(57)【要約】【課題】電力伝送と無線通信との双方を省スペースかつ高効率に行う。【解決手段】本開示の一形態に係る送電装置は、コイルを介して、コイルの共振周波数と同じ周波数の電力信号と、コイルの共振周波数とは異なる周波数の情報信号とを送る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数で共振し、電力を送るための第１コイルと、
前記第１周波数の電力信号を生成する駆動部と、
前記第１周波数とは異なる第２周波数の情報信号を生成する通信部とを備え、
前記第１コイルは、前記電力信号と前記情報信号との双方を送ることを特徴とする送電装置。
【請求項２】
前記第１コイルと電磁的に結合した第２コイルをさらに備え、
前記通信部は、前記情報信号を前記第２コイルへ出力し、
前記第２周波数は、前記第２コイルの共振周波数近傍であるか、前記第２コイルの共振周波数から定められることを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記第２周波数は、前記第２コイルの経路長又は電気長の整数倍の逆数から定められる周波数であることを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記第１コイルと電磁的に結合した第３コイルをさらに備え、
前記第３コイルの共振周波数と、前記第２コイルの共振周波数とは異なり、
前記通信部は、前記情報信号を、前記第２コイル又は前記第３コイルの少なくとも一方に出力することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の送電装置。
【請求項５】
前記通信部にて受信される信号の受信電力から推定される受電装置側での受電量を用いて、送電を開始するか否かを制御する第１制御部をさらに備える請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項６】
前記第１コイルを介して伝送される電力の到達距離に従って、前記通信部によって生成される情報信号の送信電力を制御する第２制御部をさらに備える請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項７】
前記第１コイルを介してなされる電力伝送と無線通信との優先度に従って、前記第１コイルのＱ値を変更するための可変回路をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項８】
第１周波数で共振し、電力を受けるための第１コイルと、
前記第１コイルで受けた電力が供給される負荷部とを備え、
前記第１コイルは、前記第１周波数の電力信号と、前記第１周波数とは異なる第２周波数の情報信号との双方を受けることを特徴とする受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の一形態は、無線電力伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線電力伝送技術において、供給電力の調整や、異物への誤給電防止のため、電力伝送を制御するための通信が行われる。省スペース化のために、電力伝送用のコイルを、無線通信用のアンテナとして利用する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２９７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一形態は、電力伝送と無線通信との双方を省スペースかつ高効率に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る送電装置は、第１コイルと、駆動部と、通信部とを備える。第１コイルは、第１周波数で共振し、電力を送る。駆動部は、第１周波数の電力信号を生成する。通信部は、第１周波数とは異なる第２周波数の情報信号を生成する。電力信号と情報信号との双方は、第１コイルを介して送られる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る電力伝送システムの構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態の変形例に係る電力伝送システムの構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態に係る受電装置１００Ａの構成を示すブロック図。
【図６】第１の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図７】放射効率特性を示す図。
【図８】第２の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図９】第２の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図１０】第２の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図１１】第３の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図１２】第４の実施形態に係る送電装置の構成を示すブロック図。
【図１３】磁気共鳴方式の電力伝送における理論効率を示す図。
【図１４】可変回路の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電力伝送システムを示す。この電力伝送システムは、磁気共鳴型の無線電力伝送により、遠距離の電力伝送を実現できる。また、磁気共鳴型の無線電力伝送以外でも同様に適用可能である。電力伝送システムは、送電コイル１０を有する送電装置１００と、受電コイル１０Ａを有する受電装置１００Ａとを備える。送電コイル１０及び受電コイル１０Ａは、第１周波数で共振するコイルであれば良い。送電コイル１０及び受電コイル１０Ａは、例えば、自己共振コイルや、キャパシタ又はインダクタの少なくとも一方を付加して共振するコイルであり、その形状は任意である。送電コイル１０及び受電コイル１０Ａの巻数は、１回巻き（ループ形状）でも良く、複数回巻きでも良い。
【０００９】
送電装置１００と受電装置１００Ａとは、無線（非接触）での電力伝送、及び無線通信が可能である。電力伝送のための信号（以下、電力信号）の周波数と、無線通信のための信号（以下、情報信号）の周波数とは異なる。送電装置１００と受電装置１００Ａとは、電力伝送及び無線通信を同時に行うことができる。送電装置１００は駆動部２０と通信部３０とを備える。受電装置１００Ａは負荷部２０Ａと通信部３０Ａとを備える。駆動部２０が生成する電力信号が送電コイル１０及び受電コイル１０Ａを介して伝送され、負荷部２０Ａで消費される。送電装置１００又は受電装置１００Ａの通信部３０／３０Ａの一方が生成する情報信号が送電コイル１０及び受電コイル１０Ａを介して送信され、送電装置１００又は受電装置１００Ａの通信部３０／３０Ａの他方が当該情報信号を受信する。
【００１０】
図２は、第１の実施形態の変形例に係る電力伝送システムを示す。図２（ａ）に示すとおり、送電装置１００は複数の送電コイル１０を有しても良く、受電装置１００Ａは複数の受電コイル１０Ａを有しても良い。図２（ｂ）に示すとおり、送電側は、複数の送電装置１００を有する送電システムであっても良く、受電側は、複数の受電装置１００Ａを有する受電システムであっても良い。各送電コイル１０、各受電コイル１０Ａの共振周波数、経路長、または電気長は、同一とすることもでき、異ならせることもできる。
【００１１】
図３は、第１実施形態に係る送電装置１００を示す。送電装置１００は、送電コイル１０と、駆動部２０と、通信部３０とを備える。送電コイル１０は、電力伝送用のアンテナ及び無線通信用のアンテナとして共用される。送電コイル１０の共振周波数は、第１周波数である。
【００１２】
駆動部２０は、電力を伝送するための信号を生成する。駆動部２０は、少なくとも第１周波数又は第１周波数近傍の周波数を含む電圧又は電流の電力信号（以下、第１周波数の電力信号）を生成する。
【００１３】
通信部３０は、無線通信するための信号を生成する。通信部３０は、少なくとも第２周波数又は第２周波数近傍の周波数を含む電圧又は電流の情報信号（以下、第２周波数の情報信号）を生成する。第２周波数は、第１周波数とは異なる。通信部３０は、その他無線通信のための処理、例えば、変復調、符号化・復号化等を行う。
【００１４】
図３の例ではカプラ４１であるが、第１実施形態に係る送電装置１００は、送電コイル１０と、通信部３０との間に、保護回路を備えることができる。保護回路は、通信部３０に電力信号という大電力の雑音が混入して、伝送レートの劣化や機器の破損が生じることを防止・抑制するものである。保護回路は、送電コイル１０に流れる電力信号が通信部３０へ流出することを抑制できるものであれば良く、例えば、カプラ４１、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４２、コンデンサ等である。送電するときは、保護回路は、電力信号と情報信号とを合成する。受電するときは、保護回路は、電力信号と情報信号とを分離する。カプラ４１は、電力信号に係る第１周波数を遮断し、情報信号に係る第２周波数を通過する周波数特性を持つことが望ましい。
【００１５】
図４は、保護回路が、カプラ４１及びバンドパスフィルタ４２である例を示す。カプラ４１は、前述の特性を有することが望ましい。バンドパスフィルタ４２は、第１周波数（図中でｆ１と略記）の整数倍の周波数を遮断し、第２周波数（図中でｆ２と略記）を通過する周波数特性を持つことが望ましい。
【００１６】
第１実施形態に係る送電装置１００は、さらに、制御部（図示せず）を備えることができる。制御部は、駆動部２０及び通信部３０を制御して、電力伝送と無線通信の開始又は停止（タイミング）を制御する。制御部は、通信部３０にて、送電装置１００と受電装置１００Ａとの間で交換する情報（電力伝送のための制御情報など）を決定しても良く、制御情報に応じて駆動部２０で生成する電力信号の大きさや電力伝送量等を制御しても良い。
【００１７】
図５は、第１実施形態に係る受電装置１００Ａを示す。受電装置１００Ａは、受電コイル１０Ａと、負荷部２０Ａと、通信部３０Ａとを備える。受電コイル１０Ａは、電力伝送用のアンテナ及び無線通信用のアンテナとして共用される。受電コイル１０Ａの共振周波数は、第１周波数である。負荷部２０Ａは、送電装置１００から伝送された電力を消費又は蓄積するもの等、任意のものが接続される。通信部３０Ａ、保護回路、及び制御部については、送電回路での前述の説明と同様である。
【００１８】
図６は、第１実施形態に係る送電装置１００の具体例を示す。送電装置１００は、駆動部２０と、図示しない通信部３０と、給電コイル５０と、送電コイル１０とを備える。給電コイルには、駆動部２０が直接接続され、通信部３０が保護回路（図示せず）を介して接続される。給電コイル５０と送電コイル１０は、電磁的に結合される。給電コイル５０は、第２周波数で共振するコイルであれば良い。給電コイル５０が共振する周波数は、給電コイル５０の形状に依存するものの、給電コイル５０の経路長及び電気長の整数分の１倍となる波長を持つ周波数付近である。第２周波数を用いて給電コイル５０をアンテナとして使用した場合に放射効率は一般的に高くなる。給電コイル５０は、送電コイル１０や受電コイル１０Ａと同様に、任意の形状でよく、１回巻でも、複数回巻きでもよい。
【００１９】
駆動部２０で生成された電力信号は、給電コイル５０を介して間接的に送電コイル１０に供給されても良い。電力信号は、送電コイル１０に直接給電されても良い。送電コイル１０は、１００未満であってもよく、例えば、１００以上の高いＱ値を持つ。通信部３０で生成された情報信号は、保護回路を介して給電コイル５０に供給される。給電コイル５０と送電コイル１０間の結合を変えることで、送電装置１００と受電装置１００Ａとの間のインピーダンス整合をとることができる。
【００２０】
電力伝送に用いられる周波数は、送電コイル１０及び受電コイル１０Ａの共振周波数（第１周波数）近傍である。送電コイル１０及び受電コイル１０Ａの共振周波数近傍では、近傍電磁界を媒介に送電コイル１０及び受電コイル１０Ａが共振することで強い結合状態が作り出され、送電コイル１０から受電コイル１０Ａへロスが少ない状態で電力が伝送される。このとき、電波として放射する放射損失と、導体損失とが最も小さい状態で電力伝送を実現できる。
【００２１】
無線通信に用いられる周波数は、給電コイル５０の共振周波数（第２周波数）近傍である。通信部３０は、送電コイル１０から放射される電波を媒介として通信を行う。通信部３０が生成する情報信号の周波数は、送電コイル１０が情報信号を電波として高効率に放射する周波数（電波の放射効率の高い周波数）を含む。
【００２２】
図７は、図６に示す送電装置１００の具体例に係る電波の放射効率の周波数特性を示す。ここで、図７は、給電コイル５０が巻き数１回のループ形状でありその経路長が１波長となる共振周波数が約３３０ＭＨｚであること、送電コイル１０が巻き数複数回であり送電コイル１０が持ちうるインダクタンス及びキャパシタンスによって決定される共振周波数が約１３．５６ＭＨｚである構成を仮定としたシミュレーション結果である。図７は、給電コイル５０（ループ形状）のみの電波の放射効率の周波数特性（実線により表示）と、給電コイル５０（ループ形状）と送電コイル１０との電波の放射効率の周波数特性（点線により表示）とを示す。なお、このシミュレーションでは反射損失を考慮している。
【００２３】
送電コイル１０及び受電コイル１０Ａの共振周波数（１３．５６ＭＨｚ）近傍における放射効率は非常に低い。給電コイル５０の共振周波数（約３３０ＭＨｚ、約６６０ＭＨｚ、・・・）近傍の放射効率は高い。
【００２４】
給電コイル５０のみの放射効率が極大となる周波数と、給電コイル５０と送電コイル１０との放射効率が極大となる周波数とは、互いに近傍にあり、ほぼ同じである。給電コイル５０の経路長又は電気長が１波長となる周波数（図７の例では、約３３０ＭＨｚ）において放射効率は最大となる。給電コイル５０の経路長又は電気長が波長の整数分の１倍（図７の例では、約３３０ＭＨｚ、約６６０ＭＨｚ・・・）となる周波数において放射効率は極大となる。電波の放射効率が高い周波数は、給電コイル５０の共振周波数、経路長、又は電気長によって定められる。両端を終端したループ状の給電コイル５０は、経路長、又は電気長が１波長となる周波数において共振する。別の形状の給電コイル５０は、経路長又は電気長の整数分の１倍の波長を持つ周波数付近において共振する。これらの共振周波数を使用することで高い放射効率を得ることができる。
【００２５】
電力伝送に用いる周波数（駆動部２０が生成する電力信号の周波数）は、電力伝送の効率が高い周波数が望ましく、送電コイル１０の共振周波数ｆ１近傍の周波数である。無線通信に用いる周波数（通信部３０が生成する情報信号の周波数）は、電波の放射効率の高い周波数が望ましく、給電コイル５０の共振周波数ｆ２近傍の周波数である。このように電力信号と情報信号の周波数を決定する事で、電力伝送用のコイルと、無線通信用とのアンテナとを共用して省スペース化でき、高効率な電力伝送と無線通信との両立を実現できる。
【００２６】
受電側の負荷部２０Ａの負荷が変更した場合など、送電コイル１０の共振周波数ｆ１の高調波が発生することとなる。通信部３０が生成する情報信号を保護回路を介して送電コイル１０に供給することで、通信部３０への電力信号の高調波成分の雑音の影響を軽減することができる。
【００２７】
給電コイル５０の共振周波数ｆ２が、送電コイル１０の共振周波数ｆ１の定数倍とならないように給電コイル５０の共振周波数（経路長又は電気長）を決定することができる。これにより、給電コイル５０のフィルタリング効果により、通信部３０への電力信号による高調波雑音の影響を低減することができる。
【００２８】
給電コイル５０のみの構成よりも、給電コイル５０と送電コイル１０を用いた構成の方が給電コイル５０の共振周波数ｆ２において高い放射効率を達成している（図７）。これは、給電コイル５０の前方に高いＱ値を持つ送電コイル１０が存在することで、アンテナ（給電コイル５０と送電コイル１０）全体のＱ値が高くなることによる。
【００２９】
放射効率の最大値は給電コイル５０と電力伝送用コイルの構成の方が高い。しかし、３ｄＢ落ちの通信帯域幅は、給電コイル５０のみの構成が約１００ＭＨｚであるのに対して、給電コイル５０と送電コイル１０の構成が約４５ＭＨｚとなる。給電コイル５０のみの構成の方が広い通信帯域幅を有する。
【００３０】
放射効率の高い周波数は、給電コイル５０の経路長のみで決定されるだけでなく、給電コイル５０にキャパシタなどを付加して給電コイル５０の電気長により決定される。給電コイル５０にキャパシタなどを付加することで、放射効率の高い周波数を変えることできる。例えば、放射効率が高い周波数を既存の無線通信システム（例えば、無線ＬＡＮなど）の周波数帯とすることで、通信部３０は、既存の無線通信システムのものとすることができる。
【００３１】
第１実施形態に係る送電装置１００が有する制御部は、電力伝送を開始する前に、受電装置１００Ａとの無線通信により、以下の手続きを行うことができる。電力伝送前に行う処理は、（１）受電側からの受電要求の確認、（２）盗電対策のためのＩＤ（Identification）認証、（３）受電側の要求する電力の確認、（４）電力伝送の高効率化のための調整、（５）試し送電による要求電力を満足するか否かの確認等である。なお、（１）〜（５）のステップのいずれか１つ以上を行わなくてもよい。送電装置１００は、同一のアンテナ（送電コイル１０）を介して、電力伝送及び無線通信を同時に行うことができる。制御部は、電力伝送中に、電力伝送の高効率化のための調整を行いうる。
【００３２】
電力伝送と無線通信のアンテナを共用するため、制御部は、電力伝送前の無線通信により、情報信号の周波数特性などによって電力伝送に用いるパラメータを収集することができる。
【００３３】
制御部は、情報信号の受信電力等から、送電コイル１０と受電コイル１０Ａとの距離を推定できる。電力伝送と無線通信のアンテナを共用するため、電力伝送と無線通信を行う際の送電コイル１０と受電コイル１０Ａ間の伝送距離が同一である。電力伝送を行う際には送電コイル１０と受電コイル１０Ａが見通し環境にあることが多いと予想される。よって、無線通信における直接波の伝搬損失は距離減衰による損失とほぼ等価である。無線通信に係る情報信号の伝搬損失から送電コイル１０と受電コイル１０Ａ間の伝送距離を推定できる。自由空間であると仮定して距離をｒとすると、遠方界においては距離と周波数の２乗で減衰することが知られている。よって、無線通信に用いている周波数と情報信号の受信電力から送電コイル１０と受電コイル１０Ａ間の距離を推定できる。
【００３４】
制御部は、送電コイル１０と受電コイル１０Ａとの推定距離から、送電コイル１０及び受電コイル１０Ａ間の結合係数ｋを推定できる。結合係数ｋは、送電コイル１０と受電コイル１０Ａとの距離のみならず、送電コイル１０と受電コイル１０Ａとの位置関係、角度関係（向き）に依存する。制御部は、送電コイル１０と受電コイル１０Ａのとの位置関係、角度関係（向き）を仮定することで、送電コイル１０と受電コイル１０Ａとの推定距離を用いて、結合係数ｋを推定できる。制御部は、その系に応じた送電コイル１０と受電コイル１０Ａとの距離と結合係数ｋとの対応表を用いて、結合係数ｋを推定できる。
【００３５】
制御部は、送電コイル１０及び受電コイル１０Ａ間の結合係数ｋから、電力伝送時の理論的な伝送効率の最大値を推定できる。伝送効率は、以下の式で算出される。
【数１】
2013046561.tif 000003
【００３６】
制御部は、送電コイル１０のＱ値をＱ１、受電コイル１０ＡのＱ値をＱ２、結合係数をｋで示す。
【００３７】
制御部は、推定した伝送効率と送電電力から、電力伝送時における受電装置１００Ａ側の受電電力を推定できる。受電装置１００Ａ側の受電電力を推定する場合、制御部は、（５）試し送電による要求電力を満足するか否かの確認を行わなくても良い。
【００３８】
制御部は、受電側の要求する電力を伝送可能か否かの判定をする際に、固定の閾値を用いても良く、通信部３０を介して受電装置１００Ａから受信した要求電力の閾値を用いても良い。制御部は、試し送電時の受電装置１００Ａ側の受電電力又は受電電力の推定結果と、閾値との大小関係を比較して、電力伝送可能か否かを判定できる。制御部は、受電装置１００Ａ側の受電電力が閾値以上の場合、受電可能と判定して充電を開始もしくは継続できる。制御部は、受電装置１００Ａ側の受電電力が閾値未満の場合、受電不可と判定して充電を停止できる。制御部は、受電不可と判定した場合、ユーザに対して、受電不可である旨、送電装置１００と受電装置１００Ａとを近づける必要がある旨、位置関係を調整する必要がある旨を通知できる。
【００３９】
第１実施形態において、図６の例に示すとおり、給電コイル５０と送電コイル１０との双方を用いる例を説明したが、送電コイル１０のみを用いることができる（図３、図４等）。駆動部２０は、送電コイル１０の共振周波数（第１周波数）の電力信号を生成する。通信部３０は、第１周波数とは異なる周波数であって、第１周波数における放射効率よりも高い放射効率を有する第２周波数の情報信号を生成する。放射効率の高い周波数（第２周波数）は、送電コイル１０の自己共振周波数もしくは電気長・経路長に依存する共振周波数によって決定される。このようにすることで、給電コイル５０が不要と成り、さらに省スペース（送電装置１００の小型化）を実現できる。
【００４０】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、駆動部２０と通信部３０とが給電コイル５０に接続される具体例を説明した。しかし、駆動部２０が送電コイル１０に直接接続され、通信部３０が給電コイル５０に接続される構成をとることができる。
【００４１】
図８は、第２実施形態に係る送電装置２００を示す図である。図９は、第２実施形態に係る送電装置１００が保護回路を備える形態を示す図である。駆動部２０は、送電コイル１０と接続される。通信部３０は、給電コイル５０に接続される。送電コイル１０と給電コイル５０は、電磁的に結合されている。通信部３０と給電コイル５０との間には、保護回路を挿入できる。受電装置は、第１実施形態と同様、駆動部２０を負荷部２０Ａに置き換える事で実現できる。なお、送電コイル１０、給電コイル５０、駆動部２０、通信部３０、保護回路（カプラ４１、バンドパスフィルタ等）、及び負荷部２０Ａについては、第１実施形態と同様であるため、同一番号を付して、説明を省略する。
【００４２】
図１０は、第２実施形態に係る送電装置２００の具体例を示す。第１実施形態に係る具体例（図６）と相違し、駆動部２０は、給電コイル５０ではなく、送電コイル１０と接続される。駆動部２０とコイルの接続関係以外は、第１実施形態に係る具体例と同様である。
【００４３】
電波の放射効率の周波数特性は、図７と同様の特性である。そのため、第１実施形態に係る送電装置１００と同様に、電力信号と情報信号の周波数を決定する事で、電力伝送用のコイルと、無線通信用とのアンテナとを共用して省スペース化でき、高効率な電力伝送と無線通信との両立を実現できる。また、第１実施形態に開示した変形を適用することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
第３実施形態に係る送電装置３００は、第１、２実施形態と比較して、通信部３０で送信電力を制御する送信電力制御部６０をさらに備える点が相違する。なお、第１実施形態に係る制御部と同一としても、異なるものとしても良い。
【００４５】
図１１は、第３実施形態に係る送電装置３００を示す。第３実施形態に係る送電装置３００は、送信電力制御部６０をさらに備える。送信電力制御部６０は、通信部３０で無線通信時の情報信号を送信する際の送信電力を制御する。送信電力制御部６０は、情報信号の伝送レートを制御してもよい。電力伝送は高効率で行うことが望ましく、電力伝送可能な距離は、閾値によって決まる。送電側及び受電側が電力伝送用のアンテナと無線通信用のアンテナを共用する場合には、電力伝送可能な距離と、無線通信可能な距離とが、同一であれば良い。無線通信可能な距離のみが、電力伝送可能な距離よりも大きい場合は、無線通信に係る電力が一部無駄となる。例えば、１０Ｗが閾値である場合に、受電電力が１０Ｗ以上を達成できる距離の範囲内で無線通信ができればよく、１０Ｗ以下となる距離では無線通信による情報信号が受信できたとしても不必要な情報となる場合がある。
【００４６】
送信電力制御部６０は、受電電力が閾値未満となる距離（範囲）では、情報信号の受信が不可となるように無線通信に係る情報信号の送信電力を制御する。これにより、消費電力を低減できる。送信電力制御部６０は、受電装置での情報信号の受信電力の通知を受けて、送信電力を制御しても良い。送信電力制御部６０は、最初に設定した送信電力ＰｓをΔＰだけ段階的に減少させ、受電装置から情報信号の受信に失敗した旨の通知を受ける直前の送信電力に設定してもよい。
【００４７】
通信部３０では情報を伝送する際の伝送レートを可変させることができる。これにより、高いＳＮ比が得られる状態において高い伝送レートで通信を実現することも可能である。ＳＮ比が十分でない状態においては伝送レートを下げてノイズ耐性を向上させることも可能である。
【００４８】
（第４の実施形態）
第４実施形態に係る送電装置４００は、第１、２、３実施形態と比較して、送電コイル１０のＱ値を変化させるための可変回路７０をさらに備える点が相違する。受電回路が、同様の可変回路７０を有することもできる。可変回路７０、即ち送電コイル１０のＱ値は、第１、３実施形態に係る制御部と同一又は別個の制御部（以下、Ｑ値制御部）によって制御されても良く、ユーザによって制御されても良い。
【００４９】
図１２は、第４実施形態に係る送電装置４００を示す。第４実施形態に係る送電装置４００は、可変回路７０をさらに備える。可変回路７０は、送電コイル１０のＱ値を変化させる。送電装置１００は、Ｑ値制御部（図示せず）をさらに備えることができる。Ｑ値制御部は、電力伝送の優先度と、無線通信の優先度との少なくとも一方を用いて、可変回路７０を制御し、送電コイル１０のＱ値を制御する。
【００５０】
図１３は、数１に係る電力の伝送効率の理論式を示す。電力の伝送効率は、結合係数ｋの２乗と送電コイル１０及び受電コイル１０ＡのＱ値であるＱ１及びＱ２との積であるｋ２Ｑ１Ｑ２の単調増加関数である。送電／受電コイルのＱ値（Ｑ１、Ｑ２）を高めることで、電力の伝送効率を向上できる。しかし、送電／受電コイルのＱ値（Ｑ１、Ｑ２）が高いとき、電波の放射効率の周波数特性が鋭いピークを持つ。その場合、電波の放射効率の高い周波数帯域（無線通信に使用可能な帯域：通信帯域）が狭帯域となり、伝送レートを低下する可能性がある。
【００５１】
電力伝送の優先度と無線通信の優先度とは、それぞれ二値（高・低）、三値（高・中・低）、で表現されても良い。電力伝送の優先度と無線通信の優先度の和を１００となるよう表現されても良い。Ｑ値制御回路は、電力伝送の優先度と無線通信の優先度との少なくとも一方に応じて、可変回路７０によって送電コイル１０のＱ値を制御して、電力伝送の効率と無線通信の伝送レートとを変更できる。
【００５２】
受電装置の電池残量が第１閾値以下である旨（電池残量：少）の通知を通信部３０による受信した場合、Ｑ値制御部は、電力伝送の優先度を１００にし、可変回路７０において送電コイル１０のＱ値を最大とできる。受電装置の電池残量が第２閾値（第１閾値より大きい値）より大きい旨（電池残量：大又は満充電）の通知を通信部３０による受信した場合、Ｑ値制御部は、無線通信の優先度を１００にし、可変回路７０において送電コイル１０のＱ値を最小とできる。このようにすることでＱ値制御部は、受電装置の状況に応じた電力伝送及び無線通信を実現できる
電力伝送の優先度と無線通信の優先度とは、受電装置の電池状態に限らず、受電装置からの指定を受けても良く、電力伝送の開始前か否かに応じて設定されても良く、ユーザにより設定されても良い。
【００５３】
図１４は、可変回路７０を示す。可変回路７０は、図１４に示す通り、送電コイル１０に異なる抵抗値の抵抗を付加することで、送電コイル１０のＱ値を変更できる。この場合、送電コイル１０の共振周波数を変更することなく、送電コイル１０のＱ値を変更できる。
【００５４】
可変回路７０は、異なるキャパシタンス値のコンデンサ（Ｃ）を付加しても良く、異なるインダクタンス値のインダクタ（Ｌ）を付加することで、送電コイル１０のＱ値を変更できる。
【００５５】
この場合、送電コイル１０の共振周波数を変更されうるが、Ｑ値制御部は、送電コイル１０の共振周波数を変更することなく、送電コイル１０のＱ値を変更するように、キャパシタンス又はインダクタンスの少なくとも一方を制御できる。
【００５６】
Ｑ値制御部は、例えば電力伝送の優先度が極めて低い（優先度：０）の場合は電力伝送を停止して大きな抵抗を付加することで、発熱を防止することができる。
【００５７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、第１〜第４の実施形態について送電装置１００を例に説明したが、受電効率向上等のため、駆動部２０以外の構成要件については受電装置１００Ａに適用できる。さらにまた、送受電装置として、送電装置１００、２００、３００、４００と受電装置１００Ａとの双方の機能を有する構成を実現できる。
【符号の説明】
【００５８】
１００、２００、３００、４００・・・送電装置
１００Ａ・・・受電装置
１０・・・送電コイル
１０Ａ・・・受電コイル
２０・・・駆動部
２０Ａ・・・負荷部
３０、３０Ａ・・・通信部
４１・・・カプラ
４２・・・バンドパスフィルタ
５０・・・給電コイル
６０・・・電力制御部
７０・・・可変回路
【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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