JP6108040B1

JP6108040B1 - 無線給電測定装置、無線給電測定方法

Info

Publication number: JP6108040B1
Application number: JP2016540095A
Authority: JP
Inventors: 和磨沖段
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2036-02-16
Also published as: WO2017141340A1; JPWO2017141340A1

Abstract

送電共鳴回路を有し、受電共鳴回路を含む受電装置に対して電力を無線で電送する送電装置を製造する前工程において、前記送電共鳴回路を流れる電流が所定値になる共鳴周波数を固定値として前記送電共鳴回路に設定するために用いられる無線給電測定装置であって、前記送電共鳴回路に対応し、共鳴周波数を変更可能な共鳴回路と、前記受電装置に対して電力を無線で電送する際に、前記共鳴回路を流れる電流が所定値になるように、前記共鳴回路を制御することによって得られた共鳴周波数を、前記送電共鳴回路の共鳴周波数とする制御部と、を備えたことを特徴とする無線給電測定装置。

Description

本発明は、無線給電測定装置、無線給電測定方法に関する。

例えば、受電コイルに接続されている可変コンデンサの容量を調整して、磁界エネルギーの伝達効率を一定値に保つ技術が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１３−７０４５４

上記の特許文献１では、送電コイルから受電コイルに磁界エネルギーを伝送する伝送効率を一定に保つために、受電コイル側で発生する直流電流に応じて可変コンデンサの容量を調整する無線給電装置が開示されている。しかし、無線給電装置においては、コイル間の距離、接続されている負荷等の設置条件によって、コイル間における磁気共鳴の結合係数等が変わり、送電効率が低下する虞があった。つまり、無線給電装置を設置する際には、設置条件に基づいて無線給電装置の送電側回路及び受電側回路を設計しなければならず、回路を設計するための無線給電測定装置についてはこれまで開示されていない。

前述した課題を解決する主たる本発明は、送電共鳴回路を有し、受電共鳴回路を含む受電装置に対して電力を無線で電送する送電装置を製造する前工程、及び、受電共鳴回路を有し、送電共鳴回路を含む送電装置から電力が無線で電送される受電装置を製造する前工程において、前記送電共鳴回路を流れる電流が所定値になる共鳴周波数を固定値として前記送電共鳴回路及び前記受電共鳴回路に設定するために用いられる無線給電測定装置であって、前記送電共鳴回路に対応し、共鳴周波数を変更可能な第１共鳴回路と、前記受電共鳴回路に対応し、共鳴周波数を変更可能な第２共鳴回路と、前記送電装置から前記受電装置に対して電力を無線で電送する際に、前記第１共鳴回路を流れる電流が所定値になるように、前記第１共鳴回路又は前記第２共鳴回路のうち少なくとも一方を制御することによって得られた共鳴周波数を、前記送電共鳴回路の共鳴周波数として決定する制御部と、を備えたことを特徴とする無線給電測定装置である。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、設置条件に基づいて、無線給電装置における最も送電効率が良い送電側回路及び受電側回路を設計することができる。

本実施形態にかかる第１実施形態の無線給電測定装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態にかかる第１実施形態の制御部の構成の一例を示す図である。本実施形態にかかる第１実施形態のＣＰＵの構成の一例を示す図である。本実施形態にかかる第１データベースの一例を示す図である。本実施形態にかかる第１実施形態の無線給電測定装置の測定手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態にかかる第２実施形態の無線給電測定装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態にかかる第２実施形態の制御部の構成の一例を示す図である。本実施形態にかかる第２実施形態のＣＰＵの構成の一例を示す図である。本実施形態にかかる第２データベースの一例を示す図である。本実施形態にかかる第２実施形態の無線給電測定装置の測定手順の一例を示すフローチャートである。無線給電装置の構成の一例を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。尚、図１Ａ〜１Ｃと、図２Ａ〜２Ｃとにおいて、同一であるものには同一の引用数字を用いている。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１Ａは、本実施形態にかかる第１実施形態の無線給電測定装置１Ａの構成の一例を示すブロック図である。図１Ｂは、本実施形態にかかる第１実施形態の制御部１７Ａの構成の一例を示す図である。図１Ｃは、本実施形態にかかる第１実施形態のＣＰＵ１７１Ａの構成の一例を示す図である。図１Ｄは、本実施形態にかかる第１データベース１７３Ａ１の一例を示す図である。図１Ｅは、本実施形態にかかる第１実施形態の無線給電測定装置１Ａの測定手順の一例を示すフローチャートである。図３は、無線給電装置２００の構成の一例を示す図である。

以下、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅ、図３を参照しつつ、第１実施形態における無線給電測定装置１Ａについて説明する。

無線給電測定装置１Ａは、対向する一方のコイルから発せられる磁界が他方のコイルに共鳴する原理を利用してワイヤレスで電力を電送する無線給電装置２００を設計するための測定装置である。

無線給電装置２００は、図３に示すように、送電装置２０１、受電装置２０２を含んで構成されている。送電装置２０１は、コイル２１４とコンデンサ２１５からなる送電共鳴回路２１０を含んで構成されている。同じく、受電装置２０２は、コイル２２３とコンデンサ２２４からなる受電共鳴回路２２０を含んで構成されている。無線給電装置２００は、送電共鳴回路２１０が有する送電共鳴周波数と、受電共鳴回路２２０が有する受電共鳴周波数と、が等しくなる状態において最も高くなる送電効率を有する。しかし、無線給電装置２００を設置する際には、送電装置２０１と受電装置２０２との間に介在物２３０が存在し、さらに、受電装置２０２には負荷２２１が接続されている。従って、無線給電装置２００は、設置する環境毎に、送電共鳴回路２１０及び受電共鳴回路２２０が設計されなければならない。

そこで、無線給電装置２００を設計するために、無線給電測定装置１Ａは、図１Ａに示すように、例えば、無線給電装置２００が設置される際の、送電装置２０１と受電装置２０２との間に介在する介在物２３０の厚み及び受電装置２０２に接続される負荷２２１のインピーダンスに基づいて、送電装置２０１の共鳴回路２１０に流れる電流が最大値になるように、コイル２１４のインダクタンス値及びコンデンサ２１５の静電容量値を決定する機能を有する。

つまり、無線給電測定装置１Ａは、無線給電装置２００を設計する際に、無線給電装置２００が設置される諸条件（介在物、負荷等）（以下、「諸条件」と称する。）に基づいて、当該諸条件において、最も送電効率が良くなる送電装置２０１を特定する機能を有する。最も送電効率が良くなるとは、例えば、送電装置２０１の共鳴回路２１０が有する共鳴周波数と、受電装置２０２の共鳴回路２２０が有する共鳴周波数とを等しくし、例えば、送電装置２０１に流れる電流が最大値を示すことをいう。送電装置２０１を特定するとは、例えば、送電装置２０１に含まれるコイル２１４のインダクタンス値又はコンデンサ２１５の静電容量値の少なくとも一方を特定し、受電共鳴周波数に等しい送電共鳴周波数を決定することをいう。

尚、上記において、無線給電測定装置１Ａは、送電装置２０１の共鳴回路２１０に流れる電流が最大値になるようにコイル２１４のインダクタンス値及びコンデンサ２１５の静電容量値を決定する機能を有するとして説明したが、これに限定されない。例えば、共鳴回路２１０に流れる電流の設定値を定めて、設定値になるようにコイル２１４のインダクタンス値又はコンデンサ２１５の静電容量値を決定する機能を有していてもよい。ここで、設定値とは、後述する記憶部１７３Ａに予め記憶されている電流値のことをいう。又、設定値には、最大値が設定されてもよいし、最大値とは異なる値（例えば、最大値よりも小さい電流値）が設定されてもよい。

上記の機能を有する無線給電測定装置１Ａは、例えば、送電測定装置２Ａ、受電測定装置３Ａを含んで構成されている。

＜＜送電測定装置＞＞
送電測定装置２Ａは、後述する電源１１から給電される交流電力を、後述するコンバータ１２を介して直流電力に変換し、さらに、後述する高調波電源１４を介して直流電力を所望の周波数の交流電力に変換し、後述する第１コンデンサ１６を介して後述する第１コイル１５に交流電流を供給する装置である。送電測定装置２Ａは、交流電流に基づいて第１コイル１５で磁界を発生させる。送電測定装置２Ａは、第１コイル１５、第１コンデンサ１６で形成される第１共鳴回路１０Ａで定まる第１共鳴周波数を有する。第１共鳴周波数（ｆ１）は、以下の式（１）で表される。

式（１）において、ｆ０は、周波数を示し、第１コイル１５の第１インダクタンス値と第１コンデンサ１６の第１静電容量値とに依存する。又、ｋは、結合係数を示す。結合係数は、送電測定装置２Ａの第１コイル１５で発生する磁界が受電測定装置３Ａの第２コイル２２Ａに影響を及ぼす度合いを示す係数である。結合係数は、例えば、第１コイル１５と第２コイル２２Ａとの間の距離、第１コイル１５と第２コイル２２Ａとの間の対向面積、第１コイル１５と第２コイル２２Ａとの角度、第１コイル１５と第２コイル２２Ａのコイル形状に依存する。ここで、後述する受電測定装置３Ａは、第２コイル２２Ａ、第２コンデンサ２３Ａ、負荷２４Ａで形成される第２共鳴回路２０Ａで定まる第２共鳴周波数を有する。第１共鳴周波数と、第２共鳴周波数とが同じ周波数で共振する場合、受電測定装置３Ａにおいて、誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスが打消し合い、誘導性リアクタンスが出力電流を抑制しなくなるため、送電効率が向上する。そこで、送電測定装置２Ａは、諸条件において、第１共鳴周波数を第２共鳴周波数に合わせるために、第１コイル１５を可変して第１インダクタンス値を調整し、又は第１コンデンサ１６を可変して第１静電容量値を調整する。

送電測定装置２Ａは、例えば、電源１１、コンバータ１２、電流検知部１３、高調波電源１４、第１コイル１５、第１コンデンサ１６、制御部１７Ａを含んで構成されている。

電源１１は、例えば、送電測定装置２Ａに電力を供給する装置である。電源１１は、後述するコンバータ１２と電気的に接続され、交流電力を供給する装置である。

コンバータ１２は、例えば、交流電力を直流電力に変換する装置である。コンバータ１２は、例えば、電源１１と電気的に接続され、電源１１とは反対側で電流検知部１３と電気的に接続されている。

電流検知部１３は、例えば、コンバータ１２と高調波電源１４との間の導電線を流れる直流電流を、当該導電線に対して電気的に絶縁された状態で測定するクランプ式の電流計であることとする。電流検知部１３としてクランプ式の電流計を採用することによって、送電測定装置２Ａに対して電気的な影響を与えずに直流電流を確実に検出することが可能になるためである。

高調波電源１４は、例えば、コンバータ１２から供給される直流電流を、第１共鳴回路１０Ａの所望の周波数の交流電流に変換する電源である。高調波電源１４は、例えば、ハーフブリッジ出力回路を含んで構成されている。

第１コイル１５は、例えば、第１共鳴周波数を調整するために、インダクタンス値を任意に調整できるコイルである。第１コイル１５は、交流電流が印加されて磁界を発生させるコイルである。第１コイル１５は、例えばリッツ線で形成されて表皮効果の影響を軽減し、例えばアルファ巻きコイルである。第１コイル１５は、導電線を介して後述する第１コンデンサ１６に接続され、導電線を介して第１コンデンサ１６とは反対側で高調波電源１４に接続されている。第１コイル１５は、交流電流が印加されると、リッツ線に電流が流れて、リッツ線の周囲に磁界が発生する。第１コイル１５から発する磁界（磁束）が、後述する受電測定装置３Ａの第２コイル２２Ａに到達すると磁界の共鳴が起こり、第２コイル２２Ａに電流が発生する。第１コイル１５は、例えば、インダクタンス値の可変機能を有する。第１コイル１５は、例えば、円筒形のポビンにコアが挿入されて、ボビンの外周にはリッツ線が巻かれて構成され、内部のコアを回転させて、コアがスライドする移動量に応じてインダクタンス値を調整することができる。第１コイル１５は、例えば、コアの回転軸と第１サーボモータ（不図示）の回転軸とが同軸で連結されている。つまり、第１サーボモータの回転軸を回転させることによって第１インダクタンス値を調整できるように構成されている。

第１コンデンサ１６は、例えば、第１共鳴周波数を調整するために、静電容量値を任意に調整できるコンデンサである。第１コンデンサ１６は、例えば、回動する電極と固定された電極とに挟まれるように誘電体が設けられて構成されている。第１コンデンサ１６は、例えば、回動する電極と固定された電極との対向する面積によって静電容量値を調整することができる。第１コンデンサ１６は、導電線を介して高調波電源１４に接続され、導電線を介して高調波電源１４とは反対側で第１コイル１５に接続されている。つまり、第１コンデンサ１６は、高調波電源１４と第１コイル１５との間にあって、夫々と直列接続されるように配置されている。第１コンデンサ１６は、例えば、回動する電極の回動軸と第２サーボモータ（不図示）の回転軸とが同軸で連結されている。つまり、第２サーボモータの回転軸を回転させることによって第１静電容量値を調整することができる。

制御部１７Ａは、例えば、電流検知部１３で検出された直流電流の値を示す情報に基づいて、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を調整する装置である。制御部１７Ａは、ハードウェアとして、ＣＰＵ１７１Ａ、回路判定制御部１７２Ａ、記憶部１７３Ａ、表示部１７４、出力部１７５、入力部１７６を含んで構成されている。

ＣＰＵ１７１Ａは、例えば、第１コイル１５又は第１コンデンサ１６の状態を監視し、時刻ごとの第１共鳴回路１０Ａにおける直流電流の値を取得する装置である。ＣＰＵ１７１Ａは、例えば、第１コイル１５及び第１コンデンサ１６を制御するための信号を、後述する回路判定制御部１７２Ａに出力する機能を有する。又、ＣＰＵ１７１Ａは、機能として、インダクタンス判定回路１７１Ａ１、容量判定回路１７１Ａ２、電流比較回路１７１Ａ３を含んで構成されている。

インダクタンス判定回路１７１Ａ１は、例えば、第１コイル１５の第１インダクタンス値が上限値又は下限値の何れか一方であるか否かを判定する。例えば、インダクタンス判定回路１７１Ａ１は、コアに接続されている回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１コイル１５の第１インダクタンス値が上限値、下限値、上限値及び下限値の間の値の何れの値であるかを判定する。尚、第１コイル１５の上限値及び下限値は、第１コイル１５の仕様に応じて定められる値であって、予め記憶部１７３Ａに記憶されている。インダクタンス判定回路１７１Ａ１は、後述する回路判定制御部１７２Ａに判定結果を示す情報を出力する機能を有する。これにより、第１コイル１５の第１インダクタンス値は、後述する回路判定制御部１７２Ａの制御信号によって上限値及び下限値の範囲内の何れかの値に調整される。

容量判定回路１７１Ａ２は、例えば、第１コンデンサ１６の第１静電容量値が上限値又は下限値の何れか一方であるか否かを判定する。例えば、容量判定回路１７１Ａ２は、回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１コンデンサ１６の第１静電容量値が上限値、下限値、上限値及び下限値の間の値の何れの値であるかを判定する。尚、第１コンデンサ１６の上限値及び下限値は、第１コンデンサ１６の仕様に応じて定められる値であって、予め記憶部１７３Ａに記憶されている。容量判定回路１７１Ａ２は、後述する回路判定制御部１７２Ａに判定結果を示す情報を出力する機能を有する。これにより、第１コンデンサ１６の第１静電容量値は、後述する回路判定制御部１７２Ａによって上限値及び下限値の範囲内の何れかの値に調整される。

電流比較回路１７１Ａ３は、例えば、第１時刻において電流検知部１３で検出されるコンバータ１２と高周波電源１４との間の直流電流の値と、第１時刻の直前の第２時刻において電流検出回路で検出されるコンバータ１２と高周波電源１４との間の直流電流の値と、を比較する。電流比較回路１７１Ａ３は、後述する回路判定制御部１７２Ａに比較結果を示す情報を出力する機能を有する。

回路判定制御部１７２Ａは、例えば、上記で説明したように、インダクタンス判定回路１７１Ａ１及び容量判定回路１７１Ａ２の判定結果と、電流比較回路１７１Ａ３の比較結果とに基づいて、第１サーボモータ又は第２サーボモータの少なくとも一方の回動方向及び回動量を制御し、コンバータ１２と高周波電源１４との間を流れる直流電流の値が最大又は設定値となるように、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値の少なくとも一方を調整する。回路判定制御部１７２Ａは、第１インダクタンス値又は第１静電容量値を調整するために、制御信号を第１サーボモータ又は第２サーボモータに出力する機能を有する。回路判定制御部１７２Ａは、第１コイル１５又は第１コンデンサ１６を調整した結果に基づいて、最も送電効率が良い第１共鳴回路１０Ａを判定する。回路判定制御部１７２Ａは、第１コイル１５及び第１コンデンサ１６を調整した後に、第１コイル１５が示す第１インダクタンス値及び第１コンデンサ１６が示す第１静電容量値を示す情報を後述する記憶部１７３Ａに出力する機能を有する。

記憶部１７３Ａは、例えば、ＣＰＵ１７１Ａが実行するためのプログラム、各種情報が記憶されている装置である。記憶部１７３Ａは、例えば、ＲＡＭで構成されている。記憶部１７３Ａは、少なくともＣＰＵ１７１Ａ及び回路判定制御部１７２Ａと電気的に接続されている。記憶部１７３Ａは、例えば、回路判定制御部１７２Ａで調整された第１コイル１５の第１インダクタンス値を示す情報及び第１コンデンサ１６の第１静電容量値を示す情報を、例えば、図１Ｄに示す第１データベース１７３Ａ１のように記憶している。具体的には、第１データベース１７３Ａ１は、例えば、時刻、第１インダクタンス、第１静電容量、電流、判定結果の夫々が対応付けられて記憶されている表である。尚、第１データベース１７３Ａ１には、設定値が設定されていないときのデータベースが示されている。

表示部１７４は、ＣＰＵ１７１Ａから出力される情報を表示するディスプレイである。尚、表示部１７４には、ＣＰＵ１７１Ａに対して情報を入力するための例えばキーボード、マウス等（不図示）が含まれるものとする。

出力部１７５は、例えば、回路判定制御部１７２Ａから入力される制御信号を第１又は第２サーボモータ（不図示）に出力する機能を有する。出力部１７５は、少なくとも回路判定制御部１７２Ａ、第１及び第２サーボモータと電気的に接続されている。

入力部１７６は、例えば、電流検知部１３から直流電流を示す電流情報が入力される部分である。入力部１７６は、少なくともＣＰＵ１７１Ａと電気的に接続されている。

尚、上記において、電源１１が交流電力を供給する装置であるとして説明したが、これに限定されない。例えば、直流電力を供給する電源でもよく、この場合はコンバータ１２を要しない。又、上記において、高調波電源１４は、ハーフブリッジ出力回路を含んで構成されているとして説明したが、これに限定されない。例えば、フルブリッジ出力回路を含んで構成されていてもよく、直流電力を所望の周波数の交流電力に変換できる電源装置であればよい。又、上記において、第１コイル１５は第１インダクタンス値を任意に調整できるコイルであるとして説明したが、これに限定されない。例えば、第１コイル１５は第１インダクタンス値が固定されているコイルでもよく、この場合、第１コンデンサ１６が可変コンデンサであればよい。第１コイル１５又は第１コンデンサ１６の何れかが可変できれば、第１共鳴周波数を可変することができるためである。又、上記において、第１コンデンサ１６は第１静電容量値を任意に調整できる可変コンデンサであるとして説明したが、これに限定されない。例えば、第１コンデンサ１６は第１静電容量値が固定されているコイルでもよく、この場合、第１コイル１５が可変コイルであればよい。

＜＜受電測定装置３Ａ＞＞
受電測定装置３Ａは、例えば、送電測定装置２Ａが発する磁界に共鳴して電力を発生させる装置である。受電測定装置３Ａは、例えば、整流回路２１、第２コイル２２Ａ、第２コンデンサ２３Ａ、負荷２４Ａを含んで構成されている。

受電測定装置３Ａは、第１コイル１５で発生した磁界に第２コイル２２Ａが共鳴して、第２コイル２２Ａに電流を発生させる。受電測定装置３Ａは、第２コイル２２Ａ、第２コンデンサ２３Ａ、負荷２４Ａで形成される第２共鳴回路２０Ａに応じて定まる第２共鳴周波数を有する。第２共鳴周波数（ｆ２）は、以下の式（２）で表される。

式（２）において、Ｌは、第２コイル２２Ａの第２インダクタンス値を示し、第２コイル２２Ａの固有の値である。Ｃは、第２コンデンサ２３Ａの第２静電容量値を示し、第２コンデンサ２３Ａの固有の値である。尚、負荷２４Ａは、抵抗（Ｒ）、誘導性リアクタンス、容量性リアクタンスから算出されるインピーダンスを示し、負荷２４Ａの固有の値であり、第２インダクタンス値を決定する際の計算に影響を与える。つまり、第２共鳴周波数は、第２コイル２２Ａ、第２コンデンサ２３Ａ、負荷２４Ａによって定まる変動しない固有の周波数である。

整流回路２１は、例えば、第２コイル２２Ａで受電される交流電流を直流電流に変換する回路である。整流回路２１は、例えば、第２コイル２２Ａ及び第２コンデンサ２３Ａの両端に並列に接続されている。

第２コイル２２Ａは、例えば、第１コイル１５から発する磁界に共鳴して交流電力を発生させるコイルである。第２コイル２２Ａは、固定された第２インダクタンス値を有する。第２コイル２２Ａは、例えばリッツ線で形成されて表皮効果の影響を軽減し、例えばアルファ巻きコイルである。第２コイル２２Ａは、例えば、導電線を介して第２コンデンサ２３Ａと並列に接続され、整流回路２１を介して負荷２４Ａに並列に接続されている。第２コイル２２Ａは、磁界に共鳴するとリッツ線に電流が流れる。

第２コンデンサ２３Ａは、負荷２４Ａ及び第２コイル２２Ａとともに第２共鳴回路２０Ａを形成するコンデンサである。第２コンデンサ２３Ａは、固定された第２静電容量値を有する。第２静電容量値は、例えば、第２コイル２２Ａの第２インダクタンス値及び負荷２４Ａとともに第２共鳴周波数を得るために定まる静電容量値である。第２コンデンサ２３Ａは、導電線を介して第２コイル２２Ａに接続され、導電線を介して第２コイル２２Ａとは反対側で整流回路２１を介して負荷２４Ａに接続されている。

負荷２４Ａは、例えば、送電測定装置２Ａから供給される電力で動作する電気機器等の電力負荷である。負荷２４Ａは、導電線を介して第２コンデンサ２３Ａに接続され、導電線を介して第２コンデンサ２３Ａとは反対側で第２コイル２２Ａに接続されている。尚、負荷２４Ａは、第２共鳴周波数に影響を与えるため、実際に設置される無線給電装置２００から給電される負荷２２１と等しいインピーダンスを有して設けられている。

＜＜測定手順＞＞
図１Ｅを参照しつつ、無線給電測定装置１Ａの測定手順について説明する。

初期状態として、送電測定装置２Ａの第１コイル１５と受電測定装置３Ａの第２コイル２２Ａとの間に、無線給電装置２００を設置する際に、想定される介在物３０を配置するとともに、介在物３０を挟み込むように第１コイル１５と第２コイル２２Ａとを配置する。第１コイル１５と第２コイル２２Ａとの間の伝送距離Ｄは、介在物３０の幅に等しく設定されている。つまり、伝送距離Ｄは、介在物３０によって定まる値である。

制御部１７Ａは、例えば、電流検知部１３で検出される直流電流の変化を伝送距離Ｄの変化と見なして、当該変化を契機として、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値の少なくとも一方を調整するための制御動作を開始する。又、制御部１７Ａは、表示部１７４のマウス操作等による制御動作開始信号の入力を契機として、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を調整するための制御動作を開始してもよい。又、制御部１７Ａは、所定時間（数ｍｓ）を経過する度に、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を調整するための制御動作を開始してもよい。

尚、説明を補足すると、上記において、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を調整するように説明したが、第１コイル１５の第１インダクタンス値が固定値の場合は、第１コンデンサ１６の第１静電容量値のみを制御し、第１コンデンサ１６の第１静電容量値が固定値の場合は、第１コイル１５の第１インダクタンス値のみを制御することとし、以下説明においても同様とする。又、第１コイル１５の第１インダクタンス値及び第１コンデンサ１６の第１静電容量値の両方を調整してもよく、以下説明においても同様とする。

先ず、制御部１７Ａは、制御動作の開始に伴って、電流検知部１３で検出されているコンバータ１２と高調波電源１４との間の最新の直流電流の値を、第２時刻の直流電流の値Ｉ_n-1として取得する（ステップＳ１１）。

次に、インダクタンス判定回路１７１Ａ１は、例えば回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１コイル１５の第１インダクタンス値が上限値であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。又、容量判定回路１７１Ａ２は、例えば回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１コンデンサ１６の第１静電容量値が上限値であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

そして、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値が上限値ではない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、回路判定制御部１７２Ａは、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を所定のインダクタンス値又は静電容量値であるΔＬ又はΔＣだけ増加させるための制御信号を発生する。第１サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コイル１５の第１インダクタンス値がΔＬだけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。第２サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コンデンサ１６の第１静電容量値がΔＣだけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。尚、変数ｎ＋１は、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値をΔＬ又はΔＣだけ増加させることを示している（ステップＳ１３）。

次に、ＣＰＵ１７１Ａは、電流検知部１３で検出されたコンバータ１２と高調波電源１４との間の最新の直流電流の値を、第１時刻の直流電流の値Ｉ_nとして取得する。このようにして、ＣＰＵ１７１Ａは、最新（第１時刻）の直流電流の値Ｉ_nと直前（第２時刻）の直流電流の値Ｉ_n-1とを取得した状態になる（ステップＳ１４）。

次に、電流比較回路１７１Ａ３は、最新の直流電流の値Ｉ_nと直前の直流電流の値Ｉ_n-1とを比較する（ステップＳ１５）。最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より大きい場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、最新の直流電流の値Ｉ_nが最大値であるか否かをその時点では判断できないため、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなるまで、上記のステップＳ１２〜Ｓ１５を繰り返し実行する。

一方、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値が上限である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、又は、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなった場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値が最大値を介して上昇から下降へ転じ、インダクタンス判定回路１７１Ａ１又は容量判定回路１７１Ａ２は、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値が下限値であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。

そして、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値が下限値ではない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、回路判定制御部１７２Ａは、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を所定のインダクタンス値又は静電容量値であるΔＬ又はΔＣだけ減少させるために、第１サーボモータ又は第２サーボモータに制御信号を出力する。第１又は第２サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の静電容量値がΔＬ又はΔＣだけ減少するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。尚、変数ｎ−１は、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値をΔＬ又はΔＣだけ減少させることを示している（ステップＳ１７）。

次に、ＣＰＵ１７１Ａは、電流検知部１３で検出されたコンバータ１２と高調波電源１４との間の最新の直流電流の値を、第１時刻の直流電流の値Ｉ_nとして取得する。このようにして、ＣＰＵ１７１Ａは、最新（第１時刻）の直流電流の値Ｉ_nと直前（第２時刻）の直流電流の値Ｉ_n-1とを取得した状態になる（ステップＳ１８）。

次に、電流比較回路１７１Ａ３は、最新の直流電流の値Ｉ_nと直前の直流電流の値Ｉ_n-1とを比較する（ステップＳ１９）。最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より大きい場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、最新の直流電流の値Ｉ_nが最大値であるか否かをその時点では判断できないため、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなるまで、上記のステップＳ１６〜Ｓ１９を繰り返し実行する。

そして、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなった場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、回路判定制御部１７２Ａは、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値をΔＬ又はΔＣだけ増加させるための制御信号を発生する。第１又は第２サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値をΔＬ又はΔＣだけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる（ステップＳ２０）。

そして、回路判定制御部１７２Ａは、電流検知部１３で検出される直流電流の値が最大値Ｄ_maxを特定できる。回路判定制御部１７２Ａは、最大値Ｄ_maxのときの、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を含む共鳴条件を満足した第１共鳴回路１０Ａを特定する（ステップＳ２１）。回路判定制御部１７２Ａは、例えば、特定した第１共鳴回路１０Ａを表示部１７４に出力する。そして、制御部１７Ａは制御動作を終了する。

尚、上記において、回路判定制御部１７２Ａが直流電流の値が最大値Ｄ_maxを特定するように記載したが、記憶部１７３Ａに設定値が設定されている場合は、電流比較回路１７１Ａ３が最新の直流電流の値Ｉ_nと設定値とが等しくなったことを判定し、回路判定制御部１７２Ａに判定結果を示す情報を出力する。そして、回路判定制御部１７２Ａは、設定値のときの、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値を含む共鳴条件を満足した第１共鳴回路１０Ａを特定する。

一方、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第１コンデンサ１６の第１静電容量値が下限値である場合も（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、回路判定制御部１７２Ａは、第１共鳴回路を特定し、制御部１７Ａは制御動作を終了する。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図２Ａは、本実施形態にかかる第２実施形態の無線給電測定装置１Ｂの構成の一例を示すブロック図である。図２Ｂは、本実施形態にかかる第２実施形態の制御部１７Ｂの構成の一例を示す図である。図２Ｃは、本実施形態にかかる第２実施形態のＣＰＵ１７１Ｂの構成の一例を示す図である。図２Ｄは、本実施形態にかかる第２データベース１７３Ｂ１の一例を示す図である。図２Ｅは、本実施形態にかかる第２実施形態の無線給電測定装置１Ｂの測定動作の一例を示すフローチャートである。図３は、無線給電装置２００の構成の一例を示す図である。尚、以下説明において、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの構成部品のうち、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃの番号と同じ番号が付与されている構成部品については、第１実施形態における構成部品と同一であるため、その説明を省略する。

以下、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅ、図３を参照しつつ、第２実施形態における無線給電測定装置１Ｂについて説明する。

無線給電測定装置１Ｂは、対向するコイルから発せられる磁界が共鳴する原理を利用してワイヤレスで電力を電送する無線給電装置２００を設計するための測定装置である。

無線給電測定装置１Ｂは、図１Ａに示すように、無線給電装置２００を設計するために、例えば、無線給電装置２００が設置される際の、送電装置２０１と受電装置２０２との間に介在する介在物２３０の厚み及び受電装置２０２に接続される負荷２２１のインピーダンスに基づいて、送電装置２０１の共鳴回路２１０に流れる電流が最大値になるように、コイル（２１４、２２３）のインダクタンス値又はコンデンサ（２１５、２２４）の静電容量値を決定する機能を有する。

尚、上記において、無線給電測定装置１Ｂは、送電装置２０１の共鳴回路２１０に流れる電流が最大値になるようにコイル（２１４、２２３）のインダクタンス値及びコンデンサ（２１５、２２４）の静電容量値を決定する機能を有するとして説明したが、これに限定されない。例えば、共鳴回路２１０に流れる電流の設定値を定めて、設定値になるようにコイル（２１４、２２３）のインダクタンス値又はコンデンサ（２１５、２２４）の静電容量値を決定する機能を有していてもよい。ここで、設定値とは、後述する記憶部１７３Ｂに予め記憶されている電流値のことをいう。又、設定値には、最大値が設定されてもよいし、最大値とは異なる値（例えば、最大値よりも小さい電流値）が設定されてもよい。

つまり、無線給電測定装置１Ｂは、無線給電装置２００を設計する際に、無線給電装置２００が設置される諸条件（介在物、負荷等）（以下、「諸条件」と称する。）に基づいて、当該諸条件において、最も送電効率が良くなる送電装置２０１及び受電装置２０２を特定する機能を有する。最も送電効率が良くなるとは、例えば、送電装置２０１の共鳴回路２１０が有する共鳴周波数と、受電装置２０２の共鳴回路２２０が有する共鳴周波数とを等しくし、例えば、送電装置２０１に流れる電流が最大値を示すことをいう。送電装置２０１及び受電装置２０２を特定するとは、例えば、送電装置２０１及び受電装置２０２に含まれるコイル（２１４、２２３）のインダクタンス値、コンデンサ（２１５、２２４）の静電容量値、又は負荷２２１の少なくとも一つを特定し、受電共鳴周波数に等しい送電共鳴周波数を決定することをいう。

尚、上記において、無線給電測定装置１Ｂは、コイル（２１４、２２３）のインダクタンス値及びコンデンサ（２１５、２２４）の静電容量値を決定する機能を有するとして説明したが、これに限定されない。例えば、無線給電測定装置１Ｂは、後述する送電測定装置２Ｂの第１コイル１５の第１インダクタンス値及び第１コンデンサ１６の第１静電容量値が固定されていてもよく、その場合は、コイル２２３のインダクタンス値及びコンデンサ２２４の静電容量値を決定する機能のみを有していればよい。又、例えば、無線給電測定装置１Ｂは、後述する受電測定装置３Ｂの第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値及び第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値を固定されていてもよく、その場合は、負荷調整部２４Ｂで定められたインピーダンスに対応するコイル２１４のインダクタンス値及びコンデンサ２１５の静電容量値を決定する機能のみを有していればよい。

上記の機能を有する無線給電測定装置１Ｂは、例えば、送電測定装置２Ｂ、受電測定装置３Ｂを含んで構成されている。

＜＜送電測定装置＞＞
送電測定装置２Ｂは、例えば、電源１１、コンバータ１２、電流検知部１３、高調波電源１４、第１コイル１５、第１コンデンサ１６、制御部１７Ｂを含んで構成されている。尚、上記における電源１１、コンバータ１２、電流検知部１３、高調波電源１４、第１コイル１５、第１コンデンサ１６については、第１実施形態と同一のものであるため、その説明を省略する。ただし、第２実施形態における送電測定装置２Ｂは、第１インダクタンス値及び第１静電容量値が固定されたコイル及びコンデンサで構成されていてもよい。後述する第２共鳴回路２０Ｂの第２共鳴周波数を可変することができるためである。

制御部１７Ｂは、例えば、電流検知部１３で検出された直流電流の値を示す情報に基づいて、第１及び第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１及び第２インダクタンス値、第１及び第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１及び第２静電容量値又は負荷調整部２４Ｂを調整する装置である。制御部１７Ｂは、ハードウェアとして、ＣＰＵ１７１Ｂ、回路判定制御部１７２Ｂ、記憶部１７３Ｂ、表示部１７４、出力部１７５、入力部１７６を含んで構成されている。尚、上記における表示部１７４、出力部１７５、入力部１７６については、第１実施形態と同一のものであるため、その説明を省略する。

ＣＰＵ１７１Ｂは、例えば、第１コイル１５、第１コンデンサ１６、第２コイル２２Ｂ、第２コンデンサ２３Ｂ及び負荷調整部２４Ｂの状態を監視し、時刻ごとの第１共鳴回路１０Ｂにおける直流電流の値を取得する装置である。ＣＰＵ１７１Ｂは、例えば、第１コイル１５、第１コンデンサ１６、第２コイル２２Ｂ、第２コンデンサ２３Ｂ及び負荷調整部２４Ｂを制御するための信号を出力する機能を有する。又、ＣＰＵ１７１Ｂは、機能として、インダクタンス判定回路１７１Ｂ１、容量判定回路１７１Ｂ２、電流比較回路１７１Ｂ３を含んで構成されている。

インダクタンス判定回路１７１Ｂ１は、例えば、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値が上限値又は下限値の何れか一方であるか否かを判定する。例えば、インダクタンス判定回路１７１Ｂ１は、コアに接続されている回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値が上限値、下限値、上限値及び下限値の間の値の何れの値であるかを判定する。尚、第１コイル１５及び第２コイル２２Ｂの上限値及び下限値は、第１コイル１５及び第２コイル２２Ｂの仕様に応じて定められる値であって、予め記憶部１７３Ｂに記憶されている。インダクタンス判定回路１７１Ｂ１は、後述する回路判定制御部１７２Ｂに判定結果を示す情報を出力する機能を有する。これにより、第１コイル１５の第１インダクタンス値又は第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値は、後述する回路判定制御部１７２Ｂの制御信号によって上限値及び下限値の範囲内の何れかの値に調整される。

容量判定回路１７１Ｂ２は、例えば、第１コンデンサ１６の第１静電容量値又は第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値が上限値又は下限値の何れか一方であるか否かを判定する。例えば、容量判定回路１７１Ｂ２は、回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１コンデンサ１６の第１静電容量値又は第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値が上限値、下限値、上限値及び下限値の間の値の何れの値であるかを判定する。尚、第１コンデンサ１６又は第２コンデンサ２３Ｂの上限値及び下限値は、第１コンデンサ１６又は第２コンデンサ２３Ｂの仕様に応じて定められる値であって、予め記憶部１７３Ｂに記憶されている。容量判定回路１７１Ｂ２は、後述する回路判定制御部１７２Ｂに判定結果を示す情報を出力する機能を有する。これにより、第１コンデンサ１６の第１静電容量値又は第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値は、後述する回路判定制御部１７２Ｂによって上限値及び下限値の範囲内の何れかの値に調整される。

電流比較回路１７１Ｂ３は、例えば、第１時刻において電流検知部１３で検出されるコンバータ１２と高周波電源１４との間の直流電流の値と、第１時刻の直前の第２時刻において電流検出回路で検出されるコンバータ１２と高周波電源１４との間の直流電流の値と、を比較する。電流比較回路１７１Ｂ３は、後述する回路判定制御部１７２Ｂに比較結果を示す情報を出力する機能を有する。

回路判定制御部１７２Ｂは、上記で説明したように、容量判定回路１７１Ｂ２及びインダクタンス判定回路１７１Ｂ１の判定結果と、電流比較回路１７１Ｂ３の比較結果とに基づいて、第１又は第２サーボモータの回動方向及び回動量を制御し、後述する第３又は第４サーボモータの回動方向及び回動量を制御し、又は負荷調整部２４Ｂにインピーダンス値を制御するための制御信号を出力し、コンバータ１２と高周波電源１４との間を流れる直流電流の値が最大又は設定値となるように第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）、又は負荷調整部２４Ｂを調整する。回路判定制御部１７２Ｂは、第１又は第２インダクタンス値、第１又は第２静電容量値、又はインピーダンス値を調整するために、制御信号を第１〜第４サーボモータ又は負荷調整部２４Ｂに出力する機能を有する。回路判定制御部１７２Ｂは、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）、又は負荷調整部２４Ｂを調整した結果に基づいて、最も送電効率が良い第１共鳴回路１０Ｂを判定する。回路判定制御部１７２Ｂは、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）、又は負荷調整部２４Ｂを調整した後に、第１及び第２インダクタンス値、第１及び第２静電容量値、及びインピーダンス値を示す情報を後述する記憶部１７３Ｂに出力する機能を有する。

記憶部１７３Ｂは、例えば、ＣＰＵ１７１Ｂが実行するためのプログラム、各種情報が記憶されている装置である。記憶部１７３Ｂは、例えば、ＲＡＭで構成されている。記憶部１７３Ｂは、少なくともＣＰＵ１７１Ｂ及び回路判定制御部１７２Ｂと電気的に接続されている。記憶部１７３Ｂは、例えば、回路判定制御部１７２Ｂで調整された第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値を示す情報及び第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値を示す情報を、例えば、図２Ｄに示す第２データベース１７３Ｂ１のように記憶している。具体的には、第２データベース１７３Ｂ１は、例えば、時刻、第１インダクタンス値、第１静電容量値、第２インダクタンス値、第２静電容量値、負荷（抵抗成分、誘導性リアクタンス、容量性リアクタンス）電流、判定結果の夫々が対応付けられて記憶されている表である。尚、第２データベース１７３Ｂ１には、設定値が設定されていないときのデータベースが示されている。

＜＜受電測定装置＞＞
受電測定装置３Ｂは、例えば、整流回路２１、第２コイル２２Ｂ、第２コンデンサ２３Ｂ、負荷調整部２４Ｂを含んで構成されている。受電測定装置３Ｂは、第２コイル２２Ｂ、第２コンデンサ２３Ｂ、負荷調整部２４Ｂで形成される第２共鳴回路２０Ｂで定まる第２共鳴周波数を有する。尚、以下説明において、整流回路２１については、第１実施形態のものと同一であるため、その説明を省略する。

第２コイル２２Ｂは、例えば、第２共鳴周波数を調整するために、インダクタンス値を任意に調整できるコイルである。第２コイル２２Ｂは、第１コイル１５と磁界の共鳴を起こして、交流電流を発生させるコイルである。第２コイル２２Ｂは、例えばリッツ線で形成されて表皮効果の影響を軽減し、例えばアルファ巻きコイルである。第２コイル２２Ｂは、例えば、導電線を介して後述する第２コンデンサ２３Ｂ及び負荷調整部２４Ｂに並列接続されている。第２コイル２２Ｂは、第１コイル１５と磁界の共鳴を起こすと、リッツ線に交流電流が流れる。第２コイル２２Ｂは、インダクタンス値の可変機能を有する。第２コイル２２Ｂは、例えば、円筒形のポビンにコアが挿入されて、ボビンの外周にはリッツ線が巻かれて構成され、内部のコアを回転させて、コアがスライドする移動量に応じてインダクタンス値を調整することができる。第２コイル２２Ｂは、例えば、コアの回転軸と第３サーボモータ（不図示）の回転軸とが同軸で連結されている。つまり、第３サーボモータの回転軸を回転させることによってインダクタンス値を調整することができるように構成されている。

第２コンデンサ２３Ｂは、例えば、第２共鳴周波数を調整するために、静電容量値を任意に調整できるコンデンサである。第２コンデンサ２３Ｂは、例えば、回動する電極と固定された電極とに挟まれるように誘電体が設けられて構成されている。第２コンデンサ２３Ｂは、例えば、回動する電極と固定された電極との対向する面積によって静電容量値を調整することができる。第２コンデンサ２３Ｂは、導電線を介して第１コイル１５及び負荷調整部２４Ｂに並列接続されている。第２コンデンサ２３Ｂは、例えば、回動する電極の回動軸と第４サーボモータ（不図示）の回転軸とが同軸で連結されている。つまり、第４サーボモータの回転軸を回転させることによって静電容量値を調整することができる。

負荷調整部２４Ｂは、例えば、第２コイル２２Ｂに生じる交流電力を消費するための負荷を生成する装置である。負荷調整部２４Ｂは、例えば、抵抗成分（Ｒ）、誘導性リアクタンス、容量性リアクタンスの夫々を変動させる機能を有する。つまり、負荷調整部２４Ｂは、インピーダンスを変動させる機能を有する。負荷調整部２４Ｂでインピーダンスを変動させることによって、実際に無線給電装置２００を設置する状況における負荷２２１に対して、送電装置２０１の共鳴周波数を有する共鳴回路２１０に等しい、受電装置２０２の共鳴周波数を有する共鳴回路２２０を設計することができる。共鳴回路２２０を設計する際には、負荷２２１のインピーダンスに応じたコイル２２３のインダクタンス値を求め、コイル２２３のインダクタンス値に応じたコンデンサ２２４の静電容量値を求めて、送電装置２０１の共鳴周波数に等しい受電装置２０２の共鳴周波数を得るように設計される。つまり、負荷調整部２４Ｂは、調整されたインピーダンスに応じた第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値が求められ、第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値に応じた第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値を求めて、送電測定装置２Ｂの第１共鳴周波数に等しい受電測定装置３Ｂの第２共鳴周波数を得るために設けられている。

尚、上記において、第２コイル２２Ｂと第２コンデンサ２３Ｂとは、第２インダクタンス値と第２静電容量値とが可変できる可変コイルと可変コンデンサであるとして説明したが、これに限定されない。例えば、第１共鳴回路１０Ｂにおいて、第１コイル１５又は第１コンデンサ１６が可変コイル又は可変コンデンサで構成されている場合、第１共鳴周波数が変動されるため、第２コイル２２Ｂ及び第２コンデンサ２３Ｂは可変コイル及び可変コンデンサでなくてもよい。この場合、無線給電測定装置１Ｂとしては、インピーダンス（負荷）と介在物３０とに応じて第１共鳴回路１０Ｂを調整し、第２共鳴周波数に等しい第１共鳴周波数を起こすことで、送電効率を高めることができる。

＜＜測定手順＞＞
図２Ｅを参照しつつ、無線給電測定装置１Ｂの測定手順について説明する。

初期状態として、送電測定装置２Ｂの第１コイル１５と受電測定装置３Ｂの第２コイル２２Ｂとの間に、無線給電装置２００を設置する際に、想定される介在物３０を配置するとともに、介在物３０を挟み込むように第１コイル１５と第２コイル２２Ｂとを配置する。第１コイル１５と第２コイル２２Ｂとの間の伝送距離Ｄは、介在物３０の幅に等しく設定されている。つまり、伝送距離Ｄは、介在物３０によって定まる値である。

制御部１７Ｂは、例えば、電流検知部１３で検出される直流電流の変化を伝送距離Ｄの変化と見なして、当該変化を契機として、第１コイル１５の第１インダクタンス値、第１コンデンサ１６の第１静電容量値、第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値、第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値又は負荷調整部２４Ｂを調整するための制御動作を開始する。又、制御部１７Ｂは、負荷調整部２４Ｂのインピーダンス値の変化を契機として、当該制御動作を開始してもよい。又、制御部１７Ｂは、表示部１７４のマウス操作等による制御動作開始信号の入力を契機として、当該制御動作を開始してもよい。又、制御部１７Ｂは、所定時間（数ｍｓ）を経過する度に、制御動作を開始してもよい。

尚、説明を補足すると、上記において、第１コイル１５の第１インダクタンス値、第１コンデンサ１６の第１静電容量値、第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値、第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値又は負荷調整部２４Ｂを調整するように説明したが、第１コイル１５の第１インダクタンス値及び第１コンデンサ１６の第１静電容量値が固定値の場合は、第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値、第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値及び負荷調整部２４Ｂのみを制御することとし、以下説明においても同様とする。

先ず、制御部１７Ｂは、制御動作の開始に伴って、電流検知部１３で検出されているコンバータ１２と高調波電源１４との間の最新の直流電流の値を、第２時刻の直流電流の値Ｉ_n-1として取得する（ステップＳ３１）。

次に、インダクタンス判定回路１７１Ｂ１は、例えば回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値が上限値であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。又、容量判定回路１７１Ｂ２は、例えば回動軸の回動位置を示す情報を取得し、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値が上限値であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

そして、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値が上限値ではない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、回路判定制御部１７２Ｂは、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値を所定のインダクタンス値又は静電容量値であるΔＬ１、ΔＬ２、ΔＣ１又はΔＣ２だけ増加させるための制御信号を発生する。第１サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コイル１５の第１インダクタンス値がΔＬ１だけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。第２サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コンデンサ１６の第１静電容量値がΔＣ１だけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。第３サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コイル１５の第１インダクタンス値がΔＬ２だけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。第４サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１コンデンサ１６の第１静電容量値がΔＣ２だけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。尚、変数ｎ＋１は、第１及び第２コイル（１５、２２Ｂ）及び第１及び第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）をΔＬ１、ΔＬ２、ΔＣ１又はΔＣ２だけ増加させることを示している（ステップＳ３３）。

次に、ＣＰＵ１７１Ｂは、電流検知部１３で検出されたコンバータ１２と高調波電源１４との間の最新の直流電流の値を、第１時刻の直流電流の値Ｉ_nとして取得する。このようにして、ＣＰＵ１７１Ｂは、最新（第１時刻）の直流電流の値Ｉ_nと直前（第２時刻）の直流電流の値Ｉ_n-1とを取得した状態になる（ステップＳ３４）。

次に、電流比較回路１７１Ｂ３は、最新の直流電流の値Ｉ_nと直前の直流電流の値Ｉ_n-1とを比較する（ステップＳ３５）。最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より大きい場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、最新の直流電流の値Ｉ_nが最大値であるか否かをその時点では判断できないため、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなるまで、上記のステップＳ３２〜Ｓ３５を繰り返し実行する。

一方、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値が上限である場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、又は、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなった場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値が最大値を介して上昇から下降へ転じ、インダクタンス判定回路１７１Ｂ１又は容量判定回路１７１Ｂ２は、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値が下限値であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。

そして、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値が下限値ではない場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、回路判定制御部１７２Ｂは、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値を所定のインダクタンス値又は静電容量値であるΔＬ１、ΔＬ２、ΔＣ１又はΔＣ２だけ減少させるために、第１〜第４サーボモータに制御信号を出力する。第１〜第４サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値がΔＬ１、ΔＬ２、ΔＣ１又はΔＣ２だけ減少するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる。尚、変数ｎ−１は、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値をΔＬ１、ΔＬ２、ΔＣ１又はΔＣ２だけ減少させることを示している（ステップＳ３７）。

次に、ＣＰＵ１７１Ｂは、電流検知部１３で検出されたコンバータ１２と高調波電源１４との間の最新の直流電流の値を、第１時刻の直流電流の値Ｉ_nとして取得する。このようにして、ＣＰＵ１７１Ｂは、最新（第１時刻）の直流電流の値Ｉ_nと直前（第２時刻）の直流電流の値Ｉ_n-1とを取得した状態になる（ステップＳ３８）。

次に、電流比較回路１７１Ｂ３は、最新の直流電流の値Ｉ_nと直前の直流電流の値Ｉ_n-1とを比較する（ステップＳ３９）。最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より大きい場合（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、最新の直流電流の値Ｉ_nが最大値であるか否かをその時点では判断できないため、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなるまで、上記のステップＳ３６〜Ｓ３９を繰り返し実行する。

そして、最新の直流電流の値Ｉ_nが直前の直流電流の値Ｉ_n-1より小さくなった場合（ステップＳ３９：ＮＯ）、回路判定制御部１７２Ｂは、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値をΔＬ１、ΔＬ２、ΔＣ１又はΔＣ２だけ増加させるための制御信号を発生する。第１〜第４サーボモータは、制御信号に含まれる情報に従って、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値をΔＬ１、ΔＬ２、ΔＣ１又はΔＣ２だけ増加するように、回動軸を指定された回動方向に指定された回動量だけ回動させる（ステップＳ４０）。

そして、回路判定制御部１７２Ｂは、電流検知部１３で検出される直流電流の値が最大値Ｄ_maxを特定できる。回路判定制御部１７２Ｂは、最大値Ｄ_maxのときの、第１第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値を含む共鳴条件を満足した第１共鳴回路１０Ｂ又は第２共鳴回路２０Ｂを特定する（ステップＳ４１）。回路判定制御部１７２Ｂは、例えば、特定した第１共鳴回路１０Ｂ及び第２共鳴回路２０Ｂを表示部１７４に出力する。そして、制御部１７Ｂは制御動作を終了する。

尚、上記において、回路判定制御部１７２Ｂが直流電流の値が最大値Ｄ_maxを特定するように記載したが、記憶部１７３Ｂに設定値が設定されている場合は、電流比較回路１７１Ｂ３が最新の直流電流の値Ｉ_nと設定値とが等しくなったことを判定し、回路判定制御部１７２Ｂに判定結果を示す情報を出力する。そして、回路判定制御部１７２Ｂは、設定値のときの、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値を含む共鳴条件を満足した第１共鳴回路１０Ｂ又は第２共鳴回路２０Ｂを特定する。

一方、第１又は第２コイル（１５、２２Ｂ）の第１又は第２インダクタンス値、又は、第１又は第２コンデンサ（１６、２３Ｂ）の第１又は第２静電容量値が下限値である場合も（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、回路判定制御部１７２Ｂは、第１共鳴回路１０Ｂ及び第２共鳴回路２０Ｂを特定し、制御部１７Ｂは制御動作を終了する。

＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ａは、共鳴回路２１０を有し、共鳴回路２２０を含む受電装置２０２に対して電力を無線で電送する送電装置２０１を製造する前工程において、共鳴回路２１０を流れる電流が最大又は設定値になる共鳴周波数を固定値として共鳴回路２１０に設定するために用いられる無線給電測定装置１Ａであって、共鳴回路２１０に対応し、共鳴周波数を変更可能な第１共鳴回路１０Ａと、受電装置２０２に対して電力を無線で電送する際に、第１共鳴回路１０Ａを流れる電流が最大又は設定値になるように、第１共鳴回路１０Ａを制御することによって得られた第１共鳴周波数を、共鳴回路２１０の共鳴周波数とする制御部１７Ａと、を備えたことを特徴とする。本実施形態によれば、受電測定装置３Ａの第２共鳴回路２０Ａと、第１コイル１５と第２コイル２２Ａとの距離とに基づいて、無線給電装置２００として最も送電効率が良い第１共鳴回路１０Ａを特定することができる。第１共鳴回路１０Ａを特定できれば、制御部１７Ａを含まない無線給電装置２００を大量生産できるため、コスト縮減の効果を奏する。

又、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ａは、第１共鳴回路１０Ａは、第１共鳴周波数のための第１コイル１５と第１コンデンサ１６を含み、第１コイル１５の第１インダクタンス値と第１コンデンサ１６の第１静電容量値の少なくとも一方が可変であり、制御部１７Ａは、第１コイル１５の第１インダクタンス値と第１コンデンサ１６の第１静電容量値の少なくとも一方が変更されるように制御を行うことを特徴とする。本実施形態によれば、制御部１７Ａが第１共鳴周波数を変更するために、第１コイル１５又は第１コンデンサ１６の少なくとも一方を制御することができるため、効率的に第１共鳴周波数を特定することができ、測定効率の向上が図れる。

又、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ａは、制御部１７Ａは、無線給電測定装置１Ａにおける送電測定装置２Ａに設けられていることを特徴とする。本実施形態によれば、制御部１７Ａが送電測定装置２Ａに設けられていると、第１共鳴回路１０Ａに流れる直流電流を測定しやすくなるため、コスト縮減の効果を奏する。

又、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ａは、第１共鳴回路１０Ａに電力を給電する電源１１と第１共鳴回路１０Ａとの間に、第１共鳴回路１０Ａに流れる電流を測定するための電流検知部１３をさらに備えることを特徴とする。本実施形態によれば、電流検知部１３によって、第１共鳴回路１０Ａの電流を効率よく測定することができるため、測定効率の向上が図れる。

又、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ｂは、共鳴回路２２０を有し、共鳴回路２１０を含む送電装置２０１から電力が無線で電送される受電装置２０２を製造する前工程において、共鳴回路２２０を流れる電流が最大又は設置値になる共鳴回路２２０の共鳴周波数を固定値として共鳴回路２２０に設定するために用いられる無線給電測定装置１Ｂであって、共鳴回路２２０に対応し、第２共鳴周波数を変更可能な第２共鳴回路２０Ｂと、送電装置２０１から電力が無線で電送される際に、共鳴回路２１０に対応する送電装置２０１の回路を流れる電流が最大又は設置値になるように、第２共鳴回路２０Ｂを制御することによって得られた第２共鳴周波数を、共鳴回路２２０の共鳴周波数とする制御部１７Ｂと、を備えたことを特徴とする。本実施形態によれば、送電測定装置２Ｂで第１共鳴回路１０Ｂのみを特定するだけではなく、受電測定装置３Ｂの第２共鳴回路２０Ｂを制御して第１共鳴周波数に等しい第２共鳴周波数を起こすことができるため、測定効率の向上が図れる。

又、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ｂは、第２共鳴回路２０Ｂは、第２共鳴周波数のための第２コイル２２Ｂと第２コンデンサ２３Ｂを含み、第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値と第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値との少なくとも一方は可変であり、制御部１７Ｂは、第２コイル２２Ｂの第２インダクタンス値と第２コンデンサ２３Ｂの第２静電容量値の少なくとも一方が変更されるように制御を行うことを特徴とする。本実施形態によれば、本実施形態によれば、制御部１７Ｂが第２共鳴周波数を変更するために、第２コイル２２Ｂ又は第２コンデンサ２３Ｂの少なくとも一方を制御することができるため、効率的に第２共鳴周波数を特定することができ、測定効率の向上が図れる。

又、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ｂは、第２共鳴回路２０Ｂに電気的に接続され、第２共鳴回路２０Ｂの第２共鳴周波数を得るために、インピーダンスを変更可能な負荷調整部２４Ｂをさらに備えたことを特徴とする。本実施形態によれば、第２共鳴回路２０Ｂの第２共鳴周波数を特定することに影響を及ぼす負荷２２１のインピーダンスを再現することができ、実際に無線測定装置２００を設置する環境を再現できるため、測定効率の向上が図れる。

又、本実施形態に係る無線給電測定装置１Ｂは、制御部１７Ｂは、無線給電測定装置１Ｂにおける送電測定装置２Ｂに設けられていることを特徴とする。本実施形態によれば、制御部１７Ｂが送電測定装置２Ｂに設けられていると、第１共鳴回路１０Ｂに流れる直流電流を測定しやすくなるため、コスト縮減の効果を奏する。

尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１Ａ無線給電測定装置
１Ｂ無線給電測定装置
２Ａ送電測定装置
２Ｂ送電測定装置
３Ａ受電測定装置
１０Ａ第１共鳴回路
１１電源
１３電流検知部
１５第１コイル
１６第１コンデンサ
１７Ａ制御部
１７Ｂ制御部
２０Ａ第２共鳴回路
２０Ｂ第２共鳴回路
２２Ａ第２コイル
２２Ｂ第２コイル
２３Ｂ第２コンデンサ
２４Ｂ負荷調整部
２００無線給電装置
２０１送電装置
２０２受電装置
２１０共鳴回路
２２０共鳴回路
２２１負荷

Claims

送電共鳴回路を有し、受電共鳴回路を含む受電装置に対して電力を無線で電送する送電装置を製造する前工程、及び、受電共鳴回路を有し、送電共鳴回路を含む送電装置から電力が無線で電送される受電装置を製造する前工程において、前記送電共鳴回路を流れる電流が所定値になる共鳴周波数を固定値として前記送電共鳴回路及び前記受電共鳴回路に設定するために用いられる無線給電測定装置であって、
前記送電共鳴回路に対応し、共鳴周波数を変更可能な第１共鳴回路と、
前記受電共鳴回路に対応し、共鳴周波数を変更可能な第２共鳴回路と、
前記送電装置から前記受電装置に対して電力を無線で電送する際に、前記第１共鳴回路を流れる電流が所定値になるように、前記第１共鳴回路又は前記第２共鳴回路のうち少なくとも一方を制御することによって得られた共鳴周波数を、前記送電共鳴回路の共鳴周波数として決定する制御部と、
を備えたことを特徴とする無線給電測定装置。
前記第１及び第２共鳴回路は、前記共鳴周波数のためのコイルとコンデンサを含み、
前記コイルのインダクタンスと前記コンデンサの静電容量の少なくとも一方が可変であり、
前記制御部は、前記コイルのインダクタンスと前記コンデンサの静電容量の少なくとも一方が変更されるように制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の無線給電測定装置。
前記制御部は、前記無線給電測定装置における前記送電装置に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線給電測定装置。
前記第１共鳴回路に電力を給電する電源と前記第１共鳴回路との間に、前記第１共鳴回路に流れる電流を測定するための電流検知部を
さらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の無線給電測定装置。
前記第２共鳴回路に電気的に接続され、前記第２共鳴回路の共鳴周波数を得るために、インピーダンスを変更可能な負荷を
さらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の無線給電測定装置。
送電共鳴回路を有し、受電共鳴回路を含む受電装置に対して電力を無線で電送する送電装置を製造する前工程、及び、受電共鳴回路を有し、送電共鳴回路を含む送電装置から電力が無線で電送される受電装置を製造する前工程において、前記送電共鳴回路を流れる電流が所定値になる共鳴周波数を固定値として前記送電共鳴回路及び前記受電共鳴回路に設定するために用いられる無線給電測定方法であって、
前記送電共鳴回路に対応し、共鳴周波数を変更可能な第１共鳴回路と、前記受電共鳴回路に対応し、共鳴周波数を変更可能な第２共鳴回路を用いて、
前記送電装置から前記受電装置に対して電力を無線で電送する際に、前記第１共鳴回路を流れる電流が所定値になるように、前記第１共鳴回路又は前記第２共鳴回路のうち少なくとも一方を制御することによって得られた共鳴周波数を、前記送電共鳴回路の共鳴周波数として決定する
ことを特徴とする無線給電測定方法。