JP6607513B2 - 送電装置、給電システムおよび受電装置 - Google Patents

Description

本発明のいくつかの態様は、送電装置、給電システムおよび受電装置に関する。
本願は、２０１６年２月１５日に、日本に出願された特願２０１６−０２５９９４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

携帯電話機などユーザが移動しながら利用される機器は、通例、電池に蓄積された電力を消費するので、動作に十分な電力を確保するためには充電が不可欠である。他方、ユーザには充電のための操作が煩雑に感じられることがある。そのため、各種の機器に対して非接触（ワイヤレス）で給電を行う非接触給電システムが注目されている。非接触給電システムは、非接触充電システム、または非接触送電システムと呼ばれることもある。非接触給電システムは、磁界共鳴方式などの給電方式を用いて、電力を送電する電力送電部を備え、電力送電部からの電磁波が届く充電エリア内に所在する機器に送電する。

他方、電力の供給者にとっては、他の機器よりも特定の機器を優先して電力を提供したいと考えることがある。例えば、特許文献１に記載の車両用充電システムは、車両用充電装置を備え、充電を行う車両ごとに優先度を設定し、設定された優先度に応じて各車両に充電電力を分配する。車両用充電装置は、充電装置本体から引き出される充電ケーブルと、充電ケーブルの先端に取り付けられ、車両に設けられた車両コネクタに嵌合されるコネクタを備える。車両には有線で給電される。

特開２０１４−１９２９４７号公報

特許文献１に記載の車両用充電システムの中央コントローラは、各車両用充電装置に有線で接続されているので、給電先の車両用充電装置への充電電流やオン・オフを調整して電力を分配する。しかしながら、非接触給電システムでは、充電エリア内に複数の機器が所在するとき、いずれの機器にも電磁波が届く。そのため、機器の優先度に応じて電力を供給することができないという課題があった。

本発明のいくつかの態様は上記の点に鑑みてなされたものであり、送電先の機器の優先度に応じて電力を供給できる送電装置、給電システムおよび受電装置を提供する。

本発明のいくつかの態様は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、電力を送電する送電部と、前記電力を受電する電力受電部を１または複数個検出し、より優先度が高い電力受電部に対してより多くの電力を送電するよう前記送電部を制御する送電制御部と、を備える送電装置である。

本発明のいくつかの態様によれば、送電先の機器の優先度に応じて電力を供給することができる。

第１の実施形態に係る給電システムの外観図である。 第１の実施形態に係る給電システムの概略ブロック図である。 第１の実施形態に係る優先度テーブルの例を示す図である。 第１の実施形態に係る会員種別と優先度の対応関係を示す表である。 第１の実施形態に係る送電処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る給電システムの概略ブロック図である。 第２の実施形態に係る電力受電部における優先度変更処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る電力送電部における優先度変更処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る給電システムの概略ブロック図である。 第３の実施形態に係る電力送電部における優先度変更処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る電力受電部における優先度変更処理を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る給電システム１の外観図である。図１に示す例では、給電システム１は、送電側に設置される電力送電部１０と、受電側に設置される電力受電部２０とを含んで構成される。

電力送電部１０は、取得した電力を送電する送電コイル１１を含む送電装置として構成される。送電コイル１１には、供給された交流の電力が流れる。電流の強さが時間経過に応じて変動することで、送電コイル１１の周囲の磁界の強さが変動する。この変動は、電磁波として送電コイル１１から放射される。

電力受電部２０は、電力送電部１０からの電磁波が届く範囲である充電エリア内に所在するとき、電磁波によって送電された電力を受電する。電力受電部２０は、受電専用の受電装置として構成されてもよいし、受電した電力を消費する電子機器の一部として構成されてもよい。電子機器は、例えば、携帯電話機（スマートフォンを含む）、タブレット端末装置、電子書籍専用端末装置、遠隔制御装置（リモコン）、などである。

電力送電部１０から電力受電部２０への給電において、例えば、磁界共鳴方式が用いられる。磁界共鳴方式は、電力受電部２０における発振周波数を、電力送電部１０における発振周波数と共通にすることで、電力送電部１０が発生する電磁波により電力受電部２０で受電される電力を共鳴させる方式である。この方式により、電磁誘導方式よりも高い効率で電力を非接触で送電することができる。例えば、電磁誘導方式では電力を伝送可能な送電距離は、典型的には数ｍｍ〜１０ｃｍ程度である。これに対し、電界共鳴方式では、送電距離が１ｍ、２ｍと給電可能な充電エリアが格段に広い。

（電力送電部）
次に、本実施形態に係る電力送電部１０の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る給電システム１の概略ブロック図である。電力送電部１０は、送電コイル１１、送電制御部１２、通信部１３および優先度テーブル１４を含んで構成される。
送電コイル１１には、コンデンサ（図示せず）と発振器（図示せず）とが直列に接続され、発振回路が形成される。発振器は、供給された電力に応じて所定の周波数（例えば、１１０ＫＨｚ、６．７８ＭＨｚ）を有する交流の電流を発生させる。発生した電流が流れる送電コイル１１は、電磁波を放射する。送電コイル１１から所定の範囲内において、放射される電磁波の電界強度が所定の電界強度の閾値よりも高い領域が充電エリアとして形成される。発振器には、電池などの内部電源から電力が供給されてもよいし、電力線などを介して外部電源から電力が供給されてもよい。

送電制御部１２は、電力受電部２０への送電を制御する。送電制御部１２は、充電エリア内に所在する電力受電部２０を検出する。検出される電力受電部２０の数は、１個に限らず２個以上のこともある。送電制御部１２は、例えば、自装置の機器ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含む報知信号を所定時間（例えば、１秒）毎に送信する。電力送電部１０における電力受電部２０との各種のデータの送受信は、通信部１３を介して行われる。送電制御部１２は、報知信号への応答として電力受電部２０から応答信号を受信する。その後、送電制御部１２は、応答信号の送信元である電力受電部２０に認証情報要求を送信する。送電制御部１２は、その応答として認証情報を受信する。認証情報は、例えば、パスワードである。送電制御部１２は、記憶部に予め記憶した機器ＩＤと対応付けて記憶した認証情報と、受信した認証情報とを照合する。

送電制御部１２は、照合に成功したとき、認証情報の送信元である電力受電部２０を正当な送電対象であると判定し、当該電力受電部２０に優先度情報要求を送信する。送電制御部１２は、その応答として機器ＩＤ、優先度情報および受電能力を電力受電部２０から受信する。受電能力は、電力受電部２０が受電することができる受電電力の最大値である。送電制御部１２は、受信した機器ＩＤと優先度情報を対応付けて、電力送電部１０が備える記憶部（図示せず）に記憶する。なお、照合に成功しないとき、送電制御部１２は、認証情報の送信元である電力受電部２０は正当な送電対象ではないと判定する。

送電制御部１２は、送電対象と判定した全ての電力受電部２０の受電能力の合計を総受電能力として算出し、算出した総受電能力を所定の伝送効率で除算して総送電電力を算出する。総送電電力が電力送電部１０の送電能力以下である場合には、送電制御部１２は、電力受電部２０の受電能力を当該電力受電部２０における受電電力として定める。送電制御部１２は、総送電能力が、電力送電部１０の送電能力よりも大きい場合には、優先度テーブル１４を参照して、電力受電部２０それぞれの優先度を特定し、特定した優先度が高いほど優先的に受電電力を定める。但し、送電対象の全ての電力受電部２０について定めた受電電力に基づく総送電電力が電力送電部１０の送電能力以下となる。送電制御部１２は、電力受電部２０のそれぞれについて電力受電部２０に定めた受電電力の情報を送信する。送電制御部１２は、発振回路を動作させて送電コイル１１から電磁波を放射させる。
これらの処理により、送電制御部１２は、定めた受電電力で電力受電部２０に電力を受電させる。

送電制御部１２は、電力受電部２０から充電状態を示す充電状態情報を受信する。充電状態には、例えば、充電中、非充電中、満充電などがある。充電中とは、その時点で充電が行われていることを意味する。非充電中とは、その時点で充電が行われていないことを意味する。満充電とは、その時点で電力受電部２０の二次電池２６に十分な電気エネルギーが蓄えられた状態であり、さらに電気エネルギーを蓄えることが困難な状態である。充電状態情報が満充電を示す場合には、充電状態情報の送信元の機器である電力受電部２０への送電を停止する。

通信部１３は、送電制御部１２から入力されるデータを電波で電力受電部２０に送信する。通信部１３は、電力受電部２０から受信したデータを送電制御部１２に出力する。通信部１３は、例えば、通信インタフェースである。通信部１３は、電力受電部２０のデータの送受信において所定の構内無線通信規格、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．１に規定の通信方式を用いる。なお、通信部１３は、搬送波として送電コイル１１から放射される電磁波を用いてもよい。

優先度テーブル１４は、図３に示すように、記憶部に記憶した機器ＩＤと優先度情報を対応付けて形成される。図３に示す例では、優先度情報は、１から５までの整数で表され、その値が小さいほど優先度が高いことを示す。優先度は、ユーザの利用状況の一例として所定の店舗やサービスの会員の種別や来訪の頻度に応じて設定されてもよい。図４に示す例では、未登録の会員の優先度よりも登録者の優先度が高い。一般の会員の優先度よりも、店舗にとって重要な顧客であるプレミアム会員の優先度のほうが高い。また、一般の会員同士では、来店数が多いほど優先度が高い。後述するように、本実施形態では優先度が高いほど優先的に電力が供給されるので充電時間が短縮される。従って、会員として電力受電部２０のユーザに対する来店や販売の促進に応用することができる。

（電力受電部）
図２に戻り、電力受電部２０の機能構成について説明する。電力受電部２０は、受電コイル２２、受電処理部２３、充電制御部２４、通信部２５、二次電池２６および優先度保管部２７を含んで構成される受電装置である。

受電コイル２２には、受電処理部２３と二次電池２６が直列に接続され、受電回路が形成される。受電コイル２２には、その周囲に到来した電磁波の変動により交流の電流が生じる。受電回路の共振周波数を電力送電部１０の発振回路の共振周波数と共通にすることで、受電コイル２２の到来した電磁波により受電コイル２２を流れる電流を共鳴させることができる。そのため、受電コイル２２は、電力送電部１０から電磁波を介して効率的に電力を受電することができる。受電コイル２２を流れる電流は受電処理部２３に出力される。

受電処理部２３は、受電コイル２２から入力される交流の電流を整流する整流回路（図示せず）と、整流された電流の受電電力を調整するための受電負荷（図示せず）を含んで構成される。受電負荷は、例えば、可変抵抗を含んで構成される。抵抗値として、充電制御部２４から入力される受電電力（目標値）に応じた抵抗値が受電負荷に設定される。抵抗値は、受電処理部２３に入力される電流、到来する電磁波の周波数ならびに受電コイル２２のインダクタンスに応じて定まる。受電処理部２３は、受電電力を調整した電流を二次電池２６に供給する。二次電池２６には供給された電流による電荷が蓄電される。

充電制御部２４は、電力送電部１０からの電力の充電を制御する。充電制御部２４は、報知情報を搬送する電波の電力送電部１０からの受電電力が所定の受電電力の閾値よりも高いか否かを判定する。高いと判定するとき、充電制御部２４は、自機の記憶部（図示せず）に予め記憶した機器ＩＤを読み取り、報知情報への応答として読み取った機器ＩＤを含む応答信号を電力送電部１０に送信する。電力受電部２０における電力送電部１０との各種のデータの送受信は、通信部２５を介して行われる。なお、受電電力の閾値は、電力送電部１０から電力の送電に用いられる受電電力の最低値としてもよい。よって、電力送電部１０は、充電エリア内に所在する電力受電部２０からの機器ＩＤの受信をもって、その電力受電部２０が充電エリア内に所在する電力受電部２０として検出することができる。

充電制御部２４は、電力送電部１０から認証情報要求を受信するとき、その応答として自機の認証情報を取得し、取得した認証情報を電力送電部１０に送信する。充電制御部２４は、電力送電部１０から優先度情報要求を受信するとき、その応答として、優先度保管部２７にあらかじめ記憶された自機の優先度情報と受電能力を読み取る。充電制御部２４は、自機の機器ＩＤ、優先度情報および受電能力を電力送電部１０に送信する。充電制御部２４は、通信部２５を介して電力送電部１０から自機への受電電力の情報を受信する。
充電制御部２４は、受信した受電電力の情報に応じた抵抗値を定め、定めた抵抗値を受電処理部２３の受電負荷に設定する。これにより、電力送電部１０から指示された受電電力に相当する電力が受電される。なお、充電制御部２４は、受信した受電電力が０である場合、受電処理部２３に入力される電流を遮断するスイッチを備えてもよい。

充電制御部２４は、二次電池２６を構成する負極端子と正極端子の電圧を測定し、測定した電圧に基づいて充電状態を判定する。充電制御部２４は、測定した電圧が所定の電圧の閾値よりも低いとき充電未完了と判定し、測定した電圧が当該電圧の閾値以上であるとき満充電と判定する。電圧の閾値は、例えば、二次電池２６の公称電圧である。充電制御部２４は、充電未完了であり、かつ充電が行われているとき充電状態が充電中と判定し、充電未完了であり、かつ充電が行われていないとき充電状態が非充電中と判定する。充電制御部２４は、通信部２５を介して判定した充電状態情報を電力送電部１０に送信する。

通信部２５は、充電制御部２４から入力されるデータを電波で電力送電部１０に送信する。通信部２５は、電力送電部１０から受信したデータを充電制御部２４に出力する。通信部２５は、例えば、通信インタフェースである。
二次電池２６には、受電処理部２３からの電力が充電される。二次電池２６には、充電された電力を消費する負荷が電気的に接続される。
優先度保管部２７は、自機（電力受電部２０）の優先度情報と受電能力を対応付けて記憶した記憶部（図示せず）を含んで構成される。

（送電処理）
次に、本実施形態に係る送電処理について説明する。図５は、本実施形態に係る送電処理を示すフローチャートである。図５に示す処理は、電力受電部２０が送電対象をまだ検出していない時点で開始される。
（ステップＳ１０１）電力送電部１０の送電制御部１２は、充電エリア内に所在する電力受電部２０を検出する。送電制御部１２は、検出した電力受電部２０の充電制御部２４からの認証情報に基づいて、当該電力受電部２０が送電対象として、正当なユーザの電力受電部２０であるか否かを認証する。その後、ステップＳ１０２に進む。
（ステップＳ１０２）送電制御部１２が、検出した電力受電部２０が送電対象の電力受電部２０であると判定したとき（ステップＳ１０２ ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。
検出した電力受電部２０が送電対象の電力受電部２０ではないと判定したとき（ステップＳ１０２ ＮＯ）、図５に示す処理を終了する。

（ステップＳ１０３）送電制御部１２は、検出した電力受電部２０に対して送電を開始すると判定する。送電制御部１２は、電力受電部２０に優先度情報要求を送信し、その応答として機器ＩＤ、優先度情報および受電能力を電力受電部２０から受信する。送電制御部１２は、受信した受電能力を当該電力受電部２０の受電電力として定め、定めた受電電力の情報を電力受電部２０に送信する。送電制御部１２は、発振回路からの電力の供給を開始し、電力受電部２０への受電電力に伝送効率を除算して得られる送電電力に相当する電力を送電コイル１１から送電させる。電力受電部２０の充電制御部２４は、電力送電部１０から受信した受電電力に応じた抵抗値を定め、定めた抵抗値を受電処理部２３の受電負荷に設定する。このとき、電力受電部２０の受電処理部２３は、受電コイル２２から入力される電流を整流し、設定された可変抵抗に応じて受電電力を調整する。受電電力を調整した電流が二次電池２６に供給される。その後、ステップＳ１０４に進む。

（ステップＳ１０４）送電制御部１２は、電力受電部２０から満充電を示す充電状態情報（満充電通知）を受信したか否かを判定する。受信したと判定した場合（ステップＳ１０４ ＹＥＳ）、ステップＳ１１１に進む。受信していないと判定した場合（ステップＳ１０４ ＮＯ）、ステップＳ１０５に進む。

（ステップＳ１０５）送電制御部１２は、その時点で充電状態が非充電中である電力受電部２０を検出したか否かを判定する。このとき、送電制御部１２は、ステップＳ１０１と同様の処理を行い、送電対象として判定した電力受電部２０に優先度情報要求を送信する。新たに検出した電力受電部２０は、その応答として機器ＩＤ、優先度情報および受電能力を電力送電部１０に送信する。新たに検出した電力受電部２０から受信した充電状態情報が非充電中を示すとき、送電制御部１２は、充電状態が非充電中である電力受電部２０を検出したと判定することができる。充電状態が非充電中である電力受電部２０を検出したと判定する場合（ステップＳ１０５ ＹＥＳ）、ステップＳ１０６に進む。送電制御部１２が検出した充電状態が非充電中である電力受電部２０が、新たな送電対象の電力受電部２０として加わる。非充電中である電力受電部２０を検出していないと判定する場合（ステップＳ１０５ ＮＯ）、ステップＳ１０４の処理に戻る。

（ステップＳ１０６）送電制御部１２は、その時点における送電対象である全ての電力受電部２０の受電能力の合計である総受電能力を算出し、総受電能力を所定の伝送効率で除算した総送電電力が電力送電部１０の送電能力以下であるか否かを判定する。送電能力以下であると判定した場合（ステップＳ１０６ ＹＥＳ）、ステップＳ１０７に進む。送電能力よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０６ ＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。

（ステップＳ１０７）送電制御部１２は、新たに検出した電力受電部２０に対して送電を開始すると判定する。送電制御部１２は、発振回路から供給される電力を変更し、検出した電力受電部２０への受電電力に伝送効率を除算して得られる送電電力を追加して得られる総送電電力に相当する電力を送電コイル１１から送電させる。その後、ステップＳ１０４の処理に戻る。

（ステップＳ１０８）送電制御部１２は、優先度テーブル１４を参照して各電力受電部２０の優先度を特定し、全ての電力受電部２０の送電電力の合計値である総送電電力が電力送電部１０の送電能力以下となるように、特定した優先度が高いほど優先的に受電電力を定める。その後、ステップＳ１０９に進む。
（ステップＳ１０９）送電制御部１２は、定めた受電電力の情報を各電力受電部２０に送信（通知）する。各電力受電部２０の充電制御部２４は、電力送電部１０から受電電力を受信し、受電電力に応じた抵抗値を定め、定めた抵抗値を受電処理部２３の受電負荷に設定する。その後、充電制御部２４は、電力変更設定完了通知を電力送電部１０に送信する。その後、ステップＳ１１０に進む。
（ステップＳ１１０）送電制御部１２は、各電力受電部２０から電力変更設定完了通知を受信した後、発振回路から供給される電力を更新し、電力受電部２０への更新後の総送電電力に相当する電力を送電コイル１１から送電させる。その後、ステップＳ１０４の処理に戻る。

（ステップＳ１１１）送電制御部１２は、満充電を示す充電状態情報を通知した電力受電部２０への送電を停止する。送電制御部１２は、その電力受電部２０への送電電力を０と定め、定めた送電電力の情報をその電力受電部２０に送信する。電力受電部２０の充電制御部２４は、その送電電力を受信したことに応じて受電処理部２３から二次電池２６への電流の供給を停止する。また、送電制御部１２は、送電対象から当該電力受電部２０を除外し、当該電力受電部２０への送電電力を削減することによって総送電電力を更新し、更新した総送電電力に相当する電力を送電コイル１１から送電させる。その後、ステップＳ１１２に進む。

（ステップＳ１１２）送電制御部１２は、充電状態が充電中である他の電力受電部２０の有無を判定する。あると判定したとき（ステップＳ１１２ ＹＥＳ）、ステップＳ１０４の処理に進む。ないと判定したとき（ステップＳ１１２ ＮＯ）、ステップＳ１１３の処理に進む。

（ステップＳ１１３）送電制御部１２は、各電力受電部２０への送電を終了する。ここで、送電制御部１２は、送電コイル１１から電力が送電されないように、発振回路の動作を停止する。その後、図５に示す処理を終了する。

（送受電電力の設定例）
次に、送電制御部１２が送受電電力を定める処理の例について説明する。送電制御部１２は、優先度が高い電力受電部２０ほど優先して、受電能力に応じた送電電力で送電させる。送電制御部１２は、優先度が等しい電力受電部２０間の受電電力の総和である優先度別総受電電力に所定の伝送効率を除算して優先度別総送電電力を算出する。送電制御部１２は、所定の最高の優先度から注目優先度までの優先度別総送電電力を優先度の降順に累積して得られる累積総送電電力を、注目優先度毎に算出する。送電制御部１２は、送電電力を超えない注目優先度毎の累積総送電電力のうち最も累積総送電電力が大きい注目優先度を特定する。送電制御部１２は、優先度が所定の最高の優先度である電力受電部２０から、優先度が特定の注目優先度である電力受電部２０までを送電対象として定める。そして、送電制御部１２は、送電対象の電力受電部２０の受電能力を、その受電電力として定め、それ以外の電力受電部２０の受電電力を０と定める。それ以外の電力受電部２０への電力の供給が停止される。

なお、送電能力よりも注目優先度までの累積総送電電力の方が小さいために、電力送電部１０には、送電能力から累積総送電電力を差し引いて得られる送電余力が生じることがある。送電制御部１２は、送電余力を所定の伝送効率で除算することによって受電余力を算出する。このとき、送電制御部１２は、受電余力を優先度が注目優先度よりも１段階高い優先度である電力受電部２０への受電電力として割り当ててもよい。以下の説明では、この１段階高い優先度を限界優先度と呼ぶ。優先度が限界優先度である電力受電部２０は、複数個検出されることがある。その場合、送電制御部１２は、その時点で受電している電力受電部２０への送電が優先されるように受電余力を受電電力として割り当ててもよいし、早期に検出された電力受電部２０ほど優先されるように受電余力を受電電力として割り当ててもよい。また、送電制御部１２は、優先度がともに限界優先度である複数の電力受電部２０の間において、受電余力を受電能力で按分して受電電力を定めてもよい。
また、優先度が限界優先度である電力受電部２０の優先度別総送電電力が所定の優先度別送電電力の閾値を下回る場合には、送電制御部１２は、その優先度に係る電力受電部２０への受電電力を０と定めることによって、送電を停止してもよい。

その他の送受電電力の設定例として、送電制御部１２は、受電能力に優先度が高い電力受電部２０ほど高い分配率を乗じて電力受電部２０毎の受電電力を定めてもよい。但し、送電能力に相当する総送電電力を乗じて得られる総受電電力が受電電力の総和を超えないものとする。分配率は、受電能力に対する実際の受電電力の比であり、最大値が１、最小値が０である。例えば、図４に示す優先度が１である電力受電部２０について分配率を常に１とし、優先度が１段階低くなることに応じて一定の幅ずつ分配率を低くしてもよい。

以上に説明したように、本実施形態に係る電力送電部１０は、電力を送電する送電コイル１１と、電力を受電する電力受電部２０を１または複数個検出し、電力受電部２０への送電電力の合計が送電能力よりも多いとき、優先度が高い電力受電部ほど優先的に送電させる送電制御部１２を備える送電装置である。
この構成により、非接触給電において送電先の機器として優先度が高い電力受電部２０ほど優先的に電力を供給することができる。これにより、他の電力受電部２０よりも優先的に送電される電力受電部２０における電力の需要をより満足することができる。

また、送電制御部１２は、送電対象の電力受電部２０のうち二次電池２６の充電状態が満充電である電力受電部２０への送電を停止する。
この構成により、限られた電力送電部１０の送電能力が他の電力受電部２０への送電に利用可能となる。

また、電力受電部２０の優先度は、電力受電部２０のユーザの利用状況に基づいて定められた優先度である。
これにより、電力送電部１０の管理者が提供する商品、サービス（小売り、その他、独立して取引の対象にならない役務や便益も含む）に係る利用状況に応じた電力の供給が可能となる。例えば、利用に積極的なユーザの電力受電部２０への電力の供給を優先することで、ユーザに対する管理者が提供する商品、サービスの利用の促進を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を援用する。図６は、本実施形態に係る給電システム１Ａの概略ブロック図である。給電システム１Ａは、電力送電部１０と電力受電部２０Ａを含んで構成される。

電力受電部２０Ａは、電力受電部２０（図２）において充電制御部２４に代えて充電制御部２４Ａを備え、さらに優先度入力部２８Ａを備える。優先度入力部２８Ａには、自機の優先度が入力され、入力された優先度を示す優先度情報を優先度保管部２７に記憶する。このとき、優先度保管部２７に記憶された優先度情報は更新される。優先度入力部２８Ａは、ユーザの操作に応じた入力信号を生成する操作デバイスを含んで構成されてもよいし、他の機器と無線または有線のネットワークと接続する通信インタフェースを含んで構成されてもよい。操作デバイスは、例えば、マウス、キーボード、タッチセンサなどである。通信インタフェースは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．１、ＩＥＥＥ８０２．１５などに規定された近距離無線通信方式、公衆通信網、インターネットなどのネットワークを用いて他の機器と通信するデバイスであってもよい。

充電制御部２４Ａは、充電制御部２４と同様の処理を行う構成を備える。但し、充電制御部２４Ａは、優先度保管部２７に記憶された優先度情報が更新されたとき、新たな優先度情報への更新を示す優先度更新通知を電力送電部１０に送信する。優先度更新通知には、例えば、更新後の優先度情報と自機の機器ＩＤが含まれる。電力送電部１０の送電制御部１２は、後述するように充電制御部２４Ａから受信した優先度更新通知に応じて電力受電部２０への受電電力を変更することがある。
充電制御部２４Ａは、通信部２５を介して電力送電部１０から自機への更新後の受電電力を受信する。充電制御部２４Ａは、更新後の受電電力に応じた抵抗値を定め、定めた抵抗値を受電処理部２３の受電負荷に設定する。

（優先度変更処理）
次に、本実施形態に係る優先度変更処理について説明する。図７は、本実施形態に係る電力受電部２０Ａにおける優先度変更処理を示すフローチャートである。図７に示す処理は、電力受電部２０Ａが電力送電部１０からの電力を受電しているときに行われる。
（ステップＳ２０１）優先度入力部２８Ａには、自機の優先度が入力され、入力された優先度を示す優先度情報を受電能力と対応付けて優先度保管部２７に記憶する。その後、ステップＳ２０２に進む。
（ステップＳ２０２）充電制御部２４Ａは、優先度保管部２７に記憶された優先度情報が更新されたとき、優先度更新通知を電力送電部１０に送信する。その後、ステップＳ２０３に進む。

（ステップＳ２０３）充電制御部２４Ａは、電力送電部１０から更新後の受電電力が通知されたか否かを判定する。通知された場合（ステップＳ２０３ ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進む。通知されていない場合（ステップＳ２０３ ＮＯ）、ステップＳ２０３の処理を繰り返す。
（ステップＳ２０４）充電制御部２４Ａは、更新後の受電電力に応じた抵抗値を受電処理部２３の受電負荷に設定する。充電制御部２４Ａは、電力変更設定完了通知を電力送電部１０に送信する。これにより、電力受電部２０は、更新後の優先度に応じた受電電力で受電することができる。

図８は、本実施形態に係る電力送電部１０における優先度変更処理を示すフローチャートである。図８に示す処理は、送電開始後、つまり図５に示すステップＳ１０４の直前に開始される。また、図８に示す処理は、図５のステップＳ１０５において電力受電部２０が検出されない場合、またはステップＳ１０７の後、ステップＳ１１０の後、もしくはステップＳ１１２において他の充電中の電力受電部２０がある場合、において開始されてもよい。

（ステップＳ２１１）送電制御部１２は、優先度テーブル１４が更新されたか否かを判定する。ここで、送電制御部１２は、電力受電部２０Ａから優先度更新通知を受信するとき、優先度テーブル１４に記憶された機器ＩＤのうち、受信した優先度更新通知に含まれる機器ＩＤと同一の機器ＩＤを特定する。送電制御部１２は、特定した機器ＩＤに対応する優先度情報を、受信した優先度更新通知に含まれる優先度情報に更新する。更新された場合（ステップＳ２１１ ＹＥＳ）、ステップＳ２１２に進む。更新されていない場合（ステップＳ２１１ ＮＯ）、ステップＳ２１１の処理を繰り返す。

（ステップＳ２１２）送電制御部１２は、総送電能力が電力送電部１０の送電能力よりも大きい場合、更新後の優先度テーブル１４を参照して、現在の送電対象の各電力受電部２０への送電電力を、それぞれの優先度に基づいて定める。その後、ステップＳ２１３に進む。なお、総送電能力が電力送電部１０の送電能力以下である場合、現在の送電対象の各電力受電部２０への送電電力を特に変更せずに、図８に示す処理を終了する。

（ステップＳ２１３）送電制御部１２は、定めた受電電力を更新後の受電電力として送電対象の電力受電部２０Ａに通知する。その後、ステップＳ２１４に進む。
（ステップＳ２１４）送電制御部１２は、送電対象の電力受電部２０Ａから電力変更設定完了通知を受信した後、発振回路から供給される電力を更新することで、更新後の総送電電力に相当する電力を送電コイル１１から送電させる。その後、ステップＳ１０４に進む。

以上に説明したように、本実施形態に係る電力受電部２０Ａにおいて、送電制御部１２は、電力受電部２０Ａの優先度を記憶する優先度記憶部として優先度テーブル１４を備える。また、送電制御部１２は、優先度テーブル１４に記憶された優先度のうち、新たな優先度を通知する電力受電部２０Ａの優先度を、その新たな優先度に更新する。
この構成により、電力受電部２０Ａにおいて変更した優先度に応じて電力が供給される。例えば、電力受電部２０Ａに電力送電部１０の管理者が提供する商品、サービスなどのユーザの利用状況に応じた優先度に応じて、電力受電部２０Ａに電力を供給することで、管理者が提供する商品、サービスなどの利用を促進することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を援用する。図９は、本実施形態に係る給電システム１Ｂの概略ブロック図である。給電システム１Ｂは、電力送電部１０Ｂと電力受電部２０を含んで構成される。

電力送電部１０Ｂは、電力送電部１０（図２）において送電制御部１２に代えて送電制御部１２Ｂを備え、さらに優先度入力部１５Ｂを備える。優先度入力部１５Ｂには、任意の電力受電部２０の優先度が入力され、入力された優先度を示す優先度情報とその電力受電部２０の機器ＩＤと対応付けて優先度テーブル１４に記憶する。このとき、優先度テーブル１４に記憶された優先度情報のうち、その電力受電部２０に係る優先度情報が更新される。

送電制御部１２Ｂは、送電制御部１２と同様の処理を行う。但し、送電制御部１２Ｂは、優先度テーブル１４に記憶された優先度情報が更新されたとき、新たな優先度情報への更新を示す優先度更新通知を、優先度を更新した電力受電部２０に送信する。優先度更新通知には、例えば、更新後の優先度情報と優先度を更新した電力受電部２０の機器ＩＤが含まれる。

なお、優先度が更新された電力受電部２０の充電制御部２４は、電力送電部１０Ｂから優先度更新通知を受信する。充電制御部２４は、優先度保管部２７に記憶された優先度情報を受信した優先度更新通知が示す優先度情報に更新する。

図１０は、本実施形態に係る電力送電部１０Ｂにおける優先度変更処理を示すフローチャートである。図１０に示す処理は、送電開始後、つまり図５に示すステップＳ１０４の直前に開始される。また、図１０に示す処理は、図５のステップＳ１０５において電力受電部２０が検出されない場合、またはステップＳ１０７の後、ステップＳ１１０の後、もしくはステップＳ１１２において他の充電中の電力受電部２０がある場合、において開始されてもよい。

（ステップＳ３０１）優先度入力部１５Ｂには、指示された電力受電部２０の優先度が入力され、入力された優先度を示す優先度情報とその電力受電部２０の機器ＩＤと対応付けて優先度テーブル１４に記憶する。その後、ステップＳ３０２に進む。
（ステップＳ３０２）送電制御部１２Ｂは、優先度が更新された電力受電部２０へ優先度更新通知を送信する。そして、送電制御部１２Ｂは、総送電能力が電力送電部１０Ｂの送電能力よりも大きい場合、更新後の優先度テーブル１４を参照して、現在の送電対象の各電力受電部２０への送電電力を、それぞれの優先度に基づいて定める。送電制御部１２Ｂは、定めた受電電力を更新後の受電電力として受電電力を更新した電力受電部２０に通知する。その後、ステップＳ３０３に進む。

（ステップＳ３０３）送電制御部１２Ｂは、受電電力を更新した電力受電部２０の全てから電力変更設定完了通知を受信したか否かを判定する。受信したとき（ステップＳ３０３
ＹＥＳ）、ステップＳ３０４に進む。受信していないとき（ステップＳ３０３ ＮＯ）、ステップＳ３０３の処理を繰り返す。
（ステップＳ３０４）送電制御部１２Ｂは、発振回路から供給される電力を更新することで、更新後の総送電電力に相当する電力を送電コイル１１から送電させる。これにより、電力受電部２０には更新後の優先度に応じた受電電力で電力を受電する。その後、図１０の処理を終了する。

図１１は、本実施形態に係る電力受電部２０における優先度変更処理を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、電力受電部２０が電力送電部１０Ｂからの電力を受電しているときに行われる。
（ステップＳ３１１）充電制御部２４は、電力送電部１０Ｂから優先度更新通知を受信したか否かを判定する。受信したとき（ステップＳ３１１ ＹＥＳ）、ステップＳ３１２に進む。受信していないとき（ステップＳ３１１ ＮＯ）、ステップＳ３１１の処理を繰り返す。
（ステップＳ３１２）充電制御部２４は、優先度保管部２７に記憶した優先度情報を優先度更新通知が示す優先度情報に変更する。その後、ステップＳ３１３に進む。
（ステップＳ３１３）充電制御部２４には、電力送電部１０Ｂから更新後の受電電力が通知される。充電制御部２４は、更新後の受電電力に応じた抵抗値を受電処理部２３の受電負荷に設定し、通知された更新後の受電電力で受電することができる。その後、ステップＳ３１４に進む。
（ステップＳ３１４）充電制御部２４は、電力変更設定完了通知を電力送電部１０Ｂに送信する。その後、図１１に示す処理を終了する。

以上に説明したように、本実施形態に係る電力送電部１０Ｂは、新たな優先度と変更対象の電力受電部２０の情報を取得する優先度取得部として優先度入力部１５Ｂを備える。
この構成により、電力送電部１０Ｂにおいて指示された変更対象の電力受電部２０に変更した優先度に応じて電力が供給される。例えば、電力送電部１０Ｂの管理者が提供する商品、サービスなどのユーザの利用状況に基づいて当該ユーザの電力受電部２０の優先度を定める手段を備えることで、より利用状況を反映した電力の供給が可能になる。

（変形例）
上述では、送電制御部１２、１２Ｂが受電処理部２３の受電負荷を変更させることによって電力受電部２０、２０Ａの受電電力を制御する場合を例にしたが、これには限られない。送電制御部１２、１２Ｂは、電力受電部２０、２０Ａの受電電力を送電時間比に基づいて時分割で制御してもよい。送電時間比は、所定の単位時間（例えば、０．１ｓ）に対する特定の電力受電部２０、２０Ａへの送電時間の比である。送電対象である電力受電部２０が複数個である場合には、送電制御部１２、１２Ｂは、単位時間（フレーム）毎の複送電時間を電力受電部２０、２０Ａ毎に定める（時分割）。送電制御部１２、１２Ｂは、優先度が高い電力受電部２０、２０Ａほど送電時間比を大きくしてもよいし、優先度が高い電力受電部２０、２０Ａが充電を完了するまで、より優先度が低い電力受電部２０、２０Ａへの充電を行わなくてもよい。送電制御部１２、１２Ｂは、充電の完了を、満充電を示す充電状態情報を受信したことをもって検出してもよい。送電制御部１２、１２Ｂは、優先度が同じ電力受電部２０、２０Ａ同士では、送電時間比を等しくしてもよい。

そこで、送電制御部１２、１２Ｂは、単位時間における電力受電部２０、２０Ａへの送電時間を示す送電時間パターンを生成し、生成した送電時間パターンを電力受電部２０、２０Ａに送信する。電力受電部２０、２０Ａの充電制御部２４、２４Ａは、送電時間パターンが示す送電時間において受電処理部２３から二次電池２６へのスイッチを短絡させ（ＯＮ）、それ以外の時間ではスイッチを開放する（ＯＦＦ）。これにより、送電時間パターンで指定される送電時間内において充電が行われる。

また、上述した優先度入力部２８Ａ、１５Ｂは、給電システム１Ａ、１Ｂを管理する施設への来訪回数の目安として、電力受電部２０、２０Ａを送電対象として検出した回数、または電力受電部２０、２０Ａに送電を行った回数を計数してもよい。そして、優先度入力部２８Ａ、１５Ｂは、計数した回数が多いほど高くなるように、例えば、図４に示す関係を用いて電力受電部２０、２０Ａの優先度を定めてもよい。

また、送電コイル１１と受電コイル２２との位置関係が変化すると、両者間の相互インダクタンスが変化するため、共鳴周波数が変化することがある。そこで、受電コイル２２として可変インダクタンスが用いられてもよい。その場合、充電制御部２４、２４Ａは、受電中において受電電力が最大となるインダクタンスをサーチし、得られたインダクタンスを用いて受電させてもよい。

なお、上述した電力送電部１０、１０Ｂの一部、例えば、送電制御部１２、電力受電部２０、２０Ａの一部、例えば、充電制御部２４をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御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、電力送電部１０、１０Ｂまたは電力受電部２０、２０Ａに内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、上述した実施形態における電力送電部１０、１０Ｂおよび電力受電部２０、２０Ａの一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。電力送電部１０、１０Ｂおよび電力受電部２０、２０Ａの各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

なお、上述した実施形態ならびに変形例は、次の態様で実施されてもよい。
（１）電力を送電する送電部と、前記電力を受電する電力受電部を１または複数個検出し、より優先度が高い電力受電部に対してより多くの電力を送電するよう前記送電部を制御する送電制御部と、を備える送電装置。

（２）前記送電制御部は、前記電力受電部のうち、二次電池の充電状態が満充電である電力受電部への送電を停止するよう前記送電部を制御する（１）の送電装置。

（３）前記電力受電部の優先度は、前記電力受電部のユーザの利用状況に基づいて定められた優先度である（１）または（２）に記載の送電装置。

（４）前記電力受電部の優先度を記憶する優先度記憶部を備え、前記送電制御部は、前記電力受電部から通知される新たな優先度を取得し、前記優先度記憶部に記憶される前記電力受電部の優先度を、前記新たな優先度に更新する（１）から（３）のいずれかの送電装置。

（５）前記電力受電部の優先度を記憶する優先度記憶部と、新たな優先度と変更対象の電力受電部の情報を入力する優先度入力部を備え、前記送電制御部は、前記優先度に記憶される前記変更対象の電力受電部の優先度を、前記優先度入力部が入力した優先度に更新する（１）から（３）のいずれの送電装置。

（６）前記電力受電部と、（１）から（５）のいずれかの送電装置と、を備える給電システム。

（７）前記電力受電部が受電した電力を消費する電子機器をさらに備える（６）の給電システム。

（８）電力を受電する受電部と、前記電力の充電を制御する充電制御部を備え、前記充電制御部は、前記電力を送電する送電装置から優先度情報要求を受信するとき、自装置の優先度と受電能力を前記送電装置に送信する受電装置。

本発明のいくつかの態様は、送電先の機器の優先度に応じて電力を供給することが必要な送電装置、給電システムおよび受電装置などに適用することができる。

１、１Ａ、１Ｂ…給電システム、１０、１０Ｂ…電力送電部、１１…送電コイル、１２、１２Ｂ…送電制御部、１３…通信部、１４…優先度テーブル、１５Ｂ…優先度入力部、２０、２０Ａ…電力受電部、２２…受電コイル、２３…受電処理部、２４、２４Ａ…充電制御部、２５…通信部、２６…二次電池、２７…優先度保管部、１５Ｂ、２８Ａ…優先度入力部

Claims (17)

1. 電力を送電する１つの電力送電部と、
   第１の優先度、および、前記第１の優先度よりも高い第２の優先度に基づいて、第１の電力、および、前記第１の電力よりも大きい第２の電力を定め、
   前記１つの電力送電部が送電する前記電力を受電し、前記第１の優先度を有する第１の電力受電部、または、前記１つの電力送電部が送電する前記電力を受電し、前記第２の優先度を有する第２の電力受電部を検出し、
   前記第１の電力の情報を、前記第１の電力受電部を備える第１の受電装置に通知することにより、前記第１の電力受電部に、前記第１の電力を、前記１つの電力送電部から受電させると同時に、前記第２の電力の情報を、前記第２の電力受電部を備える第２の受電装置に通知することにより、前記第２の電力受電部に、前記第２の電力を、前記１つの電力送電部から受電させる送電制御部と、
   を備える送電装置。
2. （削除）
3. 前記第１又は第２の優先度は、前記第１又は第２の電力受電部のユーザの利用状況に基づいて定められる請求項１に記載の送電装置。
4. 前記第１又は第２の優先度を記憶する優先度記憶部を備え、
   前記送電制御部は、
   前記第１又は第２の電力受電部から通知される新たな優先度を取得し、前記優先度記憶部に記憶される前記第１又は第２の電力受電部の優先度を、前記新たな優先度に更新する請求項１または請求項３に記載の送電装置。
5. 前記第１又は第２の優先度を記憶する優先度記憶部と、
   新たな優先度と変更対象の前記第１又は第２の電力受電部の情報を入力する優先度入力部を備え、
   前記送電制御部は、
   前記優先度記憶部に記憶される前記変更対象の前記第１又は第２の電力受電部の優先度を、前記優先度入力部が入力した優先度に更新する請求項１または請求項３に記載の送電装置。
6. 前記第１及び第２の電力受電部と
   請求項１、請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の送電装置と、
   を備える給電システム。
7. 前記第１又は第２の電力受電部が受電した電力を消費する電子機器
   をさらに備える請求項６に記載の給電システム。
8. 第１の優先度を有する受電裝置であって、
   前記第１の優先度に基づいて送電装置により定められた第１の電力の情報を、前記送電装置から受信する通信部と、
   前記第１の優先度とは異なる第２の優先度に基づいて前記送電装置により定められた第２の電力であって、前記第１の電力とは異なる前記第２の電力を、他の受電装置が、前記送電装置が備える１つの電力送電部から受電すると同時に、前記１つの電力送電部から送電される電力のうち、前記情報で示される前記第１の電力を受電する電力受電部と、
   を備える受電装置。
9. （削除）
10. 前記送電制御部は、
    二次電池の充電状態が満充電となった前記第１又は第２の電力受電部の電力を、前記第１又は第２の電力から０とすることを、前記第１又は第２の電力受電部に通知することにより、前記第１又は第２の電力受電部への送電を停止する
    請求項１に記載の送電装置。
11. 前記送電制御部は、
    前記第１の電力受電部と前記第２の電力受電部を含む複数の電力受電部に対して、前記１つの電力送電部が送電する送信電力の合計値が、前記１つの電力送電部の送電能力以下となるように、前記第１の電力および前記第２の電力を定める
    請求項１に記載の送電装置。
12. 前記１つの電力送電部が備える送電コイルの数は、１つである
    請求項１に記載の送電装置。
13. 前記送電制御部は、
    優先度が割り当てられた複数の電力受電部のうち、最高の優先度を有する電力受電部から、前記最高の優先度よりも低い優先度を有する電力受電部までを、送電対象として定め、それ以外の電力受電部の受信電力を０と定める
    請求項１に記載の送電装置。
14. 前記送電制御部は、
    前記電力送電部が送電する電力に余力がある場合には、
    電力受電部が有する優先度の代わりに、その優先度よりも高い優先度を割り当て、前記余力を用いて、その電力受電部に、前記高い優先度が割り当てられる前よりも、大きい電力を受電させる
    請求項１に記載の送電装置。
15. 前記送電制御部は、
    前記優先度よりも高い優先度を割り当て可能な電力受電部が複数存在する場合には、前記送電制御部から電力を受電している電力受電部に対して、優先して前記余力を割り当てることにより、前記高い優先度が割り当てられる前よりも、大きい電力を受電させる
    請求項１４に記載の送電装置。
16. 前記送電制御部は、
    前記優先度よりも高い優先度を割り当て可能な電力受電部が複数存在する場合には、早期に検出された電力受電部に対して、優先して前記余力を割り当てることにより、前記高い優先度が割り当てられる前よりも大きい電力を受電させる
    請求項１４に記載の送電装置。
17. 前記送電制御部は、
    前記優先度よりも高い優先度を割り当て可能な電力受電部が複数存在する場合には、それらの電力受電部に対して、前記余力を按分して割り当てることにより、前記高い優先度が割り当てられる前よりも大きい電力を受電させる
    請求項１４に記載の送電装置。

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