特許 6446194 ワイヤレス受電装置、そのレシーバ回路およびワイヤレス受電装置の制御方法

(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】6446194

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】ワイヤレス受電装置、そのレシーバ回路およびワイヤレス受電装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/80 20160101AFI20181217BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20181217BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20181217BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/80

   H02J50/10

   H02J7/00 301D

   H02J7/04 A

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-147172(P2014-147172)

(22)【出願日】2014年7月17日

(65)【公開番号】特開2016-25702(P2016-25702A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2017年6月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】阿部 真一

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 竜也

【審査官】 永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０６６２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８２８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０３６５５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−１１１１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１２４７３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

７／３４−７／３６

５０／００−５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

受信アンテナと、
前記受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、
前記整流電圧を受け、蓄電素子を定電流モードおよび定電圧モードで充電する充電回路と、
ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、前記充電回路の充電電流を、第１電流量と、当該第１電流量に比例する差分電流を前記第１電流量に加算して得られる第２電流量と、で変化させることにより、前記受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、
を備え、
前記充電回路は、
前記蓄電素子に、前記第１電流量を定常的に供給する第１電流源と、
前記蓄電素子に、前記第１電流量に比例する前記差分電流を、前記データに応じてオン、オフ可能に供給する第２電流源と、
を含むことを特徴とするワイヤレス受電装置。

【請求項2】

受信アンテナと、
前記受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、
前記整流回路から負荷に流れ込む電流の経路上に設けられ、ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、前記負荷に流れ込む電流に、当該負荷に流れ込む電流に比例した差分電流を加算した状態と加算しない状態を切り替えることにより、前記受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、
を備えることを特徴とするワイヤレス受電装置。

【請求項3】

Ｑｉ規格に準拠したことを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤレス受電装置。

【請求項4】

受信アンテナとともにワイヤレス受電装置に使用されるレシーバ回路であって、
前記受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、
前記整流電圧を受け、蓄電素子を定電流モードおよび定電圧モードで充電する充電回路と、
ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、前記充電回路の充電電流を、第１電流量と、当該第１電流量に比例する差分電流を前記第１電流量に加算して得られる第２電流量と、で変化させることにより、前記受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、
を備え、
前記充電回路は、
前記蓄電素子に、前記第１電流量を定常的に供給する第１電流源と、
前記蓄電素子に、前記第１電流量に比例する差分電流を、前記データに応じてオン、オフ可能に供給する第２電流源と、
を含むことを特徴とするレシーバ回路。

【請求項5】

ひとつの半導体基板に一体集積化されることを特徴とする請求項４に記載のレシーバ回路。

【請求項6】

受信アンテナとともにワイヤレス受電装置に使用されるレシーバ回路であって、
前記受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、
前記整流回路から負荷に流れ込む電流の経路上に設けられ、ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、前記負荷に流れ込む電流に、当該負荷に流れ込む電流に比例した差分電流を加算した状態と加算しない状態を切り替えることにより、前記受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、
を備えることを特徴とするレシーバ回路。

【請求項7】

Ｑｉ規格に準拠したことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載のレシーバ回路。

【請求項8】

ワイヤレス受電装置の制御方法であって、
受信アンテナにより電力信号を受信するステップと、
前記受信アンテナに誘起される電流を整流し、整流電圧を生成するステップと、
前記整流電圧にもとづいて蓄電素子を定電流モードおよび定電圧モードで充電するステップと、
ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、前記蓄電素子への充電電流を、第１電流量と、当該第１電流量に比例する差分電流を前記第１電流量に加算して得られる第２電流量と、で変化させることにより、前記受信アンテナの電圧または電流を変調し、前記ワイヤレス送電装置に前記データを送信するステップと、
を備え、
前記データを送信するステップは、
前記蓄電素子に、前記第１電流量を定常的に供給するステップと、
前記蓄電素子に、前記第１電流量に比例する前記差分電流を、前記データに応じてオン、オフして供給するステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤレス給電技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器に電力を供給するために、無接点電力伝送（非接触給電、ワイヤレス給電ともいう）が普及し始めている。異なるメーカーの製品間の相互利用を促進するために、ＷＰＣ（Wireless Power Consortium）が組織され、ＷＰＣにより国際標準規格であるＱｉ（チー）規格が策定された。

【0003】

図１は、Ｑｉ規格に準拠したワイヤレス給電システム１００の構成を示す図である。給電システム１００は、送電装置２００（ＴＸ、Power Transmitter）と受電装置３００（ＲＸ、Power Receiver）と、を備える。受電装置３００は、携帯電話端末、スマートホン、オーディオプレイヤ、ゲーム機器、タブレット端末などの電子機器に搭載される。

【0004】

送電装置２００は、送信アンテナ２０１、ドライバ２０４、コントローラ２０６、復調器２０８を備える。送信アンテナ２０１は、送信コイル（１次コイル）２０２および共振コンデンサ２０３を含む。ドライバ２０４は、Ｈブリッジ回路（フルブリッジ回路）あるいはハーフブリッジ回路を含み、送信コイル２０２に駆動信号Ｓ１、具体的にはパルス信号を印加し、送信コイル２０２に流れる駆動電流により、送信コイル２０２に電磁界の電力信号Ｓ２を発生させる。コントローラ２０６は、送電装置２００全体を統括的に制御するものであり、具体的には、ドライバ２０４のスイッチング周波数、あるいはスイッチングのデューティ比を制御することにより、送信電力を変化させる。

【0005】

Ｑｉ規格では、送電装置２００と受電装置３００の間で通信プロトコルが定められており、受電装置３００から送電装置２００に対して、制御データＳ３を伝達可能となっている。この制御データＳ３は、後方散乱変調（Backscatter modulation）を利用して、ＡＭ（Amplitude Modulation）変調された形で、受信コイル３０２（２次コイル）から送信コイル２０２に送信される。この制御データＳ３には、たとえば、受電装置３００に対する電力供給量を指示する電力制御データ（パケットともいう）、受電装置３００の固有の情報を示すデータなどが含まれる。復調器２０８は、送信コイル２０２の電流あるいは電圧に含まれる制御データＳ３を復調する。コントローラ２０６は、復調された制御データＳ３に含まれる電力制御データにもとづいて、ドライバ２０４を制御する。

【0006】

受電装置３００は、受信コイル３０２、整流回路３０４、コンデンサ３０６、変調器３０８、２次電池３１０、コントローラ３１２、充電回路３１４を備える。受信コイル３０２は、送信コイル２０２からの電力信号Ｓ２を受信するとともに、制御データＳ３を送信コイル２０２に対して送信する。整流回路３０４およびコンデンサ３０６は、電力信号Ｓ２に応じて受信コイル３０２に誘起される電流Ｓ４を整流・平滑化し、直流電圧に変換する。

【0007】

充電回路３１４は、送電装置２００から供給された電力を利用して２次電池３１０を充電する。

【0008】

コントローラ３１２は、受電装置３００が受けている電力供給量をモニタし、それに応じて、電力供給量を指示する電力制御データ（コントロールエラー値）を生成する。変調器３０８は、電力制御データを含む制御データＳ３を変調し、受信コイル３０２のコイル電流を変調することにより、送信コイル２０２のコイル電流およびコイル電圧を変調する。

【0009】

以上が給電システム１００の構成である。

【0010】

図２（ａ）、（ｂ）は、本発明者らが検討した変調器３０８の回路図である。受信アンテナ３０１は、直列に接続された受信コイル３０２および共振用のコンデンサ３０３を含む。図２（ａ）の変調器３０８は、キャパシタＣ１、Ｃ２、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、抵抗Ｒ１を含む。スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンすると、オフ状態に比べて並列共振周波数がシフトする。これによりＡＭ通信用の変調深度が得られ、ＡＭ変調が可能となる。

【0011】

図２（ｂ）の変調器３０８は、整流回路３０４の出力と接地間に直列に接続されたスイッチＳＷ３および抵抗Ｒ２を含む。スイッチＳＷ３をオンすると、整流回路３０４の出力から接地に向かって電流が引き込まれ、これによりＡＭ通信用の変調深度が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０１３−２３００７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明者らは、図２（ａ）、（ｂ）の変調器３０８について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。

【0014】

図３は、図２（ａ）の変調器３０８の周波数特性を示す図である。ｆ１は、直列共振周波数を、ｆ２は並列共振周波数を示す。スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン、オフに応じて、並列共振周波数ｆ２がシフトする。この場合に、２つの周波数特性のクロスポイントにおいては、変調深度がゼロとなるため、データ通信の周波数がクロスポイントの近傍となると、通信が不安定となるという問題が生ずる。

【0015】

また、図２（ｂ）の変調器３０８を用いた場合、受信した電力の一部を、スイッチＳＷ３および抵抗Ｒ２を介して接地に捨てることとなるため、効率の低下、および／または発熱の要因となる。

【0016】

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、上述の課題の少なくともひとつを解決可能なワイヤレス受信装置の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明のある態様は、ワイヤレス受電装置に関する。ワイヤレス受電装置は、受信アンテナと、受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、整流電圧を受け、蓄電素子を充電する充電回路と、ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、充電回路の充電電流を変化させることにより、受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、を備える。

【0018】

この態様によると、充電電流を変化させることにより、受信アンテナに、データに応じた電流成分を誘起させることができ、これによりＡＭ変調された信号を、ワイヤレス送電装置に送信できる。これによれば、周波数に依存せずに安定した変調度を得ることができ、および／または、充電電流は電池に回収されるため、効率の低下を抑制できる。

【0019】

充電回路は、充電電流が、第１電流量と第２電流量で切りかえ可能に構成されてもよい。

【0020】

充電回路は、電池に、第１電流量を定常的に供給する第１電流源と、電池に、第１電流量と第２電流量の差分電流を、データに応じてオン、オフ可能に供給する第２電流源と、を含んでもよい。

【0021】

本発明の別の態様もまた、ワイヤレス受電装置である。このワイヤレス受電装置は、受信アンテナと、受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、整流回路から負荷に流れ込む電流の経路上に設けられ、ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、電流を変化させることにより、受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、を備える。

【0022】

この態様によれば、負荷に流れ込む電流を変化させることにより、受信アンテナに、データに応じた電流成分を誘起させることができ、これによりＡＭ変調された信号を、ワイヤレス送電装置に送信できる。これによれば、周波数に依存せずに安定した変調度を得ることができ、および／または、電流の変動成分は負荷に無駄なく供給されるため、効率の低下を抑制できる。

【0023】

ワイヤレス受電装置は、Ｑｉ規格に準拠してもよい。

【0024】

本発明のさらに別の態様は、レシーバ回路である。このレシーバ回路は、受信アンテナとともにワイヤレス受電装置に使用されるレシーバ回路であって、受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、整流電圧を受け、蓄電素子を充電する充電回路と、ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、充電回路の充電電流を変化させることにより、受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、を備える。

【0025】

充電回路は、充電電流が、第１電流量と第２電流量で切りかえ可能に構成されてもよい。

【0026】

充電回路は、電池に、第１電流量を定常的に供給する第１電流源と、電池に、第１電流量と第２電流量の差分電流を、データに応じてオン、オフ可能に供給する第２電流源と、を含んでもよい。

【0027】

本発明のさらに別の態様もまた、レシーバ回路である。このレシーバ回路は、受信アンテナとともにワイヤレス受電装置に使用されるレシーバ回路であって、受信アンテナに接続され、整流電圧を生成する整流回路と、整流回路から負荷に流れ込む電流の経路上に設けられ、ワイヤレス送電装置に送信すべきデータに応じて、電流を変化させることにより、受信アンテナの電圧または電流を変調する変調器と、を備える。

【0028】

レシーバ回路は、Ｑｉ規格に準拠してもよい。

【0029】

レシーバ回路はひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。回路を１つのＩＣとして集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。

【0030】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0031】

本発明のある態様によれば、上述の課題の少なくともひとつを解決できる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】Ｑｉ規格に準拠したワイヤレス給電システムの構成を示す図である。

【図2】図２（ａ）、（ｂ）は、本発明者らが検討した変調器の回路図である。

【図3】図２（ａ）の変調器の周波数特性を示す図である。

【図4】実施の形態に係るワイヤレス受電装置の構成を示す回路図である。

【図5】図４の受電装置の動作波形図である。

【図6】図６（ａ）〜（ｄ）は、充電回路の構成例を示す回路図である。

【図7】第１変形例に係る受電装置の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0034】

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0035】

図４は、実施の形態に係るワイヤレス受電装置（以下、単に受電装置と称する）４００の構成を示す回路図である。受電装置４００は、図１のＱｉ規格に準拠した給電システム１００に、受電装置３００に代えて使用可能である。

【0036】

本実施の形態において、受電装置４００は、図示しない送電装置２００からの電力信号Ｓ２を受け、受信した電力を利用して蓄電素子４５０を充電可能に構成される。蓄電素子４５０は、リチウムイオンやニッケル水素などの２次電池であってもよい。あるいは蓄電素子４５０はキャパシタであってもよい。

【0037】

受電装置４００は、受信アンテナ４０１およびレシーバ回路４４０を備える。受信アンテナ４０１は、直列に接続された受信コイル４０２および共振コンデンサ４０３ａと、受信コイル４０２および共振コンデンサ４０３ａにわたり並列に設けられた共振コンデンサ４０３ｂを含む。なお受信アンテナ４０１の構成は特に限定されない。

【0038】

レシーバ回路４４０は、受信アンテナ４０１および蓄電素子４５０と接続される。レシーバ回路４４０は、電力信号Ｓ２に応じて受信アンテナ４０１に誘起される電流を整流・平滑化して直流電圧Ｖ_ＲＥＣＴに変換し、直流電圧Ｖ_ＲＥＣＴを利用して蓄電素子４５０を充電可能に構成される。またレシーバ回路４４０は、受信アンテナ４０１に流れる電流を、送電装置２００に送信すべきデータに応じて変調し、後方散乱によりデータを送電装置２００に送信する機能を有する。レシーバ回路４４０は、ひとつの半導体基板に一体集積化された機能ＩＣであってもよい。

【0039】

レシーバ回路４４０は、整流回路４０４、平滑コンデンサ４０６、変調器４０８、コントローラ４１０、充電回路４１４を備える。

【0040】

整流回路４０４は、受信アンテナ４０１に接続され、整流電圧Ｖ_ＲＥＣＴを生成する。整流回路４０４は、ダイオードブリッジ回路あるいは同期整流回路であってもよい。整流回路３０４の出力には、平滑用のコンデンサ３０６が接続され、整流電圧Ｖ_ＲＥＣＴを平滑化する。

【0041】

充電回路４１４は、整流電圧Ｖ_ＲＥＣＴを受け、蓄電素子４５０を充電する。具体的には充電回路４１４は、蓄電素子４５０の電圧Ｖ_ＢＡＴの範囲に応じて、蓄電素子４５０を定電流（ＣＣ：Constant Current）モード、あるいは定電圧（ＣＶ：Constant Voltage）モードで充電可能に構成される。充電回路４１４は、蓄電素子４５０に供給する充電電流Ｉ_ＣＨＧを、充電を目的として調節された電流量を基準として、あるいはその近傍で、２値あるいは多値で切りかえ可能に構成され、あるいはある範囲を連続的に変化可能に構成されている。

【0042】

充電回路４１４は、ＣＣモードにおいては定電流源、ＣＶモードにおいては定電圧源として動作する電源４１６と、電源４１６を制御する充電コントローラ４１８を含む。充電コントローラ４１８はＣＣモードにおいては、電源４１６が生成する充電電流Ｉ_ＣＨＧのベースライン（平均レベル）を目標値に近づくようにフィードバック制御する。また充電コントローラ４１８はＣＶモードにおいては、電池電圧Ｖ_ＢＡＴが目標値に近づくように、電源４１６が生成する充電電流Ｉ_ＣＨＧのベースライン（平均レベル）を調節する。

【0043】

充電回路４１４の出力電流Ｉ_ＣＨＧは、充電コントローラ４１８により調節された電流量の近傍で変化する。

【0044】

コントローラ４１０は、レシーバ回路４４０、ひいては受電装置４００を統括的に制御する。たとえばコントローラ４１０は、送電装置２００に送信すべき制御データＳ３を適切なタイミングで生成し、変調器４０８に出力する。
制御データＳ３としては、（i）認証フェーズにおいて送電装置２００に送信されるＩＤデータ、（ii）送電装置２００の送信電力を制御するためのコントロールエラー（ＣＥ）パケット、（iii）受電装置４００が現在受信している電力ＰＲＸを示す受信電力データなどが例示される。

【0045】

ＣＥパケットは、整流電圧Ｖ_ＲＥＣＴとその目標レベルであるデザイアドポイント（ＤＰ：Desired Point）の差分から求められる。したがってコントローラ４１０は、整流電圧Ｖ_ＲＥＣＴをセンスし、ＤＰとの差分を演算する機能を有する。また、コントローラ４１０は、充電回路４１４に流れる電流Ｉ_ＯＵＴをセンスし、整流電圧Ｖ_ＲＥＣＴとの積を計算することにより、受信電力ＰＲＸを演算する機能を有する。なお、受信電力ＲＰＸの演算式はこれには限定されず、他の手法を用いてもよい。

【0046】

変調器４０８は、送電装置２００に送信すべき制御データＳ３を受け、制御データＳ３に応じて、充電回路４１４から蓄電素子４５０に供給される充電電流Ｉ_ＣＨＧを変化させる。これにより、受信アンテナ４０１の電圧または電流に、制御データＳ３に応じた変調成分が重畳され、受信アンテナ４０１から制御データＳ３に応じた信号が放射される。

【0047】

以上が受電装置４００の構成である。続いてその動作を説明する。

【0048】

図５は、図４の受電装置４００の動作波形図である。充電回路４１４は、充電コントローラ４１８により調節された充電電流Ｉ_ＣＨＧを生成する。変調器４０８は、コントローラ４１０から、送電装置２００に送信すべき制御データＳ３を受け、制御データＳ３に応じて、充電回路４１４が生成する充電電流Ｉ_ＣＨＧを振幅変調する。受信アンテナ４０１には、電力信号Ｓ２により誘起される受信電流Ｉ_ＲＸ（Ｓ４）が流れており、この受信電流Ｉ_ＲＸに、充電電流Ｉ_ＣＨＧの変動に応じた変調成分Ｓ５が重畳され、変調成分Ｓ５に応じた電磁界Ｓ６が、受信コイル４０２から放射される。これにより、電磁界Ｓ６により制御データＳ３が搬送される。

【0049】

このように、充電電流Ｉ_ＣＨＧを変化させることにより、受信アンテナ４０１に、データＳ３に応じた電流成分Ｓ５を誘起させることができ、これによりＡＭ変調された信号を、ワイヤレス送電装置に送信できる。受電装置４００によれば、周波数に依存せずに安定した変調度を得ることができる。また、充電電流Ｉ_ＣＨＧは電池４５０に回収されるため、充電電流Ｉ_ＣＨＧを変動させることによる電力損失は実質的に発生せず、受電装置４００の効率の低下を抑制できる。

【0050】

本発明は、上述の説明により把握されるあらゆる態様に及ぶものであるが、以下、充電回路４１４の構成例を説明する。

【0051】

図６（ａ）〜（ｄ）は、充電回路４１４の構成例を示す回路図である。
図６（ａ）の充電回路４１４は、充電コントローラ４１８、第１電流源４２０、第２電流源４２２、を含む。

【0052】

充電回路４１４は、第１電流量Ｉ１を供給する第１状態と、第２電流量Ｉ２を供給する第２状態と、が切り換え可能に構成される。

【0053】

第１電流源４２０は、電池４５０に充電コントローラ４１８により調節される第１電流量Ｉ１を定常的に供給する。第２電流源４２２は、変調器４０８からの変調信号に応じて、第１電流量Ｉ１と第２電流量Ｉ２の差分電流ΔＩを、変調器４０８からの変調信号（データＳ３）に応じてオン、オフ可能に供給する。第２電流源４２２のオン、オフは、たとえば電流経路上に設けたスイッチＳＷ１１により制御してもよい。これにより、充電電流Ｉ_ＣＨＧは、Ｉ１と、Ｉ２＝Ｉ１＋ΔＩの２値で切り換えられる。

【0054】

第２電流源４２２が生成する差分電流（変調電流ともいう）ΔＩは、第１電流量Ｉ１に比例して調節されてもよいし、固定電流であってもよい。

【0055】

図６（ｂ）の充電回路４１４では、変調器４０８からの変調信号（データＳ３）に応じて、充電電流Ｉ_ＣＨＧの目標電流Ｉ_ＲＥＦが変調される。充電コントローラ４１８は、充電電流Ｉ_ＣＨＧを、変調された目標電流Ｉ_ＲＥＦに近づくようにフィードバック制御する。

【0056】

図６（ｃ）、（ｄ）には、電源４１６の具体的な構成例が示される。図６（ｃ）の電源４１６はリニア電源であり、ＭＯＳＦＥＴあるいはバイポーラトランジスタを含む。充電コントローラ４１８は誤差増幅器であり、ＣＣモードでは、充電電流Ｉ_ＣＨＧの検出値が目標値に近づくように、ＣＶモードでは、電池電圧Ｖ_ＢＡＴの検出値が目標値に近づくように、トランジスタのゲート／ベース電圧を調節する。

【0057】

図６（ｄ）の電源４１６はスイッチング電源であり、スイッチング素子であるトランジスタＭ１、インダクタＬ１、整流素子Ｄ１を含む。充電コントローラ４１８は、誤差増幅器４３０、パルス変調器４３２、ドライバ４３４を含む。誤差増幅器４３０は、充電電流Ｉ_ＣＨＧの検出値と目標値の誤差を増幅し、ＣＶモードでは、電池電圧Ｖ_ＢＡＴの検出値と目標値の誤差を増幅する。パルス変調器４３２は、誤差増幅器４３０からの誤差信号を受け、誤差信号に応じたデューティ比を有するパルス信号を生成する。ドライバ４３４は、パルス変調器４３２が生成したパルス信号に応じてスイッチングトランジスタＭ１をスイッチングする。なお、ここでは蓄電素子４５０が多セルの二次電池であり、Ｖ_ＲＥＣＴ＜Ｖ_ＢＡＴである場合を想定して昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータを示すが、Ｖ_ＲＥＣＴ＞Ｖ_ＢＡＴである場合には、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータを用いればよい。

【0058】

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

【0059】

（第１変形例）
整流回路４０４と充電回路４１４の間には、整流電圧Ｖ_ＲＥＣＴを安定化し、充電回路４１４に供給するリニアレギュレータ（ＬＤＯ：Low Drop Output）が挿入されてもよい。別の観点からいえば、このリニアレギュレータは、充電回路４１４に含まれるものと解釈してもよい。具体的には、電源４１６は、リニアレギュレータと、リニアレギュレータの出力電圧を受けて動作する電流源を含んでもよい。

【0060】

（第２変形例）
実施の形態では、蓄電素子４５０を充電する充電回路４１４の電流を変調する場合を説明したが本発明はそれには限定されない。
図７は、第１変形例に係る受電装置４００の回路図である。変調器４０８は、整流回路４０４から負荷４６０に流れ込む電流Ｉ_ＯＵＴの経路上に設けられる。負荷４６０は、蓄電素子４５０の他、マイコン、プロセッサ、電源回路などが例示される。変調器４０８は、コントローラ４１０からのデータＳ３に応じて、電流Ｉ_ＯＵＴを変化させることにより、受信アンテナ４０１の電圧または電流を変調する。これによれば、図４と同様の効果を得ることができる。

【0061】

より具体的には、第１変形例のように、整流回路４０４と充電回路４１４の間に、リニアレギュレータが挿入される場合、充電回路４１４の充電電流Ｉ_ＣＨＧを変調するかわりに、リニアレギュレータの出力電流を変調してもよい。

【0062】

（第３変形例）
実施の形態では、Ｑｉ規格に準拠するワイヤレス送電装置について説明したが、本発明はそれに限定されず、Ｑｉ規格と類似するシステムに使用される受電装置４００や、将来策定されるであろう規格に準拠する受電装置４００にも適用しうる。

【0063】

実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0064】

１００…給電システム、２００，ＴＸ…送電装置、２０１…送信アンテナ、２０２…送信コイル、２０３…共振コンデンサ、２０４…ドライバ、２０６…コントローラ、２０８…復調器、４００，ＲＸ…受電装置、４０１…受信アンテナ、４０２…受信コイル、４０３…共振コンデンサ、４０４…整流回路、４０６…平滑コンデンサ、４０８…変調器、４１０…コントローラ、４１４…充電回路、４１６…電源、４１８…充電コントローラ、４２０…第１電流源、４２２…第２電流源、４３０…誤差増幅器、４３２…パルス変調器、４３４…ドライバ、４４０…レシーバ回路、４５０…蓄電素子、Ｓ１…駆動信号、Ｓ２…電力信号、Ｓ３…制御データ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】