・この非接触式給電装置においては、前記受電装置から前記送電装置に送信される信号に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることが好ましい。
【００１９】
・この非接触式給電装置においては、前記受電装置の充電状態に応じて前記複数の１次側コイルの使用形態が変更されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、送電装置から受電装置への電力の伝送効率が低下することを抑制することのできる非接触式給電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態の非接触式給電装置について、（ａ）はその断面構造を示す断面図、（ｂ）は送電装置の平面構造を示す平面図。
【図２】同実施形態の非接触式給電装置について、その回路構成を示す回路図。
【図３】同実施形態の非接触式給電装置について、各スイッチング素子および各１次側コイルの通電タイミングを示すタイムチャート。
【図４】同実施形態の非接触式給電装置およびその比較例としての比較給電装置について、（ａ）は同非接触式給電装置においての磁束の流れを模式的に示す断面図、（ｂ）は同比較給電装置においての磁束の流れを模式的に示す断面図。
【図５】同実施形態の非接触式給電装置について、コイル選択制御の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態の非接触式給電装置について、充電時変更制御の手順を示すフローチャート。
【図７】本発明のその他の非接触式給電装置について、（ａ）はその断面構造を示す断面図、（ｂ）は送電装置の平面構造を示す平面図。
【図８】本発明のその他の非接触式給電装置について、（ａ）はその断面構造を示す断面図、（ｂ）は送電装置の平面構造を示す平面図。
【図９】本発明のその他の非接触式給電装置について、（ａ）はその断面構造を示す断面図、（ｂ）は送電装置の平面構造を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１を参照して、非接触式給電装置１の構成について説明する。
非接触式給電装置１には、２次電池２２を有する受電装置２０と、受電装置２０に送電装置１０とが設けられている。受電装置２０としては、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、およびノートパソコン等が用いられる。
【００２３】
送電装置１０には、受電装置２０に電力を伝送する１次側コイルモジュール３０と、１次側コイルモジュール３０をはじめとする各種の構成要素を収容するハウジング１１と設けられている。ハウジング１１には、受電装置２０を載せるための搭載面１１Ａが形成されている。
【００２４】
１次側コイルモジュール３０には、アモルファス材料により形成された１枚の磁性シート３２と、４つの１次側コイル３１、すなわち第１１コイル３１Ａ、第１２コイル３１Ｂ、第１３コイル３１Ｃ、および第１４コイル３１Ｄとが設けられている。なお、以下の説明において、「各１次側コイル３１」の記載は、第１１コイル３１Ａ〜第１４コイル３１Ｄのそれぞれを示すものとする。
【００２５】
各１次側コイル３１としては、平面方向に導電線が巻き回された平面コイルが用いられている。各１次側コイル３１の内径、外径、およびターン数は互いに等しい。各１次側コイル３１の導電線としては、複数のリッツ線により構成されたものが用いられている。
【００２６】
磁性シート３２には、４つの１次側コイル３１を載せるためのコイル配置面が形成されている。同コイル載置面の面積は、４つの１次側コイル３１の底面の面積を合計したものよりも大きい。コイル載置面には、各１次側コイル３１の底面の全体が接触するように各１次側コイル３１が載せられている。すなわち、送電装置１０の平面視において、各１次側コイル３１の底面に対応する部分に加えて、隣り合う１次側コイル３１の間にも磁性シート３２が配置されている。
【００２７】
受電装置２０には、送電装置１０から伝送される電力を受ける２次側コイルモジュール４０と、２次側コイルモジュール４０および２次電池２２をはじめとする各種の構成要素を収容するハウジング２１と設けられている。
【００２８】
２次側コイルモジュール４０には、アモルファス材料により形成された１枚の磁性シート４２と、４つの２次側コイル４１、すなわち第２１コイル４１Ａ、第２２コイル４１Ｂ、第２３コイル４１Ｃ、および第２４コイル４１Ｄとが設けられている。なお、以下の説明において、「各２次側コイル４１」の記載は、第２１コイル４１Ａ〜第２４コイル４１Ｄのそれぞれのコイルを示すものとする。
【００２９】
各２次側コイル４１としては、平面方向に導電線が巻き回された平面コイルが用いられている。各２次側コイル４１の内径、外径、およびターン数は互いに等しい。各２次側コイル４１の導電線としては、複数のリッツ線により構成されるものが用いられている。
【００３０】
磁性シート４２には、各２次側コイル４１を載せるためのコイル配置面が形成されている。同コイル載置面の面積は、各２次側コイル４１の底面の面積を合計したものよりも大きい。コイル載置面には、各２次側コイル４１の底面の全体が接触するように各２次側コイル４１が載せられている。すなわち、受電装置２０の平面視において、各２次側コイル４１の底面に対応する部分に加えて、隣り合う２次側コイル４１の間にも磁性シート４２が配置されている。
【００３１】
各１次側コイル３１と各２次側コイル４１との関係を以下に示す。
・各１次側コイル３１の内径は、各２次側コイル４１の内径よりも大きい。
・各１次側コイル３１の外径は、各２次側コイル４１の外径よりも大きい。
・各１次側コイル３１のターン数は、各２次側コイル４１のターン数よりも大きい。
【００３２】
各１次側コイル３１および各２次側コイル４１の配置態様について説明する。
ここで、各１次側コイル３１の中心線を次のように定義する。
（ａ）第１１コイル３１Ａの中心線を「第１１中心線Ｃ１１」とする。
（ｂ）第１２コイル３１Ｂの中心線を「第１２中心線Ｃ１２」とする。
（ｃ）第１３コイル３１Ｃの中心線を「第１３中心線Ｃ１３」とする。
（ｄ）第１４コイル３１Ｄの中心線を「第１４中心線Ｃ１４」とする。
【００３３】
また、各２次側コイル４１の中心線を次のように定義する。
（ａ）第２１コイル４１Ａの中心線を「第２１中心線Ｃ２１」とする。
（ｂ）第２２コイル４１Ｂの中心線を「第２２中心線Ｃ２２」とする。
（ｃ）第２３コイル４１Ｃの中心線を「第２３中心線Ｃ２３」とする。
（ｄ）第２４コイル４１Ｄの中心線を「第２４中心線Ｃ２４」とする。
【００３４】
また、非接触式給電装置１上の仮想の平面として次のものを定義する。
（ａ）中心線Ｃ１１〜Ｃ１４に直交する平面を「第１基準面」とする。
（ｂ）中心線Ｃ２１〜Ｃ２４に直交する平面を「第２基準面」とする。
【００３５】
送電装置１０においては、次のように各１次側コイル３１が配置されている。
各１次側コイル３１は、第１１中心線Ｃ１１、第１２中心線Ｃ１２、第１３中心線Ｃ１３、および第１４中心線Ｃ１４が平行するように配置されている。また、第１基準面上において、第１１中心線Ｃ１１、第１２中心線Ｃ１２、第１３中心線Ｃ１３、および第１４中心線Ｃ１４がそれぞれ正方形の頂点を形成するように配置されている。
【００３６】
すなわち、４つの１次側コイル３１において、第１１コイル３１Ａと第１２コイル３１Ｂおよび第１４コイル３１Ｄとは隣り合う関係にある。また、第１１コイル３１Ａと第１３コイル３１Ｃとは対向する関係にある。
【００３７】
ここで、第１基準面上において各中心線を結ぶ線分を次のように定義する。
（ａ）第１１中心線Ｃ１１と第１２中心線Ｃ１２とを結ぶ線分を辺ＨＡとする。
（ｂ）第１２中心線Ｃ１２と第１３中心線Ｃ１３とを結ぶ線分を辺ＨＢとする。
（ｃ）第１３中心線Ｃ１３と第１４中心線Ｃ１４とを結ぶ線分を辺ＨＣとする。
（ｄ）第１４中心線Ｃ１４と第１１中心線Ｃ１１とを結ぶ線分を辺ＨＤとする。
【００３８】
第１基準面上においては、辺ＨＡ、辺ＨＢ、辺ＨＣ、および辺ＨＤにより正方形が形成される。各１次側コイル３１は、同正方形が磁性シート３２と相似形となるように配置されている。
【００３９】
受電装置２０においては、次のように各２次側コイル４１が配置されている。
各２次側コイル４１は、第２１中心線Ｃ２１、第２２中心線Ｃ２２、第２３中心線Ｃ２３、および第２４中心線Ｃ２４が平行するように配置されている。また、第２基準面上において、第２１中心線Ｃ２１、第２２中心線Ｃ２２、第２３中心線Ｃ２３、および第２４中心線Ｃ２４がそれぞれ正方形の頂点を形成するように配置されている。
【００４０】
すなわち、４つの２次側コイル４１において、第２１コイル４１Ａと第２２コイル４１Ｂおよび第２４コイル４１Ｄとは隣り合う関係にある。また、第２１コイル４１Ａと第２３コイル４１Ｃとは対向する関係にある。
【００４１】
ここで、第２基準面上において各中心線を結ぶ線分を次のように定義する。
（ａ）第２１中心線Ｃ２１と第２２中心線Ｃ２２とを結ぶ線分を辺ＳＡとする。
（ｂ）第２２中心線Ｃ２２と第２３中心線Ｃ２３とを結ぶ線分を辺ＳＢとする。
（ｃ）第２３中心線Ｃ２３と第２４中心線Ｃ２４とを結ぶ線分を辺ＳＣとする。
（ｄ）第２４中心線Ｃ２４と第２１中心線Ｃ２１とを結ぶ線分を辺ＳＤとする。
【００４２】
第２基準面上においては、辺ＳＡ、辺ＳＢ、辺とＳＣ、および辺ＳＤにより正方形が形成される。各２次側コイル４１は、同正方形が磁性シート４２と相似形となるように配置されている。
【００４３】
送電装置１０および受電装置２０においてのコイル間の距離について説明する。
各１次側コイル３１間の距離について以下のように定義する。
（ａ）第１１コイル３１Ａと第１２コイル３１Ｂとの距離を「コイル間距離ＬＡ」とする。このコイル間距離ＬＡは、第１基準面においての第１１中心線Ｃ１１と第１２中心線Ｃ１２との距離に相当する。
【００４４】
（ｂ）第１１コイル３１Ａと第１３コイル３１Ｃとの距離を「コイル間距離ＬＢ」とする。このコイル間距離ＬＢは、第１基準面においての第１１中心線Ｃ１１と第１３中心線Ｃ１３との距離に相当する。
【００４５】
（ｃ）第１１コイル３１Ａと第１４コイル３１Ｄとの距離を「コイル間距離ＬＣ」とする。このコイル間距離ＬＣは、第１基準面においての第１１中心線Ｃ１１と第１４中心線Ｃ１４との距離に相当する。
【００４６】
送電装置１０においては、次のように各１次側コイル３１間の距離が設定されている。すなわち、コイル間距離ＬＡとコイル間距離ＬＣとが互いに等しい。また、コイル間距離ＬＢがコイル間距離ＬＡおよびコイル間距離ＬＣよりも大きい。
【００４７】
各２次側コイル４１間の距離について以下のように定義する。
（ａ）第２１コイル４１Ａと第２２コイル４１Ｂとの距離を「コイル間距離ＬＤ」とする。このコイル間距離ＬＤは、第２基準面においての第２１中心線Ｃ２１と第２２中心線Ｃ２２との距離に相当する。
【００４８】
（ｂ）第２１コイル４１Ａと第２３コイル４１Ｃとの距離を「コイル間距離ＬＥ」とする。このコイル間距離ＬＥは、第２基準面においての第２１中心線Ｃ２１と第２３中心線Ｃ２３との距離に相当する。
【００４９】
（ｃ）第２１コイル４１Ａと第２４コイル４１Ｄとの距離を「コイル間距離ＬＦ」とする。このコイル間距離ＬＦは、第２基準面においての第２１中心線Ｃ２１と第２４中心線Ｃ２４との距離に相当する。
【００５０】
受電装置２０においては、次のように各２次側コイル４１間の距離が設定されている。すなわち、コイル間距離ＬＤとコイル間距離ＬＦとが互いに等しい。また、コイル間距離ＬＥがコイル間距離ＬＤおよびコイル間距離ＬＦよりも大きい。
【００５１】
図２を参照して、非接触式給電装置１の回路構成について説明する。
非接触式給電装置１には、交番電力を生成する１次側回路５０と、交番電力を直流電力に変換する２次側回路６０とが設けられている。１次側回路５０は、送電装置１０に設けられている。２次側回路６０は、受電装置２０に設けられている。
【００５２】
１次側回路５０の構成について説明する。
１次側回路５０には、商用電源ＡＣの交流電流を直流電流に変換する電源回路５３と、各１次側コイル３１に対応する４つの送電回路５１と、各１次側コイル３１への通電制御等を行う送電制御部５４とが設けられている。
【００５３】
各送電回路５１には、１次側コイル３１と、スイッチング素子ＴＲと、ゲート抵抗としての第１抵抗Ｒ１と、第１ダイオードＤ１と、リセット回路５２とが設けられている。スイッチング素子ＴＲとしては、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が用いられている。
【００５４】
第１抵抗Ｒ１は、スイッチング素子ＴＲに対して直列に接続されている。第１ダイオードＤ１は、スイッチング素子ＴＲに対して並列に接続されている。スイッチング素子ＴＲは、第１抵抗Ｒ１を介して送電制御部５４に対して直列に接続されている。
【００５５】
リセット回路５２は、スイッチング素子ＴＲがオフのときに１次側コイル３１に生じる励磁電流について、これが電源回路５３に流れることを抑制するための回路として設けられている。このリセット回路５２には、第１コンデンサＣ１と、第２ダイオードＤ２と、第２抵抗Ｒ２とが設けられている。
【００５６】
第１コンデンサＣ１は、１次側コイル３１に対して並列、かつ第２ダイオードＤ２および第２抵抗Ｒ２に対して直列に接続されている。第２ダイオードＤ２は、第２抵抗Ｒ２に対して並列に接続されている。なお、各送電回路５１においては、第１コンデンサＣ１と１次側コイル３１とにより共振回路が構成されている。
【００５７】
２次側回路６０の構成について説明する。
２次側回路６０には、各送電回路５１に対応する４つの受電回路６１と、２次電池２２の充電状態を検知する受電制御部６３とが設けられている。
【００５８】
各受電回路６１は、互いに直列に接続されている。第２１コイル４１Ａに対応する受電回路６１、および第２４コイル４１Ｄに対応する受電回路６１は、それぞれ受電制御部６３に対して直列に接続されている。
【００５９】
受電回路６１には、１次側コイル３１で発生した磁束を受ける２次側コイル４１と、２次側コイル４１の交番電力を直流電力に変換する全波整流回路６２とが設けられている。またこの他に、１次側回路５０と２次側回路６０とのインピーダンスの整合をとる第２コンデンサＣ２と、全波整流回路６２の直流電力を平滑する第３コンデンサＣ３とが設けられている。
【００６０】
全波整流回路６２としては、４つの第２ダイオードＤ２により構成されたブリッジ形の整流回路が用いられている。この全波整流回路６２は、第３コンデンサＣ３に対して並列に接続されている。
【００６１】
非接触式給電装置１の給電態様について説明する。
送電制御部５４は、各第１抵抗Ｒ１を介して制御電圧を各スイッチング素子ＴＲに印加し、各スイッチング素子ＴＲのオンおよびオフを切り替える。これにより、各１次側コイル３１のそれぞれに交番電力が誘起されるため、各１次側コイル３１のそれぞれに高周波の交番磁束が発生する。
【００６２】
２次側コイル４１においては、１次側コイル３１の交番磁束と鎖交することにより交番電力が発生する。この交番電力は、第２コンデンサＣ２および第３コンデンサＣ３を介して全波整流回路６２に供給されることにより、平滑化された直流電力に変換される。そして、平滑化された直流電力が２次電池２２に供給されることにより２次電池２２が充電される。
【００６３】
図３を参照して、送電制御部５４による各１次側コイル３１の通電制御について説明する。なお、以下の説明において、符号が付された各構成要素は図２に記載されたものを示している。
【００６４】
送電制御部５４は、次のように各スイッチング素子ＴＲを制御する。
（ａ）第１１コイル３１Ａのスイッチング素子ＴＲおよび第１３コイル３１Ｃのスイッチング素子ＴＲのオンおよびオフを同じ位相で切り替える。これにより、第１１コイル３１Ａの電流および第１３コイル３１Ｃの電流が同じ位相で変化する。
【００６５】
（ｂ）第１２コイル３１Ｂのスイッチング素子ＴＲおよび第１４コイル３１Ｄのスイッチング素子ＴＲのオンおよびオフを同じ位相で切り替える。これにより、第１２コイル３１Ｂの電流および第１４コイル３１Ｄの電流が同じ位相で変化する。
【００６６】
（ｃ）第１１コイル３１Ａおよび第１３コイル３１Ｃと、第１２コイル３１Ｂおよび第１４コイル３１Ｄとの間においては、「１８０°」異なる位相において各スイッチング素子ＴＲのオンおよびオフを切り替える。
【００６７】
ここで、各１次側コイル３１間の位相差について次のように定義する。
（ａ）第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と第１２コイル３１Ｂに供給される電流の位相との差を「第１位相差ＦＤ１」とする。
（ｂ）第１２コイル３１Ｂに供給される電流の位相と第１３コイル３１Ｃに供給される電流の位相との差を「第２位相差ＦＤ２」とする。
（ｃ）第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と第１４コイル３１Ｄに供給される電流の位相との差を「第３位相差ＦＤ３」とする。
（ｄ）第１２コイル３１Ｂに供給される電流の位相と第１３コイル３１Ｃに供給される電流の位相との差を「第４位相差ＦＤ４」とする。
（ｅ）第１２コイル３１Ｂに供給される電流の位相と第１４コイル３１Ｄに供給される電流の位相との差を「第５位相差ＦＤ５」とする。
（ｆ）第１３コイル３１Ｃに供給される電流の位相と第１４コイル３１Ｄに供給される電流の位相との差を「第６位相差ＦＤ６」とする。
【００６８】
各１次側コイル３１の位相差は次の関係に設定されている。
（ａ）第１位相差ＦＤ１は「１８０°」に設定されている。
（ｂ）第２位相差ＦＤ２は「０°」に設定されている。
（ｃ）第３位相差ＦＤ３は「１８０°」に設定されている。
（ｄ）第４位相差ＦＤ４は「１８０°」に設定されている。
（ｅ）第５位相差ＦＤ５は「０°」に設定されている。
（ｆ）第６位相差ＦＤ６は「１８０°」に設定されている。
【００６９】
本願発明者は、位相差の設定態様と電力の伝送効率との関係を検証するため、以下のシミュレーション試験を実施した。その結果、例えば、本実施形態の非接触式給電装置１においては、第１位相差ＦＤ１を「０°」に設定した装置と比較して、電力の伝送効率が向上することが確認できた。
【００７０】
本試験では、以下の各条件とした。各実験においては、１次側コイル３１に入力した電流の大きさと２次側コイル４１から出力された電流の大きさと比に基づいて、電力の伝送効率を評価した。
【００７１】
第１位相差ＦＤ１を変更した条件として以下のものを設定した。以下の（条件１１）〜（条件１７）においては、第１位相差ＦＤ１が異なる点を除いては互いに同一の条件が設定されている。
（条件１１）：第１位相差ＦＤ１を「０°」に設定する。
（条件１２）：第１位相差ＦＤ１を「３０°」に設定する。
（条件１３）：第１位相差ＦＤ１を「６０°」に設定する。
（条件１４）：第１位相差ＦＤ１を「９０°」に設定する。
（条件１５）：第１位相差ＦＤ１を「１２０°」に設定する。
（条件１６）：第１位相差ＦＤ１を「１５０°」に設定する。
（条件１７）：第１位相差ＦＤ１を「１８０°」に設定する。
【００７２】
電力の伝送に用いるコイルの数を変更した条件として以下のものを設定した。
（条件２１）：第１１コイル３１Ａのみに対して電流を供給することにより送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送を行なう。
（条件２２）：本実施形態の非接触式給電装置１に対して次の変更を加えた装置を用いて送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送を行なう。すなわち、第１２コイル３１Ｂ〜第１４コイル３１Ｄ、および第２２コイル４１Ｂ〜第２４コイル４１Ｄを省略し、第１１コイル３１Ａおよび第２１コイル４１Ａのみを用いて電力の伝送を行なう。
【００７３】
上記各条件に基づく実験により以下の結果が得られた。
（結果１）：（条件１１）〜（条件１７）のうち（条件１７）において電力の伝送効率が最大となる。
（結果２）：（条件１１）〜（条件１７）のうち（条件１１）において電力の伝送効率が最小となる。
（結果３）：（条件１２）〜（条件１６）においては第１位相差ＦＤ１が大きくなるにつれて電力の伝送効率が増大する。
（結果４）：（条件１１）〜（条件１４）の電力の伝送効率は、（条件２１）の電力の伝送効率よりも低い。
（結果５）：（条件１５）〜（条件１７）の電力の伝送効率は、（条件２１）の電力の伝送効率よりも高い。
（結果６）：（条件１１）の電力の伝送効率は、（条件２２）の電力の伝送効率よりも低い。
（結果７）：（条件１２）〜（条件１７）の電力の伝送効率は、（条件２２）の電力の伝送効率よりも高い。
【００７４】
なお、（条件１１）〜（条件１７）において、第１位相差ＦＤ１を第３位相差ＦＤ３に変更した条件においても（結果１）〜（結果７）と同様の結果が得られることが確認されている。
【００７５】
上記の各結果が得られた理由について説明する。
ここでは、（条件１１）が設定された非接触式給電装置、すなわち第１位相差ＦＤ１が「０°」に設定された非接触式給電装置（以下、「比較給電装置」）との対比に基づいて理由の説明を行なう。なお、以下に説明する理由は、試験結果をもとに本願発明者が予測したものであり、実際に生じている現象とは異なる可能性もある。
【００７６】
図４を参照して、非接触式給電装置１および比較給電装置のそれぞれにおいての磁束の流れについて説明する。なお、比較給電装置においては、第１位相差ＦＤ１が「０°」に設定されている点を除いては、非接触式給電装置１と同様の構成が用いられているものとする。
【００７７】
図４（ｂ）に示されるように、比較給電装置においては、第１１コイル３１Ａで発生した磁束の磁路として以下の（Ａ）に示される磁路ＭＡ１および磁路ＭＡ２が形成される。また、第１２コイル３１Ｂで発生した磁束の磁路として以下の（Ｂ）に示される磁路ＭＢ１および磁路ＭＢ２が形成される。
【００７８】
（Ａ）磁路ＭＡ１においては、第１１コイル３１Ａから対応する第２１コイル４１Ａに磁束が移動し、同コイル４１Ａを通過した磁束が再び第１１コイル３１Ａに移動する。また、図４（ｂ）の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。
【００７９】
一方、磁路ＭＡ２においては、第１１コイル３１Ａから対応する第２１コイル４１Ａに磁束が移動し、同コイル４１Ａを通過した磁束が第２１コイル４１Ａに隣り合う第２２コイル４１Ｂに移動し、同コイル４１Ｂを通過した磁束が第２２コイル４１Ｂに対応する第１２コイル３１Ｂに移動し、同コイル３１Ｂを通過した磁束が再び第１１コイル３１Ａに移動する。また、図４（ｂ）の断面において反時計回りの方向に磁束が移動する。
【００８０】
（Ｂ）磁路ＭＢ１においては、第１２コイル３１Ｂから対応する第２２コイル４１Ｂに磁束が移動し、同コイル４１Ｂを通過した磁束が再び第１２コイル３１Ｂに移動する。また、図４（ｂ）の断面において反時計回りの方向に磁束が移動する。
【００８１】
一方、磁路ＭＢ２においては、第１２コイル３１Ｂから対応する第２２コイル４１Ｂに磁束が移動し、同コイル４１Ｂを通過した磁束が第２２コイル４１Ｂに隣り合う第２１コイル４１Ａに移動し、同コイル４１Ａを通過した磁束が第２１コイル４１Ａに対応する第１１コイル３１Ａに移動し、同コイル３１Ａを通過した磁束が再び第１２コイル３１Ｂに移動する。また、図４（ｂ）の断面において反時計回りの方向に磁束が移動する。
【００８２】
そして、上記のように磁路ＭＡ２の磁束と磁路ＭＢ２の磁束とが互いに反対の方向に移動するため、これらの磁束が互いに打ち消し合うことに起因して、電力の伝送効率の低下が生じていると予測される。
【００８３】
図４（ａ）に示されるように、非接触式給電装置１においては、第１１コイル３１Ａで発生した磁束の磁路として以下の（Ａ）に示される磁路ＭＡ１および磁路ＭＡ２が形成される。また、第１２コイル３１Ｂで発生した磁束の磁路として以下の（Ｂ）に示される磁路ＭＢ１および磁路ＭＢ２が形成される。
【００８４】
（Ａ）磁路ＭＡ１においては、第１１コイル３１Ａから対応する第２１コイル４１Ａに磁束が移動し、同コイル４１Ａを通過した磁束が再び第１１コイル３１Ａに移動する。また、図４（ａ）の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。
【００８５】
一方、磁路ＭＡ２においては、第１１コイル３１Ａから対応する第２１コイル４１Ａに磁束が移動し、同コイル４１Ａを通過した磁束が第２１コイル４１Ａに隣り合う第２２コイル４１Ｂに移動し、同コイル４１Ｂを通過した磁束が第２２コイル４１Ｂに対応する第１２コイル３１Ｂに移動し、同コイル３１Ｂを通過した磁束が再び第１１コイル３１Ａに移動する。また、図４（ａ）の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。
【００８６】
（Ｂ）磁路ＭＢ１においては、第１２コイル３１Ｂから対応する第２２コイル４１Ｂに磁束が移動し、同コイル４１Ｂを通過した磁束が再び第１２コイル３１Ｂに移動する。また、図４（ａ）の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。
【００８７】
一方、磁路ＭＢ２においては、第１２コイル３１Ｂから隣り合う第１１コイル３１Ａに磁束が移動し、同コイル３１Ａを通過した磁束が第１１コイル３１Ａに対応する第２１コイル４１Ａに移動し、同コイル４１Ａを通過した磁束が第２１コイル４１Ａに隣り合う第２２コイル４１Ｂに移動し、同コイル４１Ｂを通過した磁束が再び第１２コイル３１Ｂに移動する。また、図４（ａ）の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。
【００８８】
そして、上記のように磁路ＭＡ２の磁束と磁路ＭＢ２の磁束とが互いに同じ方向に移動するため、図４（ｂ）に示される比較給電装置の磁路とは異なり、隣り合うコイル間において磁束が互いに打ち消し合うことが抑制される。このため、非接触式給電装置１においては比較給電装置よりも電力の伝送効率が向上しているものと考えられる。
【００８９】
非接触式給電装置１においては、１次側コイル３１に電流が供給されている期間（以下、「１次通電期間」）の全体にわたり、図４（ａ）に示される磁束の流れ、すなわち磁路ＭＡ２の磁束と磁路ＭＢ２の磁束とが同じ方向に移動する磁束の流れ（以下、「同方向流れ」）が生じる。
【００９０】
比較給電装置においては、１次通電期間の全体にわたり図４（ｂ）に示される磁束の流れ、すなわち磁路ＭＡ２の磁束と磁路ＭＢ２の磁束とが互いに反対の方向に移動する磁束の流れ（以下、「逆方向流れ」）が生じる。
【００９１】
（条件１２）〜（条件１６）の非接触式給電装置においては、同方向流れが生じる期間および逆方向流れが生じる期間が１次通電期間に含まれる。また、第１位相差ＦＤ１が大きくなるにつれて、１次通電期間に対する同方向流れが生じる期間の割合が大きくなる。
【００９２】
このため、（結果１）にみられるように、非接触式給電装置１において伝送効率が最大となる。また、（結果２）にみられるように、比較給電装置において伝送効率が最小となる。また、（結果３）にみられるように、第１位相差ＦＤ１が大きくなるにつれて電力の伝送効率が増大する。
【００９３】
非接触式給電装置１、および（条件１２）〜（条件１６）の非接触式給電装置においては、磁路ＭＡ２の磁束および磁路ＭＢ２の磁束、すなわち対向する１次側コイル３１と２次側コイル４１との間の磁路（磁路ＭＡ１および磁路ＭＢ１）から漏れた磁束が隣り合う別のコイルに鎖交する。このため、同磁路から漏れた磁束も受電装置２０への電力の伝送に寄与する。
【００９４】
一方、（条件２２）の非接触式給電装置においては、対向する１次側コイル３１と２次側コイル４１との間の磁路から漏れた磁束が別のコイルに鎖交することがない。このため、同磁路から漏れた磁束は、受電装置２０への電力の伝送においての損失となる。
【００９５】
このため、（結果７）にみられるように、非接触式給電装置１、および（条件１２）〜（条件１６）の非接触式給電装置の伝送効率が（条件２２）の非接触式給電装置の伝送効率よりも高くなる。なお、上記（結果６）にみられるように比較給電装置においては上記（条件２２）の非接触式給電装置よりも伝送効率が低い。これは、上述したように比較給電装置において、１次通電期間の全体にわたり磁束の逆方向流れが生じていることに起因していると考えられる。
【００９６】
上記のことからすると、（条件１２）〜（条件１４）の非接触式給電装置の伝送効率が（条件２１）の非接触式給電装置の伝送効率よりも高くなると予測されるが、本試験によれば（結果４）にみられるように前者の効率が後者の効率を下回る。その理由は次のように考えられる。
【００９７】
（条件２１）の非接触式給電装置は、ハード面においては非接触式給電装置１と同様の構成を有する。このため、対向する１次側コイル３１と２次側コイル４１との間の磁路から漏れた磁束が磁性シート４２に移動した後、同シート４２内を移動して２次側コイル４１に鎖交する。すなわち、（条件２２）の非接触式給電装置とは異なり、同磁路から漏れた磁束が磁性シート４２により電力の伝送に利用される。
【００９８】
一方、（条件１２）〜（条件１４）の非接触式給電装置においては、第１位相差ＦＤ１が比較的小さいことにより、１次通電期間に対する逆方向流れが生じる期間の割合が大きい。このため、対向する１次側コイル３１と２次側コイル４１との間の磁路から漏れた磁束について、これが受電装置２０への電力の伝送に寄与する度合いが（条件２２）の非接触式給電装置よりも小さくなる。
【００９９】
このように、（条件２１）の非接触式給電装置においては、１次側コイル３１と２次側コイル４１との間の磁路から漏れた磁束が磁性シート４２を介して回収されることにより、（条件１２）〜（条件１４）の非接触式給電装置よりも電力の伝送効率が高くなるものと考えられる。
【０１００】
図２を参照して、送電装置１０により行われる制御について説明する。
送電制御部５４は、図１の送電装置１０のハウジング１１に受電装置２０が載せられているか否かを判定するための「認証制御」と、受電装置２０から送信される電池情報に基づいて各１次側コイル３１の使用形態（以下、「コイル使用形態」）を変更する「コイル選択制御」とを行う。
【０１０１】
またこの他に、受電装置２０の充電中において各１次側コイル３１に供給する電流の周波数を調整する「充電時周波数制御」と、２次電池２２の充電状態に応じてコイル使用形態を変更する「充電時変更制御」と、送電装置１０による受電装置２０の充電を停止するための「充電停止制御」とを行う。
【０１０２】
送電装置１０には、コイル使用形態として、以下の第１使用形態〜第４使用形態が用意されている。なお、各使用形態において通電する旨が示されていないコイルについては、非通電の状態が保持される。
（ａ）第１使用形態では、第１１コイル３１Ａに通電する。
（ｂ）第２使用形態では、第１１コイル３１Ａと第１２コイル３１Ｂとに通電する。
（ｃ）第３使用形態では、第１１コイル３１Ａ〜第１３コイル３１Ｃに通電する。
（ｄ）第４使用形態では、第１１コイル３１Ａ〜第１４コイル３１Ｄに通電する。
【０１０３】
２次電池２２の電池情報としては、「電池情報ＶＡ」、「電池情報ＶＢ」、「電池情報ＶＣ」、および「電池情報ＶＤ」が用意されている。各電池情報には、２次電池２２の電池材料、定格電圧、および電池容量が含まれている。
【０１０４】
各電池情報はそれぞれ次の内容を示す。
（ａ）電池情報ＶＡは、２次電池２２が第１使用形態での充電に適していることを示す。
（ｂ）電池情報ＶＢは、２次電池２２が第２使用形態での充電に適していることを示す。
（ｃ）電池情報ＶＣは、２次電池２２が第３使用形態での充電に適していることを示す。
（ｄ）電池情報ＶＤは、２次電池２２が第４使用形態での充電に適していることを示す。
【０１０５】
２次電池２２の充電状態は、第１閾値Ｘ１、第２閾値Ｘ２、および第３閾値Ｘ３により、「第１充電状態」、「第２充電状態」、「第３充電状態」、および「第４充電状態」に区分される。なお、第２閾値Ｘ２は第１閾値Ｘ１よりも大きい値として予め設定されている。また、第３閾値Ｘ３は第２閾値Ｘ２よりも大きい値として予め設定されている。
【０１０６】
各充電状態はそれぞれ次の状態を示す。
（ａ）第１充電状態では、充電量が「０％」から第１閾値Ｘ１までに含まれる。
（ｂ）第２充電状態では、充電量が第１閾値Ｘ１から第２閾値Ｘ２までに含まれる。
（ｃ）第３充電状態では、充電量が第２閾値Ｘ２から第３閾値Ｘ３までに含まれる。
（ｄ）第４充電状態では、充電量が第３閾値Ｘ３から満充電未満までに含まれる。
【０１０７】
２次電池２２の充電情報としては、「充電情報ＣＡ」、「充電情報ＣＢ」、「充電情報ＣＣ」、および「充電情報ＣＤ」が用意されている。充電情報は、２次電池２２の充電状態に応じて更新される。
【０１０８】
各充電情報はそれぞれ次の内容を示す。
（ａ）充電情報ＣＡは、充電状態が第１充電状態であることを示す。
（ｂ）充電情報ＣＢは、充電状態が第２充電状態であることを示す。
（ｃ）充電情報ＣＣは、充電状態が第３充電状態であることを示す。
（ｄ）充電情報ＣＤは、充電状態が第４充電状態であることを示す。
【０１０９】
送電制御部５４には、受電装置２０から送信された電池情報を照合するため、電池情報ＶＡ〜ＶＤが予め記憶されている。また、受電制御部６３には、２次電池２２に対応する電池情報ＶＡ〜ＶＤのいずれかが記憶されている。
【０１１０】
認証制御は次のように行われる。
送電制御部５４は、図１の１次側コイルモジュール３０から受電装置２０に応答要求信号ＫＡを送信するための制御を所定時間毎に繰り返して行う。応答要求信号ＫＡの送信には、各１次側コイル３１のうちの少なくとも１つが用いられる。
【０１１１】
送電装置１０に受電装置２０が載せられているとき、１次側コイルモジュール３０から送信された応答要求信号ＫＡが受電装置２０において図１の２次側コイルモジュール４０を介して受電制御部６３により受信される。
【０１１２】
受電制御部６３は、送電装置１０からの応答要求信号ＫＡを受信したとき、２次側コイルモジュール４０から応答確認信号ＫＢ、電池情報信号ＫＣおよび充電情報信号ＫＤを送信するための制御を行う。なお、電池情報信号ＫＣには、受電装置２０の電池情報が含まれている。また、充電情報信号ＫＤには、２次電池２２の充電情報が含まれている。
【０１１３】
送電制御部５４は、受電装置２０から応答確認信号ＫＢを受信したとき、受電装置２０がハウジング１１に載せられている旨判定し、受電装置２０の認証が成立した旨のフラグ（以下、「認証完了フラグＦＫ」）をオンに設定する。そして、認証完了フラグＦＫを設定している状態において、受電装置２０からの応答確認信号ＫＢが一定期間以上にわたり受信できないとき、認証完了フラグＦＫをオフにする。
【０１１４】
コイル選択制御は次のように行われる。
送電制御部５４は、受電装置２０から電池情報信号ＫＣを受信したとき、この電池情報信号ＫＣに含まれる電池情報の内容を確認する。そして、確認した電池情報の内容に応じて複数のコイル使用形態の中から１つの使用形態を選択する。
【０１１５】
充電時周波数制御は次のように行われる。
受電制御部６３は、２次側回路６０で生成された直流電流の電流値（以下、「充電電流値ＡＸ」）が２次電池２２の充電に適した範囲内の大きさか否かを判定する。そして、充電電流値ＡＸが充電に適していない旨の判定をしたとき、２次側コイルモジュール４０から出力要求信号ＫＲを送信するための制御を行う。なお、出力要求信号ＫＲには、充電電流値ＡＸの情報が含まれている。
【０１１６】
送電制御部５４は、１次側コイルモジュール３０への電流の供給により受電装置２０を充電するとき、同電流の周波数を共振周波数に設定する。一方、受電装置２０から出力要求信号ＫＲを受信したとき、充電電流値ＡＸに基づいて１次側コイルモジュール３０に供給する電流の周波数を調整する。
【０１１７】
充電時変更制御は次のように行われる。
受電制御部６３は、応答要求信号ＫＡを送電装置１０から受信したとき、および２次電池２２の充電状態が変化したとき、充電情報を含む充電情報信号ＫＤを送電装置１０に送信する。
【０１１８】
送電制御部５４は、受電装置２０からの充電情報信号ＫＤを受信したとき、この充電情報信号ＫＤに含まれる充電情報を予め記憶されている充電情報を照合し、充電情報信号ＫＤに含まれる充電情報の内容を確認する。そして、確認した充電情報の内容に応じて複数のコイル使用形態の中から１つの使用形態を選択する。
【０１１９】
充電停止制御は次のように行われる。
受電制御部６３は、２次電池２２の充電状態が満充電状態のとき、２次側コイルモジュール４０から充電停止信号ＫＳを送信するための制御を行う。充電停止信号ＫＳは、２次電池２２の充電を終了する要求を示す信号として送信される。
【０１２０】
送電制御部５４は、受電装置２０から充電停止信号ＫＳを受信したとき、１次側コイルモジュール３０への通電を停止する。すなわち、送電装置１０による受電装置２０の充電を終了する。
【０１２１】
送電制御部５４は、コイル選択制御によりコイル使用形態を選択した後、認証完了フラグＦＫをオフに設定するまでの間、または受電装置２０から充電停止信号ＫＳを受信するまでの間、充電時変更制御を行う。
【０１２２】
図５を参照して、コイル選択制御の具体的な処理手順について説明する。なお、同コイル選択制御の説明において、符号が付された各構成要素は図２に記載されたものを示している。
【０１２３】
コイル選択制御では、受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＡ〜ＶＤのいずれに該当するかを判定するため、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の少なくとも１つの判定処理を行う。
【０１２４】
ステップＳ１０１においては、受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＡか否かを判定する。ステップＳ１０２においては、受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＢか否かを判定する。ステップＳ１０３においては、受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＣか否かを判定する。
【０１２５】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ１０１において肯定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＡの旨判定したとき、ステップＳ１１４においてコイル使用形態として第１使用形態を選択する。
【０１２６】
（Ｂ）ステップＳ１０１において否定判定し、かつステップＳ１０２において肯定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＢの旨判定したとき、ステップＳ１１３においてコイル使用形態として第２使用形態を選択する。
【０１２７】
（Ｃ）ステップＳ１０１およびＳ１０２において否定判定し、かつステップＳ１０３において肯定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＣの旨判定したとき、ステップＳ１１２においてコイル使用形態として第３使用形態を選択する。
【０１２８】
（Ｄ）ステップＳ１０１〜Ｓ１０３において否定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した電池情報が電池情報ＶＤの旨判定したとき、ステップＳ１１１においてコイル使用形態として第４使用形態を選択する。
【０１２９】
図６を参照して、充電時変更制御の具体的な処理手順について説明する。なお、以下の充電時変更制御の説明において、符号が付された各構成要素は図２に記載されたものを示している。
【０１３０】
充電時変更制御では、受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＡ〜ＣＤのいずれに該当するかを判定するため、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の少なくとも１つの判定処理を行う。
【０１３１】
ステップＳ２０１においては、受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＡか否かを判定する。ステップＳ２０２においては、受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＢか否かを判定する。ステップＳ２０３においては、受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＤか否かを判定する。
【０１３２】
そして、上記各判定の結果に応じて以下の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかの処理を行う。
（Ａ）ステップＳ２０１において肯定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＡの旨判定したとき、ステップＳ２１４においてコイル使用形態として第４使用形態を選択する。
【０１３３】
（Ｂ）ステップＳ２０１において否定判定し、かつステップＳ２０２において肯定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＢの旨判定したとき、ステップＳ２１３においてコイル使用形態として第３使用形態を選択する。
【０１３４】
（Ｃ）ステップＳ２０１およびＳ２０２において否定判定し、かつステップＳ２０３において肯定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＣの旨判定したとき、ステップＳ２１２においてコイル使用形態として第２使用形態を選択する。
【０１３５】
（Ｄ）ステップＳ２０１〜Ｓ２０３において否定判定したとき、すなわち受電装置２０から取得した充電情報が充電情報ＣＤの旨判定したとき、ステップＳ２１１においてコイル使用形態として第１使用形態を選択する。
【０１３６】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式給電装置１によれば以下の効果が得られる。
（１）非接触式給電装置１においては、第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と、同コイル３１Ａに隣り合う第１２コイル３１Ｂおよび第１４コイル３１Ｄに供給される電流の位相とが互いに異なる。
【０１３７】
この構成によれば、隣り合う１次側コイル間において互いの磁束が打ち消し合うことが抑制される。このため、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率が低下することを抑制することができる。
【０１３８】
（２）非接触式給電装置１においては、第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と、同コイル３１Ａに隣り合う第１２コイル３１Ｂおよび第１４コイル３１Ｄに供給される電流の位相との差が「９０°」よりも大きくかつ「２７０°」よりも小さい。
【０１３９】
この構成によれば、上記位相の差が「９０°」以下または「２７０°」以上の場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。
【０１４０】
（３）非接触式給電装置１においては、第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と、同コイル３１Ａに隣り合う第１２コイル３１Ｂおよび第１４コイル３１Ｄに供給される電流の位相との差が「１８０°」に設定されている。
【０１４１】
この構成によれば、上記位相の差が「９０°」よりも大きくかつ「１８０°」よりも小さい場合、および「１８０°」よりも大きく「２７０°」よりも小さい場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。
【０１４２】
（４）非接触式給電装置１においては、第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と、同コイル３１Ａに対向する第１３コイル３１Ｃに供給される電流の位相との差が、第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と第１２コイル３１Ｂおよび第１４コイル３１Ｄに供給される電流の位相との差よりも小さい。
【０１４３】
この構成によれば、前者の位相の差が後者の位相の差よりも大きい場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。
【０１４４】
（５）非接触式給電装置１においては、第１１コイル３１Ａに供給される電流の位相と、同コイル３１Ａに対向する第１３コイル３１Ｃに供給される電流の位相との差が「０°」に設定されている。
【０１４５】
この構成によれば、上記位相の差が「０°」よりも大きい場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。
【０１４６】
（６）非接触式給電装置１においては、送電装置１０の磁性シート３２上に４つの１次側コイル３１が配置されている。この構成によれば、各１次側コイル３１と各２次側コイル４１との間においての磁束の漏れを小さくすることができる。すなわち、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率を高めることができる。
【０１４７】
（７）非接触式給電装置１においては、送電装置１０の各１次側コイル３１の底面に対応する部分に加えて、隣り合う１次側コイル３１の間にも磁性シート３２が配置されている。この構成によれば、各１次側コイル３１と各２次側コイル４１との間においての磁束の漏れをより小さくすることができる。
【０１４８】
（８）非接触式給電装置１においては、受電装置２０の磁性シート４２上に４つの２次側コイル４１が配置されている。この構成によれば、各１次側コイル３１と各２次側コイル４１との間においての磁束の漏れを小さくすることができる。すなわち、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率を高めることができる。
【０１４９】
（９）非接触式給電装置１においては、受電装置２０の各２次側コイル４１の底面に対応する部分に加えて、隣り合う２次側コイル４１の間にも磁性シート４２が配置されている。この構成によれば、各１次側コイル３１と各２次側コイル４１との間においての磁束の漏れをより小さくすることができる。
【０１５０】
（１０）非接触式給電装置１においては、２次電池２２の電池情報に基づいて１次側コイルモジュール３０の使用形態が選択される。この構成によれば、選択したコイル使用形態による２次電池２２の充電中において、充電電流値ＡＸが２次電池２２の充電に適した範囲内のとき、１次側コイルモジュール３０に供給する電流の周波数を共振周波数に維持することができる。このため、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率が高められる。
【０１５１】
（１１）非接触式給電装置１においては、２次電池２２の充電情報に基づいて１次側コイルモジュール３０の使用形態が選択される。この構成によれば、選択したコイル使用形態による２次電池２２の充電中において、充電電流値ＡＸが２次電池２２の充電に適した範囲内のとき、１次側コイルモジュール３０に供給する電流の周波数を共振周波数に維持することができる。このため、送電装置１０から受電装置２０への電力の伝送効率が高められる。
【０１５２】
（その他の実施形態）
本発明の実施態様は、上記実施形態の内容に限定されるものではなく、例えば以下のように変更することもできる。また、以下の変形例は上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【０１５３】
・上記実施形態において、第１位相差ＦＤ１〜第６位相差ＦＤ６の大きさとして、以下の（Ａ）〜（Ｆ）の条件の少なくとも１つを用いることもできる。なお、ここでは各位相差の符号を省略して変更可能な条件を列挙している。
（Ａ）第１位相差を「０°」より大きくかつ「１８０°」より小さい範囲で設定する。
（Ｂ）第２位相差を「０°」より大きくかつ「１８０°」以下の範囲で設定する。
（Ｃ）第３位相差を「０°」より大きくかつ「１８０°」より小さい範囲で設定する。
（Ｄ）第４位相差を「０°」より大きくかつ「１８０°」以下の範囲で設定する。
（Ｅ）第５位相差を「０°」より大きくかつ「１８０°」より小さい範囲で設定する。
（Ｆ）第６位相差を「０°」より大きくかつ「１８０°」より小さい範囲で設定する。
【０１５４】
・上記実施形態において、第１位相差ＦＤ１、第３位相差ＦＤ３、第５位相差ＦＤ５、および第６位相差ＦＤ６の相互の関係の以下のように変更することもできる。なお、ここでは各位相差の符号を省略して変更可能な条件を列挙している。
（Ａ）第１または第３位相差を最も大きくする。
（Ｂ）第１または第３位相差を最も小さくする。
（Ｃ）第１および第３位相差を第５および第６位相差よりも大きくする。
（Ｄ）第１および第３位相差を第５および第６位相差よりも小さくする。
（Ｅ）上記（Ｃ）において第１位相差を第３位相差よりも大きくする。
（Ｆ）上記（Ｃ）において第１位相差を第３位相差よりも小さくする。
（Ｇ）上記（Ｄ）において第１位相差を第３位相差よりも大きくする。
（Ｈ）上記（Ｄ）において第１位相差を第３位相差よりも小さくする。
【０１５５】
・上記実施形態において、第２位相差ＦＤ２を第４位相差ＦＤ４よりも大きくまたは小さくすることもできる。また、この条件において、第１位相差ＦＤ１、第３位相差ＦＤ３、第５位相差ＦＤ５、および第６位相差ＦＤ６についての上記（Ａ）〜（Ｈ）の条件を組み合わせることもできる。
【０１５６】
・上記実施形態では、１次側コイルモジュール３０において１枚の磁性シート３２に４つの１次側コイル３１を配置しているが、１次側コイルモジュール３０の構造を以下の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかに変更することもできる。なお、同（Ａ）〜（Ｃ）の変形例を２次側コイルモジュール４０に適用することもできる。
【０１５７】
（Ａ）図７に示されるように、１次側コイルモジュール３０には、４つの１次側コイル３１をまとめて配置するための１つのポットコア７０が設けられる。このポットコア７０には、各１次側コイル３１を配置するための４つの収容部７２と、この４つの収容部７２を支持する長方形状の本体部７１とが設けられる。なお、ポットコア７０は「磁性体」に相当する。
【０１５８】
（Ｂ）図８に示されるように、１次側コイルモジュール３０には、４つの１次側コイル３１を個別に配置するための４つのポットコア８０が設けられる。各ポットコア８０には、１次側コイル３１が載せられる底壁８１と、１次側コイル３１の中空部に挿入される内壁８２と、１次側コイル３１の径方向において１次側コイル３１を囲う外壁８３とが設けられる。なお、ポットコア８０は「磁性体」に相当する。
【０１５９】
（Ｃ）図９に示されるように、１次側コイルモジュール３０には、４つの１次側コイル３１を個別に配置するための４つの磁性シート９０が設けられる。各磁性シート９０は、互いに離間した状態で配置される。なお、磁性シート９０は「磁性体」に相当する。
【０１６０】
・上記図８の変形例において、各ポットコア８０の少なくとも２つを互いに接続して単一のポットコアを形成することもできる。
・上記図９の変形例において、各磁性シート９０の少なくとも２つを互いに接続して１枚の磁性シートを形成することもできる。
【０１６１】
・上記実施形態において、各１次側コイル３１の外径の関係を以下のように変更することもできる。ここでは、第１１コイル３１Ａの外径を「第１外径」とし、第１２コイル３１Ｂの外径を「第２外径」とし、第１３コイル３１Ｃの外径を「第３外径」とし、第１４コイル３１Ｄの外径を「第４外径」としている。なお、以下の関係を各２次側コイル４１に適用することができる。
（Ａ）第１または第３外径を最も大きくする。
（Ｂ）第１または第３外径を最も小さくする。
（Ｃ）第１および第３外径を第２および第４外径よりも大きくする。
（Ｄ）第１および第３外径を第２および第４外径よりも小さくする。
（Ｅ）上記（Ｃ）において第１外径を第３外径よりも大きくする。
（Ｆ）上記（Ｃ）において第１外径を第３外径よりも小さくする。
（Ｇ）上記（Ｄ）において第１外径を第３外径よりも大きくする。
（Ｈ）上記（Ｄ）において第１外径を第３外径よりも小さくする。
【０１６２】
・上記実施形態において、各１次側コイル３１のターン数の関係を以下のように変更することもできる。ここでは、第１１コイル３１Ａのターン数を「第１ターン数」とし、第１２コイル３１Ｂのターン数を「第２ターン数」とし、第１３コイル３１Ｃのターン数を「第３ターン数」とし、第１４コイル３１Ｄのターン数を「第４ターン数」としている。なお、以下の関係を各２次側コイル４１に適用することもできる。
（Ａ）第１または第３ターン数を最も大きくする。
（Ｂ）第１または第３ターン数を最も小さくする。
（Ｃ）第１および第３ターン数を第２および第４ターン数よりも大きくする。
（Ｄ）第１および第３ターン数を第２および第４ターン数よりも小さくする。
（Ｅ）上記（Ｃ）において第１ターン数を第３ターン数よりも大きくする。
（Ｆ）上記（Ｃ）において第１ターン数を第３ターン数よりも小さくする。
（Ｇ）上記（Ｄ）において第１ターン数を第３ターン数よりも大きくする。
（Ｈ）上記（Ｄ）において第１ターン数を第３ターン数よりも小さくする。
【０１６３】
・上記実施形態では、１次側コイルモジュール３０に４つの１次側コイル３１を設けているが、１次側コイルモジュール３０に設けられる１次側コイル３１の数を以下のように変更することもできる。なお、１次側コイル３１の数が変更された場合には、２次側コイルモジュール４０の２次側コイル４１の数が１次側コイル３１の数に応じたものに変更される。
（Ａ）２つの１次側コイル３１を設ける。
（Ｂ）３つの１次側コイル３１を設ける。
（Ｃ）５つ以上の１次側コイル３１を設ける。
【０１６４】
・上記実施形態では、アモルファス材料により形成された磁性シート３２および磁性シート４２を用いているが、各シート３２，４２の少なくとも一方を他の材料により形成された磁性シートに変更することもできる。他の材料としては、例えばフェライト材料、鉄材料等が挙げられる。
【０１６５】
・上記実施形態では、第１基準面上において、各１次側コイル３１の第１１中心線Ｃ１１〜第１４中心線Ｃ１４がそれぞれ正方形の頂点を形成するように配置されているが、第１１中心線Ｃ１１〜第１４中心線Ｃ１４の配置態様はこれに限定されない。例えば、第１基準面上において、第１１中心線Ｃ１１〜第１４中心線Ｃ１４を結んだ線が直線を形成するように配置することもできる。この場合、各２次側コイル４１の第２１中心線Ｃ２１〜第２４中心線Ｃ２４についても同様に、第２１中心線Ｃ２１〜第２４中心線Ｃ２４を結んだ線が直線を形成するように配置される。
【０１６６】
・上記実施形態では、電池情報ＶＡ〜ＶＤに応じてコイル使用形態を選択しているが、コイル使用形態の変更条件はこれに限られない。例えば受電装置２０の充電開始前に１次側コイル３１Ａ〜３１Ｄのいずれか１つにテスト電流を供給し、これにともない２次側回路６０で得られる充電電流値ＡＸの大きさに応じてコイル使用形態を選択することもできる。
【０１６７】
・上記実施形態では、充電情報ＣＡ〜ＣＤに応じてコイル使用形態を選択しているが、コイル使用形態の変更条件はこれに限られない。例えば受電装置２０の充電中に１次側コイル３１Ａ〜３１Ｄのいずれか１つにテスト電流を供給し、これにともない２次側回路６０で得られる充電電流値ＡＸの大きさに応じてコイル使用形態を選択することもできる。
【０１６８】
・上記実施形態において、充電時変更制御を省略することもできる。この場合、認証完了フラグＦＫをオフに設定するまでの間、または受電装置２０から充電停止信号ＫＳを受信するまでの間にわたりコイル選択制御により設定されたコイル使用形態が維持される。
【０１６９】
・上記実施形態では、充電時周波数制御を行う構成を採用しているが、同制御を省略することもできる。
・上記実施形態において、スマートフォン、携帯情報端末、ポータブルオーディオプレーヤー、ＩＣレコーダー、デジタルカメラ、電動歯ブラシ、およびシェーバーの少なくとも１つを受電装置として用いるとともに、同受電装置を搭載することができるように送電装置を構成することもできる。
【符号の説明】
【０１７０】
１…非接触式給電装置、１０…送電装置、２０…受電装置、３１…１次側コイル、３２…磁性シート（磁性体）、４１…２次側コイル、４２…磁性シート（磁性体）、７０…ポットコア（磁性体）、８０…ポットコア（磁性体）、９０…磁性シート（磁性体）。
【図１】
2012175806.tif 000003
【図２】
2012175806.tif 000004
【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】
2012175806.tif 000009
【図８】
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【図９】
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