(57)【要約】【課題】送電側のコイルと受電側のコイル間の距離が変化しても、エネルギー伝送電力量の低下を抑制できる非接触給電装置を提供する。【解決手段】非接触給電装置１は、送電装置２と、送電装置２から非接触で電力伝送される受信コイル２１を有する受電装置３とを有する。送電装置２は、共振回路１３と電力供給回路１０とを有する。共振回路１３は、コンデンサ１４と、コンデンサ１４の一端と接続され、受信コイル２１との間で電力伝送可能な送信コイル１５とを有する。また電力供給回路１０は、共振回路１３に対して調節可能な動作周波数を持つ交流電力を供給する。さらに、送電装置２は、送信コイル１５に印加される交流電圧を検出する電圧検出回路１６と、その交流電圧が高くなる方向に電力供給回路１０から供給される交流電力の動作周波数を調節する制御回路１８とを有する。【選択図】図１
2017103860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置と、前記送電装置から非接触で電力伝送される受信コイルを有する受電装置とを有する非接触給電装置であって、
前記送電装置は、
コンデンサと、前記コンデンサの一端と接続され、前記受信コイルとの間で電力伝送可能な送信コイルとを有する共振回路と、
前記共振回路に対して調節可能な動作周波数を持つ交流電力を供給する電力供給回路と、
前記送信コイルに印加される交流電圧を検出する電圧検出回路と、
前記交流電圧が高くなる方向に前記電力供給回路から供給される交流電力の前記動作周波数を調節する制御回路と、
を有する非接触給電装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記動作周波数を高い方及び低い方の何れか一方向に変化させた後の前記交流電圧が、前記動作周波数を変更する前の前記交流電圧よりも高くなる場合、前記動作周波数を前記一方向にさらに変化させ、一方、前記動作周波数を変更した後の前記交流電圧が、前記動作周波数を変更する前の前記交流電圧よりも低くなる場合、前記動作周波数を前記一方向とは逆方向へ変化させる、請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記共振回路の共振周波数を記憶するメモリを有し、
前記制御回路は、前記受電装置への非接触給電を開始する際における前記動作周波数を前記共振回路の共振周波数とする、請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記電力供給回路は、
直流電源と、
前記直流電源の正極側端子と負極側端子の間に直列に接続された二つのスイッチング素子とを有し、
前記共振回路の一端は、前記二つのスイッチング素子間に接続され、前記共振回路の他端は、前記負極側端子と接続され、
前記制御回路は、前記二つのスイッチング素子について、前記動作周波数で交互にオンとオフとを切り替える、
請求項１〜３の何れか一項に記載の非接触給電装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属の接点などを介さずに、空間を通じて電力を伝送する、いわゆる非接触給電（ワイヤレス給電とも呼ばれる）技術が研究されている。
【０００３】
非接触給電技術の一つとして、磁界共鳴（磁界共振結合、あるいは磁気共鳴とも呼ばれる）方式が知られている（例えば、特許文献１を参照）。磁界共鳴方式では、送電側と受電側のそれぞれにコイルを含む共振回路が設けられ、それら共振回路の共振周波数を同調させることで、送電側のコイルと受電側のコイルとの間に磁界共鳴によるエネルギー伝送可能な磁界の結合状態が生じる。これにより、送電側のコイルから受電側のコイルへと、空間を介して電力が伝送される。磁界共鳴方式による非接触給電では、数10％程度のエネルギー伝送効率を達成することが可能であり、かつ、送電側のコイルと受電側のコイル間の距離を比較的大きくすることが可能である。例えば、各コイルが数10cm程度のサイズを有する場合、送電側のコイルと受電側のコイル間の距離を、数10cm〜1m以上とすることができる。
【０００４】
一方、磁界共鳴方式では、送電側のコイルと受電側のコイル間の距離が最適な距離よりも近づくと、エネルギー伝送電力量が低下することが知られている（例えば、特許文献２を参照）。これは、二つのコイル間の距離に応じてその二つのコイル間の結合度が変化し、二つのコイル間の共振周波数が変化することによる。二つのコイル間の距離が適切な場合、二つのコイル間の共振周波数は一つであり、その共振周波数は、コイルのインダクタンスとコンデンサの静電容量で決定される、送電側及び受電側の共振回路の共振周波数と等しい。しかし、二つのコイル間の距離が近くなり、結合度が高くなると、その二つのコイル間の共振周波数は二つ表れる。その一つは、各共振回路自身の共振周波数よりも高い周波数となり、他の一つは、各共振回路自身の共振周波数よりも低い周波数となる。このように、結合度が高くなると、二つのコイル間の共振周波数と、各共振回路自身の共振周波数とが一致しなくなるために、その共振回路の共振周波数を持つ交流電力を送電側の共振回路に供給しても、コイル間の共振がうまく生じないため、エネルギー伝送電力量が低下する。
【０００５】
そこで、特許文献２に開示された送電装置は、磁界共鳴を生じる共振周波数において共振する受電共振コイルに対し、電源部から供給された電力を磁界エネルギーとして送電する受電共振コイルと共振点が異なる送電コイルを有する。これにより、この送電装置は、磁界共鳴を利用せずに、送電コイルと受電共振コイル間での電力の送受信を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５０１５１０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／０６４８７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁界共鳴方式では、送電側のコイルと受電側のコイル間の共振周波数を同一とすることで、エネルギー伝送電力量を向上することが図られる。しかしながら、特許文献２に開示された技術では、送電コイルの共振点と受電共振コイルの共振点とが異なっているために、エネルギー伝送電力量が低下するおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、送電側のコイルと受電側のコイル間の距離が変化しても、エネルギー伝送電力量の低下を抑制できる非接触給電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの形態として、送電装置と、送電装置から非接触で電力伝送される受信コイルを有する受電装置とを有する非接触給電装置が提供される。この非接触給電装置において、送電装置は、共振回路と電力供給回路とを有する。共振回路は、コンデンサと、コンデンサの一端と接続され、受信コイルとの間で電力伝送可能な送信コイルとを有する。また電力供給回路は、共振回路に対して調節可能な動作周波数を持つ交流電力を供給する。さらに、送電装置は、送信コイルに印加される交流電圧を検出する電圧検出回路と、その交流電圧が高くなる方向に電力供給回路から供給される交流電力の動作周波数を調節する制御回路とを有する。
【００１０】
この非接触給電装置において、送電装置の制御回路は、動作周波数を高い方及び低い方の何れか一方向に変化させた後において送信コイルに印加される交流電圧が、動作周波数を変更する前において送信コイルに印加される交流電圧よりも高くなる場合、動作周波数をその一方向にさらに変化させ、一方、動作周波数を変更した後において送信コイルに印加される交流電圧が、動作周波数を変更する前において送信コイルに印加される交流電圧よりも低くなる場合、動作周波数をその一方向とは逆方向へ変化させることが好ましい。
【００１１】
この場合において、制御回路は、共振回路の共振周波数を記憶するメモリを有することが好ましい。そして制御回路は、受電装置への非接触給電を開始する際における交流電力の動作周波数を共振回路の共振周波数とすることが好ましい。
【００１２】
また、この非接触給電装置において、送電装置の電力供給回路は、直流電源と、直流電源の正極側端子と負極側端子の間に直列に接続された二つのスイッチング素子とを有することが好ましい。この場合において、共振回路の一端は、二つのスイッチング素子間に接続され、共振回路の他端は、負極側端子と接続されることが好ましい。そして制御回路は、その二つのスイッチング素子について、電力供給回路の動作周波数で交互にオンとオフを切り替えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る非接触給電装置は、送電側のコイルと受電側のコイル間の距離が変化しても、エネルギー伝送電力量の低下を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一つの実施形態に係る非接触給電装置の概略構成図である。
【図２】非接触給電装置の等価回路図である。
【図３】図２に示した等価回路のインピーダンスの周波数特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一つの実施形態による非接触給電装置を、図を参照しつつ説明する。上記のように、送電側のコイルと受電側のコイル間の共振を利用する非接触給電では、送電側のコイル（以下、送信コイルと呼ぶ）と受電側のコイル（以下、受信コイルと呼ぶ）間の距離に応じて、共振周波数が変化する。そこでこの非接触給電装置は、給電中、送信コイルに供給する交流電力の動作周波数を変化させながら、送信コイルに印加される交流電圧の変化を計測する。そしてこの非接触給電装置は、その交流電圧の変化から、その交流電圧が高くなる方向に、送信コイルに供給する電力供給回路の動作周波数、すなわち、電力供給回路から供給される交流電力の動作周波数を変化させる。これにより、この非接触給電装置は、送信コイルと受信コイル間の距離によらずに、共振周波数に近い動作周波数を持つ交流電力を送信コイルに供給することを可能として、エネルギー伝送電力量の低下を抑制する。
【００１６】
図１は、本発明の一つの実施形態に係る非接触給電装置の概略構成図である。図１に示されるように、非接触給電装置１は、送電装置２と、送電装置２から空間を介して電力伝送される受電装置３とを有する。送電装置２は、電力供給回路１０と、コンデンサ１４及び送信コイル１５を有する共振回路１３と、電圧検出回路１６と、ゲートドライバ１７と、制御回路１８とを有する。一方、受電装置３は、受信コイル２１及びコンデンサ２２を有する共振回路２０と、整流平滑回路２３と、負荷回路２４とを有する。
【００１７】
先ず、送電装置２について説明する。
電力供給回路１０は、調節可能な動作周波数を持つ交流電力を共振回路１３へ供給する。そのために、電力供給回路１０は、直流電源１１と、二つのスイッチング素子１２−１、１２−２とを有する。
【００１８】
直流電源１１は、所定の電圧を持つ直流電力を供給する。そのために、直流電源１１は、例えば、バッテリを有していてもよい。あるいは、直流電源１１は、商用の交流電源と接続され、その交流電源から供給された交流電力を、直流電力に変換するための全波整流回路及び平滑コンデンサを有していてもよい。
【００１９】
二つのスイッチング素子１２−１、１２−２は、直流電源１１の正極側端子と負極側端子との間に直列に接続される。また本実施形態では、直流電源１１の正極側に、スイッチング素子１２−１が接続され、一方、直流電源１１の負極側に、スイッチング素子１２−１が接続される。各スイッチング素子１２−１、１２−２は、例えば、nチャネル型のMOSFETとすることができる。そしてスイッチング素子１２−１のドレイン端子は、直流電源１１の正極側端子と接続され、スイッチング素子１２−１のソース端子は、スイッチング素子１２−２のドレイン端子と接続される。また、スイッチング素子１２−２のソース端子は、直流電源１１の負極側端子と接続される。さらに、スイッチング素子１２−１のソース端子、及び、スイッチング素子１２−２のドレイン端子は、コンデンサ１４を介して送信コイル１５の一端に接続され、スイッチング素子１２−２のソース端子は、送信コイル１５の他端に直接接続される。
【００２０】
また、各スイッチング素子１２−１、１２−２のゲート端子は、ゲートドライバ１７を介して制御回路１８と接続される。さらに、各スイッチング素子１２−１、１２−２のゲート端子は、オンとなる電圧が印加されたときにそのスイッチング素子がオンとなることを保証するために、それぞれ、抵抗R1、R2を介してソース端子と接続される。そして各スイッチング素子１２−１、１２−２は、制御回路１８からの制御信号によって、交互にオン／オフが切り替えられる。これにより、直流電源１１から供給された直流電力は、コンデンサ１４による充放電を介して交流電力に変換され、コンデンサ１４及び送信コイル１５からなる共振回路１３に供給される。
【００２１】
共振回路１３は、コンデンサ１４と送信コイル１５とにより形成されるＬＣ共振回路である。
コンデンサ１４は、その一端がスイッチング素子１２−１のソース端子、及び、スイッチング素子１２−２のドレイン端子と接続され、他端が送信コイル１５の一端と接続される。
【００２２】
送信コイル１５の一端は、コンデンサ１４の他端と接続され、送信コイル１５の他端は、直流電源１１の負極側端子及びスイッチング素子１２−２のソース端子と接続される。そして送信コイル１５は、電力供給回路１０から供給された交流電力により、送信コイル１５自身を流れる電流に応じた磁場を生じさせる。そして送信コイル１５と受信コイル２１間の距離が共振可能なほど近い場合に、送信コイル１５は、受信コイル２１と共振して、空間を介して受信コイル２１へ電力を伝送する。
【００２３】
電圧検出回路１６は、送信コイル１５の両端子間に印加される交流電圧を所定の周期ごとに検出する。なお、所定の周期は、例えば、送信コイル１５に供給される交流電力の動作周波数の想定される最小値に相当する周期よりも長く、例えば、50msec〜1secに設定される。また、電圧検出回路１６は、検出する交流電圧として、例えば、その交流電圧のピーク値、あるいは、実効値を計測する。そして電圧検出回路１６は、その交流電圧を表す電圧検出信号を制御回路１８へ出力する。そのために、電圧検出回路１６は、例えば、交流電圧を検出できる公知の様々な電圧検出回路の何れかとすることができる。
【００２４】
ゲートドライバ１７は、制御回路１８から、各スイッチング素子１２−１、１２−２のオン／オフを切り替える制御信号を受信し、その制御信号に応じて、各スイッチング素子１２−１、１２−２のゲート端子に印加する電圧を変化させる。すなわち、ゲートドライバ１７は、スイッチング素子１２−１をオンにする制御信号を受け取ると、スイッチング素子１２−１のゲート端子に、スイッチング素子１２−１がオンとなり、直流電源１１からの電流がスイッチング素子１２−１を流れるようになる、相対的に高い電圧を印加する。一方、ゲートドライバ１７は、スイッチング素子１２−１をオフにする制御信号を受け取ると、スイッチング素子１２−１のゲート端子に、スイッチング素子１２−１がオフとなり、直流電源１１からの電流がスイッチング素子１２−１を流れなくなる、相対的に低い電圧を印加する。ゲートドライバ１７は、スイッチング素子１２−２についても同様に、ゲート端子に印加する電圧を制御する。
【００２５】
制御回路１８は、例えば、不揮発性のメモリ回路及び揮発性のメモリ回路と、演算回路と、他の回路と接続するためのインターフェース回路とを有し、電圧検出信号で示される送信コイル１５に印加される交流電圧に応じて、電力供給回路１０の動作周波数、すなわち、電力供給回路１０が共振回路１３に供給する交流電力の動作周波数を調節する。
【００２６】
そのために、本実施形態では、制御回路１８は、スイッチング素子１２−１とスイッチング素子１２−２とが交互にオンとなり、かつ、動作周波数に対応する１周期内でスイッチング素子１２−１がオンとなっている期間とスイッチング素子１２−２がオンとなっている期間とが等しくなるように、各スイッチング素子１２−１、１２−２を制御する。なお、制御回路１８は、スイッチング素子１２−１とスイッチング素子１２−２とが同時にオンとなり、直流電源１１が短絡されることを防止するために、スイッチング素子１２−１とスイッチング素子１２−２のオン／オフを切り替える際に、両方のスイッチング素子がオフとなるデッドタイムを設けてもよい。
【００２７】
本実施形態では、制御回路１８は、送信コイル１５に印加される交流電圧が高くなる方向に、動作周波数、すなわち、各スイッチング素子１２−１、１２−２のオン／オフの切替周期を変化させる。
なお、制御回路１８による各スイッチング素子１２−１、１２−２の制御の詳細については後述する。
【００２８】
次に、受電装置３について説明する。
共振回路２０は、受信コイル２１とコンデンサ２２とからなるＬＣ共振回路である。そして共振回路２０が有する受信コイル２１は、その一端でコンデンサ２２に接続されるとともに、他端で整流平滑回路２３に接続される。
【００２９】
受信コイル２１は、送電装置２の送信コイル１５に流れる交流電流により生じる磁場と共鳴することで、送信コイル１５と共振して、送信コイル１５から電力を受信する。そして受信コイル２１は、コンデンサ２２を介して受信した電力を整流平滑回路２３へ出力する。なお、受信コイル２１の巻き数と、送電装置２の送信コイル１５の巻き数は同一でもよく、あるいは、異なっていてもよい。また、共振回路２０の共振周波数が送電装置２の共振回路１３の共振周波数と等しくなるように、受信コイル２１のインダクタンス及びコンデンサ２２の静電容量は設定されることが好ましい。
【００３０】
コンデンサ２２は、その一端で受信コイル２１と接続され、他端で整流平滑回路２３と接続される。そしてコンデンサ２２は、受信コイル２１にて受信した電力を、整流平滑回路２３へ出力する。
【００３１】
整流平滑回路２３は、受信コイル２１及びコンデンサ２２により受信された電力を整流し、かつ、平滑化して、直流電力に変換する。そして整流平滑回路２３は、その直流電力を、負荷回路２４に出力する。そのために、整流平滑回路２３は、例えば、全波整流回路と平滑コンデンサとを有する。
【００３２】
以下、非接触給電装置１の動作の詳細について説明する。
【００３３】
図２は、非接触給電装置１の等価回路図である。ここで、L1、L3は、それぞれ、送電側、受電側の漏れインダクタンスであり、L2は、相互インダクタンスである。送信コイル１５及び受信コイル２１の自己インダクタンスをL0、送信コイル１５と受信コイル２１間の結合度をkとすると、L1=L3=(1-k)L0、L2=kL0となる。例えば、L0=30.5μH、k=0.731028とすると、L1=L3=8.205μH、L2=22.3μHとなる。結合度kは、一般に、送信コイル１５と受信コイル２１間の距離が狭いほど、大きな値となる。この場合、Fパラメータ解析により表される、伝送行列A(f)は、次式で表される。
【数１】
2017103860.tif 000003
ここで、fは、電力供給回路１０の動作周波数であり、s(f)=jω、ω=2πfである。C1、C2は、それぞれ、送電側、受電側の静電容量である。R1、R2は、送電側、受電側のインピーダンスである。そしてRacは、負荷回路のインピーダンスである。
【００３４】
図３は、図２に示した等価回路のインピーダンスの周波数特性の一例を示す図である。図３において、横軸は周波数を表し、縦軸は、インピーダンスを表す。なお、等価回路のインピーダンスは、２行２列で表される、（１）式の伝送行列A(f)における、左下の要素に対する左上の要素の比の絶対値として算出される。そしてグラフ３００は、インピーダンスの周波数特性を表す。なお、グラフ３００は、L0=30.5μH、k=0.731028とし、C1=C2=180nF、R1=R2=270mΩとして、（１）式に基づいて算出した。
【００３５】
図３に示されるように、結合度kが上記のように比較的大きな値となる場合、インピーダンスの周波数特性は、二つの極小値を持つ。すなわち、送信コイル１５と受信コイル２１とが共振する周波数が二つ存在し、各共振周波数においてインピーダンスが極小、すなわち、エネルギー伝送電力量が極大となる。したがって、送電装置２の共振回路１３に供給される交流電力の動作周波数が、何れかの共振周波数に近いほど、送電側と受電側との間のインピーダンスが低下し、送信コイル１５から受信コイル２１へ伝送されるエネルギー伝送電力量を大きくできることになる。そのため、共振回路１３に供給される交流電力の動作周波数が、何れかの共振周波数に近いほど、受電側の受信コイル２１の両端子間の交流電圧も高くなる。
【００３６】
また、受電側の交流電圧と送電側の交流電圧との関係は、以下の関係式で表される。
【数２】
2017103860.tif 000004
ここでV1は、送電側の交流電圧、すなわち、送信コイル１５に印加される交流電圧であり、V2は、受電側の交流電圧、すなわち、受信コイル２１に印加される交流電圧である。kは結合度である。そしてn1、n2は、それぞれ、送信コイル１５の巻き数及び受信コイル２１の巻き数である。（２）式に示されるように、結合度が高いほど、受電側の電圧と送電側の電圧間には強い相関関係が生じる。そのため、送信コイル１５と受信コイル２１間の距離が近く、結合度がある程度高ければ、受電側の受信コイル２１の交流電圧が高いほど、すなわち、受電側で取り出せる電力が大きくなるほど、送電側の送信コイル１５に印加される交流電圧も高くなる。
【００３７】
そこで、送電装置２の制御回路１８は、電圧検出信号で示される、送信コイル１５に印加される交流電圧が高くなる方向に、共振回路１３に供給する交流電力の動作周波数、すなわち、各スイッチング素子１２−１、１２−２のオン／オフの切替周期を一定周期ごとに変化させる。
【００３８】
例えば、制御回路１８は、ある時点での動作周波数と送信コイル１５に印加される交流電圧の値を、制御回路１８が有するメモリ回路に保存しておく。そして制御回路１８は、動作周波数を、所定量（例えば、10Hz〜100Hz）だけ高くなる方向、あるいは低くなる方向へ変化させる。そして制御回路１８は、動作周波数の変更後において電圧検出回路１６から取得した電圧検出信号で示される、最新の交流電圧の値と、記憶している直前の交流電圧の値とを比較する。最新の交流電圧の値の方が、直前の交流電圧の値よりも高い場合、制御回路１８は、動作周波数を前回の変更方向と同じ方向に所定量変化させる。例えば、前回の動作周波数変更時において動作周波数を高くしており、かつ、最新の交流電圧の値の方が、直前の交流電圧の値よりも高い場合、制御回路１８は、動作周波数をさらに所定量だけ高くする。逆に、最新の交流電圧の値の方が、直前の交流電圧の値よりも低い場合、制御回路１８は、動作周波数を前回の変更方向とは逆方向に所定量変化させる。例えば、前回の動作周波数変更時において動作周波数を高くしており、かつ、最新の交流電圧の値が、直前の交流電圧の値よりも低い場合、制御回路１８は、動作周波数を所定量だけ低くする。なお、制御回路１８は、最新の交流電圧の値と直前の交流電圧の値とが等しい場合、動作周波数を何れの方向に変化させてもよい。これにより、制御回路１８は、動作周波数を、送信コイル１５と受信コイル２１間の何れかの共振周波数に近づけることができる。
なお、制御回路１８は、最新の交流電圧の値が所定の閾値以上となった場合、動作周波数の調整を停止し、その停止以降、動作周波数を一定に保ってもよい。そして制御回路１８は、動作周波数の調整を停止した後に、最新の交流電圧の値が所定の閾値未満となった場合に、動作周波数の調整を再開してもよい。
【００３９】
また、制御回路１８は、給電を開始してから最初の動作周波数の変更の際、動作周波数を高い方へ変更させてもよく、あるいは、動作周波数を低い方へ変更させてもよい。
【００４０】
また、送信コイル１５と受信コイル２１間の距離がある程度離れている場合、送信コイル１５と受信コイル２１間の磁気共鳴による共振周波数は一つとなり、その共振周波数は、共振回路１３自身の共振周波数と等しくなる。そしてその一つの共振周波数は、送信コイル１５と受信コイル２１間の距離が近い場合に表れる二つの共振周波数の間に含まれる。そこで、制御回路１８のメモリ回路に、予め、共振回路１３自身の共振周波数を記憶しておき、制御回路１８は、給電開始時の動作周波数を、共振回路１３自身の共振周波数に設定してもよい。あるいは、制御回路１８は、前回の給電終了時における動作周波数をメモリ回路に記憶しておき、その記憶した動作周波数を、次回の給電開始時における動作周波数としてもよい。このように給電開始時の動作周波数を設定することで、制御回路１８は、動作周波数が送信コイル１５と受信コイル２１間の磁気共鳴による何れかの共振周波数に近づくまでに要する時間を短縮できる。
【００４１】
なお、動作周波数の下限値及び上限値は予め設定されていてもよい。そして制御回路１８は、その動作周波数の下限値と上限値の間で動作周波数を調節してもよい。この場合、例えば、動作周波数の下限値及び上限値は、それぞれ、送信コイル１５と受信コイル２１間の磁気共鳴による共振周波数の想定される下限値及び上限値に設定される。
【００４２】
また、制御回路１８は、電圧検出回路１６から取得した電圧検出信号で示される、最新の交流電圧の値が所定の閾値以上である場合には、動作周波数を変更しなくてもよい。さらに、制御回路１８は、最新の交流電圧の値と直前の交流電圧の値との差の絶対値が小さいほど、動作周波数の変更量も小さくしてもよい。
【００４３】
以上に説明してきたように、この非接触給電装置は、受電装置へ非接触で電力伝送する送電装置において、送信コイルに印加される交流電圧をモニタし、その交流電圧が高くなる方向に、送信コイルを含む共振回路に供給する交流電力の動作周波数を調節する。これにより、この非接触給電装置は、送信コイルと受信コイル間の距離によらずに、その二つのコイル間の共振周波数に動作周波数を近づけることができるので、エネルギー伝送電力量の低下を抑制できる。またこの非接触給電装置は、送電装置と受電装置間の距離及び互いの位置関係を調べる必要が無いので、簡単化することができ、その結果として、小型化及び製造コストを低減させることができる。
【００４４】
なお、変形例によれば、電圧検出回路１６は、コンデンサ１４の両端子間に印加される交流電圧を検出してもよい。コンデンサ１４と送信コイル１５とは、ＬＣ共振回路を形成しているので、コンデンサ１４に印加される交流電圧の位相と送信コイル１５に印加される交流電圧の位相とは互いに90°ずれており、そのため、送信コイル１５に印加される交流電圧が高いほど、コンデンサ１４に印加される交流電圧も高くなる。そして送信コイル１５に印加される交流電圧のピーク値と、コンデンサ１４に印加される交流電圧のピーク値とは等しい。したがって、電圧検出回路１６は、コンデンサ１４に印加される交流電圧を検出することで、間接的に、送信コイル１５に印加される交流電圧を検出できる。
【００４５】
なお、この場合、コンデンサ１４に印加される交流電圧の検出を容易にするために、コンデンサ１４は、送信コイル１５の一端と、スイッチング素子１２−２のソース端子及び直流電源１１の負極側端子との間に接続されてもよい。そして送信コイル１５の他端は、スイッチング素子１２−１のソース端子及びスイッチング素子１２−２のドレイン端子と直接接続されてもよい。
【００４６】
さらに、送電装置２において、共振回路１３に交流電力を供給する電力供給回路は、動作周波数を可変に調節できる回路であれば、上記の実施形態とは異なる回路構成を持っていてもよい。
【００４７】
このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００４８】
１    非接触給電装置
２    送電装置
１０    電力供給回路
１１    直流電源
１２−１、１２−２    スイッチング素子
１３    共振回路
１４    コンデンサ
１５    送信コイル
１６    電圧検出回路
１７    ゲートドライバ
１８    制御回路
３    受電装置
２０    共振回路
２１    受信コイル
２２    コンデンサ
２３    整流平滑回路
２４    負荷回路
【図１】
2017103860.tif 000005
【図２】
2017103860.tif 000006
【図３】
2017103860.tif 000007