特許 6676478 ワイヤレス給電システム

(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】6676478

(24)【登録日】2020年3月16日

(45)【発行日】2020年4月8日

(54)【発明の名称】ワイヤレス給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/40 20160101AFI20200330BHJP

   H02J 50/50 20160101ALI20200330BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20200330BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20200330BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/40

   H02J50/50

   H02J50/12

   H02J50/80

【請求項の数】2

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-116654(P2016-116654)

(22)【出願日】2016年6月10日

(65)【公開番号】特開2017-221090(P2017-221090A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2019年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】302045705

【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】松田 宏

(72)【発明者】

【氏名】太田 尚久

【審査官】 赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１１６４４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／００１９５９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一の送電コイルと、
前記送電コイルと時分割で磁界共鳴することで電力を受電する複数の受電コイルと、
前記送電コイルにおける出力信号の発振周波数がそれぞれ異なる複数の発振回路と、
前記複数の発振回路からの出力信号を時分割で前記送電コイルに出力することで前記送電コイルを異なる周波数で時分割で励磁する調整部と、
前記送電コイルから磁界共鳴により送電された前記電力を前記受電コイルに中継する中継装置と、
を備え、
前記送電コイルは、前記複数の受電コイルに対してそれぞれ異なる周波数で磁界共鳴し、
前記中継装置は、
共振コイルと、
前記共振コイルに直列接続可能に設けられ、静電容量が互いに異なる複数の共振コンデンサと、
前記送電コイルに直列接続される前記共振コンデンサを、前記出力信号が時分割で出力されるタイミングで切り替える切替部と、
を備えるワイヤレス給電システム。

【請求項2】

一の送電コイルと、
前記送電コイルと時分割で磁界共鳴することで電力を受電する複数の受電コイルと、
前記送電コイルにおける出力信号の発振周波数がそれぞれ異なる複数の発振回路と、
前記複数の発振回路からの出力信号を時分割で前記送電コイルに出力することで前記送電コイルを異なる周波数で時分割で励磁する調整部と、
前記送電コイルから磁界共鳴により送電された前記電力を前記受電コイルに中継する中継装置と、
を備え、
前記送電コイルは、前記複数の受電コイルに対してそれぞれ異なる周波数で磁界共鳴し、
前記中継装置は、
インダクタンスが異なる複数の共振コイルと、
前記複数の共振コイルのそれぞれに直列接続可能に設けられた共振コンデンサと、
前記共振コンデンサに直列接続される前記共振コイルを、前記出力信号が時分割で出力されるタイミングで切り替える切替部と、
を備えるワイヤレス給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤレス給電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、送電装置から受電装置へワイヤレスで電力を伝送するワイヤレス電力給電システムが普及し始めている。
例えば、特許文献１には、受電コイルに接続された調光ガラスを備えた複数の引き戸（受電装置）と、送電コイルを備えた建具（送電装置）とを備えるワイヤレス給電システムが提案されている。このワイヤレス給電システムは、１つの送電コイルから複数の受電コイルに磁界共鳴方式で電力を給電することで、各引き戸の調光ガラスに電力を供給するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２０４５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載のワイヤレス給電システムでは、１つの送電コイルから複数の受電コイルに磁界共鳴方式で電力をワイヤレスで給電すると、各受電コイルが相互に干渉し合うため、送電コイルから各受電コイルへの給電が不安定になり、給電効率が低下する場合がある。なお、このような問題は調光ガラスを備えた複数の引き戸に限られた問題ではなく、当然ながら１つの送電コイルから複数の受電コイルに対して給電する場合に共通する問題である。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、１つの送電コイルから複数の受電コイルに対して給電する場合に、各受電コイルが相互に干渉することなく、送電コイルから各受電コイルに給電することができるワイヤレス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】

【0006】

本発明の一態様は、一の送電コイルと、前記送電コイルと時分割で磁界共鳴することで電力を受電する複数の受電コイルと、前記送電コイルにおける出力信号の発振周波数がそれぞれ異なる複数の発振回路と、前記複数の発振回路からの出力信号を時分割で前記送電コイルに出力することで前記送電コイルを異なる周波数で時分割で励磁する調整部と、前記送電コイルから磁界共鳴により送電された前記電力を前記受電コイルに中継する中継装置と、を備え、前記送電コイルは、前記複数の受電コイルに対してそれぞれ異なる周波数で磁界共鳴し、前記中継装置は、共振コイルと、前記共振コイルに直列接続可能に設けられ、静電容量が互いに異なる複数の共振コンデンサと、前記送電コイルに直列接続される前記共振コンデンサを、前記出力信号が時分割で出力されるタイミングで切り替える切替部と、を備えるワイヤレス給電システムである。

【0012】

また、本発明の一態様は、上述のワイヤレス給電システムであって、一の送電コイルと、前記送電コイルと時分割で磁界共鳴することで電力を受電する複数の受電コイルと、前記送電コイルにおける出力信号の発振周波数がそれぞれ異なる複数の発振回路と、前記複数の発振回路からの出力信号を時分割で前記送電コイルに出力することで前記送電コイルを異なる周波数で時分割で励磁する調整部と、前記送電コイルから磁界共鳴により送電された前記電力を前記受電コイルに中継する中継装置と、を備え、前記送電コイルは、前記複数の受電コイルに対してそれぞれ異なる周波数で磁界共鳴し、前記中継装置は、インダクタンスが異なる複数の共振コイルと、前記複数の共振コイルのそれぞれに直列接続可能に設けられた共振コンデンサと、前記共振コンデンサに直列接続される前記共振コイルを、前記出力信号が時分割で出力されるタイミングで切り替える切替部と、を備える。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように、本発明によれば、１つの送電コイルから複数の受電コイルに対して給電する場合に、各受電コイルが相互に干渉することなく、送電コイルから各受電コイルに給電することができるワイヤレス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】

【0014】

【図1】第１の施形態におけるワイヤレス給電システム１の概略構成の一例を示す図である。

【図2】第１の実施形態における制御装置３２の構成概略の一例を示す図である。

【図3】第１の実施形態におけるワイヤレス給電システム１の動作を示すシーケンス図である。

【図4】第１の実施形態における受電装置２の変形例の給電方法を示す図である。

【図5】第１の実施形態における受電装置２の変形例を示す図である。

【図6】第２の実施形態におけるワイヤレス給電システム１Ａの概略構成の一例を示す図である。

【図7】第２の実施形態における制御装置３２Ａの構成概略の一例を示す図である。

【図8】第２の実施形態におけるワイヤレス給電システム１Ａの動作を示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。

【0016】

実施形態におけるワイヤレス給電システムは、一の送電コイルと、複数の受電コイルと、を備える。そして、ワイヤレス給電システムは、送電コイルと複数の受電コイルとは、それぞれ時分割で磁界共鳴することで、複数の受電コイルのそれぞれに電力が給電される。例えば、ワイヤレス給電システムは、システムキッチン等の什器に適用される。
以下に、実施形態におけるワイヤレス給電システムが、システムキッチンの引出しに適用される例について説明するが、これに限定されない。

【0017】

以下、実施形態のワイヤレス給電システムを、図面を用いて説明する。

【0018】

（第１の実施形態）
図１は、第１の施形態におけるワイヤレス給電システム１の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、例えば、ワイヤレス給電システム１は、引出し１０、引出し１１を備えたシステムキッチンに適用される。例えば、ワイヤレス給電システム１は、引出し１０，１１に設けられた表示装置や点灯装置等の負荷に、ワイヤレスで給電する。

【0019】

図１に示すように、ワイヤレス給電システム１は、複数の受電装置２（受電装置２−１，２−２）及び送電装置３を備える。
受電装置２は、送電装置３と磁界共鳴することで、送電装置３からワイヤレスで電力が給電される。なお、本実施形態では、受電装置２が一の受電コイルを備える場合について説明する。

【0020】

受電装置２−１は、引出し１１に設けられている。受電装置２−１は、受電コイル２１−１を備える。また、受電装置２−２は、引出し１１の上部にある引出し１２に設けられている。受電装置２−２は、受電コイル２１−２を備える。なお、本実施形態では、受電装置２が２つの場合について説明するが、これに限定されない。例えば、受電装置２は、２つ以上であってもよい。

【0021】

受電コイル２１−１は、インダクタンスＬ_１と、浮遊容量としての静電容量Ｃ_１とから形成される共振回路３５を持つ。なお、容量Ｃ_１は浮遊容量に限らず、物理的なコンデンサが接続されてもよい。したがって、受電コイル２１−１は、インダクタンスＬ_１と静電容量Ｃ_１とにより定まる共振周波数ｆ_１を持つ。共振周波数ｆ_１は、受電コイル２１−１の固有の値である。

【0022】

受電コイル２１−２は、インダクタンスＬ_２と、浮遊容量としての静電容量Ｃ_２とから形成される共振回路３６を持つ。なお、静電容量Ｃ_２は浮遊容量に限らず、物理的なコンデンサが接続されてもよい。したがって、受電コイル２１−２は、インダクタンスＬ_２と静電容量Ｃ_２とにより定まる共振周波数ｆ_２を持つ。共振周波数ｆ_２は、受電コイル２１−２の固有の値である。そして、共振周波数ｆ_２は、共振周波数ｆ_１と異なる。

【0023】

送電装置３は、一つの送電コイル３０及び制御装置３２を備える。
送電コイル３０は、インダクタンスＬ_３と、浮遊容量としての容量Ｃ_３とから形成される。なお、容量Ｃ_３は浮遊容量に限らず、物理的なコンデンサが接続されてもよい。

【0024】

送電コイル３０と受電コイル２１−１，２１−２とは、それぞれ時分割で磁界共鳴することで、受電コイル２１−１，２１−２のそれぞれに電力が給電される。
例えば、送電コイル３０は、引出し１１の下部に設けられている。送電コイル３０は、制御装置３２から出力される出力信号に基づいて、受電コイル２１−１，２１−２に対してそれぞれ異なる周波数で磁界共鳴する。

【0025】

図２は、第１の実施形態における制御装置３２の構成概略の一例を示す図である。
図２に示すように、制御装置３２は、電源供給部３２１、複数の発振回路３２２（第１発振回路３２２−１、第２発振回路３２２−２）及び調整部３２４を備える。

【0026】

電源供給部３２１は、第１発振回路３２２−１及び第２発振回路３２２−２に電源を供給する。例えば、電源供給部３２１は、蓄電池でもよいし、商用電源でもよい。

【0027】

複数の発振回路３２２は、互いに出力する出力信号の発振周波数がそれぞれ異なる。本実施形態では、制御装置３２が２つの発振回路３２２（第１発振回路３２２−１、第２発振回路３２２−２）を備える場合について説明するが、これに限定されない。すなわち、制御装置３２は、受電コイル２１と同一の数の発振回路３２２があればよい。

【0028】

第１発振回路３２２−１は、第１の発振周波数で発振させた第１の出力信号を調整部３２４に出力する。この第１の発振周波数は、受電コイル２１−１が共鳴する周波数に対応する。第２発振回路３２２−２は、第２の発振周波数で発振させた第２の出力信号を調整部３２４に出力する。この第２の発振周波数は、受電コイル２１−２が共鳴する周波数に対応する。第１の発振周波数と第２の発振周波数とは異なる周波数である。なお、第１の発振周波数と第２の発振周波数とは特に限定はなく、磁界共鳴方式により電力が伝送できる発振周波数であればよい。

【0029】

調整部３２４は、発振回路３２２から出力された出力信号の信号パワーを調整する。そして、調整部３２４は、信号パワーを調整した出力信号を、時分割で送電コイル３０に出力することで送電コイル３０を異なる周波数において時分割で励磁する。なお、発振回路３２２から出力された出力信号の信号パワーが十分大きければ、信号パワーを調整しなくてもよい。なお、この時分割の時間間隔をより短くすることができれば、異なる周波数において同時に送電コイル３０を励磁しているように制御することができる。すなわち、各受電コイル２１−１，２１−２に対して、同時に給電しているように制御することができる。

【0030】

例えば、調整部３２４は、第１発振回路３２２−１からの第１の出力信号を送電コイル３０に出力する。調整部３２４は、第１の出力信号を送電コイル３０に一定時間出力すると、第１の出力信号の出力を停止する。そして、調整部３２４は、第２発振回路３２２−２からの第２の出力信号を送電コイル３０に一定時間出力する。すなわち、調整部３２４は、送電コイル３０に対する第１の出力信号の出力と第２の出力信号とを交互に繰り返す。これにより、送電コイル３０は、第１の発振周波数において励磁されることで受電コイル２１−１と共鳴し、受電コイル２１−１に電力を給電する。そして、送電コイル３０は、第２の発振周波数において励磁されることで受電コイル２１−２と共鳴し、受電コイル２１−２に電力を給電する。これにより、各受電コイル２１−１，２１−２は、相互に干渉することなく、送電コイル３０から電力が給電される。なお、調整部３２４が送電コイル３０に対して第１の出力信号を出力している時間間隔と、調整部３２４が送電コイル３０に対して第２の出力信号を出力している時間間隔と、は同じでもよいし、異なってもよい。すなわち、この時間間隔は、各受電コイル２１に接続される負荷の消費電力に応じて設定されてもよい。また、調整部３２４は、各受電コイル２１に接続される負荷の消費電力に応じて出力信号の信号パワーを調整してもよい。すなわち、受電コイル２１−１に接続される負荷の消費電力が高い場合には、調整部３２４は、第１の出力信号の信号パワーを高く調整してもよい。

【0031】

以下に、第１の実施形態におけるワイヤレス給電システム１の動作について、説明する。図３は、第１の実施形態におけるワイヤレス給電システム１の動作を示すシーケンス図である。

【0032】

第１発振回路３２２−１及び第２の発振回路３３２−２は、電源供給部３２１から電源が供給されることで駆動する（ステップＳ１０１）。第１発振回路３２２−１は、第１の発振周波数で発振させた第１の出力信号を調整部３２４に出力する。第２発振回路３２２−２は、第２の発振周波数で発振させた第２の出力信号を調整部３２４に出力する。

【0033】

調整部３２４は、第１の出力信号及び第２の出力信号の信号パワーを調整する（ステップＳ１０２）。調整部３２４は、信号パワーを調整した第１の出力信号を送電コイル３０に出力する（ステップＳ１０３）。これにより、送電コイル３０と受電コイル２１−１とが共振周波数ｆ_１で磁界共鳴する（ステップＳ１０４）。したがって、受電コイル２１−１に第１の発振周波数の電力が供給される（ステップＳ１０５）。

【0034】

調整部３２４は、所定の時間が経過すると、第１の出力信号の出力を停止する。そして、調整部３２４は、信号パワーを調整した第２の出力信号を送電コイル３０に出力する（ステップＳ１０６）。これにより、送電コイル３０と受電コイル２１−２とが共振周波数ｆ_２で磁界共鳴する（ステップＳ１０７）。したがって、受電コイル２１−１に第２の発振周波数の電力が供給される（ステップＳ１０８）。

【0035】

上述したように、第１の実施形態におけるワイヤレス給電システム１は、一の送電コイル３０と複数の受電コイル２１−１，２１−２とを備える。そして、送電コイル３０と複数の受電コイル２１−１，２１−２とは、それぞれ時分割で磁界共鳴することで、複数の受電コイル２１−１，２１−２のそれぞれに電力を給電する。例えば、第１の実施形態における送電コイル３０は、複数の受電コイル２１−１，２１−２に対してそれぞれ異なる周波数で磁界共鳴する。これにより、受電コイル２１−１，２１−２が相互に干渉することなく、送電コイル３０から受電コイル２１−１，２１−２に給電することができる。また、上述の実施形態では、受電コイル２１−１と受電コイル２１−２の給電電力比率を送電コイル３０側、すなわち送電装置３で変更可能である。

【0036】

以下に、第１の実施形態におけるワイヤレス給電システム１の変形例について、説明する。本変形例は、図４に示すように、受電装置２−１が送電装置３から磁界共鳴により送電された電力を受電装置２−２に中継する中継装置としての機能を有することを特徴とする。

【0037】

図５は、本変形例における受電装置２−１の構成概略の一例を示す図である。
図５（ａ）には、本変形例における受電装置２−１の構成概略の第１の例を示す。図５（ｂ）には、本変形例における受電装置２−１の構成概略の第２の例を示す。

【0038】

図５（ａ）に示す受電装置２−１は、共振コイル（受電コイル）２１−１，２６、共振コンデンサ２４及び切替部２５を備える。
共振コイル２１−１，２６は、互いにインダクタンスが異なる。
共振コンデンサ２４は、共振コイル２１−１，２６にそれぞれ直列接続可能に設けられている。この共振コンデンサ２４は静電容量Ｃ_１である。
切替部２５は、共振コンデンサ２４に直列接続される共振コイルを、制御装置３２における出力信号が時分割で送電コイル３０に出力されるタイミングで切り替える。例えば、切替部２５は、第１端子２５ａ、第２端子２５ｂ及び第３端子２５ｃを備える三路スイッチである。

【0039】

共振コイル２１−１の一端が第１端子２５ａに接続されている。共振コイル２６の一端が第２端子２５ｂに接続されている。共振コンデンサ２４の一端が第３端子２５ｃに接続されている。そして、共振コンデンサ２４の他端が共振コイル２１−１の他端と共振コイル２６の他端とに接続されている。したがって、第１端子２５ａと第３端子２５ｃとが電気的に接続された場合には、共振コイル２１−１と共振コンデンサ２４とが直列接続される。この共振コイル２１−１と共振コンデンサ２４とから形成される共振回路の共振周波数は、共振周波数ｆ_１になるように、その共振回路のインダクタンスと静電容量とが予め設定される。一方、第２端子２５ｂと第３端子２５ｃとが電気的に接続された場合には、共振コイル２６と共振コンデンサ２４とが直列接続される。この共振コイル２６と共振コンデンサ２４とから形成される共振回路の共振周波数は、共振周波数ｆ_２になるように、その共振回路のインダクタンスと静電容量とが予め設定される。

【0040】

以下、図５（ａ）に示す受電装置２−１の動作について、説明する。
切替部２５は、第１の出力信号が送電コイル３０に出力されるタイミングで、第１端子２５ａと第３端子２５ｃとが電気的に接続されるように切り替える。これにより、送電コイル３０と共振コイル２１−１とが共振周波数ｆ_１で磁界共鳴する。したがって、第１の発振周波数の電力が共振コイル２１−１に接続されている負荷に給電される。

【0041】

一方、切替部２５は、第２の出力信号が送電コイル３０に出力されるタイミングで、第２端子２５ｂと第３端子２５ｃとが電気的に接続されるように切り替える。これにより、送電コイル３０と共振コイル２６とが共振周波数ｆ_２で磁界共鳴する。また、共振コイル２６と受電コイル２１−２とが共振周波数ｆ_２で磁界共鳴する。したがって、第２の発振周波数の電力が共振コイル２６を介して受電コイル２１−２に給電される。すなわち、受電コイル２１−２に接続されている負荷に第２の発振周波数の電力に給電される。これにより、送電装置３と受電装置２−２との距離が離れている場合でも、複数の受電コイルが相互に干渉することなく、受電装置２−２の受電コイル２１−２に電力を給電することができる。

【0042】

次に、本変形例における受電装置２−１の構成概略の第２の例について、説明する。

【0043】

図５（ｂ）に示す受電装置２−１は、共振コイル（受電コイル）２１−１、共振コンデンサ２４−１，２４−２及び切替部２５を備える。
共振コンデンサ２４−１と共振コンデンサ２４−２とは、互いに並列に接続されるとともに、共振コイル２１−１に対して直列接続可能に設けられ、静電容量が互いに異なる。本実施形態では、共振コンデンサ２４−１は静電容量Ｃ_１である。

【0044】

共振コイル２１−１の一端が共振コンデンサ２４−１の一端と共振コンデンサ２４−２の一端との接続されている。共振コンデンサ２４−１の他端が第１端子２５ａに接続されている。共振コンデンサ２４−２の他端が第２端子２５ｂに接続されている。第３端子２５ｃが共振コイル２１−１の他端に接続されている。

【0045】

切替部２５において第１端子２５ａと第３端子２５ｃとが電気的に接続された場合には、共振コイル２１−１と共振コンデンサ２４−１とが直列接続される。この共振コイル２１−１と共振コンデンサ２４−１とから形成される共振回路の共振周波数は、共振周波数ｆ_１になるように、その共振回路のインダクタンスと静電容量とが予め設定される。一方、第２端子２５ｂと第３端子２５ｃとが電気的に接続された場合には、共振コイル２１−１と共振コンデンサ２４−２とが直列接続される。この共振コイル２１−１と共振コンデンサ２４−２とから形成される共振回路の共振周波数は、共振周波数ｆ_２になるように、その共振回路のインダクタンスと静電容量とが予め設定される。

【0046】

以下、図５（ｂ）に示す受電装置２−１の動作について、説明する。
切替部２５は、第１の出力信号が送電コイル３０に出力されるタイミングで、第１端子２５ａと第３端子２５ｃとが電気的に接続されるように切り替える。これにより、送電コイル３０と共振コイル２１−１とが共振周波数ｆ_１で磁界共鳴する。したがって、第１の発振周波数の電力が共振コイル２１−１に接続されている負荷に給電される。

【0047】

一方、切替部２５は、第２の出力信号が送電コイル３０に出力されるタイミングで、第２端子２５ｂと第３端子２５ｃとが電気的に接続されるように切り替える。これにより、送電コイル３０と共振コイル２１−１とが共振周波数ｆ_２で磁界共鳴する。また、共振コイル２１−１と受電コイル２１−２とが共振周波数ｆ_２で磁界共鳴する。したがって、第２の発振周波数の電力が共振コイル２１−１を介して受電コイル２１−２に給電される。すなわち、受電コイル２１−２に接続されている負荷に第２の発振周波数の電力に給電される。このように、切替部２５は、共振コイル２１−１に直列接続される共振コンデンサを、制御装置３２における出力信号が時分割で送電コイル３０に出力されるタイミングで切り替える。これにより、送電装置３と受電装置２−２との距離が離れている場合でも、複数の受電コイルが相互に干渉することなく、受電装置２−２の受電コイル２１−２に電力を給電することができる。

【0048】

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態におけるワイヤレス給電システム１Ａの概略構成の一例を示す図である。第２の実施形態におけるワイヤレス給電システム１Ａは、送電コイルが時分割により選択された受電コイルと所定の周波数で磁界共鳴する。以下に、ワイヤレス給電システム１Ａについて、具体的に説明する。

【0049】

図６に示すように、ワイヤレス給電システム１Ａは、複数の受電装置２Ａ（受電装置２Ａ−１，２Ａ−２）及び送電装置３Ａを備える。
受電装置２Ａは、送電装置３Ａと磁界共鳴することで、送電装置３からワイヤレスで電力が給電される。なお、本実施形態では、受電装置２Ａが一の受電コイルを備える場合について説明する。

【0050】

受電装置２Ａ−１は、引出し１１に設けられている。受電装置２Ａ−１は、受電コイル２７−１、切替部４０及び子機無線部４１を備える。
受電コイル２７−１は、インダクタンスＬ_４と、浮遊容量としての静電容量Ｃ_４とから形成される共振回路５０を持つ。なお、容量Ｃ_４は浮遊容量に限らず、物理的なコンデンサが接続されてもよい。したがって、受電コイル２７−１は、インダクタンスＬ_１と静電容量Ｃ_４とにより定まる共振周波数ｆ_４を持つ。

【0051】

切替部４０は、共振回路５０を開回路又は閉回路に切り替える。例えば、切替部４０は、子機無線部４１からオン切替信号が出力された場合には、共振回路５０を閉回路に切り替える。一方、切替部４０は、子機無線部４１からオフ切替信号が出力された場合には、共振回路５０を開回路に切り替える。

【0052】

子機無線部４１は、送電装置３Ａと無線通信する。具体的には、子機無線部４１は、切替部４０をオン状態にするか又はオフ状態にするかを示す第１指示信号を送電装置３Ａから無線で取得する。子機無線部４１は、切替部４０をオン状態にする第１指示信号を送電装置３Ａから無線で取得した場合には、切替部４０にオン切替信号を出力する。子機無線部４１は、切替部４０をオフ状態にする第１指示信号を送電装置３Ａから無線で取得した場合には、切替部４０にオフ切替信号を出力する。

【0053】

受電装置２Ａ−２は、引出し１２に設けられている。受電装置２Ａ−２は、受電コイル２７−２、切替部４２及び子機無線部４３を備える。
受電コイル２７−２は、インダクタンスＬ_４と、浮遊容量としての静電容量Ｃ_４とから形成される共振回路５１を持つ。すなわち、受電コイル２７−２と受電コイル２７−１とは同一のインダクタンスと静電容量とを有する。したがって、受電コイル２７−２は、インダクタンスＬ_１と静電容量Ｃ_４とにより定まる共振周波数ｆ_４を持つ。すなわち、受電コイル２７−１と受電コイル２７−２とは、同一の共振周波数ｆ_４を持つ。

【0054】

切替部４２は、共振回路５１を開回路又は閉回路に切り替える。例えば、切替部４２は、子機無線部４３からオン切替信号が出力された場合には、共振回路５１を閉回路に切り替える。一方、切替部４２は、子機無線部４３からオフ切替信号が出力された場合には、共振回路５１を開回路に切り替える。

【0055】

子機無線部４３は、送電装置３Ａと無線通信する。具体的には、子機無線部４３は、切替部４２をオン状態にするか又はオフ状態にするかを示す第２指示信号を送電装置３Ａから無線で取得する。子機無線部４３は、切替部４２をオン状態にする第２指示信号を送電装置３Ａから無線で取得した場合には、切替部４２にオン切替信号を出力する。子機無線部４３は、切替部４２をオフ状態にする第２指示信号を送電装置３Ａから無線で取得した場合には、切替部４２にオフ切替信号を出力する。

【0056】

送電装置３Ａは、一つの送電コイル３０及び制御装置３２Ａを備える。
図７は、第２の実施形態における制御装置３２Ａの構成概略の一例を示す図である。
図７に示すように、制御装置３２Ａは、電源供給部３２１、発振回路５００、調整部３２４、制御部５０１及び親機無線部５０２を備える。

【0057】

電源供給部３２１は、発振回路５００に電源を供給する。
発振回路５００は、所定の発振周波数で発振させた出力信号を調整部３２４に出力する。この所定の発振周波数は、送電コイル３０と、受電コイル２７−１及び受電コイル２７−２とが共鳴する周波数に対応する。すなわち、所定の発振周波数は、送電コイル３０と、受電コイル２７−１，２７−２のそれぞれとが共振周波数ｆ_４で共振する周波数である。

【0058】

調整部３２４は、発振回路５００から出力された出力信号の信号パワーを調整する。そして、調整部３２４は、信号パワーを調整した出力信号を出力することで送電コイル３０を所定の発振周波数で励磁する。なお、発振回路５００から出力された出力信号の信号パワーが十分大きければ、信号パワーを調整しなくてもよい。

【0059】

制御部５０１は、切替部４０をオン状態又はオフ状態にする第１指示信号を親機無線部５０２を介して子機無線部４１に出力する。また、制御部５０１は、切替部４２をオン状態又はオフ状態にする第２指示信号を、親機無線部５０２を介して子機無線部４３に出力する。すなわち、制御部５０１は、第１指示信号と第２指示信号とを出力する。ただし、第１指示信号と第２指示信号とは、切替部４０がオン状態である場合には、切替部４２をオフ状態になるように設定される。また、第１指示信号と第２指示信号とは、切替部４０がオフ状態である場合には、切替部４２をオン状態になるように設定される。すなわち、制御部５０１は、送電コイル３０から受電コイル２７−１に電力を給電する場合には、切替部４０をオン状態にする第１指令信号と、切替部４２をオフ状態にする第２指示信号と、を親機無線部５０２を介して子機無線部４１，４３に出力する。また、制御部５０１は、送電コイル３０から受電コイル２７−２に電力を給電する場合には、切替部４０をオフ状態にする第１指令信号と、切替部４２をオン状態にする第２指示信号を親機無線部５０２を介して子機無線部４１，４３に出力する。このように、制御部５０１は、複数の切替部４０，４２の切り替えタイミングを時分割することで、その時分割により選択された受電コイルに所定の発振周波数の電力が給電される。換言すれば、制御部５０１は、送電コイル３０から受電コイル２７−１への電力の給電タイミングと、送電コイル３０から受電コイル２７−２への電力の給電タイミングとを時分割する。

【0060】

なお、親機無線部５０２と子機無線部４１，４３との通信ネットワークは、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。また、この通信ネットワークは、携帯電話回線網などの移動体通信網、無線パケット通信網、インターネット及び専用回線又はそれらの組み合わせであってもよい。

【0061】

以下に、第２の実施形態におけるワイヤレス給電システム１Ａの動作について、説明する。図８は、第２の実施形態におけるワイヤレス給電システム１Ａの動作を示すシーケンス図である。

【0062】

発振回路５００は、電源供給部３２１から電源が供給されることで駆動する（ステップＳ２０１）。発振回路５００は、所定の発振周波数で発振させた出力信号を調整部３２４に出力する。調整部３２４は、出力信号の信号パワーを調整する（ステップＳ２０２）。

【0063】

制御部５０１は、切替部４０をオン状態にする第１指令信号と、切替部４２をオフ状態にする第２指示信号を親機無線部５０２を介して子機無線部４１，４３に出力する（ステップＳ２０３）。

【0064】

子機無線部４１は、親機無線部５０２から切替部４０をオン状態にする第１指令信号を取得した場合には、切替部４０にオン切替信号を出力する。切替部４０は、子機無線部４１からオン切替信号が出力された場合には、共振回路５０を閉回路にする（ステップＳ２０４）。

【0065】

子機無線部４３は、親機無線部５０２から切替部４２をオフ状態にする第２指令信号を取得した場合には、切替部４２にオフ切替信号を出力する。切替部４２は、子機無線部４３からオフ切替信号が出力された場合には、共振回路５１を開回路にする（ステップＳ２０５）。

【0066】

調整部３２４は、信号パワーを調整した出力信号を送電コイル３０に出力する（ステップＳ２０６）。これにより、送電コイル３０と受電コイル２７−１とが共振周波数ｆ_４で磁界共鳴する（ステップＳ２０７）。したがって、受電コイル２７−１に所定の発振周波数の電力が供給される（ステップＳ２０８）。

【0067】

制御部５０１は、所定の時間経過すると、切替部４０をオフ状態にする第１指令信号と、切替部４２をオン状態にする第２指示信号を親機無線部５０２を介して子機無線部４１，４３に出力する（ステップＳ２０９）。

【0068】

子機無線部４１は、親機無線部５０２から切替部４０をオフ状態にする第１指令信号を取得した場合には、切替部４０にオフ切替信号を出力する。切替部４０は、子機無線部４１からオフ切替信号が出力された場合には、共振回路５０を開回路に切り替える（ステップＳ２１０）。

【0069】

子機無線部４３は、親機無線部５０２から切替部４２をオン状態にする第２指令信号を取得した場合には、切替部４２にオン切替信号を出力する。切替部４２は、子機無線部４３からオン切替信号が出力された場合には、共振回路５１を閉回路に切り替える（ステップＳ２１１）。

【0070】

ここで、調整部３２４は、信号パワーを調整した出力信号を送電コイル３０に出力しているため、送電コイル３０と受電コイル２７−２とが共振周波数ｆ_４で磁界共鳴する（ステップＳ２１２）。したがって、受電コイル２７−２に所定の発振周波数の電力が供給される（ステップＳ２１３）。

【0071】

上述したように、第２の実施形態におけるワイヤレス給電システム１Ａは、一の送電コイル３０と複数の受電コイル２７−１，２７−２とを備える。そして、送電コイル３０と複数の受電コイル２７−１，２７−２とは、それぞれ時分割で磁界共鳴することで、複数の受電コイル２７−１，２７−２のそれぞれに電力を給電する。例えば、送電コイル３０は、受電コイル２７−１，２７−２の中から、時分割により選択された受電コイルと所定の周波数で磁界共鳴する。これにより、送電コイル３０は、複数の受電コイル２７−１，２７−２に磁界共鳴により電力を給電する場合に、受電コイル２７−１，２７−２のそれぞれと１対１で磁界共鳴する。これにより、各受電コイル２７−１，２７−２が相互に干渉することなく、送電コイルから各受電コイルに給電することができる。

【0072】

具体的には、受電装置は、受電コイル２７と静電容量とから形成される複数の共振回路を開回路又は閉回路に切り替え可能な複数の切替部４０，４２を有する。そして、制御部５０１は、複数の切替部４０，４２の切り替えタイミングを時分割する。これにより、１つの送電コイル３０から複数の受電コイル２７−１，２７−２に対して給電する場合に、一方の受電コイルの共振回路を開状態にすることで共振不可能な状態にする。また、他方の受電コイルの共振回路を閉状態にすることで共振可能な状態にする。これにより、各受電コイルが相互に干渉することなく、送電コイル３０から各受電コイル２７−１，２７−２に給電することができる。

【0073】

制御装置３２，３２Ａの各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。

【0074】

また、上述した実施形態における制御装置３２，３２Ａをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0075】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0076】

１，１Ａ ワイヤレス給電システム
２ 受電装置
３ 送電装置
２１−１，２１−２，２１−７，２７−２ 受電コイル
３０ 送電コイル
３２ 制御装置
４０，４２ 切替部
４１，４３ 子機無線部
３２１ 電源供給部
３２２，５００ 発振回路
３２４ 調整部
５０１ 制御部
５０２ 親機無線部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】