(57)【要約】【課題】不要の高電圧を発生することなく、全自動で動作する高効率の全自動非接触電力伝送装置を提供する。  【解決手段】非接触電力伝送装置１は、送電側コイル装置２と受電側コイル装置３を有する。送電側コイル装置２は、商用電源４から電力供給回路５を介して送電側共振回路６へ電力を供給し、電磁誘導作用により受電側コイル装置３に電力を伝送する。電力供給回路５は、ＡＣ−ＤＣ変換回路９、ＤＣ−ＡＣ変換回路１０、パルス発振回路１１を有し、送電側共振回路６は、送電側コンデンサ１２、送電側コイル１３を有している。負荷検知手段７は、送電側コンデンサ１２から送電側コイル１３への入力電圧を検出し、制御回路８に当該入力電圧を信号として送信する。【選択図】図１
2013135534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電側コイルにより電力を送電する送電部と、送電部より送電された電力を受電側コイルにより受電する受電部とを有し、受電した電力を負荷に供給する非接触電力供給装置であって、
前記送電部は、
共振コンデンサと送電用コイルからなる前記共振回路と、
前記共振回路が共振する共振周波数に一致する周波数で、前記共振回路に電力を供給する電力供給回路と、
前記共振コンデンサから前記送電用コイルに供給する電圧を検出し、前記電力供給回路から前記共振回路へ電力を供給するか否かを検知する負荷検知手段と、
前記負荷検知手段によって検知された電力供給の要否についての結果に応じて前記電力供給回路から前記共振回路への電力供給を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項２】
前記負荷検知手段は、
所定間隔でパルスを発信するタイマーパルス発振回路と、
前記共振コンデンサから前記送電側コイルへ供給される電圧を検出する検出手段と、
タイマーパルス発振回路により発信されるパルス信号を用いて、前記検出手段で検出された電圧を前記制御手段に通知する論理回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の非接触電力供給装置。
【請求項３】
前記検出手段は、無負荷時または負荷が定位置にない場合に検出される入力電圧を閾値とする第１の検出手段と、負荷時または負荷が定位置に有る場合に検出される入力電圧を閾値とする第２の検出手段とを有し、
前記論理回路は、第１の検出手段と第２の検出手段から入力された信号から負荷の有無を判定し、制御手段に負荷の有無に関する信号を送信することを特徴とする請求項２記載の非接触電力伝送装置。
【請求項４】
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段より検出動作を遅くしたことを特徴とする請求項３記載の非接触電力伝送装置。
【請求項５】
前記第１の検出手段は、第１の分圧器と第１のインバータを備え、前記第２の検出手段は、第２の分圧器と第２のインバータを備えており、
前記第２の分圧器は、前記第１の分圧器に対してコンデンサを並列に接続されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された非接触電力伝送装置。
【請求項６】
前記論理回路は、前記制御回路が前記電力供給回路から前記共振回路へ電力を供給する制御信号を送信している間、冷却機を駆動させる信号を冷却機に送信することを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載された非接触電力伝送装置。
【請求項７】
前記論理回路は、前記制御回路が前記電力供給回路から前記共振回路へ電力を供給する制御信号を送信している間、充電状況を表示させる信号を充電状況表示手段に送信することを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載された非接触電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触状態に配置された送電側コイル装置と受電側コイル装置との間で電力を伝送する全自動で動作する高効率の非接触電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触電力伝送装置は、コネクタなどの物理的な接触なしで、負荷に電力を供給する装置である。最近では、家電製品やパソコン、電気自動車などに搭載された電池の充電用として着目されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
非接触電力伝送装置の例を、図５を用いて以下に具体的に説明する。
非接触電力伝送装置４０は、送電側コイル装置５０と受電側コイル装置３とからなる。送電側コイル装置５０は、商用電源４からＡＣ−ＤＣ変換回路９、ＤＣ−ＡＣ変換回路１０及び共振パルス発振回路１１を有する電力供給回路５１と、送電側コンデンサ１２及び送電側コイル１３を有する送電側共振回路６とを備え、受電側コイル装置３は、受電側コイル３１及び受電側コンデンサ３２を有する受電側共振回路３０と負荷回路３３を備える。送電側コイル１３と受電側コイル３１とは、巻き枠の外周に巻回された空芯コイルで、両者は所定の距離（ただし、不確定の距離）を隔てて配置されている。送電側コンデンサ１２と送電側コイル１３とは直列に接続されている。受電側コンデンサ３２と受電側コイル３１は、負荷回路３３に対して直列に接続されている。
【０００４】
送電側コイル１３には、送電側の回路の共振周波数に一致する周波数の入力電圧が、電力供給回路５１から印加され、励振される。この励振により送電側コイル１３と受電側コイル３１との間の相互インダクタンス、すなわち結合係数に応じた同調結合回路が構成される。この同調結合回路により送電側共振回路６から受電側共振回路３０に電力が伝送され、この電力は負荷回路３３に供給される。
【０００５】
また、電磁誘導と共振を用いた非接触電力伝送の原理は次の通りである（例えば、非特許文献１参照）。すなわち、コイル間距離に対する、送電側コイルの端子電圧、送電電力（受電電力）、およびコイル間の伝送効率などは与えられたコイルと負荷、駆動周波数が定まれば計算で求められる。負荷が抵抗である場合の、駆動電圧で規準化した１例を挙げれば、非特許文献１に記載されている図６のように示される。これから明らかなように、NOP(規準化出力：電源電圧の２乗で規準化した受電電力）や、NPV(規準化送電コイル電圧：電源電圧で規準化した送電側コイルの端子電圧）はコイル間距離で大きく変化し、必要な送電電力を供給できるコイル間距離はある一定の範囲内にあることが必要となることが分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２５１２９
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】電気学会論文誌Ｄ, Vol.131 No.5 pp.708−713
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図5に示す非接触充電装置は、無負荷時、有負荷時、負荷定位置時および負荷遮断時の送電コイル入力電圧の変化が、一例として図７のように示される。有負荷時（負荷定位置時）には例えば２．５
ｋV 以下の電圧であるのに対して、無負荷時や回路遮断時には１０ ｋV 以上の電圧が発生する。
【０００９】
有負荷時には、入力電圧は一定の値を保っているが、無負荷時や回路遮断時に送電を続ければ、送電コイルへの入力電圧は時間とともに高くなり、装置の耐電圧性や安全性に課題があった。また当然、効率が悪く発熱量が増大してしまう結果になっていた。
【００１０】
また、有負荷時であっても、コイル間の距離が大きくなれば、無負荷時と同じように送電コイルへの入力電圧が高くなり、効率が悪くなることも分かる。
【００１１】
つまり、送電側コイル端子電圧が、必要なNOPを与える最大距離に於ける値以上となる場合には、負荷がないことを検出したものとして送電を中止し、送電側コイル端子電圧が一定値以下になったとき送電を行うことにすれば、不要の高電圧を発生することもなく、負荷が要求位置にあるときだけ送電を行えば、高効率の電力伝送が可能となる。
【００１２】
本発明は、上記のような発明者の知見に基づいて提案されたものである。本発明の目的は、不要の高電圧を発生することなく、全自動で動作する高効率の非接触電力伝送装置を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、送電側コイルにより電力を送電する送電部と、送電部より送電された電力を受電側コイルにより受電する受電部とを有し、受電した電力を負荷に供給する非接触電力供給装置であって、前記送電部は、共振コンデンサと送電用コイルからなる前記共振回路と、前記共振回路が共振する共振周波数に一致する周波数で、前記共振回路に電力を供給する電力供給回路と、前記共振コンデンサから前記送電用コイルに供給する電圧を検出し、前記電力供給回路から前記共振回路へ電力を供給するか否かを検知する負荷検知手段と、前記負荷検知手段によって検知された電力供給の要否についての結果に応じて前記電力供給回路から前記共振回路への電力供給を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする非接触電力供給装置である。
【００１４】
また、本発明は、更に、前記負荷検知手段は、所定間隔でパルスを発信するタイマーパルス発振回路と、前記共振コンデンサから前記送電側コイルへ供給される電圧を検出する検出手段と、タイマーパルス発振回路により発信されるパルス信号を用いて前記検出手段で検出された電圧を前記制御手段に通知する論理回路と、を備えたことを特徴とする非接触電力供給装置である。
【００１５】
また、本発明は、更に、前記検出手段は、無負荷時または負荷が定位置にない場合に検出される入力電圧を閾値とする第１の検出手段と、負荷時または負荷が定位置に有る場合に検出される入力電圧を閾値とする第２の検出手段とを有し、前記論理回路は、第１の検出手段と第２の検出手段から入力された信号から負荷の有無を判定し、制御手段に負荷の有無に関する信号を送信することを特徴とする非接触電力伝送装置である。
【００１６】
また、本発明は、更に、第２の検出手段は、前記第１の検出手段より検出動作を遅くしたことを特徴とする非接触電力伝送装置である。
【００１７】
また、本発明は、更に、前記第１の検出手段は、第１の分圧器と第１のインバータを備え、前記第２の検出手段は、第２の分圧器と第２のインバータを備えており、前記第２の分圧器は、前記第１の分圧器に対してコンデンサを並列に接続されていることを特徴とする非接触電力伝送装置である。
【００１８】
また、本発明は、更に、前記論理回路は、前記制御回路が前記電力供給回路から前記共振回路へ電力を供給する制御信号を送信している間、冷却機を駆動させる信号を冷却機に送信することを特徴とする非接触電力伝送装置である。
【００１９】
また、本発明は、更に、前記論理回路は、前記制御回路が前記電力供給回路から前記共振回路へ電力を供給する制御信号を送信している間、充電状況を表示させる信号を充電状況表示手段に送信することを特徴とする非接触電力伝送装置である。
【発明の効果】
【００２０】
タイマーパルスを用いて所定の間隔ごとに送電側コイルへの入力電圧により負荷の有無等を検出しているので、無負荷時や充電満了時等には、送電を早期に中止することができる。それにより非常な高電圧を発生することなく、微小電力損失で電力伝送が可能となる。また、負荷を定位置に設置するだけで、非接触で負荷に電力を送電し、充電する操作を、人力や通信手段を介することなく全自動で行うことができる。さらに、送電継続時には冷却装置の駆動信号を発生し冷却を自動的に行うことができ、伝送中の発熱を防ぐことが可能となる。また、充電状況を表示手段に表示できるので、送電側コイル装置が例えば自動車などの移動体の場合、充電が開始されたことを乗車している者に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る非接触電力伝送装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る負荷検知手段と制御回路の一例を示す回路図。
【図３】本発明に係る非接触電力伝送装置の各構成の出力信号を示すタイムチャート。
【図４】負荷が定位置にない場合の回路動作例を示す図。
【図５】従来の非接触電力伝送装置の構成を示すブロック図。
【図６】コイル間距離に対する送電コイルへの端子電圧、送電電力及びコイル間伝送効率を示す図。
【図７】従来の非接触電力伝送装置における送電側コイルの入力電圧を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態（以下、本実施例という。）に係る非接触電力伝送装置について、図１、図２を参照して説明する。
【００２３】
（１．概略的構成）
図１を用いて、本実施形態の非接触電力伝送装置１の概略的な構成について説明する。図１に示すように、本実施形態の非接触電力装置１は、送電側コイル装置２と受電側コイル装置３を有する。
【００２４】
送電側コイル装置２は、商用電源４から電力供給回路５を介して送電側共振回路６へ電力を供給し、電磁誘導作用により受信側コイル装置３に電力を伝送する。
電力供給回路５は、ＡＣ−ＤＣ変換回路９、ＤＣ−ＡＣ変換回路１０、パルス発振回路１１を有し、送電側共振回路６は、送電側コンデンサ１２、送電側コイル１３を有している。
【００２５】
負荷検知手段７は、送電側コンデンサ１２から送電側コイル１３への入力電圧を検出し、当該入力電圧から負荷の有無（送電側共振回路６への制御の要否）を検知し、制御回路８に検知した結果を電圧レベル信号として送信する。このような負荷検知手段７は、第１の検出手段１４、第２の検出手段１５、論理回路１６、タイマーパルス発生回路１７を有している。第１の検出器１４と第２の検出器１５は、送電側コンデンサ１２から送電側コイル１３へ供給される電圧を検出する検出器である。タイマーパルス発生回路１７は、所定の間隔でパルスを発生する回路である。
【００２６】
受電側コイル装置３は、受電側コイル３１と受電側コンデンサ３２を有する受電側共振回路３０と、負荷回路３３を有している。
【００２７】
（２．概略的作用）
以上のような構成を備える本実施形態の非接触電力伝送装置１の概略的な作用について、以下に説明する。商用のＡＣ電源４から入力された電力は、ＡＣ−ＤＣ変換回路９で、ＤＣ電圧に変換され、ＤＣ−ＡＣ変換回路１０に電圧を供給する。それと同時に、共振パルス発振回路１１に信号が送られ、送電側共振回路６の共振周波数と同一の周波数信号を発生させる。この共振周波数信号は、制御回路８であるＡＮＤ回路を介してＤＣ−ＡＣ変換回路１０に制御信号として送信される。ＤＣ−ＡＣ変換回路１０は、ＡＣ−ＤＣ変換回路９で変換されたＤＣ電圧を共振パルス発振回路１１からの制御信号により送電側共振回路６の共振周波数でＡＣ電圧に変換する。
【００２８】
送電側共振回路６の共振周波数で変換されたＡＣ電圧は、送電側コンデンサ１２を介して、送電側コイル１３に入力される。送電側コイル１３に生じた磁力により、受電側コイル３１は起電力を生じる。この生じた起電力が受電側コンデンサ３２とともに共振され、負荷回路３３に有る負荷に電力を伝送する。
【００２９】
負荷検知手段7にある第１の検出器１４と第２の検出器１５は、送電側コンデンサ１２から送電側コイル１３へ供給される電圧を検出し、それぞれ所定の電圧値（閾値）を検出した場合に、この電圧値から判定した負荷の有無に関する信号を論理回路１６に送信する。
【００３０】
負荷が無いと判断された場合（負荷が定位置にない場合等）、タイマーパルス発生回路１７からのタイマーパルス信号がＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルになる時点毎に、論理回路１６から制御回路８に検出信号が入力され、送電側共振回路６への入力電圧の制御を行うが、負荷が有ると判断された場合（負荷が定位置に有る場合等）、論理回路１６でタイマーパルス信号と第２の検出器１５の信号とのＡＮＤ処理によって、フリップフロップ回路への信号が遮断される。その結果、論理回路１６から制御回路８への制御が行われず、制御回路８から送電側共振回路６への入力電圧は維持される。
【００３１】
（３．負荷検知手段と制御回路について）
（３−１．具体的構成）
図２は、本実施形態の非接触電力伝送装置１における負荷検知手段７及び制御回路８の具体的な構成を示している。
上述のように、負荷検知手段７は、第１の検出手段１４、第２の検知手段１５及び論理回路１６を有している。
【００３２】
第１の検出器１４は、インバータ１４１と分圧器１４２を備えている。分圧器１４２は、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２によって分圧されており、インバータ１４１へ正の電圧を印加させるためにダイオードも有している。抵抗Ｒ１１の抵抗値は、抵抗Ｒ１２の抵抗値に比して大きな値となる。例えば、抵抗Ｒ１１は５００ｋΩであり、抵抗Ｒ１２は５００Ωである。
【００３３】
第２の検出器１５は、インバータ１５１と分圧器１５２からなる。分圧器１５２は、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２によって分圧されている。また、インバータ１５１へ正の電圧を印加させるためにダイオードも有している。抵抗Ｒ２１の抵抗値は、抵抗Ｒ２２の抵抗値に比して大きな値となる。例えば、抵抗Ｒ２１は５００ｋΩであり、抵抗Ｒ２２は３ｋΩである。
【００３４】
抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ２２とでは抵抗Ｒ２２の方が抵抗値を高く設定しているので、第２の検出器１５は、第１の検出器１４に比して低い電圧で反応するように設定している。
また、分圧器１５２には、分圧器１４２と異なりコンデンサＣ１２を並列接続されているので、積分効果により、第２の検出器１５の動作を遅らせることが出来、送電側コイル１３の端子電圧の瞬時値には応答しないので、動作を安定化させることが出来る。
【００３５】
論理回路１６は、リセット端子を持ったＪＫ型フリップフロップ回路とＡＮＤ回路を有している。
【００３６】
（３−２．作用）
第１の検出器１４は、無負荷時に送電側コイルへの端子電圧が最初に閾値を超える時点を検出する。閾値は、伝送効率を考慮に入れた要求伝送電力から決定される電力伝送時の送電側コイル端子電圧の最大値であり、例えば２．７ｋＶである。２．７ｋＶを超えるとＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルの信号を出力する。
第１の検出器１４からの信号は、リセット端子に接続されているため、第１の検出器１４の閾値を超えると、信号をフリップフロップ回路に送信し、制御回路８への信号は、リセットされる。
【００３７】
従って、第１の検出器１４は、送電側コイルへ供給される電圧の瞬時値が、負荷を有していないと検出される電圧より大きくなったとき、瞬時に送電側コイルへの電力供給を停止するので、負荷がないことの検出を行う。
【００３８】
第２の検出器１５は、負荷時に平滑化された分圧器１５２の出力が閾値以上の電圧になっている間、出力をＬＯＷレベルに保つ。第２の検出器１５の閾値は、電力伝送時の安定電圧（２．５ｋＶ）又は安定電圧より低い値であり、例えば、２．０ｋＶであり、２．０ｋＶを超えている間、出力をＬＯＷレベルに保つ。
第２の検出器１５の閾値は、送信側共振回路に電力を供給し続けるためのものであるので、安定電圧又はそれより低い値となる。ただし、具体的な値は、第１の検出器１４同様、そのシステムの仕様によるので、上記の値は、あくまでも例示である。
【００３９】
タイマーパルス発生回路１７からの信号は、第２の検出器１５の信号とＡＮＤ処理が行われていて、ＡＮＤ回路からの出力信号をフリップフロップ回路へ入力する。フリップフロップ回路のＪとＫの端子はともにＨＩＧＨレベルに設定されているので、第２の検出器１５の信号がＨＩＧＨレベルの場合にはタイマー信号はＡＮＤ回路を通過してフリップフロップ回路を動作させ、そのフリップフロップ回路出力は制御回路８に送信される。第２の検出器１５がＬＯＷレベルの場合は、タイマー信号はＡＮＤ回路を通過しないのでフリップフロップ回路はタイマー信号によって動作することはなく、それまでの値を保持し、動作が継続される。
【００４０】
従って、第２の検出器１５は、送電側コイルへ供給される電圧が、負荷を有していると検出される電圧より大きくなったとき瞬時にタイマー信号を電力供給回路から切り離し、電力供給をタイマー信号に関係なく継続させている。つまり、負荷が有ることの検出を行う。
【００４１】
制御回路８では、論理回路１６がＨＩＧＨレベルの時だけ共振パルス発振回路１１からの信号をＤＣ−ＡＣ変換回路１０へ送信する制御を行う。
【００４２】
閾値の設定方法は、図６から例えば、第１の検出器１４は、コイル間距離を決め、その距離に対応したＮＯＰから送電側共振回路５２に入力される電圧を算出する。コイル間距離に対するＮＰＶの値から、送電側コイルから出力される電圧（閾値の電圧）を算出することができる。
第２の検出器１５は、仕様で定まる最も小さなコイル間距離の時の送電側コイル１３の電圧から上記と同様な計算をすれば、算出することができる。
【００４３】
（４．回路動作の詳細な説明）
図３は送電部の動作を示すタイムチャートの例であり、これを用いて全自動電力伝送装置１の動作を説明する。なお、図３の第１の検出器の点Ｃ−Ｄ間、点Ｉ−Ｊ間等のパルス幅は、説明のため広く記載するが、実際は図４の通り瞬時である。
【００４４】
（４−１．無負荷時または負荷が定位置に無い場合）
無負荷時または負荷が定位置に無い場合にＡ点で電源が投入されると、この直後は、送電側コイルは駆動されていないので、送電側コイルへの入力電圧はゼロで、第１の検出器１４及び第２の検出器１５の入力電圧は共に閾値より低い値であるから、出力は共にＨＩＧＨレベルである。
【００４５】
Ｂ点でタイマー信号がＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルとなると、第１の検出器１４及び第２の検出器１５は共にＨＩＧＨレベルであるため、フリップフロップ回路出力はＨＩＧＨレベルにセットされ、論理回路出力がＨＩＧＨレベルとなる。従って、共振パルス発振回路１１の出力はＤＣ−ＡＣ変換回路１０に加えられ、送電側コンデンサ１２及び送電側コイル１３へ電力が印加され、送電が開始される。この結果、送電用コイルへの入力電圧が共振の作用で次第に増大する。
【００４６】
次に、Ｃ点で第１の検出器１４の入力は閾値を超えるように設定されているため、第１の検出器１４の出力はＬＯＷレベルとなり、フリップフロップ回路出力はリセットされ、論理回路１５はＬＯＷレベルとなる。従って、共振パルス発振回路１１の出力はＤＣ−ＡＣ変換回路１０から遮断され送電側コイル１３への電力供給は停止される。その結果、送電側コイルへの入力電圧は減少し、Ｄ点で第１の検出器１４の入力は閾値以下となり、第１の検出器１４の出力はＨＩＧＨレベルとなり、フリッププロップ回路は動作可能状態となる。
【００４７】
Ｃ点からＤ点で第２の検出器１４の入力は閾値以下であり、第２の検出器１５の出力はＨＩＧＨレベルのままであるが、仮に一時的にＬＯＷレベルになってもＤ点の後でＨＩＧＨレベルとなるので動作に変わりはない。
つまり、負荷が定位置に無いと、第１の検出器１５が閾値を超え、大電圧が出るが、定位置に有る場合にはそのような大電圧は出ないので、少し時間が経つと低い閾値を持つ第２の検出器１５が動作し（ＬＯＷレベルになる）、それによって論理回路１６がタイマー信号を遮断して、タイマー信号に関係なく電力供給を続けることとなる。
【００４８】
タイマー周期ごとにこの動作を繰り返すが、送電側コイル１３へ電力が供給されている時間は極短時間であり、電圧も３ｋＶ以下で過大にはならないので、電力損失を最小限に抑えることができるようになる。
【００４９】
図４を用いて図３のＢ点〜Ｄ点の動作の詳細（負荷が定位置にない場合の回路動作例）を説明する。図４は、図３の時間軸を拡大したもので、Ｂ点〜Ｄ点の辺りの動作を詳細に記載したもので、上段から、タイマーパルス信号、送電側コイルの入力電圧、第１の検出器・論理回路のタイムチャート、インバータ１４１の入力電圧、第２の検出器・論理回路のタイムチャート、インバータ１５１の入力電圧、送電電力を表している。なお、図４のインバータ１４１及びインバータ１５１の入力電圧の図は、第１の検出器の閾値を２．７１ｋＶに設定した場合のシミュレーションの波形を示している。
【００５０】
図４から負荷が定位置に無い場合は、送電側コイルからの電力送信の動作が０．１ミリ秒以下で終了するのでこの時の損失は微小であり、タイマーで一定時間ごとに繰り返しても全体としての電力損失は微小である。
【００５１】
この動作時間を短くするためには第１の検出器１３の動作を速くする必要があり、無駄な電力を消費させないため、閾値も出来るだけ低電圧に設定する必要がある。なお、第２の検出器１４は、フリップフロップ回路のリセット動作に関与していないため、動作速度を上げる必要はない。
【００５２】
（４−２．充電時）
図３のＥ点で負荷が定位置又はその近傍に設置されたか或いは定位置にある負荷の回路がオンとなったとすると、次のタイマー信号Ｆ点で送電側コンデンサ１２、送電側コイル１３が駆動開始された後、送電側コイル１３の端子電圧が上昇し、Ｇ点で最小のＮＯＰを与える電圧以上となるので、第２の検出器１５の出力はＬＯＷレベルとなり、フリップフロップへのタイマー信号の入力が遮断され、第１の検出器１４の出力はＨＩＧＨレベルのままであるので、論理回路１６の出力はＨＩＧＨレベルを維持し、パルス発振器１１の出力はＤＣ−ＡＣ変換回路１０に加えられ、送電側コンデンサ１２および送電側コイル１３へ電力は引き続き印加され、送電が継続される。これによって送電側コイル１３の入力電圧は高くなるが、無負荷時のようには高圧にはならない。
【００５３】
（４−３．充電満了時）
図３のＨ点で充電が終了して受電側回路が遮断されると、送電用コイル１３の入力電圧は高圧となり、第１の検出器１３、第２の検出器１４の出力は共にＬＯＷレベルとなり、フリップフロップ回路はリセットされ、論理回路１６の出力はＬＯＷレベルとなり、時点Ｃ点の時と、Ｊ点ではＤ点の時と同状態となり、時点Ｋ点以後でも同様の状態が繰り返され、次に負荷が定位置に設置されるまでこの状態が繰り返される。負荷が取り去られた場合も同様である。
【００５４】
このように、負荷が定位置に無ければ時点Ｂ−Ｄ点の状態、負荷があれば時点Ｆ−Ｇ点の状態及び負荷が遮断されればＨ−Ｊ点の状態を取るから、電源が接続されていれば、負荷の有無を回路が自動的に判断し非接触で電力供給或いは充電を行うことが出来る。
【００５５】
（４−４．発熱対策）
大電力伝送中の発熱対策を行う場合は、正常電力供給中は冷却装置駆動制御手段１５の出力がＨＩＧＨレベルとなるので、この信号を用いて冷却装置を駆動制御させるようにしておけば、発熱を抑えることができる。具体的には、論理回路１６の出力を低域フィルタおよびシュミットトリガ回路からなる波形整形回路を通過させて負荷検出動作時間を除去すれば電力供給時間が決定できるので、この信号は冷却装置駆動信号として用いることが出来る。また、冷却装置により得られた熱を他に転用することも可能である。
【００５６】
（４−５．充電状況の表示）
送電側コイル装置から受電側コイル装置へ電力を送電中、論理回路１６の出力がＨＩＧＨレベルの場合に表示器１８を制御させるようにしておけば、電力伝送中（充電中）表示器が点灯される。また、負荷が自動車等の移動物体上にある場合、充電が開始されたこと、更には負荷が定位置に配置されたことを乗車している者に示す信号としても用いることができる。移動物体には、充電が開始されたことを示す表示器や、停車後直ちに停車位置が適正でないことを運転者に知らせる構成にしておけば、運転者は、充電がされていないことや充電するための位置が正しくないことを知ることができる。
【００５７】
上記には、負荷検知手段について一例を示したが、これに限定はされない。第１の検出器及び第２の検出器の入力信号に対して、制御回路への出力信号が同じであれば、どのような回路であっても良い。
また、送信側共振コイルへの入力電圧を検出することにより制御を行っているので、送信側コイル及び受信側コイルの間には、共鳴器などが配置されていても良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５８】
１…非接触電力伝送装置、２…送電側コイル装置、３…受電用コイル装置、４…商用電源、５…電力供給回路、６…送電側共振回路、７…負荷検知手段、８…制御回路、９…ＡＣ−ＤＣ変換回路、１０…ＤＣ−ＡＣ変換回路、１１…共振パルス発振回路、１２…送電側コンデンサ、１３…送電側コイル、１４…第１の検出器、１５…第２の検出器、１６…論理回路、１７…タイマーパルス発生回路、１８…送（充）電状況表示手段、１９…冷却装置制御手段、３０…受電側共振回路、３１…受電側コイル、３２…受電側コンデンサ、３３…負荷回路、４０…非接触電力伝送装置、５０…送電側コイル装置、５１…電力供給回路
【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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