特許 6269375 非接触給電装置および非接触給電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6269375

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】非接触給電装置および非接触給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/12 20160101AFI20180122BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/12

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-154921(P2014-154921)

(22)【出願日】2014年7月30日

(65)【公開番号】特開2016-32404(P2016-32404A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2017年7月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000201113

【氏名又は名称】船井電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】田邊 英樹

【審査官】 小池 堂夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０７４７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８７９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７２４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５５４９７４５（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

共鳴方式により非接触で受電装置に電力を給電する給電コイルと、共振コンデンサとを有する共振回路と、
所定の駆動周波数を有する駆動信号に基づいて、前記共振回路に交流電力を供給するための電源部と、
前記共振回路の前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるためのスイッチ部と、
前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相とを略一致させるように、前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替える前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部と、を備える、非接触給電装置。

【請求項2】

前記スイッチ部は、前記給電コイルの一端に接続される第１スイッチ素子と、前記給電コイルの他端に接続される第２スイッチ素子とを有し、
前記スイッチ制御部は、前記第１スイッチ素子と前記第２スイッチ素子とをスイッチングすることにより、前記共振回路の前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うように構成されている、請求項１に記載の非接触給電装置。

【請求項3】

前記スイッチ制御部は、前記駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、前記スイッチ部により前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている、請求項１または２に記載の非接触給電装置。

【請求項4】

前記駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた信号を生成する信号生成部をさらに備え、
前記スイッチ制御部は、前記信号生成部により生成された前記信号に基づいて、前記駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、前記スイッチ部により前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触給電装置。

【請求項5】

前記スイッチ制御部は、前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相との位相差に基づいて、前記スイッチ部により前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触給電装置。

【請求項6】

前記駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた信号を生成する信号生成部をさらに備え、
前記スイッチ制御部は、前記信号生成部により生成された前記信号の位相と前記共振回路の振動の位相との位相差に基づいて、前記スイッチ部により前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触給電装置。

【請求項7】

前記共振回路は、前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相との位相差が略１／４周期未満になるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の非接触給電装置。

【請求項8】

受電装置と、
共鳴方式により非接触で前記受電装置に電力を給電する給電装置と、を備え、
前記給電装置は、
給電コイルと、共振コンデンサとを有する共振回路と、
所定の駆動周波数を有する駆動信号に基づいて、前記共振回路に交流電力を供給するための電源部と、
前記共振回路の前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるためのスイッチ部と、
前記駆動信号の位相と前記共振回路の振動の位相とを略一致させるように、前記給電コイルに流れる電流の方向を切り替える前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部と、を含む、非接触給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、非接触給電装置および非接触給電システムに関し、特に、共振回路を備える非接触給電装置および非接触給電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、共振回路を備える非接触給電装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、設定対称装置（受電装置）に非接触で電力を供給する送電コイルと、送電コイルと直列に接続される３つのコンデンサとからなる共振回路を備える非接触設定装置（非接触給電装置）が開示されている。この非接触設定装置は、スイッチにより送電コイルと接続されるコンデンサの数を変更（１つ、２つまたは３つに変更）して、共振回路の共振周波数を変化させるように構成されている。これにより、この非接触設定装置では、設定対称装置との送電距離（コイル間距離）に応じて最適な送電を行うための共振周波数が選択される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１８２０１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、従来、経時変化および使用環境などに起因して非接触給電装置の共振回路の共振周波数が変化することが知られている。この場合、共振回路の共振周波数の所望の共振周波数からのずれが生じてしまう。その結果、非接触給電装置の共振回路の共振周波数が変化することに起因して、非接触給電装置から受電装置への電力の伝送効率が低下するという不都合があった。

【0006】

上記不都合を解消するために上記特許文献１に記載の非接触設定装置の手法を用いることも考えられる。すなわち、経時変化および使用環境などに起因する共振回路の共振周波数の変化に対応するように、スイッチにより送電コイルと接続されるコンデンサの数を変更して、非接触給電装置の共振回路の共振周波数を変化させることも考えられる。

【0007】

しかしながら、この場合には、経時変化および使用環境などに起因する共振回路の共振周波数の変化を調整するために３つのコンデンサを設ける必要がある分、共振回路が大型化するとともに回路構成が複雑化してしまうという問題点がある。

【0008】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、共振回路の大型化および複雑化を抑制しながら、給電装置における共振回路の共振周波数の変化に起因する受電装置への電力の伝送効率の低下を抑制することが可能な非接触給電装置および非接触給電システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明の第１の局面による非接触給電装置は、共鳴方式により非接触で受電装置に電力を給電する給電コイルと、共振コンデンサとを有する共振回路と、所定の駆動周波数を有する駆動信号に基づいて、共振回路に交流電力を供給するための電源部と、共振回路の給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるためのスイッチ部と、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように、給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるスイッチ部を制御するスイッチ制御部と、を備える。

【0010】

ここで、駆動信号の駆動周波数と共振回路の共振周波数とが異なる場合には、駆動信号の位相と共振回路に発生する振動の位相とにずれが生じ、駆動信号の駆動周波数と共振回路の共振周波数とが略一致する場合には、駆動信号の位相と共振回路に発生する振動の位相とが略一致することが知られている。そこで、この発明の第１の局面による非接触給電装置では、上記のように、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように、給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるスイッチ部を制御するスイッチ制御部を設ける。これにより、スイッチ制御部により給電コイルに流れる電流の方向を強制的に切り替えることに対応して、共振回路の振動（振動波形）を、強制的に、上昇から下降に転じる方向または下降から上昇に転じる方向に変化させることができる。その結果、経時変化および使用環境などに起因して共振回路の共振周波数が変化したとしても、疑似的に駆動信号の駆動周波数（所望の共振周波数）と共振回路の共振周波数とが略一致する状態（駆動信号の位相と共振回路に発生する振動の位相とが略一致する状態）にすることができる。したがって、経時変化および使用環境などに起因する共振回路の共振周波数の変化を調整することができるので、給電装置における共振回路の共振周波数の変化に起因する受電装置への電力の伝送効率の低下を抑制することができる。また、経時変化および使用環境などに起因する共振回路の共振周波数の変化を調整するために複数（３つ）のコンデンサを設ける必要がないので、共振回路の大型化および複雑化を抑制することができる。これらの結果、共振回路の大型化および複雑化を抑制しながら、給電装置における共振回路の共振周波数の変化に起因する受電装置への電力の伝送効率の低下を抑制することができる。

【0011】

上記第１の局面による非接触給電装置において、好ましくは、スイッチ部は、給電コイルの一端に接続される第１スイッチ素子と、給電コイルの他端に接続される第２スイッチ素子とを有し、スイッチ制御部は、第１スイッチ素子と第２スイッチ素子とをスイッチングすることにより、共振回路の給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うように構成されている。このように構成すれば、第１スイッチ素子と第２スイッチ素子との簡素な構成により、共振回路の大型化および複雑化を抑制しながら、容易に共振回路の給電コイルに流れる電流の方向を切り替えることができる。

【0012】

上記第１の局面による非接触給電装置において、好ましくは、スイッチ制御部は、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ部により給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている。ここで、駆動信号の駆動周波数と共振回路の共振周波数とが略一致する理想的な場合には、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、共振回路の振動（振動波形）が上昇から下降または下降から上昇に転じる。そこで、上記のように構成すれば、理想的な場合に共振回路の振動（振動波形）が上昇から下降または下降から上昇に転じる時点で、共振周波数が変化した場合の共振回路の振動（振動波形）を上昇から下降に転じる方向または下降から上昇に転じる方向に容易に変化させることができる。したがって、共振周波数が変化した場合の共振回路の振動（振動波形）を、理想的な場合の共振回路の振動（振動波形）になるように容易に変化させることができる。

【0013】

上記第１の局面による非接触給電装置において、好ましくは、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた信号を生成する信号生成部をさらに備え、スイッチ制御部は、信号生成部により生成された信号に基づいて、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ部により給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている。このように構成すれば、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を、信号生成部により生成された信号により容易に判断することができる。その結果、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ制御部によるスイッチ部の制御を容易に行うことができる。

【0014】

上記第１の局面による非接触給電装置において、好ましくは、スイッチ制御部は、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相との位相差に基づいて、スイッチ部により給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている。このように構成すれば、たとえば、スイッチ部の制御タイミングを直接的に知らせるための信号を生成する信号生成部がない場合にも、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相との位相差に基づいて、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を知ることができる。その結果、スイッチ制御部によるスイッチ部の制御を容易に行うことができる。

【0015】

上記第１の局面による非接触給電装置において、好ましくは、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた信号を生成する信号生成部をさらに備え、スイッチ制御部は、信号生成部により生成された信号の位相と共振回路の振動の位相との位相差に基づいて、スイッチ部により給電コイルに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように構成されている。ここで、一般的に、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相との位相差よりも、駆動信号の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた信号と共振回路の振動の位相との位相差の方が取得しやすい。したがって、上記のように構成すれば、位相差を容易に取得して、スイッチ制御部によりスイッチ部を制御することができる。

【0016】

上記第１の局面による非接触給電装置において、好ましくは、共振回路は、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相との位相差が略１／４周期未満になるように構成されている。このように構成すれば、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相との位相差が小さい分、容易に、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させることができる。

【0017】

この発明の第２の局面による非接触給電システムは、受電装置と、共鳴方式により非接触で受電装置に電力を給電する給電装置と、を備え、給電装置は、給電コイルと、共振コンデンサとを有する共振回路と、所定の駆動周波数を有する駆動信号に基づいて、共振回路に交流電力を供給するための電源部と、共振回路の給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるためのスイッチ部と、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように、給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるスイッチ部を制御するスイッチ制御部と、を含む。

【0018】

この発明の第２の局面による非接触給電システムでは、上記のように、駆動信号の位相と共振回路の振動の位相とを略一致させるように、給電コイルに流れる電流の方向を切り替えるスイッチ部を制御するスイッチ制御部を設ける。これにより、第２の局面による非接触給電システムにおいても、共振回路の大型化および複雑化を抑制しながら、給電装置における共振回路の共振周波数の変化に起因する受電装置への電力の伝送効率の低下を抑制することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、上記のように、共振回路の大型化および複雑化を抑制しながら、給電装置における共振回路の共振周波数の変化に起因する受電装置への電力の伝送効率の低下を抑制することが可能な非接触給電装置および非接触給電システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態による非接触給電システムの全体構成を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態による非接触給電装置の位相の遅れる場合におけるスイッチ制御のある場合とない場合の電圧波形を説明するための図である。

【図3】本発明の第１実施形態による非接触給電装置の位相の進む場合におけるスイッチ制御のある場合とない場合の電圧波形を説明するための図である。

【図4】本発明の第２実施形態による非接触給電システムの全体構成を示す図である。

【図5】本発明の第２実施形態による非接触給電装置の駆動信号の位相と共振回路の電圧波形の位相との位相差について説明するための図である。

【図6】本発明の第３実施形態による非接触給電システムの全体構成を示す図である。

【図7】本発明の第３実施形態による非接触給電装置の駆動信号の位相と共振回路の電圧波形の位相との位相差について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0022】

（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による非接触給電システム１００の構成について説明する。

【0023】

本発明の第１実施形態による非接触給電システム１００は、図１に示すように、給電装置１と、受電装置２とを備えている。なお、給電装置１は、本発明の「非接触給電装置」の一例である。

【0024】

非接触給電システム１００では、給電装置１と受電装置２とは、磁界共鳴方式により非接触で電力を受給（給電および受電）するように構成されている。非接触給電システム１００は、たとえば、自動車のダッシュボードや商用の飲食施設のテーブルなどに設置された給電装置１と、非接触で電力を受電可能な電子機器（たとえば、スマートフォンやデジタルカメラ）としての受電装置２とにより構成される。なお、上記した給電装置１と受電装置２との組み合わせは一例であり、非接触給電システム１００は、上記した組み合わせ以外の給電装置１と受電装置２とにより構成されてもよい。

【0025】

図１に示すように、給電装置１は、電源部１１と、共振回路１２と、信号生成部１３と、スイッチ部１４と、スイッチ制御部１５とを含んでいる。

【0026】

電源部１１は、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータとスイッチング回路とを含み、商用電源９０から供給された交流電力を、所定の駆動周波数を有する駆動信号Ｓ１（図２参照）に基づく交流電力に変換した状態で、共振回路１２に供給するように構成されている。

【0027】

共振回路１２は、給電コイル１２ａと、共振コンデンサ１２ｂとを有している。共振回路１２では、給電コイル１２ａと共振コンデンサ１２ｂとは、後述するスイッチ素子１４ｂを介して、互いに直列に接続されている。また、共振回路１２では、給電コイル１２ａは、電源部１１から駆動信号Ｓ１に基づく交流電力が供給されることにより、受電装置２に非接触で給電を行うための磁界を発生するように構成されている。これにより、給電装置１は、共振回路１２の給電コイル１２ａを介して受電装置２に非接触で電力を給電するように構成されている。

【0028】

また、共振回路１２は、所定の駆動周波数と若干ずれた（周波数が若干大きいまたは小さい）共振周波数を有している。所定の駆動周波数と若干ずれた共振周波数を共振回路１２が有する場合には、たとえば、経時変化および使用環境などに起因して共振回路１２の共振周波数が変化した場合が考えられる。この場合、共振回路１２では、図２および図３に示すように、所定の駆動周波数と略同一の周波数で、かつ、位相がずれた（位相が遅れたまたは進んだ）交流電圧が発生する。図２および図３では、共振回路１２において発生する交流電圧を、共振コンデンサ１２ｂにおいて発生する交流電圧の波形として示している。なお、位相が遅れた場合の波形が、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１（図２参照）であり、位相が進んだ場合の波形が、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ２（図３参照）である。また、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１およびＶ_ａ２の位相は、本発明の「共振回路の振動の位相」の一例である。

【0029】

また、第１実施形態では、共振回路１２は、図２および図３に示すように、駆動信号Ｓ１の位相と共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１（またはＶ_ａ２）の位相との位相差が略１／４周期（略９０度）未満になるように構成されている。詳細には、図２に示す場合には、駆動信号Ｓ１の位相に対する共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１の位相の遅れが略１／４周期未満になるように構成されており、図３に示す場合には、駆動信号Ｓ１の位相に対する共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ２の位相の進みが略１／４周期未満になるように構成されている。

【0030】

信号生成部１３は、発振器１３ａおよび１３ｂを有している。発振器１３ａは、所定の駆動周波数を有する略矩形波状の駆動信号Ｓ１を生成するとともに、生成した駆動信号Ｓ１を電源部１１に出力するように構成されている。発振器１３ｂは、略矩形波状の駆動信号Ｓ１の駆動タイミング（立ちあがりまたは立ち下がりのタイミング）に対応する位相に対して位相が略９０度ずれた参照用信号Ｓ２を生成するとともに、生成した参照用信号Ｓ２をスイッチ制御部１５に出力するように構成されている。参照用信号Ｓ２は、駆動信号Ｓ１と略同一の周波数を有する略矩形波状の信号である。

【0031】

スイッチ部１４は、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂを有している。スイッチ素子１４ａおよび１４ｂは、たとえば、半導体スイッチまたはリレースイッチにより構成される。また、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂは、共に、端子Ｂと３つの切替端子Ａ１、Ａ２およびＡ３とを有している。スイッチ素子１４ａは、端子Ｂが電源部１１に接続されており、切替端子Ａ１が給電コイル１２ａの一端に接続されている。また、スイッチ素子１４ａは、切替端子Ａ２はいずれの素子にも接続されておらず、切替端子Ａ３が給電コイル１２ａの他端に接続されている。スイッチ素子１４ｂは、端子Ｂが共振コンデンサ１２ｂの一方側の電極に接続されており、切替端子Ａ１が給電コイル１２ａの他端に接続されている。また、スイッチ素子１４ｂは、切替端子Ａ２はいずれの素子にも接続されておらず、切替端子Ａ３が給電コイル１２ａの一端に接続されている。なお、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂは、それぞれ、本発明の「第１スイッチ素子」および「第２スイッチ素子」の一例である。

【0032】

スイッチ制御部１５は、マイコンを含み、スイッチ部１４のスイッチ素子１４ａおよび１４ｂに個別にスイッチ制御信号を出力することにより、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂスイッチングして、各々の接続状態を切り替えるように構成されている。また、スイッチ制御部１５は、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂの接続状態を連動して切り替えるように構成されている。

【0033】

ここで、第１実施形態では、スイッチ制御部１５は、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂをスイッチングすることにより、共振回路１２の給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うように構成されている。具体的には、スイッチ制御部１５は、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共に端子Ｂ−切替端子Ａ１（以下、単にＢ−Ａ１と記載する）の接続状態である第１経路と、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共に端子Ｂ−切替端子Ａ３（以下、単にＢ−Ａ３と記載する）の接続状態である第２経路とをスイッチングにより切り替えることにより、共振回路１２の給電コイル１２ａに流れる電流の方向が、逆向きになるように切り替える制御を行うように構成されている。なお、端子Ｂ−切替端子Ａ２の接続状態は、Ｂ−Ａ１の接続状態とＢ−Ａ３の接続状態との切り替えの際、デッドタイム（一方がＢ−Ａ１、他方がＢ−Ａ３に接続された状態になるのを抑制する時間）を設けることにより、短絡を防止するために利用される。これにより、給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御の際の短絡による誤動作が生じるのを抑制することが可能になる。

【0034】

また、第１実施形態では、スイッチ制御部１５は、信号生成部１３の発振器１３ｂにより生成された参照用信号Ｓ２に基づいて、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点（すなわち、参照用信号Ｓ２の立ち上がりまたは立ち下がりに対応する時点）で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うように構成されている。これにより、スイッチ制御部１５は、図２および図３の共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１およびＶ_ｂ２のように、駆動信号Ｓ１の位相と共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１（またはＶ_ｂ２）の位相とを略一致させるように構成されている。このスイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御の詳細については、後述する。

【0035】

図１に示すように、受電装置２は、共振回路２１と、整流回路２２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３と、負荷２４とを含んでいる。

【0036】

共振回路２１は、受電コイル２１ａと、直列共振コンデンサ２１ｂと、並列共振コンデンサ２１ｃとを有している。直列共振コンデンサ２１ｂおよび並列共振コンデンサ２１ｃは、それぞれ、受電コイル２１ａに直列および並列に接続されている。また、共振回路２１は、給電装置１の駆動信号Ｓ１の所定の駆動周波数と略同一の共振周波数で共振するように構成されている。

【0037】

また、共振回路２１では、受電コイル２１ａは、給電装置１の共振回路１２の給電コイル１２ａで発生された磁界により非接触で電力を受電するように構成されている。この際、共振回路２１では、共振回路２１の共振周波数と略同一の周波数を有する交流電力が発生する。

【0038】

整流回路２２は、ブリッジ整流回路により構成されており、共振回路２１で発生した交流電力を直流電力に整流するように構成されている。また、整流回路２２は、整流した直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２３に供給するように構成されている。

【0039】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、整流回路２２から供給された直流電力の電圧値を所定の電圧値に昇圧または降圧して、負荷２４に電力を供給するように構成されている。

【0040】

負荷２４は、充放電可能な２次電池を含んでいる。２次電池としての負荷２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３から供給された電力により充電されるように構成されている。なお、負荷２４は、充放電可能な２次電池以外の負荷を含んでいてもよい。たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３から供給された電力により直接的に動作する回路を含んでいてもよい。

【0041】

次に、図２を参照して、給電装置１のスイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御について説明する。図２では、所定の駆動周波数よりも小さい共振周波数を共振回路１２が有している場合について説明する。

【0042】

この場合、図２に示すように、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われない場合には、共振コンデンサ１２ｂにおいて、駆動信号Ｓ１の位相と位相が位相差φ１だけ遅れた共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１の波形の交流電圧が発生する。ここで、位相差φ１は、略１／４周期（略９０度）未満である。

【0043】

また、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われない場合には、所定の駆動周波数と略同一の受電装置２の共振回路２１の共振周波数と、給電装置１の共振回路１２の共振周波数とが略一致しない。

【0044】

一方、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われる場合には、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１は、駆動信号Ｓ１の位相と位相が略一致する共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１の波形の交流電圧に調整される。以下、スイッチ制御部１５による共振回路１２に発生する交流電圧の波形の調整について詳細に説明する。

【0045】

まず、時点ｔ０において、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共にＢ−Ａ１の接続状態である第１経路により給電コイル１２ａに電流が流れる状態であるとする。図２の給電コイル電流Ｉ_ｂ１の波形に示すように、時点ｔ０から共振コンデンサ１２ｂに給電（充電）するための電流が第１経路により給電コイル１２ａに流れる。これにより、図２の共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１の波形に示すように、共振コンデンサ１２ｂに給電（充電）が行われて、徐々に共振コンデンサ１２ｂの電圧値が大きくなる。

【0046】

そして、駆動信号Ｓ１の立ち上がりの駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点ｔ１において、スイッチ制御部１５により、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共にＢ−Ａ１の接続状態からＢ−Ａ３の接続状態に切り替えられる。これにより、給電コイル１２ａに流れる電流の経路が第１経路から第２経路に切り替わり、給電コイル１２ａに流れる電流の方向が強制的に逆向きになる。その結果、共振コンデンサ１２ｂでは放電が開始されるため、図２の共振コンデンサＶ_ｂ１の波形に示すように、時点ｔ１において強制的に上昇から下降に転じる方向に波形が変化される。なお、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われない場合には、図２の共振コンデンサＶ_ａ１の波形に示すように、時点ｔ１よりも若干後の時点において、上昇から下降に転じる。すなわち、この上昇から下降に転じる時点を位相が進む方向に変化させた分、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１の位相が調整される。

【0047】

そして、駆動信号Ｓ１の立ち下がりの駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点ｔ２において、スイッチ制御部１５により、今度は、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共にＢ−Ａ３の接続状態からＢ−Ａ１の接続状態に切り替えられる。これにより、今度は、給電コイル１２ａに流れる電流の経路が第２経路から第１経路に切り替わり、再び、給電コイル１２ａに流れる電流の方向が強制的に逆向きになる。その結果、共振コンデンサ１２ｂでは放電が開始されるため、図２の共振コンデンサＶ_ｂ１の波形に示すように、時点ｔ２において強制的に下降から上昇に転じる方向に波形が変化される。なお、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われない場合には、図２の共振コンデンサＶ_ａ１の波形に示すように、時点ｔ２よりも若干後の時点において、下降から上昇に転じる。すなわち、この下降から上昇に転じる時点を位相が進む方向に変化させた分、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１の位相が調整される。

【0048】

以降は、駆動信号Ｓ１の駆動タイミング（立ち上がりまたは立ち下がり）に対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点において、周期的に、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われる。なお、この波形の調整の結果、図２に示すように、調整後の共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１の波形の振幅Ｃ２は、調整前の共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１の波形の振幅Ｃ１よりも大きくなる。

【0049】

これらの結果、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われない場合には、駆動信号Ｓ１の位相と位相が位相差φ１だけ遅れた共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１の波形を、駆動信号Ｓ１の位相と位相が略一致する共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１の波形になるように調整することが可能になる。

【0050】

ここで、駆動信号Ｓ１の駆動周波数と共振回路１２の共振周波数とが異なる場合には、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２に発生する交流電圧の位相とにずれが生じ、駆動信号Ｓ１の駆動周波数と共振回路１２の共振周波数とが略一致する場合には、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２に発生する交流電圧の位相とが略一致することが知られている。

【0051】

したがって、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われた場合には、所定の駆動周波数と略同一の受電装置２の共振回路２１の共振周波数と、給電装置１の共振回路１２の共振周波数とが略一致する状態とみなすことができる。

【0052】

次に、図３を参照して、給電装置１のスイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御について説明する。図３では、所定の駆動周波数よりも大きい共振周波数を共振回路１２が有している場合について説明する。

【0053】

この場合、図３に示すように、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われない場合には、共振コンデンサ１２ｂにおいて、駆動信号Ｓ１の位相と位相が位相差φ２だけ進んだ共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ２の波形の交流電圧が発生する。ここで、位相差φ２は、略１／４周期（略９０度）未満である。

【0054】

まず、時点ｔ３において、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共にＢ−Ａ１の接続状態である第１経路により給電コイル１２ａに電流が流れる状態であるとする。図３の給電コイル電流Ｉ_ｂ２の波形に示すように、時点ｔ３から共振コンデンサ１２ｂに給電（充電）するための電流が給電コイル１２ａに流れる。これにより、図２の共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１の波形に示すように、共振コンデンサ１２ｂに給電（充電）が行われて、徐々に共振コンデンサ１２ｂの電圧値が大きくなるとともに、時点ｔ４よりも前の時点で、共振コンデンサ１２ｂの電圧値が上昇から下降に転じる。

【0055】

そして、駆動信号Ｓ１の立ち上がりの駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点ｔ４において、スイッチ制御部１５により、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共にＢ−Ａ１の接続状態からＢ−Ａ３の接続状態に切り替えられる。これにより、給電コイル１２ａに流れる電流の経路が第１経路から第２経路に切り替わり、給電コイル１２ａに流れる電流の方向が強制的に逆向きになる。その結果、放電が行われていた共振コンデンサ１２ｂに給電（充電）が開始されるため、図２の共振コンデンサＶ_ｂ２の波形に示すように、時点ｔ４において強制的に下降から上昇に転じる方向に波形が変化される。そして、時点ｔ４から共振コンデンサ１２ｂの電圧値が徐々に大きくなるとともに、共振コンデンサ１２ｂの電圧値が再び上昇から下降に転じ、その後徐々に共振コンデンサ１２ｂの電圧値が小さくなる。そして、時点ｔ５よりも前の時点で、共振コンデンサ１２ｂの電圧値が下降から上昇に転じる。

【0056】

そして、駆動信号Ｓ１の立ち下がりの駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点ｔ５において、スイッチ制御部１５により、今度は、スイッチ素子１４ａおよび１４ｂが共にＢ−Ａ３の接続状態からＢ−Ａ１の接続状態に切り替えられる。これにより、今度は、給電コイル１２ａに流れる電流の経路が第２経路から第１経路に切り替わり、再び、給電コイル１２ａに流れる電流の方向が強制的に逆向きになる。その結果、放電が行われていた共振コンデンサ１２ｂでは給電が開始されるため、図２の共振コンデンサＶ_ｂ２の波形に示すように、時点ｔ５において強制的に上昇から下降に転じる方向に波形が変化される。そして、時点ｔ５から共振コンデンサ１２ｂの電圧値が徐々に大きくなるとともに、共振コンデンサ１２ｂの電圧値が再び下降から上昇に転じ、その後徐々に共振コンデンサ１２ｂの電圧値が大きくなる。以降は、駆動信号Ｓ１の駆動タイミング（立ち上がりまたは立ち下がり）に対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点において、周期的に、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われる。

【0057】

これらの結果、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御が行われない場合には、駆動信号Ｓ１の位相と位相が位相差φ２だけ進んだ共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ２の波形を、駆動信号Ｓ１の位相と位相が略一致する共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ２の波形に調整することが可能になる。なお、調整後の共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ２の波形では、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、凹部が生じる。この波形の場合にも、所定の駆動周波数と略同一の受電装置２の共振回路２１の共振周波数と、給電装置１の共振回路１２の共振周波数とが略一致した状態とみなすことができる。

【0058】

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0059】

第１実施形態では、上記のように、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動（共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１およびＶ_ａ２）の位相とを略一致させるように、給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替えるスイッチ部１４を制御するスイッチ制御部１５を設ける。これにより、スイッチ制御部１５により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を強制的に切り替えることに対応して、共振回路１２の振動（振動波形）を、強制的に、上昇から下降に転じる方向または下降から上昇に転じる方向に変化させることができる。その結果、経時変化および使用環境などに起因して共振回路１２の共振周波数が変化したとしても、疑似的に駆動信号Ｓ１の駆動周波数（受電装置２の共振回路２１の共振周波数）と共振回路１２の共振周波数とが略一致する状態（駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２に発生する振動の位相とが略一致する状態）にすることができる。したがって、経時変化および使用環境などに起因する共振回路１２の共振周波数の変化を調整することができるので、給電装置１における共振回路１２の共振周波数の変化に起因する受電装置２への電力の伝送効率の低下を抑制することができる。また、経時変化および使用環境などに起因する共振回路１２の共振周波数の変化を調整するために複数のコンデンサを設ける必要がないので、共振回路１２の大型化および複雑化を抑制することができる。これらの結果、共振回路１２の大型化および複雑化を抑制しながら、給電装置１における共振回路１２の共振周波数の変化に起因する受電装置２への電力の伝送効率の低下を抑制することができる。

【0060】

ところで、非接触給電システム１００の給電装置１では、一般的に、製造時（出荷前）に共振回路１２の共振周波数の調整が行われる。具体的には、共振回路１２の給電コイル１２ａおよび共振コンデンサ１２ｂのパラメータを調整することにより、駆動信号Ｓ１の駆動周波数と共振回路１２の共振周波数とを略一致させるように共振回路１２の共振周波数の調整が行われる。そして、この製造時における共振回路１２の共振周波数の調整は、大変手間がかかるため、給電装置１の生産性の低下を招くという不都合があった。この第１実施形態では、上記のように給電装置１を構成することによって、この不都合を解消することもできる。すなわち、製造時において駆動信号Ｓ１の駆動周波数と共振回路１２の共振周波数とを略一致させるように共振回路１２の共振周波数の調整が行われなくとも、使用時において疑似的に駆動信号Ｓ１の駆動周波数と共振回路１２の共振周波数とが略一致する状態にすることができるので、共振回路１２の共振周波数の調整の手間を省略して、給電装置１の生産性の低下を抑制することもできる。

【0061】

また、第１実施形態では、上記のように、スイッチ素子１４ａとスイッチ素子１４ｂとをスイッチングすることにより、共振回路１２の給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うようにスイッチ制御部１５を構成する。これにより、スイッチ素子１４ａとスイッチ素子１４ｂとの簡素な構成により、共振回路１２の大型化および複雑化を抑制しながら、容易に共振回路１２の給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替えることができる。

【0062】

また、第１実施形態では、上記のように、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相とを略一致させるようにスイッチ制御部１５を構成する。ここで、駆動信号Ｓ１の駆動周波数と共振回路１２の共振周波数とが略一致する理想的な場合には、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、共振回路１２の振動（振動波形）が上昇から下降または下降から上昇に転じる。そこで、上記のように構成することにより、理想的な場合に共振回路１２の振動（振動波形）が上昇から下降または下降から上昇に転じる時点で、共振周波数が変化した場合の共振回路１２の振動（振動波形）を上昇から下降に転じる方向または下降から上昇に転じる方向に容易に変化させることができる。したがって、共振周波数が変化した場合の共振回路１２の振動（すなわち、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１またはＶ_ａ２）を、理想的な場合の共振回路１２の振動（すなわち、共振コンデンサ電圧Ｖ_ｂ１またはＶ_ｂ２）になるように容易に変化させることができる。

【0063】

また、第１実施形態では、上記のように、信号生成部１３により生成された参照用信号Ｓ２に基づいて、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相とを略一致させるようにスイッチ制御部１５を構成する。これにより、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を、信号生成部１３により生成された参照用信号Ｓ２により容易に判断することができる。その結果、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ制御部１５によるスイッチ部１４の制御を容易に行うことができる。

【0064】

また、第１実施形態では、上記のように、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相との位相差が略１／４周期未満になるように共振回路１２を構成する。これにより、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相との位相差が小さい分、容易に、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相とを略一致させることができる。

【0065】

（第２実施形態）
次に、図４および図５を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、信号生成部１３により生成された参照用信号Ｓ２に基づく時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替えた上記第１実施形態の構成とは異なり、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２に発生する交流電圧の位相との位相差φ３に基づく時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

【0066】

本発明の第２実施形態による非接触給電システム２００は、図４に示すように、給電装置１０１を備えている。給電装置１０１は、信号生成部１１３と、スイッチ制御部１１５と、電圧検出部１１６と、位相差検出部１１７とを含んでいる。なお、給電装置１０１は、本発明の「非接触給電装置」の一例である。

【0067】

第２実施形態では、信号生成部１１３は、駆動信号Ｓ１を生成する発振器１１３ａを有し、参照用信号Ｓ２を生成する発振器１３ｂを有していない。発振器１１３ａは、生成した駆動信号Ｓ１を、電源部１１および位相差検出部１１７に出力するように構成されている。

【0068】

電圧検出部１１６は、共振コンデンサ１２ｂにおいて発生する交流電圧を、図５に示す共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の波形として検出するように構成されている。また、電圧検出部１１６は、検出された波形をスイッチ制御部１１５および位相差検出部１１７に出力するように構成されている。なお、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の位相は、本発明の「共振回路の振動の位相」の一例である。

【0069】

位相差検出部１１７は、駆動信号Ｓ１と電圧検出部１１６により検出された波形とに基づいて、駆動信号Ｓ１の位相と共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の位相との位相差φ３を検出するように構成されている。また、位相差検出部１１７は、検出された位相差φ３を、スイッチ制御部１１５に出力するように構成されている。

【0070】

また、第２実施形態では、スイッチ制御部１１５は、位相差検出部１１７により検出された位相差φ３に基づいて、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を取得するように構成されている。具体的には、スイッチ制御部１１５は、電圧検出部１１６により検出された共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の波形のピーク時点（上昇から下降または下降から上昇に転じる時点）から位相差φ３だけ進んだ複数の時点ｔ６、ｔ７、ｔ８、ｔ９・・・を取得することにより、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を取得するように構成されている。

【0071】

そして、スイッチ制御部１１５は、取得された駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うように構成されている。これにより、スイッチ制御部１１５は、図５の共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１２のように、駆動信号Ｓ１の位相と共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の位相とを略一致させるように構成されている。なお、第２実施形態では、駆動信号Ｓ１に対して位相が遅れた波形（共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１）のみを示したが、位相が進んだ波形の場合にも、上記第１実施形態と同様に駆動信号Ｓ１の位相と略一致させることも可能である。

【0072】

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0073】

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0074】

第２実施形態では、上記のように、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動（共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１）の位相とを略一致させるように、給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替えるスイッチ部１４を制御するスイッチ制御部１１５を設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、共振回路１２の大型化および複雑化を抑制しながら、給電装置１０１における共振回路１２の共振周波数の変化に起因する受電装置２への電力の伝送効率の低下を抑制することができる。

【0075】

また、第２実施形態では、上記のように、スイッチ制御部１１５は、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相との位相差φ３に基づいて、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相とを略一致させるように構成されている。これにより、上記第１実施形態のように、スイッチ部１４の制御タイミングを直接的に知らせるための信号を生成する信号生成部１３の発振器１３ｂがない場合にも、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相との位相差φ３に基づいて、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を知ることができる。その結果、スイッチ制御部１１５によるスイッチ部１４の制御を容易に行うことができる。

【0076】

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0077】

（第３実施形態）
次に、図６および図７を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２に発生する交流電圧の位相との位相差φ３に基づく時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替えた第２実施形態とは異なり、参照用信号Ｓ２２と共振回路１２に発生する交流電圧の位相との位相差φ４に基づく時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える例について説明する。なお、上記第１および第２実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

【0078】

本発明の第３実施形態による非接触給電システム３００は、図６に示すように、給電装置２０１を備えている。給電装置２０１は、信号生成部２１３と、スイッチ制御部２１５と、位相差検出部２１７とを含んでいる。なお、給電装置２０１は、本発明の「非接触給電装置」の一例である。

【0079】

第３実施形態では、信号生成部２１３は、発振器２１３ａおよび２１３ｂを有している。発振器２１３ａは、駆動信号Ｓ１を生成するとともに、生成した駆動信号Ｓ１を電源部１１に出力するように構成されている。発振器２１３ｂは、駆動信号Ｓ１の駆動タイミング（立ちあがりまたは立ち下がりのタイミング）に対応する位相に対して位相が略９０度ずれた参照用信号Ｓ２２を生成するとともに、生成した参照用信号Ｓ２２を位相差検出部２１７に出力するように構成されている。

【0080】

位相差検出部２１７は、参照用信号Ｓ２２と電圧検出部１１６により検出された波形（すなわち、共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１）とに基づいて、参照用信号Ｓ２２の位相と共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の位相との位相差φ４を検出するように構成されている。また、位相差検出部２１７は、検出された位相差φ４を、スイッチ制御部２１５に出力するように構成されている。

【0081】

また、第３実施形態では、スイッチ制御部２１５は、位相差検出部２１７により検出された位相差φ４に基づいて、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を取得するように構成されている。具体的には、スイッチ制御部２１５は、電圧検出部１１６により検出された共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の波形のピーク時点（上昇から下降または下降から上昇に転じる時点）から位相差φ４だけ進んだ複数の時点ｔ１０、ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３・・・を取得することにより、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点を取得するように構成されている。

【0082】

そして、スイッチ制御部２１５は、取得された駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた時点で、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うように構成されている。これにより、スイッチ制御部２１５は、図７の共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１２のように、駆動信号Ｓ１の位相と共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１の位相とを略一致させるように構成されている。なお、第３実施形態においても、駆動信号Ｓ１に対して位相が遅れた波形（共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１）のみを示したが、位相が進んだ波形の場合にも、上記第１実施形態と同様に駆動信号Ｓ１の位相と略一致させることが可能である。

【0083】

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0084】

第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0085】

第３実施形態では、上記のように、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動（共振コンデンサ電圧Ｖ_ａ１１）の位相とを略一致させるように、給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替えるスイッチ部１４を制御するスイッチ制御部２１５を設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、共振回路１２の大型化および複雑化を抑制しながら、給電装置２０１における共振回路１２の共振周波数の変化に起因する受電装置２への電力の伝送効率の低下を抑制することができる。

【0086】

また、第３実施形態では、上記のように、信号生成部２１３により生成された信号の位相と共振回路１２の振動の位相との位相差φ４に基づいて、スイッチ部１４により給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替える制御を行うことにより、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相とを略一致させるようにスイッチ制御部２１５を構成する。ここで、一般的に、駆動信号Ｓ１の位相と共振回路１２の振動の位相との位相差よりも、駆動信号Ｓ１の駆動タイミングに対応する位相に対して位相が略９０度ずれた信号と共振回路１２の振動の位相との位相差φ４の方が取得しやすい。したがって、上記のように構成することにより、位相差φ４を容易に取得して、スイッチ制御部２１５によりスイッチ部１４を制御することができる。

【0087】

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0088】

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0089】

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、磁界共鳴方式により非接触で電力を受給するように非接触給電システム１００（２００、３００）の非接触給電装置１（１０１、２０１）に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、磁界共鳴方式以外の共鳴方式により非接触で電力を受給する非接触給電システムの非接触給電装置に適用してもよい。たとえば、電界共鳴方式の非接触給電装置に適用してもよい。

【0090】

また、上記第１〜第３実施形態では、２つのスイッチ素子１４ａおよび１４ｂにより給電コイル１２ａに流れる電流の方向を切り替えた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３つ以上のスイッチ素子を用いて給電コイルに流れる電流の方向を切り替えてもよい。

【0091】

また、上記第１〜第３実施形態では、共振回路１２の振動の位相を、共振コンデンサ１２ｂに発生する交流電圧（Ｖ_ａ１、Ｖ_ａ２およびＶ_ａ１１）の位相とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、共振回路の振動の位相を、給電コイルに発生する交流電圧の位相としてもよい。

【符号の説明】

【0092】

１、１０１、２０１ 給電装置（非接触給電装置）
２ 受電装置
１１ 電源部
１２ 共振回路
１２ａ 給電コイル
１２ｂ 共振コンデンサ
１３、１１３、２１３ 信号生成部
１４ スイッチ部
１４ａ スイッチ素子（第１スイッチ素子）
１４ｂ スイッチ素子（第２スイッチ素子）
１５、１１５、２１５ スイッチ制御部
１００、２００、３００ 非接触給電システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】