CN105009409A - 无线电力传输装置、无线电力传输装置的供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线电力传输装置、供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法，通过不追加新的设备地调整设置于进行无线电力传输的供电装置和受电装置的线圈之间的耦合系数，能够设定输入阻抗的值，由此能够控制所供给的电力(电流)。作为使磁场变化来从供电模块(2)对受电模块(3)供给电力的无线电力传输装置(1)的供给电力控制方法，通过分别调整邻接的线圈之间的耦合系数的值，来将无线电力传输装置(1)的输入阻抗(Z_in)的值设定为期望的值，由此调整所供给的电力。

Description

无线电力传输装置、无线电力传输装置的供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法

技术领域

本发明涉以及一种能够调整无线电力传输的电力的无线电力传输装置、无线电力传输装置的供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法。

背景技术

近年来，笔记本型PC、平板型PC、数码相机、移动电话、便携式游戏机、耳机型音乐播放器、无线式头戴型耳机、助听器、记录器等人可携带使用的便携式的电子设备正快速普及。而且，这些便携式的电子设备中的大部分设备中搭载有充电电池，需要定期充电。为了简化对该电子设备的充电电池充电的充电作业，在供电装置与搭载于电子设备的受电装置之间通过利用无线方式的电力传输的供电技术(使磁场改变而进行电力传输的无线电力传输技术)来对充电电池进行充电的设备正不断增加。

例如，作为无线电力传输技术，能够列举利用线圈之间的电磁感应进行电力传输的技术(例如参照专利文献1)、通过利用供电装置和受电装置所具备的谐振器(线圈)之间的谐振现象(磁场谐振态)使磁场耦合来进行电力传输的技术(例如参照专利文献2)。

为了通过使用这样的无线电力传输技术稳定地对充电电池进行充电，要求将向充电电池供给的电力(电流)以规定范围内的值进行供给。作为其理由列举：如果向充电电池供给的电力(电流)小于规定范围内的值，则变成小电力(小电流)，根据充电电池的特性而导致无法进行充电；另一方面，如果向充电电池供给的电力(电流)大于规定范围内的值，则变成过电流，充电电池、充电电路发热而导致缩短充电电池、充电电路的寿命。

为了响应上述要求，考虑通过对进行无线电力传输的供电装置和受电装置中的输入阻抗进行控制来将向充电电池供给的电力(电流)控制为规定范围内的值。

而且，为了对进行无线电力传输的供电装置和受电装置中的输入阻抗进行控制，考虑在受电装置等中个别地设置阻抗匹配器(例如参照专利文献3)。

专利文献1：日本专利第4624768号公报

专利文献2：日本特开2010-239769号公报

专利文献3：日本特开2011-050140号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于要求便携性、紧凑化、低成本化的便携式电子设备而言，在受电装置等中个别地设置阻抗匹配器存在零件件数增多的不良状况。

换言之，期望的是，不对进行无线电力传输的供电装置和受电装置追加新的设备地控制输入阻抗。

因此，本发明的目的在于提供一种无线电力传输装置、供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法，通过不追加新的设备地调整设置于进行无线电力传输的供电装置和受电装置的线圈之间的耦合系数，能够设定输入阻抗的值，由此能够控制所供给的电力(电流)。

用于解决问题的方案

用于解决上述问题的发明之一是一种无线电力传输装置的供给电力控制方法，该无线电力传输装置使磁场变化来从具备供电线圈和供电谐振器中的至少一个的供电模块对具备受电谐振器和受电线圈中的至少一个的受电模块供给电力，该无线电力传输装置的供给电力控制方法的特征在于，上述供电线圈、上述供电谐振器、上述受电谐振器以及上述受电线圈分别具有至少一个线圈，通过分别调整邻接的上述线圈之间的耦合系数的值来设定该无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此调整所供给的上述电力。

根据上述方法，在供电线圈、供电谐振器、受电谐振器以及受电线圈中，通过分别调整邻接的线圈之间的耦合系数的值，能够设定无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此能够调整所供给的电力。由此，能够不设置新的设备而通过设定无线电力传输装置的输入阻抗的值来调整进行无线电力传输时供给的电力。即，能够不增加无线电力传输装置的零件件数地控制所供给的电力。

另外，用于解决上述问题的发明之一是一种无线电力传输装置的供给电力控制方法，该无线电力传输装置利用谐振现象从至少具备供电线圈和供电谐振器的供电模块对至少具备受电谐振器和受电线圈的受电模块供给电力，该无线电力传输装置的供给电力控制方法的特征在于，通过调整上述供电线圈与上述供电谐振器之间的耦合系数k₁₂、上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的耦合系数k₂₃以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的耦合系数k₃₄的值中的至少一个值来设定该无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此调整所供给的上述电力。

根据上述方法，通过以控制利用谐振现象从供电模块对受电模块供给电力的无线电力传输装置的供给电力为目的来调整供电线圈与供电谐振器之间的耦合系数k₁₂、供电谐振器与受电谐振器之间的耦合系数k₂₃以及受电谐振器与受电线圈之间的耦合系数k₃₄的值，能够设定无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此调整从无线电力传输装置输出的电力。

另外，用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，通过分别改变上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离、上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离中的至少一个距离来调整各上述耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄的值。

根据上述方法，通过改变供电线圈与供电谐振器之间的距离能够改变耦合系数k₁₂的值，通过改变供电谐振器与受电谐振器之间的距离能够改变耦合系数k₂₃的值，通过改变受电谐振器与受电线圈之间的距离能够改变耦合系数k₃₄的值。由此，通过物理地改变供电线圈与供电谐振器之间的距离、供电谐振器与受电谐振器之间的距离以及受电谐振器与受电线圈之间的距离这样的简单作业，能够改变各线圈间的耦合系数的值。即，通过物理地改变供电线圈与供电谐振器之间的距离、供电谐振器与受电谐振器之间的距离以及受电谐振器与受电线圈之间的距离这样的简单作业，能够调整无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此能够控制从无线电力传输装置输出的电力。

另外，用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，在将上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离固定了的情况下，基于如下特性来调整利用上述谐振现象供给的电力：随着将上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离缩短，上述供电线圈与上述供电谐振器之间的上述耦合系数k₁₂的值变大，随着上述耦合系数k₁₂的值变大，上述无线电力传输装置的输入阻抗的值变大。

根据上述方法，在将供电谐振器与受电谐振器之间的距离以及受电谐振器与受电线圈之间的距离固定了的情况下，通过缩短供电线圈与供电谐振器之间的距离，能够增大供电线圈与供电谐振器之间的耦合系数k₁₂的值，通过增大耦合系数k₁₂的值，能够增大无线电力传输装置的输入阻抗的值。相反地，通过延长供电线圈与供电谐振器之间的距离，能够减小供电线圈与供电谐振器之间的耦合系数k₁₂的值，通过减小耦合系数k₁₂的值，能够减小无线电力传输装置的输入阻抗的值。通过利用上述特性的无线电力传输装置的供给电力控制方法，通过物理地改变供电线圈与供电谐振器之间的距离这样的简单作业，能够调整无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此能够简单地控制从无线电力传输装置输出的电力。

另外，用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，在将上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离以及上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离固定了的情况下，基于如下特性来调整利用上述谐振现象供给的电力：随着缩短上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离，上述受电谐振器与上述受电线圈之间的上述耦合系数k₃₄的值变大，随着上述耦合系数k₃₄的值变大，上述无线电力传输装置的输入阻抗的值变小。

根据上述方法，在将供电线圈与供电谐振器之间的距离以及供电谐振器与受电谐振器之间的距离固定了的情况下，通过缩短受电谐振器与受电线圈之间的距离，能够增大受电谐振器与受电线圈之间的耦合系数k₃₄的值，通过增大耦合系数k₃₄的值，能够减小无线电力传输装置的输入阻抗的值。相反地，通过延长受电谐振器与受电线圈之间的距离，能够减小受电谐振器与受电线圈之间的耦合系数k₃₄的值，通过减小耦合系数k₃₄的值，能够增大无线电力传输装置的输入阻抗的值。通过利用上述特性的无线电力传输装置的供给电力控制方法，通过物理地改变受电谐振器与受电线圈之间的距离这样的简单作业，能够调整无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此能够简单地控制从无线电力传输装置输出的电力。

另外，用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，将相对于向上述供电模块供给的电力的驱动频率的传输特性的值设定为在低于上述供电模块和上述受电模块中的谐振频率的驱动频带以及高于上述谐振频率的驱动频带分别具有波峰，向上述供电模块供给的电力的上述驱动频率处于与在低于上述谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值相对应的频带。

根据上述方法，在将相对于向供电模块供给的电力的驱动频率的传输特性的值设定为在低于供电模块和受电模块中的谐振频率的驱动频带以及高于谐振频率的驱动频带分别具有波峰的方式设定的情况下，将向供电模块供给的电力的驱动频率设定为与在低于谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值相对应的频带的频率，由此能够确保较高的传输特性。

另外，产生于供电模块的外周侧的磁场与产生于受电模块的外周侧的磁场相互抵消，由此在供电模块和受电模块的外周侧，磁场所产生的影响减小，从而能够形成具有比供电模块和受电模块的外周侧以外的磁场强度小的磁场强度的磁场空间。由此，通过在所形成的磁场空间收纳期望不受到磁场影响的电路等，能够有效利用空间，从而能够实现无线电力传输装置自身的小型化。

另外，用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，将相对于向上述供电模块供给的电力的驱动频率的传输特性的值设定为在低于上述供电模块和上述受电模块中的谐振频率的驱动频带以及高于上述谐振频率的驱动频带分别具有波峰，向上述供电模块供给的电力的上述驱动频率处于与在高于上述谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值相对应的频带。

根据上述方法，在将相对于向供电模块供给的电力的驱动频率的传输特性的值设定为在低于供电模块和受电模块中的谐振频率的驱动频带以及高于谐振频率的驱动频带分别具有波峰的情况下，将向供电模块供给的电力的驱动频率设定为与在高于谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值相对应的频带的频率，由此能够确保较高的传输特性。

另外，产生于供电模块的内周侧的磁场与产生于受电模块的内周侧的磁场相互抵消，由此在供电模块和受电模块的内周侧，磁场所产生的影响减小，从而能够形成具有比供电模块和受电模块的内周侧以外的磁场强度小的磁场强度的磁场空间。由此，通过在所形成的磁场空间收纳期望不受到磁场影响的电路等，能够有效利用空间，从而能够实现无线电力传输装置自身的小型化。

另外，作为用于解决上述问题的发明之一，也可以是一种无线电力传输装置，其特征在于，通过上述供给电力控制方法来调整。

根据上述结构，能够不设置新的设备地通过设定无线电力传输装置的输入阻抗的值来调整进行无线电力传输时供给的电力。即，能够不增加无线电力传输装置的零件件数地控制供电的电力。

另外，用于解决上述问题的发明之一是一种无线电力传输装置的制造方法，该无线电力传输装置使磁场变化来从具备供电线圈和供电谐振器的至少一个的供电模块对具备受电谐振器和受电线圈的至少一个的受电模块供给电力，该无线电力传输装置的制造方法的特征在于，包括如下设计工序：在上述供电线圈、上述供电谐振器、上述受电谐振器以及上述受电线圈中分别设置至少一个线圈，通过分别调整邻接的上述线圈间的耦合系数的值来设定该无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此调整所供给的电力。

根据上述方法，能够制造能够不设置新的设备地通过设定无线电力传输装置的输入阻抗的值来调整进行无线电力传输时供给的电力的无线电力传输装置。即，能够制造能够不增加无线电力传输装置的零件件数地控制供电的电力的无线电力传输装置。

发明的效果

能够提供一种无线电力传输装置、供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法，通过调整设置于进行无线电力传输的供电装置和受电装置的线圈之间的耦合系数，能够设定输入阻抗的值，由此能够控制所供给的电力(电流)。

附图说明

图1是无线电力传输装置的概要说明图。

图2是适当电流范围的说明图。

图3是无线电力传输装置的等效电路的说明图。

图4是表示相对于驱动频率的传输特性“S21”的关系的说明图。

图5是表示测定实验1的测定结果的图表。

图6是表示测定实验2的测定结果的图表。

图7是表示测定实验3的测定结果的图表。

图8是表示测定实验4的测定结果的图表。

图9是表示测定实验5的测定结果的图表。

图10是表示测定实验6的测定结果的图表。

图11是表示无线电力传输中的线圈间距离与耦合系数之间的关系的曲线图。

图12是说明无线电力传输装置的制造方法的说明图。

图13是说明包括无线电力传输装置的无线式头戴型耳机和充电器的设计方法的流程图。

具体实施方式

下面，对本发明所涉及的无线电力传输装置、供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法的实施方式进行说明。

(实施方式)

首先，在说明无线电力传输装置的供给电力控制方法以及无线电力传输装置的制造方法之前，先说明通过供给电力控制方法或制造方法设计、制造出的无线电力传输装置1。

(无线电力传输装置1的结构)

如图1所示，无线电力传输装置1包括具备供电线圈21和供电谐振器22的供电模块2以及具备受电线圈31和受电谐振器32的受电模块3。而且，在供电模块2的供电线圈21上连接有具备将向供电模块2供给的电力的驱动频率设定为规定值的振荡电路的交流电源6，在受电模块3的受电线圈31上经由用于使接收到的交流电力整流化的稳定电路7和用于防止过充电的充电电路8而连接有充电电池9。

供电线圈21发挥通过电磁感应将从交流电源6获得的电力供给至供电谐振器22的作用。如图3所示，该供电线圈21构成为以电阻器R₁、线圈L₁以及电容器C₁为要素的RLC电路。此外，关于线圈L₁部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。另外，将构成供电线圈21的电路元件所具有的合计的阻抗设为Z₁，在本实施方式中，将构成供电线圈21的以电阻器R₁、线圈L₁以及电容器C₁为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计的阻抗设为Z₁。

受电线圈31发挥如下作用：通过电磁感应来接收作为磁场能量而从供电谐振器22传输至受电谐振器32的电力，并将该电力经由稳定电路7和充电电路8供给至充电电池9。如图3所示，该受电线圈31与供电线圈21同样地构成为以电阻器R₄、线圈L₄以及电容器C₄为要素的RLC电路。此外，关于线圈L₄部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。另外，将构成受电线圈31的电路元件所具有的合计的阻抗设为Z₄，在本实施方式中，将构成受电线圈31的以电阻器R₄、线圈L₄以及电容器C₄为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计的阻抗设为Z₄。另外，在图3中，将连接于受电线圈31的稳定电路7、充电电路8以及充电电池9的负载阻抗设为Z_l，在测定该负载阻抗Z_l时，为方便起见而置换为电阻器R_l。

如图3所示，供电谐振器22构成为以电阻器R₂、线圈L₂以及电容器C₂为要素的RLC电路。另外，如图3所示，受电谐振器32构成为以电阻器R₃、线圈L₃以及电容器C₃为要素的RLC电路。而且，供电谐振器22和受电谐振器32分别成为谐振电路，发挥产生磁场谐振态的作用。在此，磁场谐振态(谐振现象)是指两个以上的线圈在谐振频率下调谐。另外，将构成供电谐振器22的电路元件所具有的合计的阻抗设为Z₂，在本实施方式中，将构成供电谐振器22的以电阻器R₂、线圈L₂以及电容器C₂为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计的阻抗设为Z₂。另外，将构成受电谐振器32的电路元件所具有的合计的阻抗设为Z₃，在本实施方式中，将构成受电谐振器32的以电阻器R₃、线圈L₃以及电容器C₃为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计的阻抗设为Z₃。

另外，在供电谐振器22和受电谐振器32中的作为谐振电路的RLC电路中，当将电感设为L、将电容器电容设为C时，由(式1)决定的f成为谐振频率。而且，本实施方式中的供电线圈21、供电谐振器22、受电线圈31以及受电谐振器32的谐振频率设为12.8MHz。

[数1]

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{LC}}$ ···(式1)

另外，供电谐振器22和受电谐振器32使用将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕四圈而成的线圈直径为96mm的螺线管型的线圈。另外，使供电谐振器22和受电谐振器32中的谐振频率一致。此外，供电谐振器22和受电谐振器32只要是使用线圈的谐振器即可，可以是螺旋型、螺线管型等的线圈。

另外，将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离设为d12，将供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离设为d23，将受电谐振器32与受电线圈31之间的距离设为d34(参照图1)。

另外，如图3所示，将供电线圈21的线圈L₁与供电谐振器22的线圈L₂之间的互感设为M₁₂，将供电谐振器22的线圈L₂与受电谐振器32的线圈L₃之间的互感设为M₂₃，将受电谐振器32的线圈L₃与受电线圈31的线圈L₄之间的互感设为M₃₄。另外，在无线电力传输装置1中，将线圈L₁与线圈L₂之间的耦合系数表述为k₁₂，将线圈L₂与线圈L₃之间的耦合系数表述为k₂₃，将线圈L₃与线圈L₄之间的耦合系数表述为k₃₄。

此外，优选的是，供电线圈21的RLC电路的R₁、L₁、C₁、供电谐振器22的RLC电路的R₂、L₂、C₂、受电谐振器32的RLC电路的R₃、L₃、C₃、受电线圈31的RLC电路的R₄、L₄、C₄的电阻值、电感、电容器电容以及耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄作为在设计、制造阶段等可变更的参数，以满足后述的(式3)的关系式的方式进行设定。

根据上述无线电力传输装置1，在使供电谐振器22的谐振频率与受电谐振器32的谐振频率一致的情况下，能够在供电谐振器22与受电谐振器32之间产生磁场谐振态。如果在供电谐振器22和受电谐振器32谐振的状态下产生磁场谐振态，则能够将电力作为磁场能量从供电谐振器22传输至受电谐振器32。

(供给电力控制方法)

基于上述无线电力传输装置1的结构，对用于调整由无线电力传输装置1供给的电力的供给电力控制方法进行说明。

首先，表示基于上述结构的无线电力传输装置1(包括稳定电路7、充电电路8以及充电电池9)的电路图如图1的下侧图所示。其是将无线电力传输装置1整体置换为一个输入阻抗Z_in来进行表示的图。由此，可知在控制从无线电力传输装置1输出的电力时，若交流电源6为通常使用的恒压电源，则电压V_in被保持为固定，因此需要控制电流I_in的值。

而且，若以基于电压V_in和输入阻抗Z_in的关系式来表示该电流I_in，则如(式2)所示。

[数2]

$I_{in}=\frac{V_{in}}{Z_{in}}$ ···(式2)

在此，在从本实施方式所涉及的无线电力传输装置1向充电电池9供给电力时，要求电流I_in的值如图2所示那样处于适当电流范围内(I_in(MIN)～I_in(MAX))。作为要求将电流I_in以适当电流范围内的值进行供给的理由，可列举：如果向充电电池9供给的电流小于I_in(MIN)的值，则变成小电流，根据充电电池9的特性而导致无法进行充电；另一方面，如果向充电电池9供给的电流大于I_in(MAX)的值，则变成过电流，稳定电路7、充电电路8以及充电电池9发热而导致缩短了寿命，或者因构成无线电力传输装置1的供电模块2、受电模块3的线圈发热而导致缩短了配置于线圈附近的电源6、稳定电路7、充电电路8以及充电电池9等的寿命。

根据上述理由，为了将电流I_in的值控制在适当电流范围内(I_in(MIN)～I_in(MAX))，需要如图2所示那样将输入阻抗Z_in的值调整至Z_in(MIN)～Z_in(MAX)的范围内。即，根据(式2)，如果增大输入阻抗Z_in的值，则能够减小电流I_in的值，如果减小输入阻抗Z_in的值，则能够增大电流I_in的值。

因此，如图3所示，为了更详细地表示无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in而利用等效电路来表示无线电力传输装置1的结构。而且，根据图3的等效电路，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in能够如(式3)那样表述。

[数3]

$Z_{in}=Z_1+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{12}\right)}^2}{Z_2+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{23}\right)}^2}{Z_3+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{34}\right)}^2}{Z_4+Z_l}}}$

$M_{12}=k_{12}\sqrt{L_1{L}_2},M_{23}=k_{23}\sqrt{L_2{L}_3},M_{34}=k_{34}\sqrt{L_3{L}_4},$

k_ij为L_i与L_j之间的耦合系数

                        ···(式3)

而且，本实施方式中的无线电力传输装置1的供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31的阻抗Z₁、Z₂、Z₃、Z₄、Z_l分别能够如(式4)那样表述。

[数4]

$Z_1=R_1+j({\mathrm{\ωL}}_1-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_1})$

$Z_2=R_2+j({\mathrm{\ωL}}_2-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_2})$

$Z_3=R_3+j({\mathrm{\ωL}}_3-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_3})$

$Z_4=R_4+j({\mathrm{\ωL}}_4-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_4})$

Z_l＝R_l

                                  ···(式4)

接着，若将(式4)导入(式3)，则成为(式5)。

[数5]

$Z_{in}=R_1+j({\mathrm{\ωL}}_1-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_1})+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{12}\right)}^2}{R_2+j({\mathrm{\ωL}}_2-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_2})+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{23}\right)}^2}{R_3+j({\mathrm{\ωL}}_3-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_3})+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{34}\right)}^2}{R_4+j({\mathrm{\ωL}}_4-\frac{1}{{\mathrm{\ωC}}_4})+R_1}}}$

                             ···(式5)

而且，供电线圈21的RLC电路的R₁、L₁、C₁、供电谐振器22的RLC电路的R₂、L₂、C₂、受电谐振器32的RLC电路的R₃、L₃、C₃、受电线圈31的RLC电路的R₄、L₄、C₄的电阻值、电感、电容器电容以及耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄能够作为在设计、制造阶段等可变更的参数，以从上述(式5)的关系式导出的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值收敛于Z_in(MIN)～Z_in(MAX)的范围内的方式进行调整。

(利用耦合系数对输入阻抗Z_in进行的控制)

在如上所述的无线电力传输装置中，一般地，已知通过使向供电模块2供给的电力的驱动频率与供电模块2所具备的供电线圈21、供电谐振器22和受电模块3所具备的受电线圈31、受电谐振器32所具有的谐振频率一致，能够使无线电力传输的电力传输效率最大，一般地，为了寻求电力传输效率的最大化而将驱动频率设定为谐振频率。在此，电力传输效率是指由受电模块3接收的电力相对于供给至供电模块2的电力的比率。

这样，在无线电力传输装置1中，为了使电力传输效率最大化，要求满足如使驱动频率与供电模块2和受电模块3的各RLC电路各自所具有的谐振频率一致那样的电容器、线圈等的电容条件、谐振条件(ωL＝1/ωC)。

具体地说，在无线电力传输装置1中，若将为了使电力传输效率最大而满足谐振条件(ωL＝1/ωC)的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in应用于(式5)，则变成(ωL₁-1/ωC₁＝0)、(ωL₂-1/ωC₂＝0)、(ωL₃-1/ωC₃＝0)、(ωL₄-1/ωC₄＝0)，成为(式6)的关系式。

[数6]

$Z_{in}=R_i+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{12}\right)}^2}{R_2+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{23}\right)}^2}{R_3+\frac{{\left({\mathrm{\ωM}}_{34}\right)}^2}{R_4+R_1}}}$

                           ···(式6)

根据上述关系式(式6)，可知作为为了将无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值调整为收敛于Z_in(MIN)～Z_in(MAX)的范围内而能够变更的主要参数，只有供电线圈21的RLC电路的R₁、供电谐振器22的RLC电路的R₂、受电谐振器32的RLC电路的R₃、受电线圈31的RLC电路的R₄等的电阻值以及耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄。

如上所述，在为了使无线电力传输装置1的电力传输效率最大化而使向供电模块2供给的电力的驱动频率与谐振频率一致的情况下，也能够将耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄用作用于进行控制使得无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值收敛于Z_in(MIN)～Z_in(MAX)的范围内的参数。

另外，如上所述，在使向供电模块2供给的电力的驱动频率与供电模块2所具备的供电谐振器22和受电模块3所具备的受电谐振器32所具有的谐振频率不一致的情况下(ωL≠1/ωC)，也能够将耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄用作用于进行控制使得无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值收敛于Z_in(MIN)～Z_in(MAX)的范围内的参数。

(通过改变耦合系数来改变输入阻抗Z_in)

接着，通过改变了条件的测定实验1～6来说明在改变耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄的情况下无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in如何变化。

在测定实验1～6中，将图3所示的无线电力传输装置1连接于网络分析仪110(在本实施方式中使用安捷伦科技股份有限公司制的E5061B)来测定相对于耦合系数的输入阻抗Z_in。此外，在测定实验1～6中，代替连接稳定电路7、充电电路8以及充电电池9而连接可变电阻器11(R_l)来进行测定。

另外，在本测定实验中，在相对于向无线电力传输装置1供给的电力的驱动频率的无线电力传输装置1的传输特性“S21”为具有双峰性的性质的前提下进行测定。

在此，传输特性“S21”是表示在网络分析仪110上连接无线电力传输装置1而测量出的信号，以分贝表示，数值越大则表示电力传输效率越高。而且，无线电力传输装置1相对于供给至无线电力传输装置1的电力的驱动频率的传输特性“S21”根据供电模块2和受电模块3之间的磁场连接程度(磁场耦合)的强度而分为具有单峰性的性质的传输特性和具有双峰性的性质的传输特性。该单峰性是指相对于驱动频率的传输特性“S21”的波峰为一个且该波峰在谐振频带(f₀)出现(参照图4的虚线51)。另一方面，双峰性是指相对于驱动频率的传输特性“S21”的波峰为两个且这两个波峰在低于谐振频率的驱动频带(fL)和高于谐振频率的驱动频带(fH)出现(参照图4的实线52)。如果更详细地定义双峰性，则是指在上述网络分析仪110上连接无线电力传输装置而测量出的反射特性“S11”具有两个波峰的状态。因而，在即使相对于驱动频率的传输特性“S21”的波峰看似为一个但测量出的反射特性“S11”具有两个波峰的情况下，也设为具有双峰性的性质。

在具有上述单峰性的性质的无线电力传输装置1中，如图4的虚线51所示，驱动频率在谐振频率f0时，其传输特性“S21”最大化(电力传输效率最大化)。

另一方面，在具有双峰性的性质的无线电力传输装置1中，如图4的实线52所示，在低于谐振频率f₀的驱动频带(fL)和高于谐振频率f₀的驱动频带(fH)，传输特性“S21”最大化。

此外，一般而言，如果供电谐振器与受电谐振器之间的距离相同，则双峰性的传输特性“S21”的最大值(fL或fH下的传输特性“S21”的值)成为比单峰性的传输特性“S21”的最大值(在f₀下的传输特性“S21”的值)低的值(参照图4的曲线)。

具体地说，在将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式)，供电谐振器22和受电谐振器32为相同相位且成为谐振状态，流向供电谐振器22的电流的方向与流向受电谐振器32的电流的方向成为相同方向。其结果，如图4的曲线所示，虽然未达到以电力传输效率的最大化为目的的一般的无线电力传输装置的传输特性“S21”(虚线51)，但是即使在使驱动频率与供电模块2所具备的供电谐振器22和受电模块3所具备的受电谐振器32所具有的谐振频率不一致的情况下，也能够将传输特性“S21”的值设为比较高的值。在此，将流向供电模块2的线圈(供电谐振器22)的电流的方向与流向受电模块3的线圈(受电谐振器32)的电流的方向成为相同方向的谐振状态称为同相谐振模式。

另外，在上述同相谐振模式下，产生于供电谐振器22的外周侧的磁场与产生于受电谐振器32的外周侧的磁场相互抵消，由此在供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧，磁场所产生的影响减小，从而能够形成比供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧以外的磁场强度(例如供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧的磁场强度)小的磁场强度的磁场空间。而且，在该磁场空间收纳有期望减小磁场的影响的稳定电路7、充电电路8、充电电池9等的情况下，能够减小或防止对于稳定电路7、充电电路8、充电电池9等产生由磁场引起的涡电流，从而能够抑制发热所导致的不良影响。

另一方面，在将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式)，供电谐振器22和受电谐振器32为相反相位且成为谐振状态，流向供电谐振器22的电流的方向与流向受电谐振器32的电流的方向成为相反方向。其结果，如图4的曲线所示，虽然未达到以电力传输效率的最大化为目的的一般的无线电力传输装置的传输特性“S21”(虚线51)，但是即使在使驱动频率与供电模块2所具备的供电谐振器22和受电模块3所具备的受电谐振器32所具有的谐振频率不一致的情况下，也能够将传输特性“S21”的值设为比较高的值。在此，将流向供电模块2的线圈(供电谐振器22)的电流的方向与流向受电模块3的线圈(受电谐振器32)的电流的方向成为相反方向的谐振状态称为反相谐振模式。

另外，在上述反相谐振模式中，产生于供电谐振器22的内周侧的磁场与产生于受电谐振器32的内周侧的磁场相互抵消，由此在供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧，磁场所产生的影响减小，从而能够形成具有比供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧以外的磁场强度(例如供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧的磁场强度)小的磁场强度的磁场空间。而且，在该磁场空间收纳有期望减小磁场的影响的稳定电路7、充电电路8、充电电池9等的情况下，能够减小或防止对于稳定电路7、充电电路8、充电电池9等产生由磁场引起的涡电流，从而能够抑制发热所导致的不良影响。另外，通过该反相谐振模式而形成的磁场空间形成于供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧，因此通过将稳定电路7、充电电路8、充电电池9等电子零件组装到该空间内，能够实现无线电力传输装置1自身的小型化、设计自由度的提高。

(测定实验1：改变了耦合系数k₁₂的值的情况下的输入阻抗Z_in的变化)

在测定实验1所使用的无线电力传输装置1中，供电线圈21构成为以电阻器R₁、线圈L₁为要素的RL电路(无谐振)，关于线圈L₁部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31构成为以电阻器R₄、线圈L₄为要素的RL电路(无谐振)，关于线圈L₄部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。另外，供电谐振器22构成为以电阻器R₂、线圈L₂以及电容器C₂为要素的RLC电路，线圈L₂部分使用将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕四圈而成的线圈直径为96mmφ的螺线管型的线圈。另外，受电谐振器32构成为以电阻器R₃、线圈L₃以及电容器C₃为要素的RLC电路，线圈L₃部分使用将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕四圈而成的线圈直径为96mmφ的螺线管型的线圈。而且，将测定实验1所使用的无线电力传输装置1中的R₁、R₂、R₃、R₄的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L₁、L₂、L₃、L₄的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH。另外，供电谐振器22和受电谐振器32中的谐振频率为12.8MHz。

在测定实验1中，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω的值的四种情况下，测定将耦合系数k₂₃固定为0.10、将耦合系数k₃₄固定为0.35并且将耦合系数k₁₂的值分别设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值时的、相对于向供电模块2供给的电力的驱动频率的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值(在后文中详细叙述耦合系数的调整方法)。而且，在图5的(A)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，在图5的(B)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。

根据图5的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照31.4Ω→35.9Ω→47.5Ω→79.0Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照33.1Ω→39.0Ω→54.8Ω→97.1Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照37.8Ω→48.2Ω→76.0Ω→148.5Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照40.9Ω→54.5Ω→90.1Ω→183.1Ω的情况变大。

如上所述那样可知，在同相谐振模式下存在如下倾向：无论在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变大。

另外，图5的(B)的反相谐振模式的测定结果也相同，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照27.5Ω→28.1Ω→30.2Ω→33.3Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照28.7Ω→29.4Ω→32.6Ω→50.3Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照30.7Ω→33.5Ω→43.0Ω→80.6Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照31.8Ω→35.8Ω→49.1Ω→96.7Ω的情况变大。

如上述那样可知，在反相谐振模式下也存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变大。

(测定实验2：改变了耦合系数k₁₂的值的情况下的输入阻抗Z_in的变化)

在测定实验2所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验1不同地，供电线圈21构成为以电阻器R₁、线圈L₁以及电容器C₁为要素的RLC电路(有谐振)，关于线圈L₁部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31也构成为以电阻器R₄、线圈L₄以及电容器C₄为要素的RLC电路，关于线圈L₄部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。此外，其它结构与测定实验1相同。而且，将测定实验2所使用的无线电力传输装置1中的R₁、R₂、R₃、R₄的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L₁、L₂、L₃、L₄的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为12.8MHz。

在测定实验2中，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω的值的四种情况下，测定将耦合系数k₂₃固定为0.10、将耦合系数k₃₄固定为0.35并且将耦合系数k₁₂的值分别设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值时的、相对于向供电模块2供给的电力的驱动频率的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。而且，在图6的(A)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，在图6的(B)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。

根据图6的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照6.5Ω→11.5Ω→22.4Ω→48.8Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照10.0Ω→18.1Ω→35.4Ω→77.6Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照17.3Ω→31.8Ω→62.2Ω→136.5Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照21.8Ω→40.3Ω→79.0Ω→173.1Ω的情况变大。

如上述那样可知，在同相谐振模式下存在如下倾向：无论在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值会都变大。

另外，图6的(B)的反相谐振模式的测定结果也相同，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照5.5Ω→6.8Ω→13.6Ω→35.9Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照6.9Ω→9.5Ω→19.3Ω→49.8Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照9.3Ω→14.9Ω→31.2Ω→79.0Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照10.7Ω→18.0Ω→38.1Ω→95.9Ω的情况变大。

如上述那样可知，在反相谐振模式下也存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₁₂的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变大。

(测定实验3：改变了耦合系数k₁₂的值的情况下的输入阻抗Z_in的变化)

在测定实验3所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验1、2不同地，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32、受电线圈31的线圈部分使用在平面上卷绕线圈而作成的图案线圈(日语：パターンコイル)。具体地说，供电线圈21构成为以电阻器R₁、线圈L₁以及电容器C₁为要素的RLC电路(有谐振)，线圈L₁部分是使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。同样地，受电线圈31构成为以电阻器R₄、线圈L₄以及电容器C₄为要素的RLC电路，线圈L₄部分是使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，供电谐振器22构成为以电阻器R₂、线圈L₂以及电容器C₂为要素的RLC电路，线圈L₂部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，受电谐振器32构成为以电阻器R₃、线圈L₃以及电容器C₃为要素的RLC电路，线圈L₃部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。而且，将测定实验3所使用的无线电力传输装置1中的R₁、R₂、R₃、R₄的值分别设定为1.8Ω、1.8Ω、1.8Ω、1.8Ω。另外，将L₁、L₂、L₃、L₄的值分别设定为2.5μH、2.5μH、2.5μH、2.5μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为8.0MHz。

在测定实验3中，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω的值的四种情况下，测定将耦合系数k₂₃固定为0.05、将耦合系数k₃₄固定为0.08并且将耦合系数k₁₂的值设分别定为0.05、0.06、0.07、0.08这四个值时的、相对于向供电模块2供给的电力的驱动频率的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。而且，在图7的(A)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：7.9MHz)的测定值。另外，在图7的(B)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：8.2MHz)的测定值。

根据图7的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照9.1Ω→18.0Ω→29.5Ω→35.9Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照10.5Ω→20.7Ω→34.1Ω→42.3Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照12.3Ω→24.0Ω→39.8Ω→49.9Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照12.8Ω→25.4Ω→41.9Ω→51.9Ω的情况变大。

如上所述那样可知，在同相谐振模式下存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变大。

另外，图7的(B)的反相谐振模式的测定结果也相同，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照8.7Ω→14.9Ω→25.0Ω→32.1Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照9.5Ω→15.8Ω→26.6Ω→34.2Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照10.5Ω→17.3Ω→29.4Ω→37.8Ω的情况变大。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照10.8Ω→18.0Ω→30.5Ω→38.7Ω的情况变大。

如上所述那样可知，在反相谐振模式下也存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₁₂的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变大。

(测定实验4：改变了耦合系数k₃₄的值的情况下的输入阻抗Z_in的变化)

在测定实验4所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验1同样地，供电线圈21构成为以电阻器R₁、线圈L₁为要素的RL电路(无谐振)，关于线圈L₁部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31构成为以电阻器R₄、线圈L₄为要素的RL电路(无谐振)，关于线圈L₄部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。此外，其它结构也与测定实验1相同。另外，将测定实验4所使用的无线电力传输装置1中的R₁、R₂、R₃、R₄的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L₁、L₂、L₃、L₄的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH(与测定实验1相同)。另外，供电谐振器22和受电谐振器32中的谐振频率为12.8MHz。

在测定实验4中，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω的值的四种情况下，测定将耦合系数k₁₂固定为0.35、将耦合系数k₂₃固定为0.10并且将耦合系数k₃₄的值分别设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值时的、相对于向供电模块2供给的电力的驱动频率的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值(在后文中详细叙述耦合系数的调整方法)。而且，在图8的(A)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，在图8的(B)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。

根据图8的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照202.5Ω→165.8Ω→127.4Ω→79.0Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照228.2Ω→197.7Ω→152.8Ω→97.1Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照259.1Ω→242.0Ω→209.7Ω→148.5Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照269.2Ω→259.3Ω→230.2Ω→183.1Ω的情况变小。

如上所述那样可知，在同相谐振模式下存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变小。

另外，图8的(B)的反相谐振模式的测定结果也相同，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照117.1Ω→96.1Ω→66.1Ω→33.3Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照127.4Ω→112.8Ω→86.8Ω→50.3Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照138.0Ω→131.1Ω→115.0Ω→80.6Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照141.3Ω→137.6Ω→126.5Ω→96.7Ω的情况变小。

如上述那样可知，在反相谐振模式下也存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变小。

(测定实验5：改变了耦合系数k₃₄的值的情况下的输入阻抗Z_in的变化)

在测定实验5所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验4不同地，供电线圈21构成为以电阻器R₁、线圈L₁以及电容器C₁为要素的RLC电路(有谐振)，关于线圈L₁部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31也构成为以电阻器R₄、线圈L₄以及电容器C₄为要素的RLC电路，关于线圈L₄部分，将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一圈，并将线圈直径设定为96mmφ。此外，其它结构与测定实验4相同。而且，将测定实验5所使用的无线电力传输装置1中的R₁、R₂、R₃、R₄的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L₁、L₂、L₃、L₄的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为12.8MHz。

在测定实验5中，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω的值的四种情况下，测定将耦合系数k₁₂固定为0.35、将耦合系数k₂₃固定为0.10并且将耦合系数k₃₄的值分别设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值时的、相对于向供电模块2供给的电力的驱动频率的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。而且，在图9的(A)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，在图9的(B)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。

根据图9的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照170.5Ω→134.9Ω→94.2Ω→48.8Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k34的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值按照204.9Ω→176.5Ω→133.4Ω→77.6Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照238.0Ω→222.8Ω→193.8Ω→136.5Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照246.7Ω→239.7Ω→216.2Ω→173.1Ω的情况变小。

如上所述那样可知，在同相谐振模式下存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变小。

另外，图9的(B)的反相谐振模式的测定结果也相同，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照105.5Ω→86.6Ω→63.0Ω→35.9Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照119.3Ω→105.2Ω→83.3Ω→49.8Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照130.6Ω→123.4Ω→110.9Ω→79.0Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照133.9Ω→129.3Ω→122.1Ω→95.9Ω的情况变小。

如上述那样可知，在反相谐振模式下也存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₃₄的值按照0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值会都变小。

(测定实验6：改变了耦合系数k₃₄的值的情况下的输入阻抗Z_in的变化)

在测定实验6所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验4、5不同地，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32、受电线圈31的线圈部分使用在平面上卷绕线圈而作成的图案线圈。具体地说，供电线圈21构成为以电阻器R₁、线圈L₁以及电容器C₁为要素的RLC电路(有谐振)，线圈L₁部分是使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。同样地，受电线圈31构成为以电阻器R₄、线圈L₄以及电容器C₄为要素的RLC电路，线圈L₄部分是使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，供电谐振器22构成为以电阻器R₂、线圈L₂以及电容器C₂为要素的RLC电路，线圈L₂部分是使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，受电谐振器32构成为以电阻器R₃、线圈L₃以及电容器C₃为要素的RLC电路，线圈L₃部分是使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12圈且线圈直径为35mmφ的图案线圈。而且，将测定实验6所使用的无线电力传输装置1中的R₁、R₂、R₃、R₄的值分别设定为1.8Ω、1.8Ω、1.8Ω、1.8Ω。另外，将L₁、L₂、L₃、L₄的值设分别定为2.5μH、2.5μH、2.5μH、2.5μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为8.0MHz。

在测定实验6中，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω的值的四种情况下，测定将耦合系数k₁₂固定为0.08、将耦合系数k₂₃固定为0.05并且将耦合系数k34的值分别设定为0.05、0.06、0.07、0.08这四个值时的、相对于向供电模块2供给的电力的驱动频率的无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。而且，在图10的(A)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：7.9MHz)的测定值。另外，在图10的(B)中示出将向供电模块2供给的交流电力的驱动频率设定为的情况下(反相谐振模式：8.2MHz)的测定值。

根据图10的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照55.8Ω→50.2Ω→45.3Ω→35.9Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照59.7Ω→56.1Ω→51.4Ω→42.3Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照62.6Ω→60.6Ω→58.6Ω→49.9Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照63.5Ω→62.0Ω→61.0Ω→51.9Ω的情况变小。

如上所述那样可知，在同相谐振模式下存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变小。

另外，图10的(B)的反相谐振模式的测定结果也相同，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为51Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照43.9Ω→41.0Ω→39.4Ω→32.1Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为100Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照45.6Ω→43.7Ω→41.2Ω→34.2Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为270Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照46.8Ω→45.7Ω→44.6Ω→37.8Ω的情况变小。

另外，在将可变电阻器11(R_l)的值设定为500Ω的情况下，如果使耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序依次变大，则无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值按照47.1Ω→46.2Ω→45.1Ω→38.7Ω的情况变小。

如上所述那样可知，在反相谐振模式下也存在如下倾向：无论在将变电阻器11(R₁)的值设定为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω中的哪一个值的情况下，随着耦合系数k₃₄的值按照0.05→0.06→0.07→0.08的顺序变大，无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值都会变小。

根据上述测定实验1～6，在具备供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31的无线电力传输装置1中，通过分别调整邻接的线圈之间的耦合系数、例如耦合系数k₁₂的值、耦合系数k₃₄的值，能够将无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值设定为所期望的值来调整所供给的电力。

(耦合系数的调整方法)

接着，说明作为用于控制无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的参数的耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄的调整方法。

一般地，如图11所示，已知在无线电力传输中，线圈与线圈之间的距离和耦合系数k的关系存在当线圈与线圈之间的距离缩短(变短)时耦合系数k的值变大的倾向。如果将该关系引入本实施方式的无线电力传输装置1，则通过将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12、供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23、受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34分别缩短，能够增大供电线圈21(线圈L₁)与供电谐振器22(线圈L₂)之间的耦合系数k₁₂、供电谐振器22(线圈L₂)与受电谐振器32(线圈L₃)之间的耦合系数k₂₃、受电谐振器32(线圈L₃)与受电线圈31(线圈L₄)之间的耦合系数k₃₄。相反地，通过将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12、供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23、受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34分别延长，能够减小供电线圈21(线圈L₁)与供电谐振器22(线圈L₂)之间的耦合系数k₁₂、供电谐振器22(线圈L₂)与受电谐振器32(线圈L₃)之间的耦合系数k₂₃、受电谐振器32(线圈L₃)与受电线圈31(线圈L₄)之间的耦合系数k₃₄。

根据上述耦合系数的调整方法以及通过改变耦合系数来改变输入阻抗Z_in的测定实验，在将供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34固定了的情况下，通过缩短供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12，能够增大供电线圈21与供电谐振器22之间的耦合系数k₁₂的值，通过增大耦合系数k₁₂的值，能够增大无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。相反地，通过延长供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12，能够减小供电线圈21与供电谐振器22之间的耦合系数k₁₂的值，通过减小耦合系数k₁₂的值，能够减小无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。

即，通过缩短供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12，能够增大输入阻抗Z_in的值，根据(式2)，通过增大输入阻抗Z_in的值，能够减小流过无线电力传输装置1的电流I_in的值，从而能够将从无线电力传输装置1输出的电力控制成小的电力。相反地，通过延长供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12，能够减小输入阻抗Z_in的值，根据(式2)，通过减小输入阻抗Z_in的值，能够增大流过无线电力传输装置1的电流I_in的值，从而能够将自无线电力传输装置1输出的电力控制成大的电力。

通过利用上述特性的无线电力传输装置1的供给电力控制方法，通过物理地改变供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12这样的简单作业，就能够调整无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值，由此能够简单地控制从无线电力传输装置1输出的电力。

另外，在将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23固定了的情况下，通过缩短受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够增大受电谐振器32与受电线圈31之间的耦合系数k₃₄的值，通过增大耦合系数k₃₄的值，能够减小无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。相反地，通过延长受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够减小受电谐振器32与受电线圈31之间的耦合系数k₃₄的值，通过减小耦合系数k₃₄的值，能够增大无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值。

即，通过缩短受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够减小输入阻抗Z_in的值，根据(式2)，通过减小输入阻抗Z_in的值，能够增大流过无线电力传输装置1的电流I_in的值，从而能够将从无线电力传输装置1输出的电力控制成大的电力。相反地，通过延长受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够增大输入阻抗Z_in的值，根据(式2)，通过增大输入阻抗Z_in的值，能够减小流过无线电力传输装置1的电流I_in的值，从而能够将从无线电力传输装置1输出的电力控制成小的电力。

通过利用上述特性的无线电力传输装置1的供给电力控制方法，通过物理地改变受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34这样的简单作业，就能够调整无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值，由此能够简单地控制从无线电力传输装置1输出的电力。

此外，在上述说明中，作为用于控制无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的参数即耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄的调整方法，例示分别改变供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34的方法进行了说明。但是，耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄的调整方法并不限定于此，还能够列举使供电谐振器22的中心轴与受电谐振器32的中心轴错开的方法、对供电谐振器22的线圈面与受电谐振器32的线圈面赋予角度的方法、改变供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32、受电线圈31等各元件(电阻、电容器、线圈)的电容的方法、改变向供电模块2供给的交流电力的驱动频率的方法等。

(制造方法)

接着，参照图12和图13对作为制造无线电力传输装置1的一个工序的设计方法(设计工序)进行说明。在本说明中，作为搭载无线电力传输装置1的便携式设备，以具备耳机扬声器部201a的无线式头戴型耳机200以及充电器201为例进行说明(参照图12)。

通过本设计方法设计的无线电力传输装置1分别作为受电模块3(受电线圈31、受电谐振器32)和供电模块2(供电线圈21、供电谐振器22)而搭载于图12所示的无线式头戴型耳机200和充电器201。另外，在图12中，为了便于说明，将稳定电路7、充电电路8以及充电电池9记载于受电模块3之外，但实际上是配置于螺线管状的受电线圈31和受电谐振器32的线圈内周侧。即，以在无线式头戴型耳机200中搭载有受电模块3、稳定电路7、充电电路8以及充电电池9、在充电器201中搭载有供电模块2、在供电模块2的供电线圈21上连接有交流电源6的状态进行使用。

(设计方法)

首先，如图13所示，根据充电电池9的容量以及充电电池9的充电所需的充电电流来决定由受电模块3接收的受电电量(S1)。

接着，决定供电模块2与受电模块3之间的距离(S2)。该距离是将内置有受电模块3的无线式头戴型耳机200载置于内置有供电模块2的充电器201时的供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23，使用形态为充电中的状态。更详细地说，考虑无线式头戴型耳机200和充电器201的形状、构造来决定供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23。

另外，根据无线式头戴型耳机200的大小、形状、构造来决定受电模块3中的受电线圈31和受电谐振器32的线圈直径(S3)。

另外，根据充电器201的大小、形状、构造来决定供电模块2中的供电线圈21和供电谐振器22的线圈直径(S4)。

通过经过上述S2～S4的过程，来决定无线电力传输装置1的供电谐振器22(线圈L₂)与受电谐振器32(线圈L₃)之间的耦合系数k₂₃和电力传输效率。

根据通过上述S1决定的由受电模块3接收的受电电量以及经过S2～S4的过程而决定的电力传输效率，来决定向供电模块2供电的所需最低限度的供电电量(S5)。

然后，根据由上述受电模块3接收的受电电量、电力传输效率以及向供电模块2供电的所需最低限度的供电电量，来决定无线电力传输装置1中的输入阻抗Z_in的设计值(S6)。

然后，以变成通过S6决定的输入阻抗Z_in的设计值的方式决定供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34(S7)。具体地说，在将供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34固定了的情况下，基于通过缩短供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12而无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值变大的特性进行调整，或者在将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23固定了的情况下，基于通过缩短受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34而无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值变小的特性而进行调整，由此决定使得变成通过S6决定的输入阻抗Z_in的设计值的供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34。

根据包含上述设计方法的无线电力传输装置1的制造方法以及经由上述设计工序而制造出的无线电力传输装置1，能够制造能够不设置新的设备地通过设定无线电力传输装置1的输入阻抗Z_in的值来调整进行无线电力传输时供给的电力的无线电力传输装置1。即，能够制造能够不增加无线电力传输装置1的零件件数地控制供电的电力的无线电力传输装置1。

(其它实施方式)

在上述制造方法的说明中，例示无线式头戴型耳机200进行了说明，但是只要是具备充电电池的设备即可，也能够使用于平板型PC、数码相机、移动电话、耳机型音乐播放器、助听器、集音器等。

另外，在上述说明中，例示利用供电模块2和受电模块3所具备的谐振器(线圈)之间的谐振现象(磁场谐振态)使磁场耦合由此进行电力传输的无线电力传输装置1进行了说明，但是也能够应用于利用线圈之间的电磁感应来进行电力传输的无线电力传输装置1。

另外，在上述说明中，假定将无线电力传输装置1搭载于便携式的电子设备的情况进行了说明，但用途并不限于这些小型设备，通过根据所需电量来变更规格，例如也能够搭载于相对大型的电动汽车(EV)的无线充电系统、更小型的医疗用的无线式胃内摄像机等。

在以上的详细说明中，为了更容易理解本发明而以特征部分为中心进行了说明，但是本发明并不限定于以上的详细说明所记载的实施方式、实施例，也能够应用于其它实施方式、实施例，应该尽可能广范地解释其应用范围。另外，本说明书中使用的用语和语法用于准确说明本发明，而并非用于限制本发明的解释。另外，本领域技术人员可根据本说明书所记载的发明的概念而容易地推想出本发明的概念所包含的其它结构、系统、方法等。因而，权利要求书的记载应视为在不脱离本发明的技术思想的范围内包含均等的结构。另外，为了充分理解本发明的目的和本发明的效果，希望充分参考已经公开的文献等。

附图标记说明

1：无线电力传输装置；2：供电模块；3：受电模块；6：交流电源；7：稳定电路；8：充电电路；9：充电电池；21：供电线圈；22：供电谐振器；31：受电线圈；32：受电谐振器；200：无线式头戴型耳机；201：充电器。

Claims (11)

1.一种无线电力传输装置的供给电力控制方法，该无线电力传输装置使磁场变化来从具备供电线圈和供电谐振器中的至少一个的供电模块对具备受电谐振器和受电线圈中的至少一个的受电模块供给电力，该无线电力传输装置的供给电力控制方法的特征在于，

上述供电线圈、上述供电谐振器、上述受电谐振器以及上述受电线圈分别具有至少一个线圈，

通过分别调整邻接的上述线圈之间的耦合系数的值来设定该无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此调整所供给的上述电力。

2.根据权利要求1所述的无线电力传输装置的供给电力控制方法，该无线电力传输装置利用谐振现象从至少具备供电线圈和供电谐振器的供电模块对至少具备受电谐振器和受电线圈的受电模块供给电力，该无线电力传输装置的供给电力控制方法的特征在于，

通过调整上述供电线圈与上述供电谐振器之间的耦合系数k₁₂、上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的耦合系数k₂₃以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的耦合系数k₃₄的值中的至少一个值来设定该无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此调整所供给的上述电力。

3.根据权利要求2所述的无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，

通过分别改变上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离、上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离中的至少一个距离来调整各上述耦合系数k₁₂、k₂₃、k₃₄的值。

4.根据权利要求3所述的无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，

在将上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离固定了的情况下，

基于如下特性来调整利用上述谐振现象供给的电力：随着缩短上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离，上述供电线圈与上述供电谐振器之间的上述耦合系数k₁₂的值变大，随着上述耦合系数k₁₂的值变大，上述无线电力传输装置的输入阻抗的值变大。

5.根据权利要求3所述的无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，

在将上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离以及上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离固定了的情况下，

基于如下特性来调整利用上述谐振现象供给的电力：随着缩短上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离，上述受电谐振器与上述受电线圈之间的上述耦合系数k₃₄的值变大，随着上述耦合系数k₃₄的值变大，上述无线电力传输装置的输入阻抗的值变小。

6.根据权利要求2～5中的任一项所述的无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，

将相对于向上述供电模块供给的电力的驱动频率的传输特性的值设定为在低于上述供电模块和上述受电模块中的谐振频率的驱动频带以及高于上述谐振频率的驱动频带分别具有波峰，

向上述供电模块供给的电力的上述驱动频率处于与在低于上述谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值相对应的频带。

7.根据权利要求2～5中的任一项所述的无线电力传输装置的供给电力控制方法，其特征在于，

将相对于向上述供电模块供给的电力的驱动频率的传输特性的值设定为在低于上述供电模块和上述受电模块中的谐振频率的驱动频带以及高于上述谐振频率的驱动频带分别具有波峰，

向上述供电模块供给的电力的上述驱动频率处于与在高于上述谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值相对应的频带。

8.一种无线电力传输装置，其特征在于，通过根据权利要求1～5中的任一项所述的供给电力控制方法来调整。

9.一种无线电力传输装置，其特征在于，通过根据权利要求6所述的供给电力控制方法来调整。

10.一种无线电力传输装置，其特征在于，通过根据权利要求7所述的供给电力控制方法来调整。

11.一种无线电力传输装置的制造方法，该无线电力传输装置使磁场变化来从具备供电线圈和供电谐振器中的至少一个的供电模块对具备受电谐振器和受电线圈中的至少一个的受电模块供给电力，该无线电力传输装置的制造方法的特征在于，包括如下设计工序：

在上述供电线圈、上述供电谐振器、上述受电谐振器以及上述受电线圈中分别设置至少一个线圈，

通过分别调整邻接的上述线圈之间的耦合系数的值来设定该无线电力传输装置的输入阻抗的值，由此调整所供给的电力。