(57)【要約】【課題】磁気共鳴式の電力供給により電源装置から二次電池への充電を行うと共に、送電装置及び受電装置の大型化及び高コスト化を抑制して、二次電池の充電状態などの情報を受電装置から送電装置へ精度よく通知することができる非接触充電システム及び非接触充電方法を提供する。【解決手段】送電装置４及び受電装置５が磁気共鳴式の非接触給電を行うと共に、受電装置５が二次電池２のＳＯＣに応じた切替時間で受電回路の共振周波数を変更する。送電装置４は、共振周波数の変更による電力供給効率の低下に伴う送電コイルＬ４１の電流の減少時間を判定し、この電流減少時間に応じて二次電池２のＳＯＣを取得する。取得したＳＯＣを送電装置４が電源装置３へ通知し、電源装置３は通知されたＳＯＣに適した電圧値及び電流値による電力供給を行う。【選択図】図２
2013005526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行う送電装置と、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行う受電装置とを備え、電源装置から供給される電力を前記送電装置が送電し、送電された電力を前記受電装置が受電して二次電池への充電を行う非接触充電システムにおいて、
前記受電装置は、
受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替える切替手段と、
前記二次電池の充電状態を取得する充電状態取得手段と、
前記第２の共振周波数での受電を、前記充電状態取得手段が取得した充電状態に対して予め定められた時間に亘って行うように、前記切替手段による切り替えを制御する制御手段と
を有し、
前記送電装置は、
前記送電コイルを流れる電流を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流が減少した時間を判定する電流減少時間判定手段と
を有し、
該電流減少時間判定手段が判定した電流減少時間に応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整するようにしてあること
を特徴とする非接触充電システム。
【請求項２】
前記受電装置は、前記二次電池の充電状態及び前記第２の共振周波数での受電を行う時間の対応を記憶した記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段が記憶した前記対応に基づいて、前記切替手段による切替時間を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の非接触充電システム。
【請求項３】
前記送電装置は、
前記電流減少時間判定手段の判定結果に応じて、前記二次電池の充電状態を取得する充電状態取得手段と、
該充電状態取得手段が取得した充電状態を前記電源装置へ通知する充電状態通知手段と
を有し、
前記電源装置は、
二次電池の充電状態並びに供給する電力の電圧値及び／又は電流値の対応を記憶した記憶手段と、
前記送電装置から通知された充電状態及び前記記憶手段が記憶した前記対応に基づいて、前記送電装置へ供給する電力の電圧値及び／又は電流値を調整する調整手段と
を有すること
を特徴とする請求項１に記載の非接触充電システム。
【請求項４】
送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行う送電装置と、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行う受電装置とを備え、電源装置から供給される電力を前記送電装置が送電し、送電された電力を前記受電装置が受電して二次電池への充電を行う非接触充電システムにおいて、
前記受電装置は、
受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替える切替手段と、
前記二次電池の充電状態を取得する充電状態取得手段と、
該充電状態取得手段が取得した充電状態並びに前記二次電池へ供給すべき電力の電圧値及び／又は電流値の対応を記憶した記憶手段と、
前記充電状態取得手段が取得した充電状態及び前記記憶手段が記憶した前記対応に基づいて電圧値及び／又は電流値を取得し、取得した電圧値及び／又は電流値に応じた切替パターンとなるように、前記切替手段による切り替えを制御する制御手段と
を有し、
前記送電装置は、
前記送電コイルを流れる電流を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流の増減パターンを判定する電流増減パターン判定手段と
を有し、
該電流増減パターン判定手段が判定した増減パターンに応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整するようにしてあること
を特徴とする非接触充電システム。
【請求項５】
前記送電装置は、
前記電流増減パターン判定手段の判定結果に応じて、前記二次電池へ供給すべき電力の電圧値及び／又は電流値を取得する供給電力情報取得手段と、
該供給電力情報が取得した電圧値及び／又は電流値を前記電源装置へ通知する供給電力情報通知手段と
を有し、
前記電源装置は、前記送電装置から通知された電圧値及び／又は電流値に基づいて、前記送電装置へ供給する電力の電圧値及び／又は電流値を調整する調整手段を有すること
を特徴とする請求項４に記載の非接触充電システム。
【請求項６】
送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行う送電装置と、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行う受電装置とを備え、電源装置から供給される電力を前記送電装置が送電し、送電された電力を前記受電装置が受電して二次電池への充電を行う非接触充電システムにおいて、
前記受電装置は、
受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替える切替手段と、
前記送電装置へ送信する２値データに応じた切替パターンとなるように、前記切替手段による切り替えを制御する制御手段と
を有し、
前記送電装置は、
前記送電コイルを流れる電流を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流の増減パターンを判定する電流増減パターン判定手段と
を有し、
該電流増減パターン判定手段が判定した増減パターンに応じて、前記受電装置から送信された２値データを取得するようにしてあること
を特徴とする非接触充電システム。
【請求項７】
電源装置から供給される電力を送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行い、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行って、二次電池への充電を行う非接触充電方法において、
二次電池の充電状態を取得し、
前記第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数での受電を、取得した充電状態に対して予め定められた時間に亘って行うように、受電に係る共振周波数の切り替えを行い、
前記送電コイルを流れる電流を検知し、
検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流が減少した時間を判定し、
判定した電流減少時間に応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整すること
を特徴とする非接触充電方法。
【請求項８】
電源装置から供給される電力を送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行い、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行って、二次電池への充電を行う非接触充電方法において、
前記二次電池の充電状態並びに前記二次電池へ供給すべき電力の電圧値及び／又は電流値の対応を記憶しておき、
二次電池の充電状態を取得し、
取得した充電状態及び記憶した前記対応に基づいて電圧値及び／又は電流値を取得し、
取得した電圧値及び／又は電流値に応じた切替パターンとなるように、受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替え、
前記送電コイルを流れる電流を検知し、
検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流の増減パターンを判定し、
判定した増減パターンに応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整すること
を特徴とする非接触充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴式の電力送受信を行うことで、電源装置から二次電池への充電を非接触で行う非接触充電システム及び非接触充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車又はハイブリッド自動車等のように、リチウムイオンバッテリなどの二次電池に充電された電力でモータを駆動することにより走行する車輌が普及している。このような車輌（特に電気自動車）では、外部の電源装置からの電力供給により二次電池の充電が行われる場合がある。充電の際には電源装置に接続された充電ケーブルが車輌に設けられた充電口に接続され、充電ケーブル経由で電源装置から二次電池への充電が行われる。
【０００３】
一方、非接触で電力供給を行う技術として、近年では磁気共鳴式の給電が注目されている。磁気共鳴式の給電では、送電装置及び受電装置の共振周波数を一致させることによって、送電装置及び受電装置が数１０ｃｍ〜数ｍ程度の距離を隔てられている場合であっても、電磁誘導方式の非接触給電と比較して、高効率での電力送受信を行うことができるという利点がある。上記のような車輌の充電に磁気共鳴式の給電を採用することによって、外部の電源装置と車輌とを充電ケーブルにて接続する必要がなくなるため、容易且つ高効率な充電を実現することができる。
【０００４】
しかし、車輌及び携帯型の電子機器等に広く利用されるリチウムイオンバッテリは、過充電などによる発熱の虞があるため、安全性の確保と充電時間の短縮とを両立させるためには、充電の際にリチウムイオンバッテリに印加する電圧及び電流の制御を精度よく行わなければならない。このため、リチウムイオンバッテリへ電力を供給する電源装置は、リチウムイオンバッテリの充電状態を把握して、充電状態に応じて供給電力の電圧及び電流を精度良く調整する必要がある。
【０００５】
非接触で電源装置からリチウムイオンバッテリへの充電を行う場合、送電側の電源装置は受電側のリチウムイオンバッテリの充電状態を直接的に知ることはできない。このため、送電側の電源装置と受電側のリチウムイオンバッテリを搭載した車輌との間で、リチウムイオンバッテリの充電状態を通知するための手段、例えば電波による無線通信の手段などを設ける必要がある。無線通信の手段などを設けることによって、電源装置及び車輌のコスト増大及び装置の大型化等の問題が発生する。
【０００６】
特許文献１においては、第１の共振回路に接続した一次コイルを有する給電装置と、第２の共振回路に接続した二次コイルを有する電子機器とを備え、給電装置が一次コイルに共振周波数の交流電界を印加した場合に、磁気共鳴によって二次コイルに電力が誘導され、電子機器の二次電池が充電される共鳴充電システムが提案されている。このシステムでは、電子機器が複数の共振周波数から一つの共振周波数を任意に設定することができ、給電装置は、電子機器が設定している共振周波数を検出し、検出された共振周波数にて給電を継続することができる。これにより、給電装置及び電子機器に通信手段を設けることなく、給電装置において電子機器内の二次電池の充電状態を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１９１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁気共鳴式の電力供給は、１３．５６ＭＨｚ±７ｋＨｚのＩＳＭ（Industry Science Medical）帯での実用化が検討されている。特許文献１に記載の共鳴充電システムは、給電装置及び電子機器が複数の共振周波数から一つの共振周波数を任意に設定するができる構成とし、二次電池の充電状態に応じて共振周波数を段階的に変化させることによって、電子機器から給電装置へ充電状態を通知するというものである。しかしながら、上記のように磁気共鳴式の電力供給はＩＳＭ帯で行う必要があり、限られた周波数幅の中で変化させることができる共振周波数には限りがあり、二次電池の充電状態を高精度に通知することは難しいという問題がある。また共振周波数を多段階で変化させるためには、抵抗及び容量等の回路素子を多数備えて切り替えを行う必要があるため、送電装置及び受電装置の大型化及び高コスト化を招来するという問題がある。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、磁気共鳴式の電力供給により電源装置から二次電池への充電を行うと共に、送電装置及び受電装置の大型化及び高コスト化を抑制して、二次電池の充電状態などの情報を受電装置から送電装置へ精度よく通知することができる非接触充電システム及び非接触充電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る非接触充電システムは、送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行う送電装置と、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行う受電装置とを備え、電源装置から供給される電力を前記送電装置が送電し、送電された電力を前記受電装置が受電して二次電池への充電を行う非接触充電システムにおいて、前記受電装置は、受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替える切替手段と、前記二次電池の充電状態を取得する充電状態取得手段と、前記第２の共振周波数での受電を、前記充電状態取得手段が取得した充電状態に対して予め定められた時間に亘って行うように、前記切替手段による切り替えを制御する制御手段とを有し、前記送電装置は、前記送電コイルを流れる電流を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流が減少した時間を判定する電流減少時間判定手段とを有し、該電流減少時間判定手段が判定した電流減少時間に応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る非接触充電システムは、前記受電装置が、前記二次電池の充電状態及び前記第２の共振周波数での受電を行う時間の対応を記憶した記憶手段を有し、前記制御手段は、前記記憶手段が記憶した前記対応に基づいて、前記切替手段による切替時間を制御するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る非接触充電システムは、前記送電装置が、前記電流減少時間判定手段の判定結果に応じて、前記二次電池の充電状態を取得する充電状態取得手段と、該充電状態取得手段が取得した充電状態を前記電源装置へ通知する充電状態通知手段とを有し、前記電源装置は、二次電池の充電状態並びに供給する電力の電圧値及び／又は電流値の対応を記憶した記憶手段と、前記送電装置から通知された充電状態及び前記記憶手段が記憶した前記対応に基づいて、前記送電装置へ供給する電力の電圧値及び／又は電流値を調整する調整手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る非接触充電システムは、送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行う送電装置と、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行う受電装置とを備え、電源装置から供給される電力を前記送電装置が送電し、送電された電力を前記受電装置が受電して二次電池への充電を行う非接触充電システムにおいて、前記受電装置は、受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替える切替手段と、前記二次電池の充電状態を取得する充電状態取得手段と、該充電状態取得手段が取得した充電状態並びに前記二次電池へ供給すべき電力の電圧値及び／又は電流値の対応を記憶した記憶手段と、前記充電状態取得手段が取得した充電状態及び前記記憶手段が記憶した前記対応に基づいて電圧値及び／又は電流値を取得し、取得した電圧値及び／又は電流値に応じた切替パターンとなるように、前記切替手段による切り替えを制御する制御手段とを有し、前記送電装置は、前記送電コイルを流れる電流を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流の増減パターンを判定する電流増減パターン判定手段とを有し、該電流増減パターン判定手段が判定した増減パターンに応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る非接触充電システムは、前記送電装置が、前記電流増減パターン判定手段の判定結果に応じて、前記二次電池へ供給すべき電力の電圧値及び／又は電流値を取得する供給電力情報取得手段と、該供給電力情報が取得した電圧値及び／又は電流値を前記電源装置へ通知する供給電力情報通知手段とを有し、前記電源装置は、前記送電装置から通知された電圧値及び／又は電流値に基づいて、前記送電装置へ供給する電力の電圧値及び／又は電流値を調整する調整手段を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る非接触充電システムは、送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行う送電装置と、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行う受電装置とを備え、電源装置から供給される電力を前記送電装置が送電し、送電された電力を前記受電装置が受電して二次電池への充電を行う非接触充電システムにおいて、前記受電装置は、受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替える切替手段と、前記送電装置へ送信する２値データに応じた切替パターンとなるように、前記切替手段による切り替えを制御する制御手段とを有し、前記送電装置は、前記送電コイルを流れる電流を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流の増減パターンを判定する電流増減パターン判定手段とを有し、該電流増減パターン判定手段が判定した増減パターンに応じて、前記受電装置から送信された２値データを取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る非接触充電方法は、電源装置から供給される電力を送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行い、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行って、二次電池への充電を行う非接触充電方法において、二次電池の充電状態を取得し、前記第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数での受電を、取得した充電状態に対して予め定められた時間に亘って行うように、受電に係る共振周波数の切り替えを行い、前記送電コイルを流れる電流を検知し、検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流が減少した時間を判定し、判定した電流減少時間に応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る非接触充電方法は、電源装置から供給される電力を送電コイルにより第１の共振周波数での送電を行い、受電コイルにより前記第１の共振周波数での受電を行って、二次電池への充電を行う非接触充電方法において、前記二次電池の充電状態並びに前記二次電池へ供給すべき電力の電圧値及び／又は電流値の対応を記憶しておき、二次電池の充電状態を取得し、取得した充電状態及び記憶した前記対応に基づいて電圧値及び／又は電流値を取得し、取得した電圧値及び／又は電流値に応じた切替パターンとなるように、受電に係る共振周波数を前記第１の共振周波数又は該第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数に切り替え、前記送電コイルを流れる電流を検知し、検知結果に応じて、前記送電コイルを流れる電流の増減パターンを判定し、判定した増減パターンに応じて、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を調整することを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、送電装置及び受電装置が磁気共鳴式の電力供給を行って、電源装置からの電力を送電装置が送電し、この電力を受電した受電装置が二次電池の充電を行う。磁気共鳴式の電力供給では、送電装置及び受電装置の共振周波数を一致させることによって、高効率での電力供給が可能となる。逆に、送電装置及び受電装置の共振周波数が一致していない場合には、電力供給の効率が極端に低下する。
そこで本発明の受電装置は、共振周波数を第１の共振周波数又は第２の共振周波数の２通りに切替可能な構成とする。なお、第１の共振周波数は送電装置の共振周波数に略一致するものであり、第２の共振周波数は送電装置の共振周波数と異なるものである。これにより、第１の共振周波数に切り替えた場合は送電装置から受電装置へ高効率での電力供給が行われ、第２の共振周波数に切り替えた場合は低効率での電力供給が行われる。即ち受電装置は、共振周波数を切り替えることによって電力供給効率の切り替えを行う構成であり、電力供給効率の切り替えを利用して二次電池の充電状態を送電装置へ通知する。受電装置は、二次電池の充電状態（ＳＯＣ（State Of Charge））を取得して、充電状態に応じて定められた時間に亘って第２の共振周波数への切り替えを行うことによって、送電装置へ二次電池の充電状態を通知する。
受電装置が第２の共振周波数への切り替えを行った場合、電力供給効率が低下するため送電装置では送電コイルを流れる電流が減少する。送電装置は、送電コイルを流れる電流の検知を行うことによって、電力供給効率低下による送電コイルの電流減少時間を判定する。送電装置が判定する送電コイルの電流減少時間は、受電装置が第２の共振周波数に切り替えた時間に略一致するため、送電装置はこの時間に対応する二次電池の充電状態を取得することができる。二次電池の充電状態を取得した送電装置は、送電する電力の電圧値及び／又は電流値を充電状態に応じて調整することができる。
【００１９】
また、本発明においては、二次電池の充電状態と第２の共振周波数に切り替える時間との対応を受電装置がテーブルなどとしてメモリに予め記憶しておく。受電装置は、二次電池の充電状態を取得して、記憶した対応を参照することにより切替時間を決定し、決定した時間に亘って第１の共振周波数から第２の共振周波数への切り替えを行うことができる。
【００２０】
また、本発明においては、送電装置が送電コイルの電流減少時間に応じて二次電池の充電状態を取得し、取得した充電状態を電源装置へ通知する。電源装置は、二次電池の充電状態と供給する電力の電圧値及び／又は電流値との対応をテーブルなどとして予め記憶しており、送電装置から通知された充電状態に基づいて記憶した対応を参照することにより電圧値及び／又は電流値を決定し、決定した電圧値及び／又は電流値となるように電力の調整を行う。これにより送電装置から受電装置へ供給される電力が二次電池の充電状態に対して適切な電圧値及び／又は電流値となり、二次電池の充電を適切な状態で行うことができる。
【００２１】
また、本発明においては、二次電池の充電状態と、この充電状態の二次電池に対して供給する電力の電圧値及び／又は電流値との対応を、受電装置がテーブルなどとしてメモリに予め記憶しておく。受電装置は、二次電池の充電状態に基づいて記憶した対応を参照することにより電圧値及び／又は電流値を取得し、取得した電圧値及び／又は電流値に応じた切替パターンで第１の共振周波数又は第２の共振周波数の切り替えを行うことによって、供給電力の電圧値及び／又は電流値を送電装置へ通知する。
例えば、受電装置は二次電池の充電状態に対応する供給電力の電圧値及び／又は電流値を２値情報（デジタルデータ）として取得することができる。そこで、この２値情報の０／１の値を第１の共振周波数／第２の共振周波数に対応させることによって、電圧値及び／又は電流値に応じた共振周波数の切替パターンを得ることができる。
受電装置があるパターンで第１の共振周波数又は第２の共振周波数の切り替えを行った場合、この切替パターンに応じて送電装置では送電コイルを流れる電流が増減する。送電装置は、送電コイルを流れる電流の検知を行うことによって、電流の増減パターンを判定する。送電装置が判定する送電コイルの電流増減パターンは、受電装置による第１の共振周波数又は第２の共振周波数の切替パターンに略一致するため、送電装置はこのパターンに対応する電圧値及び／又は電流値を取得することができ、取得した電圧値及び／又は電流値に応じた供給電力の調整を行うことができる。
【００２２】
また、本発明においては、送電装置が送電コイルの電流増減パターンに応じて二次電池へ供給すべき電力の電圧値及び／又は電流値を取得し、取得した電圧値を電源装置へ通知する。電源装置は、送電装置から通知された電圧値及び／又は電流値となるように電力の調整を行う。これにより送電装置から受電装置へ供給される電力が二次電池の充電状態に対して適切な電圧値及び／又は電流値となり、二次電池の充電を適切な状態で行うことができる。
【００２３】
また、本発明においては、受電装置による第１の共振周波数及び第２の共振周波数の切替パターンを利用することによって、上記の電圧値及び電流値以外であっても、任意の２値情報を受電装置から送電装置へ送信することができるため、電圧値及び電流値以外の情報を通知する構成としてもよく、これにより受電装置から送電装置へ種々の情報を送信することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による場合は、受電装置が共振周波数を第１の共振周波数又は第２の共振周波数に切り替えて、切替時間又は切替パターンにより二次電池の充電状態又は二次電池へ供給する電力の電圧値及び／若しくは電流値の情報を送電装置へ通知し、送電装置が送電コイルを流れる電流の電流減少時間又は電流増減パターンを判定して受電装置からの情報を取得する構成とすることにより、他の無線通信手段などを備えることなく、受電装置から送電装置への情報送信を行うことができる。受電装置は共振周波数を第１の共振周波数及び第２の共振周波数の２通りに切り替えるのみでよいため、装置の大型化及び高コスト化が抑制されると共に、ＩＳＭ帯などの限られた周波数帯において容易に実現できる。送電装置は共振周波数の切り替えを行う必要はない。よって、二次電池の充電を非接触で安全に行うことができるシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る非接触充電システムの構成を示す模式図である。
【図２】送電装置及び受電装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】受電装置の記憶部に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。
【図４】送電装置の記憶部に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。
【図５】電源装置に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。
【図６】実施の形態１に係る受電装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１に係る送電装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る電源装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に係る受電装置の記憶部に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。
【図１０】受電装置から送電装置への情報の通知方法を説明するための模式図である。
【図１１】実施の形態２に係る受電装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る送電装置が行う処理の手順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】
【００２６】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る非接触充電システムの構成を示す模式図である。図において１は電気自動車であり、電気自動車１には走行用のモータ（図示は省略する）を駆動するための電力を蓄積する二次電池２が搭載されている。二次電池２は、例えばリチウムイオンバッテリなどであり、充電スタンド又は自宅駐車場等の車外に設置された電源装置３から供給される電力を蓄積する。本実施の形態に係る電気自動車１は、電源装置３との間で磁気共鳴式の非接触給電を行うことができる。このため、車外の地面又は地中等には非接触給電のための送電装置４が設けられると共に、電気自動車１の底面又は底部には受電装置５が設けられており、送電装置４及び受電装置５が略対向する位置に電気自動車を停車させることで、送電装置４から受電装置５への非接触給電を行うことができる。
【００２７】
図２は、送電装置及び受電装置の詳細構成を示すブロック図である。送電装置４は、送電コイルＬ４１、抵抗Ｒ４１及び容量Ｃ４１を有する送電回路と、制御部４１、記憶部４２及び電流検知部４３等とを備えて構成されている。送電装置４の送電回路は、送電コイルＬ４１、容量Ｃ４１及び抵抗Ｒ４１が直列接続されて構成されており、これらには更に電流検知部４３が直列接続されて、電源装置３に接続されている。なお、容量Ｃ４１及び抵抗Ｒ４１は、送電コイルＬ４１の内部容量及び内部抵抗によるものであってもよい。
【００２８】
送電装置４の送電回路は、送電コイルＬ４１、容量Ｃ４１及び抵抗Ｒ４１により定まる固有の共振周波数（第１の共振周波数）を有しており、電源装置３はこの共振周波数と略同じ周波数の電力を送電装置４へ供給する。ただし、電源装置３が直流電力又は異なる周波数の交流電力を供給する構成であってもよく、この場合には送電装置４内に、電源装置３から供給される電力を送電回路の共振周波数の電力に変換する回路を設ければよい。また電流検知部４３は、送電コイルＬ４１及び電源装置３の間に設けられ、送電コイルＬ４１を流れる電流を検知し、検知結果を制御部４１へ通知する。
【００２９】
制御部４１は、電流検知部４３の検知結果と、記憶部４２に予め記憶された情報とに基づいて、電気自動車１に搭載された二次電池２の充電状態を取得し、電源装置３へ二次電池２の充電状態を通知する。記憶部４２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子で構成され、制御部４１が二次電池２の充電状態を取得するために必要な情報が予め記憶されている。詳細は後述するが、実施の形態１に係る送電装置４の制御部４１は、電流検知部４３の検知結果から送電コイルＬ４１を流れる電流が減少した場合に、電流が減少した状態が維持された時間をタイマなどで計時する。記憶部４２には、送電コイルＬ４１を流れる電流の電流減少時間と二次電池２の充電状態との対応が予めテーブルとして記憶されており、制御部４１は、計時した電流減少時間に基づいて記憶部４２から対応する充電状態を取得する。
【００３０】
電源装置３は、二次電池の充電状態と、供給すべき電力の電圧値及び電流値との対応を予め記憶した不揮発性の記憶部（図示は省略する）を有している。電源装置３は、送電装置４の制御部４１から通知された充電状態に基づいて記憶部から対応する電圧値及び電流値を取得し、この電圧値及び電流値となるように送電装置４へ供給する電力を調整する。
【００３１】
また、受電装置５は、受電コイルＬ５１、抵抗Ｒ５１及び容量Ｃ５１を有する受電回路と、抵抗Ｒ５２、容量Ｃ５２及びスイッチ５３を有する周波数切替回路と、制御部５１、記憶部５２及び電力変換部５４等とを備えて構成されている。受電装置５の受電回路は、受電コイルＬ５１、抵抗Ｒ５１及び容量Ｃ５１が直列接続されて構成されており、電力変換部５４に接続されている。なお、抵抗Ｒ５１及び容量Ｃ５１は、受電コイルＬ５１の内部抵抗及び内部容量によるものであってよい。
【００３２】
受電装置５の受電回路は、受電コイルＬ５１、抵抗Ｒ５１及び容量Ｃ５１により定まる固有の共振周波数を有しており、この共振周波数は送電装置４の送信回路の共振周波数（第１の共振周波数）と略同じに設定されている。送電装置４の送電回路に電源装置３から交流の電力が供給された場合、送電コイルＬ４１の周囲に磁場が形成され、略等しい共振周波数を有する受電装置５の受電コイルＬ５１がこの磁場に共鳴し、受電コイルＬ５１に起電力が生じる。このように送電回路及び受電回路の共振周波数が略等しい場合、送電コイルＬ４１及び受電コイルＬ５１の間では、共鳴により強力な磁場の結合が生じ、この状態においては高効率で非接触による電力の送受信を行うことができる。
【００３３】
受電回路が受信した交流の電力は、電力変換部５４へ与えられる。電力変換部５４は、受電回路から与えられる交流の電力を整流回路などによって直流の電力に変換し、二次電池２へ与える。二次電池２は、受電装置５の電力変換部５４から与えられる直流の電力を蓄積し、電気自動車１の走行時には二次電池２に蓄積された電力によりモータが駆動される。また二次電池２には、充電状態（ＳＯＣ）を検知する充電状態検知部２１が設けられている。充電状態検知部２１は、例えば二次電池２の端子電圧又は二次電池２へ流れ込む電流の積分値等に基づいて、二次電池２に蓄積されている電力量を検知し、満充電状態を１００％とした割合で示されるＳＯＣとして受電装置５の制御部５１へ通知する。なお充電状態検知部２１は、受電装置５内に設けられる構成であってもよい。
【００３４】
また受電装置５の受電回路には、直列に接続された抵抗Ｒ５１及び容量Ｃ５１に対して、周波数切替回路が並列に接続されている。この周波数切替回路は、抵抗Ｒ５２、容量Ｃ５２及びスイッチ５３が直列に接続された構成をなしており、スイッチ５３を閉じることによって受電回路に抵抗Ｒ５２及び容量Ｃ５２が接続され、受電回路の共振周波数が切り替わる。即ち、スイッチ５３が開いた状態では、受電装置５の受電回路の共振周波数は送電装置４の送電回路の共振周波数（第１の共振周波数）と略同じであるが、スイッチ５３を閉じた状態では、受電装置５の受電回路の共振周波数は送電装置４の送電回路の共振周波数とは異なる周波数（第２の共振周波数）に切り替わる。送電回路及び受電回路の共振周波数が異なる場合、上記のような磁気共鳴による電力の送受信を行うことはできないため、送電装置４から受電装置５への電力供給効率は低下する。
【００３５】
スイッチ５３の開閉は、受電装置５の制御部５１により制御されている。制御部５１は、充電状態検知部２１による二次電池２のＳＯＣの検知結果と、記憶部５２に予め記憶された情報とに基づいて、スイッチ５３の開閉を制御する。記憶部５２は、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子で構成され、制御部５１がスイッチ５３の開閉を制御するために必要な情報が予め記憶されている。実施の形態１に係る受電装置５の制御部５１は、二次電池２のＳＯＣに応じた時間、スイッチ５３を閉じる制御を行うことによって、所定時間に亘って共振周波数を変更し、電力供給効率を低下させる。記憶部５２には、二次電池２のＳＯＣとスイッチ５３を閉じる時間との対応が予めテーブルとして記憶されており、制御部５１は、二次電池２のＳＯＣの検知結果に基づいて記憶部５２から対応する時間を取得する。
【００３６】
図３は、受電装置５の記憶部５２に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。上述のように受電装置５の記憶部５２には、二次電池２のＳＯＣ［％］と、制御部５１がスイッチ５３を閉じる時間［ｍｓ］（第２の共振周波数での受電を行う時間）とが対応付けられたテーブルが予め記憶されている。このテーブルにおいて、例えば二次電池２のＳＯＣが７０％未満の場合には１０％毎にスイッチ５３の閉時間が１つ記憶され、ＳＯＣが７０％以上の場合には５％毎にスイッチ５３の閉時間が記憶されている。これは、二次電池２が満充電状態に近い程、二次電池２に印加する電圧値及び電流値を細かく制御する必要があるためである。なお、図３に示したテーブル中の数値は一例であって、これに限るものではない。
【００３７】
図４は、送電装置４の記憶部４２に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。送電装置４の記憶部４２には、送電コイルＬ４１を流れる電流の電流減少時間［ｍｓ］と、二次電池２のＳＯＣ［％］とが対応付けられたテーブルが予め記憶されている。送電装置４の記憶部４２に記憶されたテーブルは、受電装置５の記憶部５２に記憶されたテーブルと略同じ内容である。このテーブルにおいて、例えば電流減少時間の１０ｍｓ毎に、二次電池のＳＯＣの値が１つ記憶されている。なお、図４に示したテーブル中の数値は一例であって、これに限るものではない。
【００３８】
図５は、電源装置３に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。電源装置３の記憶部には、二次電池２のＳＯＣ［％］と、送電装置４へ供給する（即ち二次電池２へ印加する）電力の電圧値［Ｖ］及び電流値［Ａ］とが対応付けられたテーブルが予め記憶されている。このテーブルにおいて、二次電池のＳＯＣの１０％又は５％毎に、１組の電圧値及び電流値が記憶されている。なお、図５においては、電圧値及び電流値の詳細な値は図示を省略してある。
【００３９】
電源装置３の設置された充電スタンド又は駐車場等に電気自動車１が停車し、電源装置３から電気自動車１の二次電池２への充電が開始された場合、電源装置３から供給される電力は送電装置４から受電装置５へ磁気共鳴式の非接触給電がなされ、充電装置５から二次電池２へ電力供給が行われる。受電装置５は、送電装置４からの受電を開始した後、所定周期（例えば１分に１回など）で二次電池２のＳＯＣを充電状態検知部２１から取得し、取得したＳＯＣを送電装置４へ通知する。このときに受電装置５の制御部５１は、充電状態検知部２１から取得した二次電池２のＳＯＣに基づいて、記憶部５２に記憶されたテーブルを参照し、スイッチ５３を閉じる時間を取得し、この時間に亘ってスイッチ５３を閉じる制御を行う。これにより、受電装置５の受電回路の共振周波数が変化し、送電装置４の送信回路の共振周波数と一致しなくなるため、電力供給効率が低下する。
【００４０】
送電装置４及び受電装置５の電力供給効率が低下した場合、送電装置４の送電コイルＬ４１を流れる電流が減少する。送電装置４は、電流検知部４３にて送電コイルＬ４１を流れる電流を検知しており、制御部４１は、電流検知部４３が検知した電流量に応じて、送電コイルＬ４１を流れる電流が減少したか否かを判定する。このとき制御部４１は、例えば電流検知部４３が今回に検知した電流量と前回に検知した電流量とを比較し、閾値を超えて電流量が減少した場合に、送電コイルＬ４１を流れる電流量の減少ありと判断する。更に、制御部４１は、送電コイルＬ４１を流れる電流の減少ありと判断した後、電流が減少した状態の継続時間をタイマなどで計時することにより、送電コイルＬ４１を流れる電流が減少した時間を判定する。制御部４１は、判定した電流減少時間に基づいて、記憶部４２に記憶されたテーブルを参照して、二次電池２のＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣを電源装置３へ通知する。
【００４１】
電源装置３は、送電装置４から二次電池２のＳＯＣが通知された場合に、通知されたＳＯＣに基づいて予め記憶されたテーブルを参照し、供給電力の電圧値及び電流値を取得する。電源装置３は、テーブルから取得した電圧値及び電流値となるように、送電装置４へ供給する電力を調整する。これにより電源装置３から送電装置４へ二次電池２のＳＯＣに適した電圧値及び電流値の電力が供給され、送電装置４から受電装置５へ二次電池２のＳＯＣに適した電圧値及び電流値の電力が非接触給電され、受電装置５から二次電池２へＳＯＣに適した電圧値及び電流値の電力が供給されて、二次電池２が充電される。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る非接触充電システムが行う処理をフローチャートにて説明する。図６は、実施の形態１に係る受電装置５が行う処理の手順を示すフローチャートである。受電装置５の制御部５１は、充電状態検知部２１が行う二次電池２のＳＯＣの検知結果を周期的に取得しており、まず、二次電池２のＳＯＣの検知結果を取得する所定のタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１）。ＳＯＣの検知結果を取得する所定タイミングでない場合（Ｓ１：ＮＯ）、制御部５１は、所定タイミングに達するまで待機する。
【００４３】
所定のタイミングである場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部５１は、充電状態検知部２１から二次電池２のＳＯＣを取得し（ステップＳ２）、取得したＳＯＣに基づいて記憶部５２に記憶されたテーブルを参照し、対応するスイッチ５３の閉時間を取得する（ステップＳ３）。次いで制御部５１は、スイッチ５３を閉じる制御を行って（ステップＳ４）、共振周波数の切り替えを行う。その後、制御部５１は、スイッチ５３を閉じてから所定時間（ステップＳ３にて取得したスイッチ閉時間）が経過したか否かを判定し（ステップＳ５）、所定時間が経過していない場合には（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ４へ処理を戻し、スイッチ５３を閉じ続ける。所定時間が経過した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部５１は、スイッチ５３を開く制御を行って（ステップＳ６）、処理を終了する。なお受電装置５の制御部５１は、図６に示したフローチャートの処理を繰り返し行っている。
【００４４】
図７は、実施の形態１に係る送電装置４が行う処理の手順を示すフローチャートである。送電装置４は、送電の開始後、送電コイルＬ４１を流れる電流を電流検知部４３にて検知しており、制御部４１は、電流検知部４３による検知結果を取得し（ステップＳ２１）、前回の検知結果と比較を行うことによって、送電コイルＬ４１を流れる電流の量が減少したか否かを判定する（ステップＳ２２）。電流量が減少していない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、制御部４１は、ステップＳ２１へ処理を戻し、電流検知部４３の検知結果の取得及び電流量の減少判定を繰り返し行う。
【００４５】
送電コイルＬ４１を流れる電流の量が減少したと判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御部４１は、電流量が減少した状態から元の状態へ戻るまでの時間をタイマなどで計時することにより、電流減少時間の計時を行う（ステップＳ２３）。次いで、制御部４１は、電流減少時間に基づいて記憶部４２に記憶されたテーブルを参照し、対応する二次電池２のＳＯＣを取得し（ステップＳ２４）、取得したＳＯＣを電源装置３へ通知して（ステップＳ２５）、処理を終了する。なお送電装置４の制御部４１は、図７に示したフローチャートの処理を繰り返し行っている。
【００４６】
図８は、実施の形態１に係る電源装置３が行う処理の手順を示すフローチャートである。電源装置３は、送電の開始後、送電装置４から二次電池２のＳＯＣの通知が与えられたか否かを判定し（ステップＳ４１）、ＳＯＣの通知が与えられていない場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、ＳＯＣの通知が与えられるまで、現状での電圧値及び電流値による電力供給を継続して行う。送電装置４からＳＯＣの通知が与えられた場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、電源装置３は、与えられたＳＯＣを基に予め記憶されたテーブルを参照して、供給する電力の電圧値及び電流値を取得し（ステップＳ４２）、取得した電圧値及び電流値となるように供給電力の調整を行って（ステップＳ４３）、処理を終了する。なお電源装置３は、図８に示したフローチャートの処理を繰り返し行っている。
【００４７】
以上の構成の実施の形態１に係る非接触給電システムは、送電装置４及び受電装置５が磁気共鳴式の非接触給電を行うと共に、受電装置５が二次電池２のＳＯＣに応じた切替時間で受電回路の共振周波数を変更し、共振周波数の変更による電力供給効率の低下に伴う送電コイルＬ４１の電流減少時間を送電装置４が判定し、この電流減少時間に応じて二次電池２のＳＯＣを取得する構成とすることにより、他の無線通信手段などを備えることなく、受電装置５から送電装置４へ二次電池２のＳＯＣを通知することができる。これにより送電装置４は、受電装置５から通知された二次電池２のＳＯＣを電源装置３へ通知して供給電力の電圧値及び電流値をＳＯＣに応じた適切なものに調整させることができ、二次電池２のＳＯＣに適した電圧値及び電流値の電力を送電装置４から受電装置５へ非接触給電して二次電池２に充電することができる。この構成では、受電装置５が共振周波数を２通りに切り替えるのみでよく、送電装置４は共振周波数の切り替えを行う必要はないため、送電装置４及び受電装置５の大型化及び高コスト化を抑制することができる。
【００４８】
また、二次電池のＳＯＣとスイッチ５３を閉じて第２の共振周波数に切り替える時間との対応をテーブルとして受電装置５の記憶部５２に予め記憶しておく構成とすることにより、受電装置５の制御部５１は、充電状態検知部２１から二次電池２のＳＯＣの検知結果を取得し、取得したＳＯＣに基づいて記憶部５２のテーブルを参照して切替時間を取得することができ、取得した時間に亘ってスイッチ５３を閉じ、ＳＯＣに応じた共振周波数の切り替えを行うことができる。
【００４９】
また、送電装置４の制御部４１が送電コイルＬ４１を流れる電流の電流減少時間に応じて二次電池２のＳＯＣを取得して電源装置３へ通知すると共に、電源装置３が二次電池２のＳＯＣと供給電力の電圧値及び電流値との対応を予めテーブルとして記憶しておき、送電装置４から通知されたＳＯＣに基づいてテーブルを参照して電圧値及び電流値を取得し、取得した電圧値及び電流値となるように供給電力の調整を行う構成とすることにより、二次電池２のＳＯＣに適した電圧値及び電流値の電力を電源装置３から送電装置４、受電装置５を介して二次電池２へ供給することができ、二次電池２の充電を適切な状態で安全に行うことができる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、電気自動車１に搭載された二次電池２を非接触で充電するシステムを例に説明を行ったが、本発明の適用は電気自動車１の充電に限らず、例えば携帯電話器、携帯型音楽再生器又はノートパソコン等のような二次電池２を搭載した機器の充電に適用することができる。また、受電装置５は、スイッチ５３を閉じることによって送電装置４と同じ共振周波数（第１の共振周波数）から異なる共振周波数（第２の共振周波数）へ切り替える回路構成としたが、これに限るものではなく、スイッチを開くことによって第１の共振周波数から第２の共振周波数へ切り替える回路構成としてもよい。
【００５１】
また、送電装置４が送電コイルＬ４１の電流減少時間から二次電池２のＳＯＣを判定して電源装置３へ通知し、この通知に応じて電源装置３が供給電力の電圧値及び電流値を決定する構成としたが、これに限るものではなく、送電装置４が電流減少時間から供給電力の電圧値及び電流値を決定して電源装置３へ通知し、この通知に応じて電源装置３が電力調整を行う構成としてもよい。また、電源装置３及び送電装置４は１つの装置であってもよい。
【００５２】
また充電状態検知部２１による二次電池２のＳＯＣの検知結果を受電装置５が周期的に取得して送電装置４への通知を行う構成としたが、これに限るものではなく、送電装置４は二次電池２のＳＯＣの検知結果を周期的に取得し、供給電力の電圧値及び電流値の変更が必要な場合にのみ送電装置５への通知を行う構成としてもよい。またスイッチ５３を閉じた状態において、受電装置５の電力変換部５４は、二次電池２への電力供給を停止してもよい。
【００５３】
（実施の形態２）
上述の実施の形態１に係る非接触充電システムは、受電装置５が共振周波数を切り替えることによって二次電池２のＳＯＣを送電装置４へ通知する構成である。これに対して実施の形態２に係る非接触充電システムは、受電装置５が二次電池２のＳＯＣに適した電圧値及び電流値を判定し、共振周波数の切り替えによって電圧値及び電流値を通知する構成である。
【００５４】
図９は、実施の形態２に係る受電装置５の記憶部５２に記憶されたテーブルの一例を示す模式図である。実施の形態２に係る受電装置５の記憶部５２には、二次電池２のＳＯＣ［％］と、このＳＯＣに対して二次電池２へ供給すべき電力の電圧値［Ｖ］及び電流値［Ａ］とが対応付けられたテーブルが予め記憶されている。このテーブルにおいて、例えば二次電池２のＳＯＣが７０％未満の場合には１０％毎に電圧値及び電流値が１組記憶され、ＳＯＣが７０％以上の場合には５％毎に電圧値及び電流値が１組記憶されている。これは、二次電池２が満充電状態に近い程、二次電池２に印加する電圧値及び電流値を細かく制御する必要があるためである。なお、図９においては、電圧値及び電流値の詳細な値は図示を省略してある。
【００５５】
実施の形態２に係る受電装置５の制御部５１は、送電装置４からの受電を開始した後、所定周期で二次電池２のＳＯＣを充電状態検知部２１から取得し、取得したＳＯＣに基づいて記憶部５２に記憶されたテーブルを参照し、二次電池２へ供給する電力の電圧値及び電流値を取得する。受電装置５の制御部５１は、取得した電圧値及び電流値に応じたパターンでスイッチ５３の開閉を行い、共振周波数の切り替えを行うことにより、電圧値及び電流値を送電装置４へ通知する。受電装置５が所定のパターンで共振周波数を切り替えることによって、送電装置４から受電装置５への電力供給効率が所定のパターンで変化し、送電装置４の送電コイルＬ４１を流れる電流は所定のパターンで増減する。
【００５６】
実施の形態２に係る送電装置４は電流検知部４３にて送電コイルＬ４１を流れる電流を検知しており、制御部４１は、電流検知部４３が検知した電流量の増減を調べることによって、電流量の増減パターンを判定する。送電コイルＬ４１を流れる電流の増減パターンは、送電装置４及び受電装置５の電力供給効率の変化パターンと略同じであり、受電装置５による共振周波数の切替パターン、即ちスイッチ５３の開閉の切替パターンと略同じである。よって送電装置４は、送電コイルＬ４１を流れる電流の増減パターンの判定結果から、受電装置５から通知された情報、即ち二次電池２の電圧値及び電流値を取得することができる。送電装置４は取得した電圧値及び電流値を電源装置３へ通知し、電源装置３は、送電装置４から通知された電圧値及び電流値となるように、供給電力の調整を行う。
【００５７】
図１０は、受電装置５から送電装置４への情報の通知方法を説明するための模式図である。例えば受電装置５が供給電力の電圧値として１０．７５Ｖの値を送電装置３へ通知する場合、受電装置５の制御部５１は、各桁の数値”１”、”０”、”７”、”５”をそれぞれ４ビットの２値データに変換することによって”０００１０００００１１１０１０１”のデータを得る。受電装置５の制御部５１は、得られたデータの各ビットの値”０”、”１”をスイッチ５３の”閉”、”開”に割り当てると共に、各ビットを例えば２ｍｓ期間のスイッチ５３の開閉としてデータの通知を行う。また受電装置５の制御部５１は、データ通知の開始を送電装置４へ知らせるために、例えば１０ｍｓ期間のスイッチ５３の閉制御を行った後、データに応じたスイッチ５３の開閉を行う。
【００５８】
送電装置４の制御部４１は、電流検知部４３の検知結果から、送電コイルＬ４１の電流が１０ｍｓに亘って減少した場合、受電装置５からのデータ通知が開始されることを認識する。その後、送電装置４の制御部４１は、２ｍｓ毎の電流の増減パターンを判定し、このパターンを２値データに変換することによって、受電装置５から通知される情報（供給電力の電圧値及び電流値）を取得することができる。図示の例では、電流量が減少した状態をデータ”０”とし、電流量が増加した状態をデータ”１”として、電流の増減パターンを２値データに変換すればよい。
【００５９】
図１１は、実施の形態２に係る受電装置５が行う処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態２に係る受電装置５の制御部５１は、充電状態検知部２１が行う二次電池２のＳＯＣの検知結果を周期的に取得しており、まず、二次電池２のＳＯＣの検知結果を取得する所定のタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ６１）。ＳＯＣの検知結果を取得する所定タイミングでない場合（Ｓ６１：ＮＯ）、制御部５１は、所定タイミングに達するまで待機する。
【００６０】
所定のタイミングである場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、制御部５１は、充電状態検知部２１から二次電池２のＳＯＣを取得し（ステップＳ６２）、取得したＳＯＣに基づいて記憶部５２に記憶されたテーブルを参照し、対応する電圧値及び電流値を取得する（ステップＳ６３）。次いで制御部５１は、１０ｍｓ期間に亘ってスイッチ５３を閉じる制御を行って（ステップＳ６４）、共振周波数の切り替えを行うことにより、情報の通知開始を送電装置４へ知らせる。その後、制御部５１は、ステップＳ６３にて取得した電圧値の２値データの各ビット値に応じた切替パターンでスイッチ５３の開閉制御を行い（ステップＳ６５）、同様にステップＳ６３にて取得した電流値の２値データの各ビット値に応じた切替パターンでスイッチ５３の開閉制御を行う（ステップＳ６６）。これにより供給電力の電圧値及び電流値が受電装置５から送電装置４へ通知され、受電装置５の制御部５１は、スイッチ５３を開く制御を行って（ステップＳ６７）、処理を終了する。なお受電装置５の制御部５１は、図１１に示したフローチャートの処理を繰り返し行っている。
【００６１】
図１２は、実施の形態２に係る送電装置４が行う処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態２に係る送電装置４は、送電の開始後、送電コイルＬ４１を流れる電流を電流検知部４３にて検知しており、制御部４１は、電流検知部４３による検知結果を取得して、１０ｍｓ期間に亘る電流の減少が検知されたか否かを判定する（ステップＳ８１）。１０ｍｓ期間に亘る電流減少がない場合（Ｓ８１：ＮＯ）、制御部４１は、電流検知部４３の検知結果の取得及び電流量の減少判定を繰り返し行う。
【００６２】
送電コイルＬ４１を流れる電流が１０ｍｓ期間に亘って減少した場合（Ｓ８１：ＹＥＳ）、制御部４１は、その後の２ｍｓ期間毎の電流の増減を判定し（ステップＳ８２）、送電コイルＬ４１の電流の増減パターンを取得する。次いで制御部４１は、電流の増減パターンを電圧値及び電流値の２値データに変換し（ステップＳ８３）、変換した電圧値及び電流値を電源装置３へ通知して（ステップＳ８４）、処理を終了する。なお送電装置４の制御部４１は、図１２に示したフローチャートの処理を繰り返し行っている。
【００６３】
以上の構成の実施の形態２に係る非接触給電システムは、受電装置５が、二次電池２のＳＯＣに応じた供給電力の電圧値及び電流値をテーブルから取得し、取得した電圧値及び電流値の２値データの各ビット値をスイッチ５３の開閉に割り当てた切替パターンでスイッチ５３の切り替え制御を行い、送電装置４が、送電コイルＬ４１を流れる電流の増減パターンを判定し、判定した増減パターンを２値データの電圧値及び電流値に変換する構成とすることにより、他の無線通信手段などを備えることなく、二次電池２のＳＯＣに適した供給電力の電圧値及び電流値の情報を受電装置５から送電装置４へ通知することができる。この構成では、受電装置５が共振周波数を２通りに切り替えるのみでよく、送電装置４は共振周波数の切り替えを行う必要はないため、送電装置４及び受電装置５の大型化及び高コスト化を抑制することができる。また、受電装置５から送電装置４へ電圧値及び電流値が通知される構成であるため、例えば二次電池２の種類などに応じてＳＯＣと電圧値及び電流値との対応関係が異なる場合であっても、送電装置４は二次電池２の種類などに関係なく通知された電圧値及び電流値での電力供給を電源装置３に行わせればよく、送電装置４が二次電池２のＳＯＣと電圧値及び電流値との対応を記憶しておく必要がないという利点がある。
【００６４】
また、受電装置５から通知された電圧値及び電流値を送電装置４が電源装置３へ通知し、電源装置３がこの電圧値及び電流値となるように供給電力の調整を行う構成とすることにより、二次電池２のＳＯＣに適した電圧値及び電流値の電力を電源装置３から送電装置４、受電装置５を介して二次電池２へ供給することができ、二次電池２の充電を適切な状態で安全に行うことができる。またこの構成により、電源装置３は二次電池２のＳＯＣと電圧値及び電流値との対応を記憶しておく必要がない。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、受電装置５がスイッチ５３の切替パターン（即ち共振周波数の切替パターン）により供給電力の電圧値及び電流値を送電装置４に通知する構成としたが、これに限るものではなく、二次電池２のＳＯＣの２値データを切替パターンによって通知する構成としてもよく、更にはその他の２値データを通知する構成としてもよい。また、スイッチ５３の切り替えを２ｍｓの周期で行う構成としたが、この周期は一例であって、これに限るものではない。また、通信開始を通知するためにスイッチ５３を１０ｍｓの期間に亘って閉じる構成としたが、この期間は一例であって、これに限るものではない。更には、通信開始の通知を行わずに、２値データに応じたスイッチ５３の切り替えを開始してもよい。
【００６６】
また、実施の形態２に係る非接触給電システムのその他の構成は、実施の形態１に係る非接触給電システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【００６７】
１  電気自動車
２  二次電池
３  電源装置（記憶手段、調整手段）
４  送電装置
５  受電装置
２１  充電状態検知部
４１  制御部（電流減少時間判定手段、充電状態取得手段、充電状態通知手段、電流増減パターン判定手段、供給電力情報取得手段、供給電力情報通知手段）
４２  記憶部
４３  電流検知部（検知手段）
５１  制御部（充電状態取得手段、制御手段）
５２  記憶部（記憶手段）
５３  スイッチ（切替手段）
５４  電力変換部
Ｌ４１  送電コイル
Ｌ５１  受電コイル
Ｃ４１、Ｃ５１、Ｃ５２  容量
Ｒ４１、Ｒ５１、Ｒ５２  抵抗
【図１】
2013005526.tif 000003
【図２】
2013005526.tif 000004
【図３】
2013005526.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013005526.tif 000007
【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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