(57)【要約】【課題】受電装置の有無の検出精度を高めることができる非接触給電装置を提供する。【解決手段】受電装置５０に対して、少なくとも磁気的結合によって電流を送信する送電装置１０を備える非接触給電装置であって、前記送電装置は、通電される送電コイルＬ１と、前記送電コイルの電流状態を検出する検出手段１５と、検出された電流状態の変化から、前記送電装置と前記受電装置との相対距離を推定する推定手段１５と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電装置に対して、少なくとも磁気的結合によって電流を送信する送電装置を備える非接触給電装置であって、
前記送電装置は、
通電される送電コイルと、
前記送電コイルの電流状態を検出する検出手段と、
検出された電流状態の変化から、前記送電装置と前記受電装置との相対距離を推定する推定手段と、を備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触給電装置において、
前記送電コイルに通電する電力変換器をさらに備え、
前記検出手段は、前記電力変換器の出力電圧の位相に対する出力電流の位相を検出し、
前記推定手段は、検出された出力電流の位相に基づいて前記相対距離を推定することを特徴とする非接触給電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触給電装置において、
前記電力変換器の励磁周波数は、前記受電装置の共振周波数と同じ周波数に設定されていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の非接触給電装置において、
前記推定手段は、検出された出力電流の位相が正の値か負の値かに応じて、前記相対距離を推定することを特徴とする非接触給電装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の非接触給電装置において、
前記相対距離と前記出力電流の位相との関係を示すルックアップテーブルが記憶された記憶手段をさらに備え、
前記推定手段は、検出された出力電流の位相と前記ルックアップテーブルとに基づいて前記相対距離を推定することを特徴とする非接触給電装置。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の非接触給電装置において、
前記検出手段は、前記出力電流の振幅を検出し、
前記推定手段は、検出された出力電流の振幅に基づいて前記相対距離を推定することを特徴とする非接触給電装置。
【請求項７】
少なくとも磁気的結合によって送電装置からの電流を受電装置へ送信する非接触給電装置であって、
前記送電装置は、
通電される送電コイルと、
前記送電コイルの電流状態を検出する検出手段と、
検出された電流状態の変化から、前記送電装置と前記受電装置との相対距離を推定する推定手段と、を備え、
前記受電装置は、
少なくとも一つの共振周波数を有し、前記送電コイルから送信される電流を受電する受電コイルを備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項８】
請求項７に記載の非接触給電装置において、
前記送電装置は、前記送電コイルに通電する電力変換器をさらに備え、
前記電力変換器の励磁周波数は、前記受電コイルの共振周波数と同じ周波数に設定されていることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の非接触給電装置において、
前記受電装置は、受電した電力を当該受電装置に接続される電力負荷に供給又は遮断する入切手段を備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１０】
請求項７又は８に記載の非接触給電装置において、
前記受電装置は、受電した電力を当該受電装置に接続される電力負荷と当該受電装置に設けられた所定の電力負荷とのいずれかに切り換える切換手段を備えることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の非接触給電装置において、
前記所定の電力負荷は、所定の抵抗値を有する抵抗体であることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項１２】
送電装置からの電流を少なくとも磁気的結合によって受電装置に送信する非接触給電方法であって、
前記送電装置の送電コイルの電流状態を検出するステップと、
検出された電流状態の変化から、前記送電装置と前記受電装置との相対距離を推定するステップと、を有する非接触給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触給電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非接触（ワイヤレス）の送電技術として、送電（１次側）装置と受電（２次側）装置との電磁的結合を利用して送電する手法が知られている。そして、受電コイルの誘起電圧のピークを検出することで、送電コイルと結合するものが受電コイルであるか否か、換言すれば受電コイル以外の金属等の異物であるか否かを判断する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６０９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では受電コイルの誘起電圧のピークを検出することにより上記判断を行っているため、送電コイルと受電コイルとの距離が比較的遠いとピーク電圧が小さくなり、受電装置の有無の検出精度が低いという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、受電装置の有無の検出精度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、送電コイルの電流状態の変化から送電装置と受電装置の相対距離を推定することによって、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、送電コイルの電流状態の変化から送電装置と受電装置の相対距離を推定すると、相対距離が大きくても電流状態の変化が比較的大きく検出できるので、受電装置の有無の検出精度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態を適用した非接触給電システムを示すブロック図である。
【図２】図１の非接触給電装置を示す電気回路図である。
【図３】図１の制御部における生成パルスとインバータ電流の一例を示す波形図である。
【図４】図１の制御部における生成パルスとインバータ電流の他例を示す波形図である。
【図５】図１のインバータの出力電圧位相に対する出力電流位相の周波数特性を、送電コイルと受電コイルとの結合係数ｋごとに示すグラフである。
【図６】図１のインバータの出力電圧位相に対する出力電流位相の時間的波形を、送電コイルと受電コイルとの結合係数ｋごとに示すグラフである。
【図７】（ａ）は図１のシステムから受電装置を取り除き、結合係数ｋを０とした場合のインバータの周波数に対する電流位相とゲインの特性を示すグラフ、（ｂ）は図１のシステムから送電装置を取り除き、結合係数ｋを０とした場合の、受電装置の電力負荷側からみた受電コイルまでの電流位相とゲインの特性を示すグラフ、（ｃ）は図１のシステムのインバータからみた電流位相の特性を結合係数ｋごとに示すグラフである。
【図８】図１のシステムの制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施の形態を適用した非接触給電システムの送電装置及び受電装置を示すブロック図である。
【図１０】図９の非接触給電システムで用いられるルックアップテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《第１実施形態》
図１は本発明の一実施の形態を適用した非接触給電システム１であり、送電装置１０と受電装置５０とを備え、給電スタンドなどに設置される送電装置１０から、車両などに搭載される受電装置５０のバッテリなどの負荷５３に非接触で電力を供給し、充電するシステムである。なお、図１の送電装置１０及び受電装置５０の詳細を図２に示す。
【００１０】
本例の送電装置１０は、商用電源（東日本は周波数５０Ｈｚ，西日本は周波数６０Ｈｚ）の交流電源部１１と、交流電源部１１から送電される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源部１２と、電圧型インバータ部１３と、電圧型インバータ部１３から出力される高周波電力を受電装置５０に非接触で供給する送電コイル（１次コイル）Ｌ１と、送電コイルＬ１と直列に設けられて送電装置１０の共振回路を構成する１次コンデンサＣ２と、を備える。
【００１１】
図２に示すように、直流電源部１２は、ダイオードＤ１とダイオードＤ２、ダイオードＤ３とダイオードＤ４、ダイオードＤ５とダイオードＤ６とのそれぞれが三並列に接続され、それぞれの中間接続点に交流電源部１１の三相出力端子が接続されている。
【００１２】
電圧型インバータ部１３は、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれに逆並列接続されたダイオードＤ７〜Ｄ１０と、直流電圧の平滑コンデンサＣ１とから構成され、直流電源部１２から出力される直流電圧を１〜５０ｋＨｚ程度の高周波電力に逆変換する。
【００１３】
そして、スイッチング素子Ｓ１及びＳ２との中間接続点と、スイッチング素子Ｓ３及びＳ４の中間接続点のそれぞれに、送電コイルＬ１と１次コンデンサＣ２とからなる共振回路が接続されている。
【００１４】
受電装置５０は、送電装置１０の送電コイルＬ１から電磁誘導作用により非接触状態で高周波電力を受電する受電コイル（２次コイル）Ｌ２と、受電コイルＬ２に並列および直列に設けられて受電装置５０の共振回路を構成する２次コンデンサＣ３，Ｃ４と、受電コイルＬ２で受電した高周波電力を整流する整流部５１と、平滑コンデンサＣ５と、二次電池のバッテリなどからなる負荷５３と、給電を遮断／導通するリレースイッチ５２と、を備える。
【００１５】
整流部５１は、ダイオードＤ１１とダイオードＤ１２、ダイオードＤ１３とダイオードＤ１４のそれぞれが並列に接続され、それぞれの中間接続点に、受電コイルＬ２と２次コンデンサＣ３，Ｃ４とで構成された共振回路の出力端子が接続されている。そして、整流部５１の出力端子はリレースイッチ５２を介して負荷５３に接続されている。
【００１６】
図１に戻り、本例の非接触給電システム１は、上述した送電装置１０及び受電装置５０以外に、電圧型インバータ部１３およびリレースイッチ５２を制御する制御部１４と、バッテリなどの負荷５３の充電状態を監視し、充電電力の指令値を生成する負荷制御部５４と、負荷制御部５４にて生成した電力指令値を送電装置１０に無線通信する、例えばBluetooth（登録商標）などの無線通信部５５と、ユーザが充電を開始することを送電装置１０に通知するための充電開始スイッチ５６とを備える。
【００１７】
制御部１４は、電圧型インバータ部１３の出力電流の位相を検出する電流位相検出部１５と、負荷制御部５４にて生成された負荷電力指令から電圧型インバータ部１３のデューティ指令Ｄｔ１，Ｄｔ２を生成するデューティ指令生成部（電圧振幅指令部）１６と、デューティ指令Ｄｔ１，Ｄｔ２から電圧型インバータ部１３のスイッチングパルスを生成するパルス生成部１７と、を備える。
【００１８】
電圧型インバータ部１３は、制御部１４により以下のように制御される。すなわち、デューティ指令生成部１６では、負荷制御部５４からの負荷電力指令を受けて、負荷５３に供給される電力が負荷制御部５４からの指令値に一致するようなデューティ指令Ｄｔ１，Ｄｔ２を生成する。次にＰＷＭ変調を行うが、これは図３に示すように、三角波キャリア比較方式を用いて、生成されたデューティ指令Ｄｔ１，Ｄｔ２と三角波キャリアとを比較し、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４の制御パルスを生成する。
【００１９】
三角波キャリアの比較は以下のように行う。
スイッチング素子Ｓ１については、三角波キャリア＞デューティ指令Ｄ２のとき「ＯＮ」とし、三角波キャリア≦デューティＤ２のとき「ＯＦＦ」とする。また、スイッチング素子Ｓ２については、三角波キャリア≦デューティ指令Ｄ２のとき「ＯＮ」とし、三角波キャリア＞デューティＤ２のとき「ＯＦＦ」とする。また、スイッチング素子Ｓ３については、三角波キャリア＞デューティ指令Ｄ１のとき「ＯＮ」とし、三角波キャリア≦デューティＤ１のとき「ＯＦＦ」とする。また、スイッチング素子Ｓ４については、三角波キャリア≦デューティ指令Ｄ１のとき「ＯＮ」とし、三角波キャリア＞デューティＤ１のとき「ＯＦＦ」とする。
【００２０】
パルス生成部１７はスイッチング素子Ｓ１とＳ３との間、および、スイッチング素子Ｓ２とＳ４との間がアーム短絡しないよう、デッドタイムを生成する。このようにして、図３の最下部に示すように、電圧型インバータ部１３の出力線間電圧Ｖｉｎｖが矩形波の交流とされ、一定の電圧出力を得ることができる。
【００２１】
なお、電圧型インバータ部１３の制御は上述した三角波キャリア比較方式を用いる以外にも、たとえばその制御をより簡易に行うために、図４に示すように、矩形パルスを用いたデューティ５０％の波形で制御することができる。
【００２２】
さて、上述した非接触給電システム１において、たとえば給電スタンドに設置された送電装置１０の送電コイルＬ１に対し、車両に搭載された受電装置５０の受電コイルＬ２を接近させて給電操作を行うにあたり、受電コイルＬ２が送電コイルＬ１に充分な距離まで接近したか否か、換言すれば受電コイルＬ２と送電コイルＬ１との相対距離が所定値以下になったか否かを、車両を運転しながら判定する必要がある。受電コイルＬ２が送電コイルＬ１に対して充分な距離まで接近しないと、給電不能又は給電効率が低下するからである。
【００２３】
上述した従来技術では、車両に搭載された受電コイルＬ２の誘起電圧のピークを検出する方法であるため、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との相対距離が遠いとピーク電圧が小さくなり、受電コイルＬ２と受電コイルＬ２以外の異物とを判別し難いという問題があった。
【００２４】
このため、本例の非接触給電システム１では、受電装置５０側ではなく、送電装置１０側の送電コイルＬ１の電流状態、具体的には電圧型インバータ部１３の出力電圧の位相に対する出力電流の位相の状態に基づいて、送電コイルＬ１に対する受電コイルＬ２の距離を推定する。
【００２５】
以下、図５を用いて送電装置１０にて受電装置５０の有無（換言すれば相対距離）を検知する方法について説明する。図５は、図１，２に示す送電装置１０の電圧型インバータ部１３の出力電圧位相に対する出力電流位相の周波数特性を、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間の結合係数ｋごとに示したグラフである。
【００２６】
図５によれば、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが全く磁気的に結合していない状態（結合係数ｋ＝０）の場合に、周波数ｆ０において電流位相は進み位相となる。一方、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とを近づけ、磁気的に結合した状態（ｋ＝０．１〜０．５）では、結合係数ｋ＝０．１以上であれば電流位相は遅れ位相となる。したがって、周波数ｆ０で送電コイルＬ１を励磁し、そのときの電圧型インバータ部１３の出力電流の位相が遅れ位相か進み位相かを判定することで、送電装置１０だけで受電装置５０の有無（換言すれば相対距離）を検知することができる。つまり、進み位相の場合は受電コイルＬ２が存在しないか、相対距離が給電不能な距離以上であると判断し、遅れ位相の場合は、少なくとも受電コイルＬ２が給電可能な距離に存在すると判断する。この場合に、図５に示すように遅れ位相の値に応じて相対距離の大小を検出することもできる。
【００２７】
図１に示す本例の非接触給電システム１の電流位相検出部１５では、上述した出力電流の位相が遅れ位相か進み位相かを、以下のようにして検出する。図６は電圧型インバータ部１３の出力電圧および出力電流の時間波形を結合係数ｋごとに示したグラフである。同図に示すように、電圧型インバータ部１３の出力電圧が負から正に切り替わるタイミングでサンプリングを行った場合に、結合係数ｋ＝０の場合に電流位相は進み位相となるため、サンプリングされた電流値は正の値となる。一方、結合係数ｋが０．１以上の場合に電流位相は遅れ位相となるため、サンプリングされた電流値は負の値となる。したがって、サンプリングされた電流値が正の値の場合は、受電コイルＬ２が存在しないか、相対距離が給電不能な距離以上であると判断する。また、サンプリングされた電流値が負の値の場合は、少なくとも受電コイルＬ２が給電可能な距離に存在すると判断する。
【００２８】
次に図７を用いて結合係数ｋが０．１以上となると電流位相が反転する現象について説明する。図７（ａ）は受電装置５０を取り除き、結合係数ｋを０とした場合の電圧型インバータ部１３の周波数に対する電流位相とゲインの特性を示している。また、図７（ｂ）は送電装置１０を取り除き、結合係数ｋを０とした場合の、負荷５３端から見た受電コイルＬ２までの電流位相とゲインの特性を示している。また、図７（ｃ）は受電装置５０を含め、電圧型インバータ部１３から見た電流位相の特性を結合係数ｋごとに示している。
【００２９】
図７から理解できるように、結合係数ｋが０の場合においては、（ａ）の位相特性と（ｃ）の位相特性は、受電装置５０がない状態となるので一致する。そして、結合係数ｋが大きくなるにつれて、受電装置５０の共振周波数であるｆ１付近に受電装置５０の位相特性が合成された波形となる。
【００３０】
したがって、合成特性としては二次側（受電装置５０）の共振周波数ｆ１付近で結合係数ｋに対して大きな位相変化が起こることが理解される。このため、送電装置１０の電圧型インバータ部１３には、受電装置５０の共振周波数ｆ１と同じ周波数かそれに近似した周波数を励磁することが望ましい。
【００３１】
ここで、受電装置５０のＱ値（共振回路の共振ピークの鋭さ）が大きいほど合成特性における共振周波数ｆ１付近のＱ値も高くなるため、受電装置５０のＱ値を高く設定するとよい。例えば、図１の非接触給電システム１において、受電装置５０の検出を行う場合は、リレースイッチ５２を開いて負荷５３への給電を遮断する。これにより、受電装置５０の損失成分が小さくなるのでＱ値を高くすることができる。
【００３２】
なお、送電装置１０の周波数特性は図７（ａ）のように二つの共振点を有する必要はなく、共振点は複数でも、ゼロであってもよい。したがって、送電装置１０の共振コンデンサＣ２の構成は直列でもよく、また複数存在してもよい。さらに、受電装置５０については、周波数特性において１回以上の符号変化をする特性を有する共振回路構成であれば、何回符号変化してもよい。したがって、受電装置５０の共振コンデンサＣ３，Ｃ４の構成はひとつでもよく、直列でも並列でもよく、また複数存在してもよい。
【００３３】
次に制御フローを説明する。
図８は、送電装置１０に対して受電装置５０が接近し、当該送電装置１０が受電装置５０の有無を検出してから負荷５３の充電が終了するまでのシーケンスを示すフローチャートである。同図の左側が送電装置１０の動作であり、同図の右側が受電装置５０の動作を示す。なお、受電装置５０については電気自動車などの移動体に受電コイルＬ２が装着されているものとする。
【００３４】
まず、ステップＳ１のシャットダウン状態では、図１に示すリレースイッチ５２が開となり、負荷５３には電力が供給されない状態となっている。ここから充電を行うために送電装置１０と受電装置５０の位置合わせを開始する。電気自動車の場合であれば、電気自動車を送電装置１０の上に駐車する。ここで、ユーザは充電開始スイッチ５６を押す（ステップＳ２）。
【００３５】
充電開始スイッチ５６が押されたら、受電装置５０の無線通信部５５は送電装置１０を起動させるためのウェイクアップ信号を制御部１４へ送信する（Ｓ３）。送電装置１０は無線通信部５５からのウェイクアップ信号を受信し、起動処理を実行する（ステップＳ４）。
【００３６】
次のステップＳ５〜Ｓ６にて、送電装置１０の送電コイルＬ１の上に空き缶などの金属製異物がのっていないかを、例えば金属探知装置などによって検知する。この判定の結果、送電コイルＬ１の上に金属製異物がのっている場合はステップＳ１へ戻り、リレースイッチ５２の開を維持して送電装置１０をシャットダウンし、ユーザに異物があることを通知する。
【００３７】
送電コイルＬ１の上に異物がない場合はステップＳ７に進む。ここで、受電装置５０を検出するために送電装置１０の送電コイルＬ１に微小な電力を通電する。この結果、上述した手順で電圧型インバータ部１３の電流位相に基づき受電装置５０の有無を判定する。受電装置５０は、ユーザが車を操作し、送電コイルＬ１と位置が合うまで検出ロジックを継続する。
【００３８】
ステップＳ９にて受電装置５０が検出されたらステップＳ１０に移行し、リレースイッチ５２を閉にして充電可能状態とし、負荷５３に対する充電を実行する。負荷５３が二次電池などのバッテリであれば、ＳＯＣが例えば１００％になったところで充電終了とする（ステップＳ１１）。
【００３９】
《第２実施形態》
図９は本発明の他の実施の形態を適用した非接触給電システムのうちの送電装置１０と受電装置５０を示す電気回路図であり、その他の部分は図１と共通する。また、図１０は図９に示す非接触給電システムで用いられる電流位相と相対距離との関係のルックアップテーブルの一例を示す図である。
【００４０】
本例と上述した第１実施形態との差異は、図１に示すリレースイッチ５２に代えて切換リレースイッチ５７を設けるとともに負荷５３に並列に抵抗値が既知の抵抗体５８を設けた点と、図１に示す電流位相検出部１５で検出された出力電流の位相に対する送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との相対距離をテーブル化し、これを制御部１４のメモリに記憶させている点である。
【００４１】
図９に示す切換リレースイッチ５７は、受電装置５０で受電した電力が負荷５３に供給され、抵抗体５８には供給されない切換位置と、受電装置５０で受電した電力が抵抗体５８に供給され、負荷５３には供給されない切換位置とのいずれかに切り換えるためのスイッチである。
【００４２】
図１０のルックアップテーブルは、電流位相検出部１５で検出される出力電流の位相に対する、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との相対距離を予め実験や計算などによってテーブル化したものであり、制御部１４のメモリ（図示を省略する）に記憶されている。
【００４３】
そして、図８の制御フローにおけるステップＳ７にて、切換リレースイッチ５７を切り換えて、受電装置５０に流れる電流が負荷５３ではなく抵抗体５８に流れるように切り換え、この状態でステップＳ８の処理を実行する。本例では、切換リレースイッチ５７により抵抗値が既知の抵抗体５８に切り換えるので、負荷５３の状態に拘らず抵抗体５８を用いてルックアップテーブルを作成すればよい。
【００４４】
すなわち、受電装置５０の有無を検出する際に負荷５３に接続したまま検出処理を実行すると、負荷５３の状態によって電流位相検出部１５による検出値がばらつくことがあるが、本例のように抵抗値が既知の抵抗体５８を用いて予めルックアップテーブルを作成しておき、実際に受電装置５０を検出する際は、その抵抗体５８に接続することで、検出精度がより向上する。そして、検出結果である送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との相対距離をユーザに告知することで、ユーザの利便性が向上する。
【００４５】
なお、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との相対距離は、上述した出力電流の位相の正負や予め求めておいたルックアップテーブルによること以外にも、たとえば送電装置１０の共振回路に出力電流の振幅を検出するセンサを設け、検出された出力電流の振幅値に基づいて判断することもできる。
【００４６】
上記実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）送電コイルＬ１と受電コイルＬ２と間の結合係数ｋが比較的低く、受電コイルＬ２に励磁される電圧が低い場合であっても、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との相対距離を検知でき、受電コイルＬ２の有無を高精度で検出することができる。
【００４７】
（２）例えば受電装置５０が自動車などの移動体に搭載されている場合において、受電装置５０で送電装置１０の有無を検知し、通信にて送電装置１０に受電装置５０の有無の情報を送信する方式の場合は、受電装置５０が移動中に、地上側に設置された様々な機器から発される電波や磁界を拾うことで誤作動する可能性が少なくないが、本例では、地上側に設置された送電装置１０受電装置５０を検出するので、誤作動が少なく信頼性が高い。
【００４８】
（３）本例は受電コイルＬ２の電圧を検出する方式ではないため、受電コイルＬ２の電圧を検出して受電コイルＬ２の有無を判定する方式の場合に必要とされるピーク電圧の検出手段やデータ処理手段が不要である。したがって、装置のコストを低減できる。
【００４９】
（４）本例において、受電装置５０の共振周波数と送電装置１０の電圧型インバータ部１３の励磁周波数を一致させれば、受電コイルＬ２と送電コイルＬ１とが接近し、結合係数ｋが０以外の状態になった場合に、送電装置１０の電圧型インバータ部１３の出力電圧の位相に対する出力電流の位相の変化が大きくなる。したがって、その変化を検知することが容易になり、精度よく受電装置５０を検出することができる。
【００５０】
（５）本例において、結合係数ｋが０かそれ以外かによって、電流位相が進み位相から遅れ位相に反転するため、電流位相の符号を判定することで受電装置５０の有無を高精度に検出できる。
【００５１】
（６）本例において、送電側コイルＬ１と受電側コイルＬ２との相対距離に応じた電流位相の変化特性を予め実験や計算などでテーブル化し、メモリに保存しておけば、受電装置５０と送電装置１０との相対位置をユーザに告知することができ、利便性が向上する。
【００５２】
（７）本例において、出力電流の振幅を検出し、検出された電流振幅値により受電装置５０の有無を検出すれば、送電装置１０のインバータ部１３を、電圧・電流の位相の検知機能を持たない安価なコントローラで制御できるので、制御部１４を安価に構成できる。
【００５３】
（８）本例において、受電装置５０の有無を検出する際に受電装置５０の負荷５３を遮断すれば、受電装置５０の損失成分を小さくすることができ、Ｑ値を高めることができる。これにより検出精度がより高くなる。
（９）また本例において、受電装置５０の負荷５３を切り換えて、受電装置５０のＱ値を可変すれば、送電装置１０のインバータ部１３の出力電圧の位相に対する出力電流の位相の変化が大きくなる。したがって、受電コイルＬ２と送電コイルＬ１とが接近して、結合係数ｋが０以外の状態になったことを検出する精度がより向上する。
【００５４】
（１０）本例において、受電装置５０の有無を検出する際は受電装置５０の負荷５３を抵抗値が既知の抵抗体５８に切り換え、受電装置５０のＱ値を常に一定とすることで、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との相対距離に応じた位相変化特性を予め実験や計算などでテーブル化し、メモリに保存しておくことができる。これにより、受電コイルＬ２と送電コイルＬ１との相対位置をユーザに告知することができるため利便性が向上する。
【００５５】
なお、上述した実施形態は電磁誘導による非接触給電方式を説明したが、電磁場の共鳴による磁気的結合を利用した非接触給電方式を適用することもできる。
【００５６】
上記電流位相検出部１５は本発明に係る検出手段及び推定手段に相当し、上記電圧型インバータ部１３は本発明に係る電力変換器に相当し、上記リレースイッチ５２は本発明に係る入切手段に相当し、上記切換リレースイッチ５７は本発明に係る切換手段に相当する。
【符号の説明】
【００５７】
１…非接触給電システム
１０…送電装置
１１…交流電源部
１２…直流電源部
１３…電圧型インバータ部
Ｄ１〜Ｄ１０…ダイオード
Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ
Ｓ１〜Ｓ４…ＭＯＳＦＥＴ
Ｌ１…送電コイル
１４…制御部
１５…電流位相検出部
１６…デューティ指令生成部
１７…パルス生成部
５０…受電装置
Ｌ２…受電コイル
Ｄ１１〜Ｄ１４…ダイオード
Ｃ３〜Ｃ５…コンデンサ
５１…整流部
５２…リレースイッチ
５３…負荷
５４…負荷制御部
５５…無線通信部
５６…充電開始スイッチ
５７…切換リレースイッチ
５８…抵抗負荷
【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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