WO2015045160A1 - 送電装置 - Google Patents

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WO2015045160A1
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power transmitter
primary
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昭嘉 内田
聡 下川
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富士通株式会社
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    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device.
  • the wireless power feeding system includes a detection unit that detects information related to an arrangement state of the power receiving antenna, and a magnetic field data storage unit that stores magnetic field data related to a magnetic field radiated from the power transmission antenna for each power transmission antenna. .
  • the wireless power feeding system includes a control unit that selectively drives and controls the plurality of power transmission antennas via the plurality of driving units based on the magnetic field data and information related to an arrangement state of the power receiving antenna (for example, see Patent Document 1).
  • the conventional wireless power feeding system selects a power transmitting antenna capable of feeding the largest power among a plurality of power transmitting antennas, and drives only the selected power transmitting antenna, so that the resonance frequency of the plurality of power transmitting antennas is adjusted. not going.
  • an object is to provide a power transmission device that can adjust the resonance frequency of a plurality of power transmitters with high accuracy.
  • a power transmission device is a power transmission device including a first power transmitter and a second power transmitter, wherein the first power transmitter receives a first primary resonance coil that receives power from an AC power source, A first phase difference detector for detecting a first phase difference of a phase of a first current flowing in the first primary side resonance coil with respect to a phase of a first voltage supplied to the first primary side resonance coil; The first variable capacitance unit provided in the first primary resonance coil, and the first position with respect to the change amount of the first capacitance when the first capacitance of the first variable capacitance unit is changed.
  • a first control unit that adjusts the first capacitance so as to obtain a resonance frequency based on a change degree of the phase difference, and the second power transmitter includes a phase adjustment unit that is connected to the AC power source; , Arranged side by side with the first primary side resonance coil, and through the phase adjustment unit A second primary-side resonance coil that receives power from an AC power source and a phase of a second current that flows through the second primary-side resonance coil with respect to a phase of a second voltage supplied to the second primary-side resonance coil A second phase difference detector that detects two phase differences, a second variable capacitor provided in the second primary resonance coil, and a second capacitance of the second variable capacitor when the second capacitance of the second variable capacitor is changed A second control unit that adjusts the second capacitance so as to obtain a resonance frequency based on a degree of change of the second phase difference with respect to an amount of change of the second capacitance.
  • the second power transmitter adjusts a resonance frequency of the first power transmitter when the second power transmitter is off, and the second
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a power transmission device 50 including a power transmission device 1.
  • FIG. It is a figure which shows the relationship between the primary side resonance coil 13 and power receiving device 20A, 20B. It is a figure which shows a mode that electric power is transmitted to the power receiving device 20 from the two primary side resonance coils 13A and 13B. It is a figure which shows a mode that electric power is transmitted to the power receiving device 20 from the two primary side resonance coils 13A and 13B. It is a figure which shows the relationship between phase difference (theta) and phase difference (DELTA) phi of an electric current and a voltage.
  • theta phase difference
  • DELTA phase difference
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a power transmission device 50 including a power transmission device according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the control system of the power transmission apparatus 50 shown in FIG. It is a figure which shows primary side resonance coil 13A, 13B, 13C of the power transmission apparatus 300 of Embodiment 1. FIG. It is a figure which shows the power transmission apparatus 300 of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a power transmission device 50 including a power transmission device according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the control system of the power transmission apparatus 50 shown in FIG. It is a figure which shows primary side resonance coil 13A, 13B, 13C of the power transmission apparatus 300 of Embodiment 1. FIG. It is a figure which shows the power transmission apparatus 300 of Embodiment 1. FIG.
  • DELTA phase difference
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a power transmission device 300 and a power receiver 120 according to Embodiment 1.
  • FIG. Table showing capacitances of capacitors 132A, 132B, and 132C adjusted by power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C of power transmitters 110A, 110B, and 110C, and a flag that is turned on when capacitance adjustment is completed It is a figure which shows an example of the data of a format.
  • 6 is a flowchart illustrating a resonance frequency setting process in power transmission device 300 according to the first embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating a power transmission device 400 according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a resonance frequency setting process in power transmission device 400 according to the second embodiment.
  • Embodiments 1 and 2 Before describing Embodiments 1 and 2 to which the power transmission device of the present invention is applied, the prerequisite technology of the power transmission device according to Embodiments 1 and 2 will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a power transmission device 50 including the power transmission device 1.
  • the power transmission device 50 includes a power transmitter 10 on the primary side (power transmission side) and a power receiver 20 on the secondary side (power reception side).
  • the power transmission device 50 may include a plurality of power transmitters 10 and power receivers 20.
  • the power transmission device according to the first embodiment is omitted.
  • the power transmitter 10 includes an AC power source 11 and a power transmission system coil TC including a primary side coil 12 and a primary side resonance coil 13.
  • the power receiver 20 includes a secondary side resonance coil 22 and a secondary side coil 23.
  • the power receiving coil RC and the load device 21 are included.
  • the power transmitter 10 and the power receiver 20 are configured so that the power transmitter 10 and the power receiver 20 are subjected to magnetic field resonance (magnetic field resonance) between the primary resonance coil (LC resonator) 13 and the power reception resonance coil (LC resonator) 22.
  • the energy (electric power) is transmitted from the power receiver 20 to the power receiver 20.
  • the power transmission from the primary side resonance coil 13 to the secondary side resonance coil 22 can be performed not only by magnetic field resonance but also by electric field resonance (electric field resonance).
  • magnetic field resonance is mainly used as an example. explain.
  • the frequency of the AC voltage output from the AC power supply 11 is 6.78 MHz and the resonance frequency of the primary side resonance coil 13 and the secondary side resonance coil 22 is 6.78 MHz will be described. .
  • power transmission from the primary side coil 12 to the primary side resonance coil 13 is performed using electromagnetic induction
  • the secondary side resonance coil 22 is connected to the secondary side coil.
  • the power transmission to 23 is also performed using electromagnetic induction.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the primary side resonance coil 13 and the power receivers 20A and 20B.
  • the power receivers 20A and 20B are the same as the power receiver 20 shown in FIG. 2A and 2B, the direction of the magnetic field formed by the current output from the primary side resonance coil 13 is indicated by a dashed arrow. Dashed arrows represent lines of magnetic force.
  • both the power receivers 20A and 20B can receive power.
  • the power receiver 20A when the power receiver 20A is perpendicular to the magnetic field lines and the power receiver 20B is parallel to the magnetic field lines with respect to the primary side resonance coil 13, the power receiver 20A can receive power. 20B cannot receive power.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which power is transmitted from the two primary resonance coils 13A and 13B to the power receiver 20.
  • lines of magnetic force are indicated by dashed arrows.
  • an XYZ coordinate system that is an orthogonal coordinate system is defined.
  • the two primary resonance coils 13A and 13B are arranged so as to be in a vertical positional relationship with each other.
  • the primary side resonance coil 13A is parallel to the XY plane, and the primary side resonance coil 13B is parallel to the YZ plane.
  • Power is transmitted wirelessly from the two primary resonance coils 13A and 13B to the power receiver 20 by magnetic field resonance.
  • phase difference 0 If power having the same phase (phase difference 0) is output from the primary side resonance coils 13A and 13B when the power receiver 20 is located at the position shown in FIG. 3B, the power is output from both the primary side resonance coils 13A and 13B. Magnetic field lines that pass through the power receiver 20. For this reason, the power receiver 20 can receive power from the primary resonance coils 13A and 13B.
  • the power receiver 20 when the power receiver 20 is located at the position shown in FIG. 3C, if power having a phase difference of 180 degrees is output from the primary side resonance coils 13A and 13B, the power is output from both the primary side resonance coils 13A and 13B. Magnetic field lines that pass through the power receiver 20. For this reason, the power receiver 20 can receive power from the primary resonance coils 13A and 13B.
  • the primary side resonance coils 13A, 13B when power is transmitted from the primary side resonance coils 13A, 13B to the power receiver 20 by magnetic field resonance, the primary side resonance coils 13A, 13A, 13B It is necessary to adjust the phase of the power output from 13B.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which power is transmitted from the two primary resonance coils 13A and 13B to the power receiver 20.
  • amplifiers 31 and 32 are connected to the oscillator 30, and the amplifier 32 is connected to the oscillator 30 via the phase adjustment unit 33.
  • the output terminals of the amplifiers 31 and 32 are connected to the primary side resonance coils 13A and 13B, respectively.
  • the primary side resonance coils 13A and 13B are connected to the oscillator 30 without passing through the primary side coil 12 (see FIG. 1).
  • the AC power output from the oscillator 30 is amplified by the amplifier 31.
  • the AC power output from the oscillator 30 is amplified by the amplifier 32 after the phase is adjusted by the phase adjustment unit 33.
  • the phase of the power output from the primary resonance coil 13B is ⁇ degrees with respect to the phase of the power output from the primary resonance coil 13A. Can be delayed.
  • the power receiver is located at the position shown in FIG. 4 with respect to the primary resonance coils 13A and 13B shown in FIG.
  • ⁇ 0 degrees is the optimum phase. This is the same as the case shown in FIG.
  • the primary side resonance coil 13A With respect to the phase of the voltage output from the oscillator 30 is supplied.
  • the phase difference of the phase of the flowing current is 0 degree. This point is a resonance point.
  • control is performed by feedback control so that the phase difference of the phase of the current flowing through the primary side resonance coil 13A with respect to the phase of the voltage output from the oscillator 30 becomes 0 degrees.
  • control is performed by feedback control so that the phase difference of the phase of the current flowing in the primary side resonance coil 13B with respect to the phase of the voltage output from the phase adjustment unit 33 becomes 0 degrees.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the phase difference ⁇ and the phase difference ⁇ between current and voltage.
  • the horizontal axis represents the phase difference ⁇ .
  • the phase difference ⁇ is a phase difference of the phase of power output from the primary side resonance coil 13B with respect to the phase of power output from the primary side resonance coil 13A.
  • the vertical axis in FIG. 5A represents the current flowing through the primary side resonance coil 13A with respect to the phase of the voltage output by the oscillator 30 in a state where both the primary side resonance coils 13A and 13B are turned on and outputting power.
  • the phase difference ⁇ of the phase is shown.
  • the vertical axis in FIG. 5B flows to the primary resonance coil 13B with respect to the phase of the voltage output by the phase adjustment unit 33 in a state where the primary resonance coils 13A and 13B are both turned on and power is output.
  • the phase difference ⁇ of the current phase is shown.
  • the magnitudes of the electric power output from the primary side resonance coils 13A and 13B are equal, and both the electric power output from the primary side resonance coils 13A and 13B by the feedback control has the resonance frequency. It has been adjusted.
  • the feedback control unit of the primary side resonance coil 13A determines that the operating point is deviated from the resonance point, and further performs feedback control so that the phase difference ⁇ of the current with respect to the voltage approaches 0 degrees.
  • the feedback control unit of the primary side resonance coil 13B determines that the operating point is deviated from the resonance point, and further performs feedback control so that the phase difference of the current with respect to the voltage approaches 0 degrees.
  • FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the phase difference ⁇ detected by the feedback control unit of the primary side resonance coil 13A when the capacitance of the capacitor inserted in series between both terminals of the primary side resonance coil 13B is changed. It is.
  • the horizontal axis of FIG. 6 represents the capacitance of the capacitor of the primary side resonance coil 13B in a state where the capacitance of the capacitor is set so that both the primary side resonance coils 13A and 13B can output power at the resonance frequency.
  • the ratio of the capacitance value when changing the capacitance of the capacitor of the primary side resonance coil 13B is shown.
  • the ratio of the horizontal axis When the ratio of the horizontal axis is 1, it represents a state in which the capacitance of the capacitor of the primary side resonance coil 13B is adjusted to the capacitance of the capacitor of the primary side resonance coil 13B from which the resonance frequency can be obtained. As the ratio of the horizontal axis deviates from 1, the capacitance of the capacitor of the primary side resonance coil 13B deviates from the capacitance of the capacitor of the primary side resonance coil 13B that gives the resonance frequency.
  • an object is to provide a power transmission device that can adjust the resonance frequency with high accuracy in a power transmission device having a plurality of primary resonance coils.
  • a power transmission device including three primary side resonance coils will be described.
  • a power transmission device 110 including one primary side resonance coil 13 and a power transmission device will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the power transmission device 50 including the electric appliance 110 will be described.
  • FIG. 7 is a diagram showing a power transmission device 50 including the power transmission device of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a detailed configuration of the power transmission device 50 illustrated in FIG. 1.
  • the power transmission device 50 includes a power transmitter 110 and a power receiver 120.
  • the power transmitter 110 includes a primary side resonance coil 13, an AC power source 11, and a power transmission side control circuit 14.
  • the power receiver 120 includes a secondary side resonance coil 22 and a power reception side control circuit 24.
  • a load device 21 is connected to the power receiver 120.
  • the power transmitter 110 does not include the primary side coil 12 (see FIG. 1), and the AC power source 11 is directly connected to the primary side resonance coil 13.
  • the power receiver 120 does not include the secondary coil 23 (see FIG. 1), and the load device 21 is directly connected to the secondary resonance coil 22.
  • the primary side resonance coil 13 includes, for example, a coil 131 in which a metal wire such as a copper wire or an aluminum wire is wound in a circumferential shape, and a capacitor 132 connected to both ends of the coil 131 to form a resonance circuit.
  • the resonance frequency f0 is expressed by the following equation (1).
  • L is the inductance of the coil 131
  • C is the capacitance of the capacitor 132.
  • the coil 131 of the primary side resonance coil 13 is, for example, a one-turn coil, and various types of capacitors can be applied as the capacitor 132. However, it is preferable that the capacitor has as little loss as possible and has a sufficient withstand voltage.
  • the capacitor 132 is an example of a variable capacitance element.
  • variable capacitor is used as the capacitor 132 in order to vary the resonance frequency.
  • a variable capacitor for example, a variable capacitance device manufactured using MEMS technology or a variable capacitance device (varactor) using a semiconductor can be applied.
  • the secondary resonance coil 22 includes, for example, a coil 221 around which a metal wire such as a copper wire or an aluminum wire is wound, and a capacitor 222 connected to both ends of the coil 221.
  • the resonance frequency f0 of the secondary resonance coil 22 is expressed by the above-described equation (1) according to the inductance of the coil 221 and the capacitance of the capacitor 222.
  • the coil 221 of the secondary resonance coil 22 is, for example, a one-turn coil, and various types of capacitors can be applied to the capacitor 222 as described above.
  • a variable capacitor is used as the capacitor 222 in order to vary the resonance frequency.
  • variable capacitor similarly to the capacitor 132, for example, a variable capacitance device manufactured using the MEMS technology or a varactor using a semiconductor can be applied.
  • the load device 21 is connected to both ends of the secondary resonance coil 22.
  • the load device 21 is, for example, a battery used as a power source for the power receiver 120 or a circuit for charging the battery.
  • the coil surfaces are parallel to each other and the coil axes are coincident with each other as shown in FIG. Ideally, they should be located within a suitable distance from each other so that they do not or do not shift too much.
  • the direction along the coil axis KT is the main radiation direction of the magnetic field KK, and the direction from the primary side resonance coil 13 toward the secondary side resonance coil 22 is the power transmission direction TD. It is.
  • the phase ⁇ vt of the AC power supply 11 and the phase ⁇ it of the current flowing through the primary side resonance coil 13 and the secondary side resonance coil 22 are transmitted by the power transmission side control circuit 14 and the power reception side control circuit 24.
  • ⁇ ir are used to control the resonance frequencies ft and fr.
  • the resonance frequencies ft and fr are controlled to be equal to the frequency fd of the AC power supply 11.
  • the power transmission side control circuit 14 detects the phase ⁇ vt of the voltage Vt applied to the primary side resonance coil 13 and the phase ⁇ it of the current It flowing through the primary side resonance coil 13, and the phase difference ⁇ t is a predetermined target value ⁇ mt.
  • the resonance frequency ft of the primary side resonance coil 13 is variably controlled.
  • the power transmission side control circuit 14 includes a current detection sensor SE1, phase detection units 141 and 142, a target value setting unit 143, a feedback control unit 144, and a phase transmission unit 145.
  • the current detection sensor SE1 detects the current It flowing through the primary side resonance coil 13.
  • the current detection sensor SE1 for example, a Hall element, a magnetoresistive element, a detection coil, or the like can be used.
  • the current detection sensor SE1 outputs a voltage signal corresponding to the waveform of the current It, for example.
  • the phase detector 141 detects the phase ⁇ vt of the voltage Vt applied to the primary resonance coil 13 and outputs a voltage signal corresponding to the waveform of the voltage Vt, for example.
  • the phase detector 141 may output the voltage Vt as it is, or may divide and output the voltage Vt with an appropriate resistor. Therefore, the phase detection unit 141 can be a simple conductor or one or a plurality of resistance elements.
  • the phase detector 142 detects the phase ⁇ it of the current It flowing through the primary side resonance coil 13 based on the output from the current detection sensor SE1, and outputs a voltage signal corresponding to the waveform of the current It, for example.
  • the phase detector 142 may output the output of the current detection sensor SE1 as it is. Therefore, the current detection sensor SE1 can also serve as the phase detection unit 142.
  • the target value setting unit 143 sets and stores the target value ⁇ mt of the phase difference ⁇ t. Therefore, the target value setting unit 143 is provided with a memory for storing the target value ⁇ mt. For example, 0 degree is set as the target value ⁇ mt.
  • the target value ⁇ mt may be set by selecting from one or a plurality of data stored in advance, or may be performed by a command from a CPU, a keyboard, or the like.
  • the feedback control unit 144 adjusts the primary resonance coil 13 so that the phase difference ⁇ t between the phase ⁇ vt of the voltage Vt of the AC power supply 11 and the phase ⁇ it of the current It of the primary resonance coil 13 becomes the set target value ⁇ mt. Is variably controlled.
  • the phase transmission unit 145 wirelessly transmits information about the phase ⁇ vt of the voltage Vt supplied to the primary side resonance coil 13 to the power reception side control circuit 24 as an analog signal or a digital signal.
  • a voltage signal corresponding to the waveform of the voltage Vt can be multiplied by an integral multiple and transmitted.
  • the power receiving side control circuit 24 detects the phase ⁇ vt of the voltage VT supplied to the primary side resonance coil 13 and the phase ⁇ ir of the current IR flowing through the secondary side resonance coil 22, and the phase difference ⁇ r thereof is a predetermined target value ⁇ mr.
  • the resonance frequency fr of the secondary side resonance coil 22 is variably controlled.
  • the power reception side control circuit 24 includes a current detection sensor SE2, a phase reception unit 241, a phase detection unit 242, a target value setting unit 243, and a feedback control unit 244.
  • the current detection sensor SE2 detects the current Ir flowing through the secondary side resonance coil 22.
  • the current detection sensor SE2 for example, a Hall element, a magnetoresistive element, a detection coil, or the like can be used.
  • the current detection sensor SE2 outputs a voltage signal corresponding to the waveform of the current Ir, for example.
  • the phase receiver 241 receives and outputs information about the phase ⁇ vt transmitted from the phase transmitter 145.
  • the phase reception unit 241 performs frequency division to restore the original.
  • the phase receiver 241 outputs a voltage signal corresponding to the voltage Vt.
  • the phase detection unit 242 detects the phase ⁇ ir of the current Ir flowing through the secondary resonance coil 22 based on the output from the current detection sensor SE2, and outputs a voltage signal corresponding to the waveform of the current Ir, for example.
  • the phase detector 242 may output the output of the current detection sensor SE2 as it is. Therefore, the current detection sensor SE2 can also serve as the phase detection unit 242.
  • the target value setting unit 243 sets and stores a target value ⁇ mr for the phase difference ⁇ r. Therefore, the target value setting unit 243 is provided with a memory for storing the target value ⁇ mr. As the target value ⁇ mr, for example, 0 is set to the target value ⁇ mt in the power transmission side control circuit 14.
  • the method for setting the target value ⁇ mr is the same as that for the target value ⁇ mt.
  • the feedback control unit 244 performs secondary side resonance so that the phase difference ⁇ r between the phase ⁇ vt of the voltage Vt of the AC power supply 11 and the phase ⁇ ir of the current Ir of the secondary side resonance coil 22 becomes the set target value ⁇ mr.
  • the resonance frequency fr of the coil 22 is variably controlled.
  • the target value setting unit 143 and the feedback control unit 144 in the power transmission side control circuit 14 are examples of a resonance frequency control unit.
  • the target value setting unit 243 and the feedback control unit 244 in the power receiving side control circuit 24 are examples of a resonance frequency control unit.
  • the primary side resonance coil 13 and the secondary side resonance coil 22 are arranged such that the coil surfaces are parallel to each other and the coil axes coincide with each other or do not deviate so much. It is desirable that they are arranged within a suitable distance.
  • the primary side resonance coil 13 is disposed on the device side that transmits power
  • the secondary side resonance coil 22 is disposed on the device side that receives power
  • the primary side resonance coil 13 and the secondary side resonance coil are arranged.
  • the positional relationship with the coil 22 is not always constant and can change.
  • power transmission by magnetic field resonance is longer than the power transmission by electromagnetic induction, and can transmit power even when the power transmission side and the power reception side are further apart.
  • the distance between the primary side resonance coil 13 and the secondary side resonance coil 22 may be different each time power is transmitted from the power transmission side to the power reception side.
  • the degree of coupling between the primary side resonance coil 13 and the secondary side resonance coil 22 varies depending on the distance between them.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a control system of the power transmission device 50 shown in FIG. FIG. 8 shows details of the feedback control unit 144 of the power transmitter 110 and the feedback control unit 244 of the power receiver 120.
  • phase detectors 141, 142, 241, and 242 in FIG. 7 are omitted for simplification. That is, in FIG. 8, the phase ⁇ it of the current It flowing through the primary side resonance coil 13 is directly output from the current detection sensor SE1. It may be output via.
  • the feedback control unit 144 includes a phase comparison unit 151, an addition unit 152, gain adjustment units 153 and 154, a compensation unit 155, and a driver 156.
  • the phase comparator 151 compares the phase ⁇ it of the current It detected by the current detection sensor SE1 with the phase ⁇ vt of the voltage Vt of the AC power supply 11, and outputs a signal representing the phase difference ⁇ t between the phase ⁇ it and the phase ⁇ vt. To do.
  • a signal representing the phase difference ⁇ t output from the phase comparator 151 is input to the adder 152.
  • the phase comparison unit 151 is an example of a phase difference detection unit.
  • the addition unit 152 subtracts (inverts and adds) the target value ⁇ mt set in the target value setting unit 143 from the phase difference ⁇ t output from the phase comparison unit 151. Therefore, when the phase difference ⁇ t matches the target value ⁇ mt, the output of the adder 152 becomes zero.
  • the output of the addition unit 152 is input to the gain adjustment unit 154 and further input to the compensation unit 155.
  • the gain adjusting units 153 and 154 adjust the gain (gain) for each input value or data, or perform conversion of data or the like so that the control is correctly performed.
  • the compensation unit 155 determines the gain for the low frequency component, for example. That is, the feedback control unit 144 can be regarded as a servo system that performs feedback control on the MEMS variable capacitance device that is the capacitor 132, for example.
  • an appropriate servo filter is used for the compensation unit 155 in order to stabilize, increase the speed and increase the accuracy of the servo system. Further, a filter circuit or a differential integration circuit for performing a PID (Proportional Integral Derivative Controller) operation in such a servo system is appropriately used.
  • PID Proportional Integral Derivative Controller
  • the driver 156 for example, outputs a control signal KTt to the MEMS variable capacitance device that is the capacitor 132, and variably controls the capacitance of the MEMS variable capacitance device.
  • the MEMS variable capacitance device includes, for example, a lower electrode and an upper electrode provided on a glass substrate, and a change in gap due to bending caused by an electrostatic attraction force due to a voltage applied between the electrodes. Is used to change the capacitance.
  • an electrode for a capacitor and an electrode for driving may be provided separately. Further, since the relationship between the voltage applied to the electrode for driving and the amount of change in capacitance is not linear, for example, the driver 156 appropriately performs calculations for conversion or table conversion. Yes.
  • the feedback control unit 244 includes a phase comparison unit 251, an addition unit 252, gain adjustment units 253 and 254, a compensation unit 255, a driver 256, and a polarity inversion unit 257.
  • each unit in the feedback control unit 244 is substantially the same as the operation of each unit in the feedback control unit 144 described above, and a description thereof will be omitted.
  • the power transmission side control circuit 14 and the power reception side control circuit 24 in FIG. 7 and the feedback control unit 144 and the feedback control unit 244 in FIG. 8 can be realized by software, hardware, or a combination thereof. .
  • a computer including a CPU, a memory such as a ROM and a RAM, and other peripheral elements and causing the CPU to execute an appropriate computer program.
  • a computer including a CPU, a memory such as a ROM and a RAM, and other peripheral elements and causing the CPU to execute an appropriate computer program.
  • an appropriate hardware circuit is used together.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating primary resonance coils 13A, 13B, and 13C of power transmission device 300 according to the first embodiment.
  • an XYZ coordinate system which is an orthogonal coordinate system, is defined as shown.
  • the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C are primary side resonance coils similar to the primary side resonance coil 13 shown in FIGS.
  • the primary resonance coil 13A is arranged in parallel to the XY plane.
  • the primary side resonance coil 13B is disposed in parallel to the XZ plane.
  • the primary resonance coil 13C is disposed in parallel to the YZ plane.
  • the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C are disposed so as to be in a vertical positional relationship with each other in a close state.
  • the power transmission device 300 performs power transmission by magnetic field resonance to the power receiver 20 using the three primary resonance coils 13A, 13B, and 13C illustrated in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the power transmission device 300 according to the first embodiment.
  • the power transmission device 300 includes three power transmitters 110A, 110B, and 110C, a control unit 200, an oscillator 210, amplifier units 220A, 220B, and 220C, matching units 230A, 230B, and 230C, and phase adjustment units 240A and 240B.
  • any one of the power transmitters 110A, 110B, and 110C is an example of a first power transmitter, and the other arbitrary one is an example of a second power transmitter.
  • the power transmitters 110A, 110B, and 110C have a configuration in which flag setting units 146A, 146B, and 146C are added to the power transmitter 110 illustrated in FIGS.
  • the power transmitters 110A, 110B, and 110C have primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C, and power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C, respectively.
  • the power transmission device 300 transmits power from the three power transmitters 110A, 110B, and 110C simultaneously to the power receiver 120 (see FIGS. 7 and 8) located near the power transmitters 110A, 110B, and 110C by magnetic field resonance.
  • the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C have capacitors 132A, 132B, and 132C, respectively.
  • the capacitors 132A, 132B, and 132C are the same as the capacitor 132 shown in FIGS.
  • Arbitrary one of the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C is an example of a first primary side resonance coil, and the other arbitrary one is an example of a second primary side resonance coil.
  • Any one of the capacitors 132A, 132B, and 132C is an example of a first variable capacitance unit, and any other one of the capacitors 132A, 132B, and 132C is an example of a second variable capacitance unit. is there.
  • the power transmitter 110A includes a primary side resonance coil 13A and a power transmission side control circuit 14A.
  • the power transmitter 110B includes a primary side resonance coil 13B and a power transmission side control circuit 14B.
  • the power transmitter 110C includes a primary side resonance coil 13C and a power transmission side control circuit 14C.
  • the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C have the same configuration, and include a current detection sensor SE1, phase detection units 141 and 142, a target value setting unit 143, a feedback control unit 144, and a phase transmission unit 145, respectively. Have.
  • the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C further include flag setting units 146A, 146B, and 146C, respectively.
  • the flag setting units 146A, 146B, and 146C have internal memories that hold flags.
  • Arbitrary one of the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C is an example of the first control unit, and the other arbitrary one is an example of the second control unit. Note that the first control unit and the second control unit may include a part of the control unit 200.
  • the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C is switched on / off by the control unit 200.
  • the flag setting units 146A, 146B, and 146C of the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C each turn on a flag that will be described later ('1').
  • the flag setting units 146A, 146B, and 146C transmit data indicating flag values to the control unit 200.
  • the control unit 200 performs on / off switching of the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C, and controls the amplifier units 220A, 220B, 220C, and the phase adjustment units 240A, 240B.
  • control unit 200 further obtains the sum of the flags transmitted from the flag setting units 146A, 146B, and 146C, and determines whether or not the resonance frequency adjustment processing of the power transmitters 110A, 110B, and 110C has been completed.
  • adjustment of the resonance frequencies of the power transmitters 110A, 110B, and 110C is completed in advance before power is transmitted to the power receiver 120 by magnetic field resonance.
  • the resonance frequency is adjusted by the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C setting the capacitances of the capacitors 132A, 132B, and 132C.
  • adjustment of the resonance frequency of power transmitter 110A, 110B, 110C is completed, it fixes to the electrostatic capacitance calculated
  • the phases ⁇ 1 and ⁇ 2 adjusted by the phase adjusters 240A and 240B are adjusted according to the position and orientation of the power receiver 120 with respect to the primary resonance coils 13A, 13B, and 13C.
  • the oscillator 210, the amplifier units 220A, 220B, and 220C and the matching units 230A, 230B, and 230C show the configuration of the AC power supply 11 shown in FIGS. 7 and 8 in detail.
  • the oscillator 210 outputs AC power.
  • the amplifier unit 220A amplifies the AC power output from the oscillator 210.
  • a 1 is the amplitude of the voltage of the AC power after being amplified by the amplifier unit 220A, and ⁇ 0 is the angular velocity.
  • the amplification factors in the amplifier units 220A, 220B, and 220C are controlled by the control unit 200.
  • Matching units 230A, 230B, and 230C are circuits that perform matching between the amplifier units 220A, 220B, and 220C and the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C, respectively.
  • the phase adjusters 240A and 240B add the phases ⁇ 1 and ⁇ 2 to the AC power input from the oscillator 210 and output the AC power.
  • the phases ⁇ 1 and ⁇ 2 are controlled by the control unit 200.
  • the phases ⁇ 1 and ⁇ 2 added to the AC power by the phase adjustment units 240A and 240B are obtained by, for example, photographing the power receiver 120 with a camera or the like, detecting the posture of the power receiver 120 by image processing, and detecting the detected power receiver 120. What is necessary is just to set according to an attitude
  • Such setting of the phases ⁇ 1 and ⁇ 2 may be performed by detecting the attitude of the power receiver 120 using a known attitude detection method. Further, table data in which the attitude of the power receiver 120 and the phases ⁇ 1 and ⁇ 2 are associated with each other may be prepared in advance and stored in an internal memory or the like of the control unit 200.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the power transmission device 300 and the power receiver 120 according to the first embodiment.
  • the power transmission device 300 includes three power transmitters 110 ⁇ / b> A, 110 ⁇ / b> B, 110 ⁇ / b> C, the control unit 200, and the AC power supply 11.
  • the AC power supply 11 corresponds to the oscillator 210, the amplifier units 220A, 220B, and 220C and the matching units 230A, 230B, and 230C illustrated in FIG.
  • the power transmitters 110A, 110B, and 110C include primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C, power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C, and communication units 15A, 15B, and 15C, respectively.
  • the communication units 15A, 15B, and 15C are connected to the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C, communicate with each other, and communicate with the communication unit 26 of the power receiver 120. Examples of communication between the communication units 15A, 15B, and 15C and the communication unit 26 include communication between the phase transmission unit 145 and the phase reception unit 241 illustrated in FIG.
  • the communication units 15A, 15B, and 15C may be any communication unit that can perform wireless communication, and the wireless communication format is not particularly limited, and may be of any format.
  • a communication circuit that can perform Bluetooth (registered trademark) communication can be used as the communication units 15A, 15B, and 15C.
  • the power receiver 120 includes a secondary resonance coil 22, a power reception control circuit 24, a rectification unit 25, and a communication unit 26.
  • the load device 21 is connected to the power receiver 120.
  • the rectification unit 25 rectifies the AC power received by the secondary side resonance coil 22 and supplies the rectified power to the power reception side control circuit 24 and the load device 21.
  • the communication unit 26 communicates with the communication units 15A, 15B, and 15C of the power transmitters 110A, 110B, and 110C.
  • the secondary resonance coil 22 of the power receiver 120 receives AC power from the primary resonance coils 13A, 13B, and 13C of the power transmitters 110A, 110B, and 110C.
  • the resonance frequency of the power transmitters 110A, 110B, and 110C is adjusted by the control unit 200 and the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C.
  • FIG. 12 is turned on when the capacitances of the capacitors 132A, 132B, and 132C adjusted by the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C of the power transmitters 110A, 110B, and 110C and the adjustment of the capacitance are completed. It is a figure which shows an example of the data of the table format which shows a flag. The flags of the power transmitters 110A, 110B, and 110C are set by the flag setting units 146A, 146B, and 146C.
  • the event represents the content that the control unit 200 causes the power transmitters 110A, 110B, and 110C to adjust the capacitance.
  • the types of events include the first transmitter A resonance adjustment, the first transmitter B resonance adjustment, the first transmitter C resonance adjustment, and the first check of all flags. The same event is set from the second to the fifth. Has been.
  • the first transmitter A resonance adjustment is an event in which the control unit 200 causes the power transmission side control circuit 14A of the power transmitter 110A to set the capacitance of the capacitor 132A. More specifically, according to a command from the control unit 200, the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14A sets the capacitance of the capacitor 132A.
  • the method of setting the capacitance of the capacitor 132A is as described with reference to FIGS.
  • the first transmitter B resonance adjustment and the first transmitter C resonance adjustment are events in which the control unit 200 causes the power transmission side control circuits 14B and 14C of the power transmitters 110B and 110C to set the capacitances of the capacitors 132B and 132C, respectively. is there. More specifically, the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuits 14B and 14C sets the capacitances of the capacitors 132B and 132C according to a command from the control unit 200. The method of setting the capacitances of the capacitors 132B and 132C is as described with reference to FIGS.
  • FIG. 12 shows a case where the flag sum becomes “3” by the fifth setting as an example. For this reason, FIG. 12 shows the first transmitter A resonance adjustment, the first transmitter B resonance adjustment, the first transmitter C resonance adjustment, the fifth transmitter A resonance adjustment, the fifth transmitter B resonance adjustment, Electric appliance C resonance adjustment up to the fifth time is shown.
  • the flags shown in FIG. 12 are set by the flag setting units 146A, 146B, and 146C.
  • the flag setting units 146A, 146B, and 146C each turn on the flag when the change in the current set value with respect to the previous set value is 0.2 pF or less in absolute value. When the flag is turned on, the value of the flag becomes “1”.
  • the flag is held off because there is no previous set value.
  • the first check of all flags is the sum of the flags (flags) obtained for the transmitters 110A, 110B, and 110C at the first transmitter A resonance adjustment, the first transmitter B resonance adjustment, and the first transmitter C resonance adjustment. Sum) is an event that the control unit 200 calculates.
  • the flag sum indicates the total value of the flags set by the flag setting units 146A, 146B, and 146C of the power transmitters 110A, 110B, and 110C at each time.
  • the confirmation of all such flags is performed in the same manner from the second time to the fifth time.
  • the flag since the flag is held off at the first transmitter A resonance adjustment, the first transmitter B resonance adjustment, and the first transmitter C resonance adjustment, the flag sum in the case of the first all flag confirmation is zero.
  • the flag is turned on ('1').
  • the flag is turned on ('1').
  • the flag is held off.
  • the resonance frequency is repeatedly adjusted for all of the power transmitters 110A, 110B, and 110C until the change amount of the current set value with respect to the previous set value becomes equal to or less than the predetermined value as follows. This is for a reason. That is, since the power transmission device 300 using magnetic field resonance has a very high Q value, it is a sensitive system in which the peak of the Q value is drastically changed only by a slight change in the capacitance of the capacitors 132A, 132B, and 132C. Because.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a resonance frequency setting process in the power transmission device 300 according to the first embodiment.
  • the resonance frequency setting process illustrated in FIG. 13 is a process executed by the control unit 200 and the power transmitters 110A, 110B, and 110C, and is performed, for example, when the power transmission device 300 is installed at a predetermined location.
  • the control unit 200 starts processing.
  • the control unit 200 instructs adjustment of the resonance frequency of the power transmitter 110A (step S101).
  • the resonance frequency of the power transmitter 110A is adjusted in a state where only the power transmitter 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A, and the primary side resonance coils 13B and 13C of the power transmitters 110B and 110C do not output AC power. .
  • the state where the primary resonance coils 13B and 13C of the power transmitters 110B and 110C do not output AC power is realized by the control unit 200 causing the feedback control unit 144 of the power transmitters 110B and 110C to stop feedback control.
  • the power transmitter 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A, adjusts the resonance frequency, and turns on the flag if the difference between the previous capacitance and the current capacitance is within a predetermined range. (Step S102).
  • the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14A sets the capacitance of the capacitor 132A while only the power transmission device 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A.
  • the method for setting the capacitance of the capacitor 132A is as described with reference to FIGS. Then, the flag setting unit 146A of the power transmission side control circuit 14A turns on the flag when the change of the current set value with respect to the previous set value is 0.2 pF or less in absolute value.
  • the flag setting unit 146A transmits data indicating the completion of the n-th resonance frequency adjustment and the flag value to the control unit 200.
  • the value of n represents the number of times the resonance frequency setting process has been performed, and is incremented each time the resonance frequency adjustment process is performed.
  • the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14A fixes the capacitance of the capacitor 132A to the adjustment value in step S102.
  • the control unit 200 receives data indicating that the adjustment of the n-th resonance frequency has been completed and a flag value from the power transmitter 110A (step S103).
  • Control unit 200 instructs adjustment of the resonance frequency of power transmitter 110B (step S104).
  • the resonance frequency of the power transmitter 110B is adjusted in a state where only the power transmitter 110B outputs AC power from the primary side resonance coil 13B and the primary side resonance coils 13A and 13C of the power transmitters 110A and 110C do not output AC power. .
  • the power transmission side control circuit 14B of the power transmitter 110B adjusts the resonance frequency, and turns on the flag if the difference between the previous capacitance and the current capacitance is within a predetermined range (step S105). .
  • the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14B sets the capacitance of the capacitor 132B in a state where only the power transmission device 110B outputs AC power from the primary side resonance coil 13B.
  • the method of setting the capacitance of the capacitor 132B is as described with reference to FIGS.
  • the flag setting unit 146B of the power transmission side control circuit 14B turns on the flag when the change in the current set value with respect to the previous set value is 0.2 pF or less in absolute value.
  • the flag setting unit 146B transmits data indicating that the adjustment of the n-th resonance frequency is completed and the value of the flag to the control unit 200.
  • the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14B fixes the capacitance of the capacitor 132B to the adjustment value in step S105.
  • the control unit 200 receives data indicating that the adjustment of the n-th resonance frequency has been completed and the value of the flag from the power transmitter 110B (step S106).
  • Control unit 200 instructs adjustment of the resonance frequency of power transmitter 110C (step S107).
  • the resonance frequency of the power transmitter 110C is adjusted in a state where only the power transmitter 110C outputs AC power from the primary side resonance coil 13C, and the primary side resonance coils 13A and 13B of the power transmitters 110A and 110B do not output AC power. .
  • the state where the primary resonance coils 13A and 13B of the power transmitters 110A and 110B do not output AC power is realized by the control unit 200 causing the feedback control unit 144 of the power transmitters 110A and 110B to stop feedback control.
  • the power transmission side control circuit 14C of the power transmitter 110C adjusts the resonance frequency, and turns on the flag if the difference between the previous capacitance and the current capacitance is within a predetermined range (step S108). .
  • the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14C sets the capacitance of the capacitor 132C in a state where only the power transmission device 110C outputs AC power from the primary side resonance coil 13C.
  • the method of setting the capacitance of the capacitor 132C is as described with reference to FIGS.
  • the flag setting unit 146C of the power transmission side control circuit 14C turns on the flag when the change in the current set value with respect to the previous set value is 0.2 pF or less in absolute value.
  • the flag setting unit 146C transmits to the control unit 200 data indicating that the adjustment of the nth resonance frequency is completed and the value of the flag.
  • the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14C fixes the capacitance of the capacitor 132C to the adjustment value in step S108.
  • the control unit 200 receives data indicating that the adjustment of the nth resonance frequency has been completed and a flag value from the power transmitter 110C (step S109).
  • the control unit 200 confirms all the flags of the power transmitters 110A to 110C (step S110).
  • control part 200 determines whether all the flags are ON ('1') (step S111). Specifically, in step S111, the control unit 200 determines whether or not the flag sum is “3”.
  • control unit 200 determines that all the flags are on ('1'), the series of processing ends.
  • the control unit 200 determines that all the flags are not on ('1')
  • the flow returns to S101.
  • the setting process of the resonance frequency of the power transmitters 110A, 110B, and 110C is performed again.
  • the resonance frequency of the power transmitter 110A is adjusted so that only the power transmitter 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A and the primary side of the power transmitters 110B and 110C.
  • Resonant coils 13B and 13C are performed in a state where AC power is not output. That is, adjustment of the resonance frequency of the power transmitter 110A is performed in a state where only the power transmitter 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A.
  • the resonance frequencies of the power transmitters 110B and 110C are adjusted in a state where only the power transmitters 110B and 110C output AC power from the primary side resonance coils 13B and 13C, respectively.
  • the resonance frequency can be adjusted in a state in which the influence of the power transmission devices 110A, 110B, and 110C is reduced, so that the resonance frequency of each of the power transmission devices 110A, 110B, and 110C is highly accurate. Can be adjusted.
  • the resonance frequencies of the plurality of power transmitters can be adjusted with high accuracy.
  • the resonance frequency of each of the power transmitters 110A, 110B, and 110C is set with the other two power transmitters turned off.
  • the number of power transmitters and primary resonance coils may be any number as long as it is two or more.
  • the plurality of primary side resonance coils may be arranged in any manner as long as they can be radiated in a wider area than the area in which one primary side resonance coil can radiate radio waves.
  • the plurality of primary side resonance coils need only be in close proximity to each other and radiate power, and may be arranged in parallel without having an angle. This is because the power receiver can receive power in a wider range by outputting power from a plurality of primary side resonance coils.
  • the power transmitters 110 ⁇ / b> A, 110 ⁇ / b> B, and 110 ⁇ / b> C have been described as receiving power directly from the AC power supply 11 without including the primary coil 12.
  • the phase of the current flowing through the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C is equal to the phase of the voltage output from the AC power supply 11, so the target value ⁇ mt of the target value setting unit 143 is set to 0. Set to degrees.
  • the power transmitters 110 ⁇ / b> A, 110 ⁇ / b> B, and 110 ⁇ / b> C may include the primary side coil 12.
  • the primary side resonance coils 13 ⁇ / b> A, 13 ⁇ / b> B, and 13 ⁇ / b> C may receive power input from the AC power source 11 to the primary side coil 12 from the primary side coil 12 by electromagnetic induction.
  • the phase of the current flowing through the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C is delayed by 90 degrees with respect to the phase of the voltage output from the AC power supply 11, so Is set to 90 degrees.
  • the mode in which the resonance frequencies of the power transmitters 110A, 110B and 110C, 110C are adjusted when the power transmission device 300 is installed at a predetermined location has been described.
  • the control unit 200 causes the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C to detect the current phase every predetermined time, and the phase is abnormal
  • the power transmitters 110A, 110B and The resonance frequencies of 110C and 110C may be adjusted.
  • the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C monitor the phase of the current, and when there is an abnormality in the phase, the resonance frequency of the power transmitters 110A, 110B and 110C, 110C is adjusted in cooperation with the control unit 200. You may make it perform.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a power transmission device 400 according to the second embodiment.
  • the power transmission device 400 includes three power transmitters 110A, 110B, and 110C, a control unit 200A, an oscillator 210, amplifier units 220A, 220B, and 220C, matching units 230A, 230B, and 230C, phase adjustment units 240A and 240B, and switches 401A and 401B. , 401C.
  • the power transmission device 400 of the second embodiment differs from the power transmission device 300 of the first embodiment in the following points.
  • the control unit 200 of the first embodiment is replaced with a control unit 200A.
  • the flag setting units 146A, 146B, and 146C are removed from the power transmitters 110A, 110B, and 110C of the first embodiment.
  • Switches 401A, 401B, and 401C are added between the matching units 230A, 230B, and 230C of the first embodiment and the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C.
  • control process of the control unit 200A of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • the control processing of the control unit 200 differs from the following points.
  • the control unit 200A does not perform on / off switching of the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuits 14A, 14B, and 14C and processing for obtaining the sum of the flags.
  • control unit 200A is different from the control unit 200 of the first embodiment in that the switching process of the switches 401A, 401B, and 401C is performed.
  • the switches 401A, 401B, and 401C are inserted between the matching portions 230A, 230B, and 230C and the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C, respectively. On / off of the switches 401A, 401B, and 401C is switched by the control unit 200.
  • the matching sections 230A, 230B, 230C and the primary side resonance coils 13A, 13B, 13C are conducted.
  • the switches 401A, 401B, and 401C are off, the matching units 230A, 230B, and 230C and the primary side resonance coils 13A, 13B, and 13C are not electrically connected.
  • the switches 401A, 401B, and 401C are turned on when adjusting the resonance frequencies of the power transmitters 110A, 110B, and 110C, respectively. That is, when adjusting the resonance frequency of the power transmitter 110A, only the switch 401A is turned on. When adjusting the resonance frequency of the power transmitter 110B, only the switch 401B is turned on. When adjusting the resonance frequency of the power transmitter 110C, only the switch 401C is turned on.
  • any one of the switches 401A, 401B, and 401C is an example of a first switch, and the other arbitrary one of the switches 401A, 401B, and 401C is an example of a second switch.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a resonance frequency setting process in the power transmission device 400 according to the second embodiment.
  • the resonance frequency setting process illustrated in FIG. 15 is a process executed by the control unit 200A and the power transmitters 110A, 110B, and 110C, and is performed, for example, when the power transmission device 400 is installed at a predetermined location.
  • control unit 200A starts processing.
  • the controller 200A turns on the switch 401A and turns off the switches 401B and 401C in order to adjust the resonance frequency of the power transmitter 110A (step S201).
  • Control unit 200A instructs adjustment of the resonance frequency of power transmitter 110A (step S202).
  • the resonance frequency of the power transmitter 110A is adjusted in a state where only the power transmitter 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A, and the primary side resonance coils 13B and 13C of the power transmitters 110B and 110C do not output AC power. . Since the switches 401B and 401C are turned off, the loop between the oscillator 210 and the power transmitters 110B and 110C is disconnected by the switches 401B and 401C.
  • the power transmitter 110A outputs AC power from the primary-side resonance coil 13A, and the feedback control unit 144 of the power-transmission-side control circuit 14A adjusts the resonance frequency and fixes the capacitance of the capacitor 132A to the adjustment value ( Step S203).
  • the loop of the oscillator 210 and the power transmitters 110B and 110C is disconnected by the switches 401B and 401C, and the power transmission side control is performed in a state where only the power transmitter 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A.
  • the feedback control unit 144 of the circuit 14A sets the capacitance of the capacitor 132A. Then, the feedback control unit 144 fixes the capacitance of the capacitor 132A to the adjustment value.
  • Control unit 200A receives data indicating that the adjustment of the nth resonance frequency has been completed from power transmitter 110A (step S204).
  • the controller 200A turns on the switch 401B and turns off the switches 401A and 401C in order to adjust the resonance frequency of the power transmitter 110B (step S205).
  • Control unit 200A instructs adjustment of the resonance frequency of power transmitter 110B (step S206).
  • the resonance frequency of the power transmitter 110B is adjusted in a state where only the power transmitter 110B outputs AC power from the primary side resonance coil 13B and the primary side resonance coils 13A and 13C of the power transmitters 110A and 110C do not output AC power. . Since the switches 401A and 401C are turned off, the loop between the oscillator 210 and the power transmitters 110A and 110C is disconnected by the switches 401A and 401C.
  • the power transmitter 110B outputs AC power from the primary-side resonance coil 13B, and the feedback control unit 144 of the power-transmission-side control circuit 14B adjusts the resonance frequency and fixes the capacitance of the capacitor 132B to the adjustment value ( Step S207).
  • the loop of the oscillator 210 and the power transmitters 110A and 110C is disconnected by the switches 401A and 401C, and the power transmission side control is performed in a state where only the power transmitter 110B outputs AC power from the primary side resonance coil 13B.
  • the feedback control unit 144 of the circuit 14B sets the capacitance of the capacitor 132B. Then, the feedback control unit 144 fixes the capacitance of the capacitor 132B to the adjustment value.
  • the control unit 200A receives data indicating that the adjustment of the nth resonance frequency is completed from the power transmitter 110B (step S208).
  • the controller 200A turns on the switch 401C and turns off the switches 401A and 401B in order to adjust the resonance frequency of the power transmitter 110C (step S209).
  • Control unit 200A instructs adjustment of the resonance frequency of power transmitter 110C (step S210).
  • the resonance frequency of the power transmitter 110C is adjusted in a state where only the power transmitter 110C outputs AC power from the primary side resonance coil 13C, and the primary side resonance coils 13A and 13B of the power transmitters 110A and 110B do not output AC power. . Since the switches 401A and 401B are turned off, the loop between the oscillator 210 and the power transmitters 110A and 110B is disconnected by the switches 401A and 401B.
  • the power transmitter 110C outputs AC power from the primary side resonance coil 13C, and the feedback control unit 144 of the power transmission side control circuit 14C adjusts the resonance frequency and fixes the capacitance of the capacitor 132C to the adjustment value ( Step S211).
  • the loop between the oscillator 210 and the power transmitters 110A and 110B is disconnected by the switches 401A and 401B, and the power transmission side control is performed in a state where only the power transmitter 110C outputs AC power from the primary side resonance coil 13C.
  • the feedback control unit 144 of the circuit 14C sets the capacitance of the capacitor 132C. Then, the feedback control unit 144 fixes the capacitance of the capacitor 132C to the adjustment value.
  • the control unit 200A receives data indicating that the adjustment of the nth resonance frequency is completed from the power transmitter 110C (step S212).
  • Control unit 200A determines whether or not adjustment of all the resonance frequencies of power transmitters 110A to 110C has been completed (step S213).
  • control unit 200A determines that all the resonance frequencies have been adjusted, the control unit 200A ends the series of processes.
  • control unit 200A repeatedly executes the process of step S213.
  • the resonance frequency of the power transmitter 110A is adjusted so that only the power transmitter 110A outputs AC power from the primary resonance coil 13A, and the primary side of the power transmitters 110B and 110C.
  • Resonant coils 13B and 13C are performed in a state where AC power is not output. That is, adjustment of the resonance frequency of the power transmitter 110A is performed in a state where only the power transmitter 110A outputs AC power from the primary side resonance coil 13A.
  • the resonance frequencies of the power transmitters 110B and 110C are adjusted in a state where only the power transmitters 110B and 110C output AC power from the primary side resonance coils 13B and 13C, respectively.
  • the switches 401A and 401C are turned off, so that the loop between the oscillator 210 and the power transmitters 110A and 110C is disconnected by the switches 401A and 401C. .
  • the resonance frequency can be adjusted in a state where the influence of the power transmission devices 110A, 110B, and 110C is reduced. Can be adjusted.
  • the switches 401A to 401C are configured to separate the loops of the oscillator 210 and the power transmitters 110A to 110C, respectively, so that the adjustment of the resonance frequency is completed once. For this reason, the adjustment of the resonance frequency can be completed in a shorter time than the power transmission device 300 of the first embodiment.
  • the loop between the transmitter and the oscillator 210 that does not adjust the resonance frequency can be separated by a switch, the resonance of each of the transmitters 110A, 110B, and 110C can be achieved with the influence of other transmitters being further reduced.
  • the frequency can be adjusted with high accuracy.

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Abstract

　複数の送電器の共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供する。　可変容量部の静電容量を変化させたときの静電容量の変化量に対する位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように静電容量をそれぞれ調整する第１送電器と第２送電器とを含む送電装置であって、前記第１制御部は、前記第２送電器がオフの状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、前記第２制御部は、前記第１送電器がオフの状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する。

Description

送電装置
　本発明は、送電装置に関する。
　従来より、無線方式により電力を送信するための複数の送電アンテナと、送信された電力を受電するための受電アンテナと、前記複数の送電アンテナを独立に駆動するための複数の駆動部とを有する無線給電システムがある。この無線給電システムは、前記受電アンテナの配置状態に係る情報を検出する検出部と、前記送電アンテナから放射される磁界に係る磁界データを、前記送電アンテナ毎に記憶する磁界データ記憶部とを備える。この無線給電システムは、前記磁界データと前記受電アンテナの配置状態に係る情報とに基づいて、前記複数の送電アンテナを前記複数の駆動部を介して選択的に駆動制御する制御部とを備える（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８－２８３７９１号公報
　ところで、従来の無線給電システムは、複数の送電アンテナのうち、最も大きな電力を給電できる送電アンテナを選択し、選択した送電アンテナのみを駆動するため、複数の送電アンテナの共振周波数を調整することは行っていない。
　そこで、複数の送電器の共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供することを目的とする。
　本発明の実施の形態の送電装置は、第１送電器と第２送電器とを含む送電装置であって、前記第１送電器は、交流電源から受電する第１の一次側共振コイルと、前記第１の一次側共振コイルに供給される第１電圧の位相に対する、前記第１の一次側共振コイルに流れる第１電流の位相の第１位相差を検出する第１位相差検出部と、前記第１の一次側共振コイルに設けられる第１可変容量部と、前記第１可変容量部の第１静電容量を変化させたときの前記第１静電容量の変化量に対する前記第１位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第１静電容量を調整する第１制御部とを有し、前記第２送電器は、前記交流電源に接続される位相調整部と、前記第１の一次側共振コイルに並べて配設され、前記位相調整部を介して前記交流電源から受電する第２の一次側共振コイルと、前記第２の一次側共振コイルに供給される第２電圧の位相に対する、前記第２の一次側共振コイルに流れる第２電流の位相の第２位相差を検出する第２位相差検出部と、前記第２の一次側共振コイルに設けられる第２可変容量部と、前記第２可変容量部の第２静電容量を変化させたときの前記第２静電容量の変化量に対する前記第２位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第２静電容量を調整する第２制御部とを有し、前記第１制御部は、前記第２送電器がオフの状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、前記第２制御部は、前記第１送電器がオフの状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する。
　複数の送電器の共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供することができる。
送電装置１を含む電力伝送装置５０を示す図である。 一次側共振コイル１３と受電器２０Ａ、２０Ｂとの関係を示す図である。 ２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。 ２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。 位相差θと、電流及び電圧の位相差Δφとの関係を示す図である。 一次側共振コイル１３Ｂの両端子間に直列に挿入するコンデンサの静電容量を変化させた場合に、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する位相差Δφの特性を示す図である。 実施の形態１の送電装置を含む電力伝送装置５０を示す図である。 図７に示す電力伝送装置５０の制御系を示すブロック図である。 実施の形態１の送電装置３００の一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを示す図である。 実施の形態１の送電装置３００を示す図である。 実施の形態１の送電装置３００と受電器１２０を示す図である。 送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが調整するコンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量と、静電容量の調整が完了した場合にオンにされるフラグを示すテーブル形式のデータの一例を示す図である。 実施の形態１の送電装置３００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。 実施の形態２の送電装置４００を示す図である。 実施の形態２の送電装置４００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。
　本発明の送電装置を適用した実施の形態１、２について説明する前に、図１乃至図６を用いて、実施の形態１、２の送電装置の前提技術について説明する。
　図１は、送電装置１を含む電力伝送装置５０を示す図である。
　図１に示すように、電力伝送装置５０は、一次側(送電側)の送電器１０と二次側(受電側)の受電器２０を含む。電力伝送装置５０は、送電器１０及び受電器２０を複数含んでもよい。なお、図１では実施の形態１の送電装置を省略する。
　送電器１０は、交流電源１１と、一次側コイル１２及び一次側共振コイル１３を含む送電系コイルＴＣとを有し、受電器２０は、二次側共振コイル２２及び二次側コイル２３を含む受電系コイルＲＣと、負荷デバイス２１とを有する。
　図１に示すように、送電器１０及び受電器２０は、一次側共振コイル(ＬＣ共振器)１３と受電共振コイル(ＬＣ共振器)２２の間の磁界共鳴(磁界共振)により、送電器１０から受電器２０へエネルギー(電力)の伝送を行う。ここで、一次側共振コイル１３から二次側共振コイル２２への電力伝送は、磁界共鳴だけでなく電界共鳴(電界共振)等も可能であるが、以下の説明では、主として磁界共鳴を例として説明する。
　また、実施の形態１では、交流電源１１が出力する交流電圧の周波数が６．７８ＭＨｚであり、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２の共振周波数が６．７８ＭＨｚである場合について説明する。
　なお、送電系コイルＴＣにおいて、一次側コイル１２から一次側共振コイル１３への電力伝送は電磁誘導を利用して行い、また、受電系コイルＲＣにおいて、二次側共振コイル２２から二次側コイル２３への電力伝送も電磁誘導を利用して行うようになっている。
　図２は、一次側共振コイル１３と受電器２０Ａ、２０Ｂとの関係を示す図である。受電器２０Ａ、２０Ｂは、図１に示す受電器２０と同様である。図２（Ａ）、（Ｂ）では、一次側共振コイル１３が出力する電流によって形成される磁界の方向を破線の矢印で示す。破線の矢印は磁力線を表す。
　図２（Ａ）に示すように、一次側共振コイル１３に対して受電器２０Ａ、２０Ｂが磁力線に垂直な場合は、受電器２０Ａ、２０Ｂでともに受電可能である。
　図２（Ｂ）に示すように、一次側共振コイル１３に対して受電器２０Ａが磁力線に垂直で、受電器２０Ｂが磁力線に平行な場合は、受電器２０Ａは受電可能であるが、受電器２０Ｂは受電不能である。
　図３は、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。図３においても、破線の矢印で磁力線を示す。また、直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。
　図３（Ａ）に示すように、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂは、互いに垂直な位置関係になるように配置されている。一次側共振コイル１３ＡはＸＹ平面に平行であり、一次側共振コイル１３ＢはＹＺ平面に平行である。２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に磁界共鳴によって無線で電力を伝送する。
　図３（Ｂ）に示す位置に受電器２０がある場合に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから同一位相（位相差０）の電力を出力すれば、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方から出力される磁力線が受電器２０を貫通する。このため、受電器２０は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電することができる。
　また、図３（Ｃ）に示す位置に受電器２０がある場合に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから位相差が１８０度の電力を出力すれば、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方から出力される磁力線が受電器２０を貫通する。このため、受電器２０は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電することができる。
　このように、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから磁界共鳴によって受電器２０に電力を送電する場合には、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂに対する受電器２０の位置に応じて、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから出力する電力の位相を調整することが必要である。
　なお、ここでは、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが、互いに垂直な位置関係になるように配置されている場合について説明した。しかしながら、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂがなす角度が９０度以外の場合においても、同様に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから出力する電力の位相を調整することが必要である。２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂがなす角度が０度の場合も同様である。
　図４は、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから受電器２０に電力を伝送する様子を示す図である。
　図４では、発振器３０にはアンプ３１と３２が接続されており、アンプ３２は、位相調整部３３を介して発振器３０に接続されている。アンプ３１と３２の出力端子は、それぞれ、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂに接続されている。
　図４では、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂは、一次側コイル１２（図１参照）を介さずに、発振器３０に接続されている。
　発振器３０から出力される交流電力は、アンプ３１で増幅される。アンプ３１から出力される交流電力の電圧はＶＳ１＝Ａ１ｓｉｎ（ω０ｔ）で表される。
　また、発振器３０から出力される交流電力は、位相調整部３３で位相が調整された後に、アンプ３２で増幅される。アンプ３２から出力される交流電力の電圧はＶＳ２＝Ａ２ｓｉｎ（ω０ｔ＋θ）で表される。
　このように、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから電力を出力する際に、一次側共振コイル１３Ａから出力する電力の位相に対して、一次側共振コイル１３Ｂから出力する電力の位相をθ度遅らせることができる。
　一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方が共振周波数で電力を出力できる状態に調整されているときに、図４に示す一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂに対して、受電器が図４に示す位置にあるときは、θ＝０度が最適な位相になる。これは、図３（Ｂ）に示す場合と同様である。
　ところで、発振器３０から（一次側コイル１２（図１参照）を介さずに）一次側共振コイル１３Ａに電力を入力する場合には、発振器３０が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ａに流れる電流の位相の位相差は、０度である。この点が共振点である。
　このため、フィードバック制御により、発振器３０が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ａに流れる電流の位相の位相差が０度になるように制御が行われる。
　同様に、発振器３０から（一次側コイル１２（図１参照）を介さずに）一次側共振コイル１３Ｂに電力を入力する場合には、位相調整部３３が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂに流れる電流の位相の位相差は、０度である。この点が共振点である。
　このため、フィードバック制御により、位相調整部３３が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂに流れる電流の位相の位相差が０度になるように制御が行われる。
　しかしながら、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを近接して配置すると、互いの影響し合うため、次のような影響が生じる。この影響について、図５を用いて説明する。
　図５は、位相差θと、電流及び電圧の位相差Δφとの関係を示す図である。
　図５（Ａ）、（Ｂ）において、横軸は、位相差θである。位相差θは、一次側共振コイル１３Ａから出力する電力の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂから出力する電力の位相の位相差である。
　図５（Ａ）の縦軸は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂをともにオンにして電力を出力している状態で、発振器３０が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ａに流れる電流の位相の位相差Δφを示す。
　図５（Ｂ）の縦軸は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂをともにオンにして電力を出力している状態で、位相調整部３３が出力する電圧の位相に対する、一次側共振コイル１３Ｂに流れる電流の位相の位相差Δφを示す。
　図５（Ａ）、（Ｂ）では、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが出力する電力の大きさは等しく、かつ、ともに、フィードバック制御によって一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂから出力する電力が共振周波数に調整されている。
　図５（Ａ）において、θ＝９０度で位相差Δφが０度になっているのは、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが互いに物理的に９０度の角度をなす状態で設置されているため、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが出力する電力の位相差θが９０度のときに、電力が互いに打ち消し合って、位相差Δφが０になるからである。
　図５（Ｂ）において、θ＝９０度で位相差が０度になっているのは、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが互いに物理的に９０度の角度をなす状態で設置されているため、一次側共振コイル１３Ａと１３Ｂが出力する電力の位相差θが９０度のときに、電力が互いに打ち消し合って、位相差Δφが０になるからである。
　ところで、図５（Ａ）のような特性が得られると、例えば、図４に示すように受電器２０を配置した場合には、θ＝０度で共振点が得られるはずなのに、図５（Ａ）では、θ＝０度で電圧に対する電流の位相差Δφが約４５度である。このため、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部は、動作点が共振点からずれていると判定し、電圧に対する電流の位相差Δφが０度に近づくように、さらにフィードバック制御を行う。
　この結果、共振点からどんどんずれて行ってしまう。
　また、図５（Ｂ）のような特性が得られると、例えば、図４に示すように受電器２０を配置した場合には、θ＝０度で共振点が得られるはずなのに、図５（Ｂ）では、θ＝０度で電圧に対する電流の位相差Δφが約４５度である。このため、一次側共振コイル１３Ｂのフィードバック制御部は、動作点が共振点からずれていると判定し、電圧に対する電流の位相差が０度に近づくように、さらにフィードバック制御を行う。
　この結果、共振点から段々とずれて行ってしまう。
　このように、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系では、互いの影響があるため、共振点の調整がうまく行かなくなる。
　図６は、一次側共振コイル１３Ｂの両端子間に直列に挿入するコンデンサの静電容量を変化させた場合に、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する位相差Δφの特性を示す図である。
　図６の横軸は、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂがともに共振周波数で電力を出力できるように、コンデンサの静電容量が設定されている状態における一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量に対して、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量を変化させるときの静電容量の値の比を表す。
　横軸の比が１のときは、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量が、共振周波数が得られる一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量に調整されている状態を表す。横軸の比が１からずれるに従って、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量は、共振周波数を与える一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量からずれていることを表す。
　図６の縦軸は、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する、電圧に対する電流の位相差Δφを表す。
　図６に示すように、一次側共振コイル１３Ｂのコンデンサの静電容量を変化させると、一次側共振コイル１３Ａのフィードバック制御部が検出する、電圧に対する電流の位相差が変化する。
　これは、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系では、互いの影響があることを表している。
　従って、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系では、互いの影響があるため、電圧に対する電流の位相差が０度に近づくように、フィードバック制御を行うと、共振点から段々とずれて行ってしまう。
　また、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂを有する系において、２つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂの両方に流れる電流を同時に共振点に調整することは非常に困難である。
　従って、以下で説明する実施の形態１、２では、複数の一次共振コイルを有する送電装置において、共振周波数を高精度に調整できる送電装置を提供することを目的とする。
　＜実施の形態１＞
　実施の形態１では、３つの一次側共振コイルを含む送電装置について説明するが、ここでは、まず、図７及び図８を用いて、１つの一次側共振コイル１３を含む送電器１１０と、送電器１１０を含む電力伝送装置５０とについて説明する。
　図７は、実施の形態１の送電装置を含む電力伝送装置５０を示す図である。図７は、図１に示す電力伝送装置５０の詳細な構成を示す図である。図７に示すように、電力伝送装置５０は、送電器１１０及び受電器１２０を含む。
　送電器１１０は、一次側共振コイル１３、交流電源１１、及び送電側制御回路１４を備える。受電器１２０は、二次側共振コイル２２及び受電側制御回路２４を備える。受電器１２０には、負荷デバイス２１が接続されている。
　送電器１１０は、一次側コイル１２（図１参照）を含まず、一次側共振コイル１３に交流電源１１が直接的に接続されている。
　受電器１２０は、二次側コイル２３（図１参照）を含まず、二次側共振コイル２２に負荷デバイス２１が直接的に接続されている。
　一次側共振コイル１３は、例えば、銅線またはアルミニウム線などの金属線が円周状に巻かれたコイル１３１、及び、コイル１３１の両端に接続されたコンデンサ１３２を含み、共振回路を形成する。なお、共振周波数ｆ0は、次の式(1)で示される。
　f0＝１／｛２π(ＬＣ)1/2｝　　(１)
　ここで、Ｌはコイル１３１のインダクタンス、Ｃはコンデンサ１３２の静電容量である。
　一次側共振コイル１３のコイル１３１は、例えば、ワンターンコイルであり、また、コンデンサ１３２は、種々の形式のコンデンサが適用可能であるが、できるだけ損失が少なく十分な耐圧を有するものが好ましい。コンデンサ１３２は、可変容量素子の一例である。
　図７に示す電力伝送装置では、共振周波数を可変するために、コンデンサ１３２として可変コンデンサが用いられている。可変コンデンサとしては、例えば、ＭＥＭＳ技術を用いて製作された可変容量デバイスや半導体を用いた可変容量デバイス(バラクタ)を適用することができる。
　二次側共振コイル２２は、例えば、銅線またはアルミニウム線などの金属線が円周状に巻かれたコイル２２１、及び、コイル２２１の両端に接続されたコンデンサ２２２を含む。二次側共振コイル２２の共振周波数ｆ0は、コイル２２１のインダクタンス及びコンデンサ２２２の静電容量に従って、前述した式(1)で示される。
　二次側共振コイル２２のコイル２２１は、例えば、ワンターンコイルであり、また、コンデンサ２２２は、前述したように、種々の形式のコンデンサが適用可能である。図７に示す電力伝送装置では、共振周波数を可変するために、コンデンサ２２２として可変コンデンサが用いられる。
　可変コンデンサとしては、コンデンサ１３２と同様に、例えば、ＭＥＭＳ技術を用いて製作された可変容量デバイスや半導体を用いたバラクタを適用することができる。
　二次側共振コイル２２の両端には負荷デバイス２１が接続される。なお、負荷デバイス２１は、例えば、受電器１２０の電源として使用するバッテリやそのバッテリを充電するための回路である。
　ここで、一次側共振コイル１３から二次側共振コイル２２に、磁界共鳴によって無線で電力を伝送する際には、図７に示すように、コイル面が互いに平行で、コイル軸心が互いに一致するかまたは余りずれないように、互いに適当な距離の範囲内に配置されることが理想的である。
　図７に示すように、電力伝送装置５０において、コイル軸心ＫＴに沿う方向が磁界ＫＫの主な放射方向であり、一次側共振コイル１３から二次側共振コイル２２に向かう方向が送電方向ＴＤである。
　ここで、一次側共振コイル１３の共振周波数ｆｔ及び二次側共振コイル２２の共振周波数ｆｒが、両方とも交流電源１１の周波数ｆｄと一致しているとき、最大の電力が伝送される。
　図７に示す電力伝送装置５０では、送電側制御回路１４及び受電側制御回路２４により、交流電源１１の位相φｖｔ、並びに、一次側共振コイル１３及び二次側共振コイル２２に流れる電流の位相φｉｔ及びφｉｒを用いて、共振周波数ｆｔとｆｒの制御を行う。共振周波数ｆｔとｆｒは、交流電源１１の周波数ｆｄと等しくなるように制御される。
　ここで、送電側制御回路１４は、一次側共振コイル１３に印加される電圧Ｖｔの位相φｖｔ及び一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔの位相φｉｔを検出し、位相差Δφｔが所定の目標値φｍｔとなるように、一次側共振コイル１３の共振周波数ｆｔを可変制御する。
　すなわち、送電側制御回路１４は、電流検出センサＳＥ１、位相検出部１４１，１４２、目標値設定部１４３、フィードバック制御部１４４、及び、位相送信部１４５を有する。
　電流検出センサＳＥ１は、一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔを検出する。電流検出センサＳＥ１としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子または検出コイルなどを用いることができる。この電流検出センサＳＥ１は、例えば、電流Ｉｔの波形に応じた電圧信号を出力する。
　位相検出部１４１は、一次側共振コイル１３に印加される電圧Ｖｔの位相φｖｔを検出し、例えば、電圧Ｖｔの波形に応じた電圧信号を出力する。ここで、位相検出部１４１は、電圧Ｖｔをそのまま出力してもよく、また、適当な抵抗によって分圧して出力してもよい。そのため、位相検出部１４１は、単なる導線、或いは、１つまたは複数の抵抗素子とすることもできる。
　位相検出部１４２は、電流検出センサＳＥ１からの出力に基づいて、一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔの位相φｉｔを検出し、例えば、電流Ｉｔの波形に応じた電圧信号を出力する。ここで、位相検出部１４２は、電流検出センサＳＥ１の出力をそのまま出力してもよい。そのため、電流検出センサＳＥ１は、位相検出部１４２を兼ねるようにすることもできる。
　目標値設定部１４３は、位相差Δφｔの目標値φｍｔを設定して記憶する。そのため、目標値設定部１４３には、目標値φｍｔを記憶するためのメモリが設けられている。目標値φｍｔとしては、例えば、０度が設定される。
　なお、目標値φｍｔの設定は、予め記憶された１つまたは複数のデータの中から選択することにより行ってもよく、また、ＣＰＵやキーボードなどからの指令によって行われるようにしてもよい。
　フィードバック制御部１４４は、交流電源１１の電圧Ｖｔの位相φｖｔと一次側共振コイル１３の電流Ｉｔの位相φｉｔとの位相差Δφｔが、設定された目標値φｍｔとなるように、一次側共振コイル１３の共振周波数ｆｔを可変制御する。
　位相送信部１４５は、一次側共振コイル１３に供給される電圧Ｖｔの位相φｖｔについての情報を、受電側制御回路２４に対してアナログ信号またはデジタル信号として無線で送信する。ここで、例えば、Ｓ／Ｎ比を向上させるために、電圧Ｖｔの波形に応じた電圧信号を整数倍に逓倍して送信することもできる。
　受電側制御回路２４は、一次側共振コイル１３に供給される電圧ＶＴの位相φｖｔ及び二次側共振コイル２２に流れる電流ＩＲの位相φｉｒを検出し、それらの位相差Δφｒが所定の目標値φｍｒとなるように、二次側共振コイル２２の共振周波数ｆｒを可変制御する。
　すなわち、受電側制御回路２４は、電流検出センサＳＥ２、位相受信部２４１、位相検出部２４２、目標値設定部２４３、及び、フィードバック制御部２４４を有する。
　電流検出センサＳＥ２は、二次側共振コイル２２に流れる電流Ｉｒを検出する。電流検出センサＳＥ２としては、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子または検出コイルなどを用いることができる。この電流検出センサＳＥ２は、例えば、電流Ｉｒの波形に応じた電圧信号を出力する。
　位相受信部２４１は、位相送信部１４５から送信された位相φｖｔについての情報を受け取って出力する。ここで、位相送信部１４５で電圧信号を逓倍した場合には、位相受信部２４１で元に戻すために分周を行う。位相受信部２４１は、例えば、電圧Ｖｔに応じた電圧信号を出力する。
　位相検出部２４２は、電流検出センサＳＥ２からの出力に基づいて、二次側共振コイル２２に流れる電流Ｉｒの位相φｉｒを検出し、例えば、電流Ｉｒの波形に応じた電圧信号を出力する。ここで、位相検出部２４２は、電流検出センサＳＥ２の出力をそのまま出力してもよい。そのため、電流検出センサＳＥ２は、位相検出部２４２を兼ねるようにすることもできる。
　目標値設定部２４３は、位相差Δφｒの目標値φｍｒを設定して記憶する。そのため、目標値設定部２４３には、目標値φｍｒを記憶するためのメモリが設けられている。目標値φｍｒとして、例えば、送電側制御回路１４における目標値φｍｔに0が設定される。
　なお、目標値φｍｒの設定方法などについては、目標値φｍｔの場合と同様である。
　フィードバック制御部２４４は、交流電源１１の電圧Ｖｔの位相φｖｔと二次側共振コイル２２の電流Ｉｒの位相φｉｒとの位相差Δφｒが、設定された目標値φｍｒとなるように、二次側共振コイル２２の共振周波数ｆｒを可変制御する。
　なお、送電側制御回路１４における目標値設定部１４３とフィードバック制御部１４４は、共振周波数制御部の一例である。同様に、受電側制御回路２４における目標値設定部２４３とフィードバック制御部２４４は、共振周波数制御部の一例である。
　また、上述のように、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２は、図７に示すように、コイル面が互いに平行で、コイル軸心が互いに一致するかまたは余りずれないように、互いに適当な距離の範囲内に配置されることが望ましい。
　しかしながら、一次側共振コイル１３は電力を送電する装置側に配設され、二次側共振コイル２２は電力を受電する装置側に配設されるため、一次側共振コイル１３と、二次側共振コイル２２との位置関係は、常に一定ではなく、変化しうる。
　また、磁界共鳴による電力の伝送は、電磁誘導による電力の伝送よりも電力を伝送可能な距離が長く、送電側と受電側がより離れている場合でも電力を伝送することができる。
　このため、磁界共鳴による電力の伝送を行う場合には、送電側と受電側との間にある程度の距離がある場合がある。そして、電力伝送装置５０の用途によっては、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２との間の距離は、送電側から受電側に電力を伝送する度に異なる可能性がある。
　また、一次側共振コイル１３と二次側共振コイル２２の結合度合は、互いの間の距離等に応じて変わる。
　図８は、図７に示す電力伝送装置５０の制御系を示すブロック図である。図８には、送電器１１０のフィードバック制御部１４４、及び、受電器１２０のフィードバック制御部２４４の詳細を示す。
　ここで、図８のブロック図では、簡略化のために、図７における位相検出部１４１，１４２，２４１，２４２は省略されている。すなわち、図８では、電流検出センサＳＥ１から一次側共振コイル１３に流れる電流Ｉｔの位相φｉｔが直接出力されているが、この位相φｉｔは、例えば、フィードバック制御部１４４に設けた位相検出部１４２を介して出力されてもよい。
　図８に示すように、フィードバック制御部１４４は、位相比較部１５１、加算部１５２、ゲイン調整部１５３，１５４、補償部１５５、及び、ドライバ１５６を備える。
　位相比較部１５１は、電流検出センサＳＥ１で検出された電流Ｉｔの位相φｉｔと、交流電源１１の電圧Ｖｔの位相φｖｔとを比較し、位相φｉｔと位相φｖｔとの位相差Δφｔを表す信号を出力する。位相比較部１５１から出力される位相差Δφｔを表す信号は、加算部１５２に入力される。位相比較部１５１は、位相差検出部の一例である。
　加算部１５２は、位相比較部１５１の出力する位相差Δφｔから、目標値設定部１４３に設定された目標値φｍｔを減算(反転して加算)する。従って、位相差Δφｔと目標値φｍｔが一致したときに、加算部１５２の出力は零となる。
　加算部１５２の出力は、ゲイン調整部１５４に入力され、さらに、補償部１５５に入力される。ここで、ゲイン調整部１５３及び１５４は、制御が正しく行われるように、それぞれ入力される値またはデータに対するゲイン(利得)を調整し、或いは、データなどの換算を行う。
　補償部１５５は、例えば、低周波成分に対するゲインを定める。すなわち、フィードバック制御部１４４は、例えば、コンデンサ１３２であるＭＥＭＳ可変容量デバイスに対するフィードバック制御を行うサーボ系とみることができる。
　従って、補償部１５５には、サーボ系の安定化、高速化、高精度化を図るための適当なサーボフィルタが用いられる。また、このようなサーボ系においてＰＩＤ(Proportional Integral Derivative Controller)動作を行わせるためのフィルタ回路または微分積分回路などが、適宜使用される。
　ドライバ１５６は、例えば、コンデンサ１３２であるＭＥＭＳ可変容量デバイスに対して制御信号ＫＴｔを出力し、そのＭＥＭＳ可変容量デバイスの静電容量を可変制御する。
　ここで、ＭＥＭＳ可変容量デバイス(ＭＥＭＳ可変キャパシタ)は、例えば、ガラスの基板上に下部電極及び上部電極を設け、それら電極間に印加する電圧による静電吸引力で生じる撓みに起因した間隙の変化を利用して、静電容量を変化させるようになっている。
　なお、ＭＥＭＳ可変容量デバイス(コンデンサ１３２)は、キャパシタのための電極と駆動のための電極とが別個に設けられることもある。また、駆動のための電極に印加する電圧と静電容量の変化量との関係が線形ではないため、例えば、ドライバ１５６において、その変換のための演算またはテーブル換算などを適宜行うようになっている。
　フィードバック制御部２４４は、位相比較部２５１、加算部２５２、ゲイン調整部２５３，２５４、補償部２５５、ドライバ２５６、及び、極性反転部２５７を備える。
　なお、フィードバック制御部２４４における各部の動作は、実質的に、上述したフィードバック制御部１４４における各部の動作と同様なので、その説明は省略する。
　なお、図７における送電側制御回路１４及び受電側制御回路２４、並びに、図８におけるフィードバック制御部１４４及びフィードバック制御部２４４などは、ソフトウエアまたはハードウエア、或いは、それらの組み合わせで実現可能である。
　例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどのメモリ、その他の周辺素子などを含むコンピュータを用い、適当なコンピュータプログラムをＣＰＵに実行させることで実現することができる。その場合、適当なハードウエア回路を併用することになる。
　図９は、実施の形態１の送電装置３００の一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを示す図である。図９では、図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、図７及び図８に示す一次側共振コイル１３と同様の一次側共振コイルである。
　一次側共振コイル１３ＡはＸＹ平面に平行に配設されている。一次側共振コイル１３Ｂは、ＸＺ平面に平行に配設されている。一次側共振コイル１３ＣはＹＺ平面に平行に配設されている。一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、近接した状態で、互いに垂直な位置関係になるように配設されている。
　実施の形態１の送電装置３００は、図９に示す３つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを用いて、受電器２０に磁界共鳴による送電を行う。
　図１０は、実施の形態１の送電装置３００を示す図である。送電装置３００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、制御部２００、発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、及び位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂを含む。ここで、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのうちの任意の１つは、第１送電器の一例であり、他の任意の１つは、第２送電器の一例である。
　送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、図７及び図８に示す送電器１１０に、それぞれ、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃを追加した構成を有する。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、それぞれ、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとを有する。
　図１０に示す３つの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、実際には図９に示すように配設されていることとする。送電装置３００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃから同時に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの近傍に位置する受電器１２０（図７及び図８参照）に磁界共鳴によって電力を送電する。
　一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、それぞれ、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃを有する。コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃは、図７及び図８に示すコンデンサ１３２と同様である。
　一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃのうちの任意の１つは、第１の一次側共振コイルの一例であり、他の任意の１つは、第２の一次側共振コイルの一例である。コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃのうちの任意の１つは、第１可変容量部の一例であり、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃのうちの他の任意の１つは、第２可変容量部の一例である。
　送電器１１０Ａは、一次側共振コイル１３Ａ及び送電側制御回路１４Ａを備える。送電器１１０Ｂは、一次側共振コイル１３Ｂ及び送電側制御回路１４Ｂを備える。送電器１１０Ｃは、一次側共振コイル１３Ｃ及び送電側制御回路１４Ｃを備える。
　送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、同様の構成を有し、それぞれ、電流検出センサＳＥ１、位相検出部１４１，１４２、目標値設定部１４３、フィードバック制御部１４４、及び、位相送信部１４５を有する。また、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃは、それぞれ、さらに、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃを有する。フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、フラグを保持する内部メモリを有する。
　送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのうちの任意の一つは、第１制御部の一例であり、他の任意の一つは、第２制御部の一例である。なお、第１制御部と第２制御部には、制御部２００の一部が含まれてもよい。
　送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフィードバック制御部１４４は、制御部２００によってオン／オフの切り替えが行われる。
　送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、それぞれ、コンデンサ１３２Ａの静電容量の設定が完了すると、後述するフラグをオン（'１'）にする。フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。
　制御部２００は、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃのフィードバック制御部１４４のオン／オフの切り替えと、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂの制御を行う。
　また、制御部２００は、さらに、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃから送信されるフラグの和を求め、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整処理が完了したか否かを判定する。
　実施の形態１の送電装置３００では、受電器１２０に対して磁界共鳴による電力の送電を行う前に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整を予め完了させておく。共振周波数の調整は、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフィードバック制御部１４４が、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量を設定することによって行う。そして、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整が完了した後は、調整で求めた静電容量に固定して、電力を送電する。
　なお、この際に、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに対する受電器１２０の位置と姿勢に応じて、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂで調整される位相θ１、θ２を調整する。
　発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃは、図７及び図８に示す交流電源１１の構成を詳細に示したものである。
　発振器２１０は、交流電力を出力する。アンプ部２２０Ａは、発振器２１０から出力される交流電力を増幅する。アンプ部２２０Ａが出力する交流電力の電圧は、Ｖ１＝Ａ１ｓｉｎ（ω０ｔ）で表される。Ａ１はアンプ部２２０Ａで増幅された後の交流電力の電圧の振幅であり、ω０は角速度である。
　アンプ部２２０Ｂ、２２０Ｃは、発振器２１０から出力され、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂで位相が調整された交流電力を増幅する。位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂで調整される位相をθ１、θ２とすると、アンプ部２２０Ｂ、２２０Ｃが出力する交流電力の電圧は、それぞれ、Ｖ２＝Ａｓｉｎ（ω０ｔ＋θ１）、Ｖ３＝Ａｓｉｎ（ω０ｔ＋θ２）で表される。Ａ２、Ａ３は、アンプ部２２０Ｂ、２２０Ｃで増幅された後の交流電力の電圧の振幅である。
　アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃにおける増幅率は、制御部２００によって制御される。
　整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃは、それぞれ、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃと一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとの間の整合をとる回路である。
　位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂは、それぞれ、発振器２１０から入力される交流電力に、位相θ１、θ２を付加して出力する。位相θ１、θ２は、制御部２００によって制御される。
　位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂが交流電力に付加する位相θ１、θ２は、例えば、受電器１２０をカメラ等で撮影し、画像処理で受電器１２０の姿勢を検出し、検出した受電器１２０の姿勢に応じて、設定すればよい。これは、図３（Ｂ）、（Ｃ）で位相を変化させたことと同様である。このような位相θ１、θ２の設定は、周知の姿勢検出方法を用いて受電器１２０の姿勢を検出することによって行えばよい。また、受電器１２０の姿勢と、位相θ１、θ２とを対応させたテーブルデータを予め用意しておき、制御部２００の内部メモリ等に格納しておけばよい。
　図１１は、実施の形態１の送電装置３００と受電器１２０を示す図である。送電装置３００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、制御部２００、及び交流電源１１を含む。交流電源１１は、図１０に示す発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃに対応する。
　送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは、それぞれ、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを有する。
　通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに接続されており、互いに通信を行うとともに、受電器１２０の通信部２６と通信を行う。通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと、通信部２６との通信としては、例えば、図７に示す位相送信部１４５と、位相受信部２４１との通信がある。通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、無線通信を行える通信部であればよく、無線通信の形式は特に限定されるものではなく、どのような形式のものであってもよい。通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃとしては、例えば、Bluetooth（登録商標）の通信を行うことのできる通信回路を用いることができる。
　受電器１２０は、二次側共振コイル２２、受電側制御回路２４、整流部２５、通信部２６を有する。受電器１２０には、負荷デバイス２１が接続される。整流部２５は、二次側共振コイル２２で受電した交流電力を整流して受電側制御回路２４及び負荷デバイス２１に供給する。通信部２６は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの通信部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと通信を行う。
　受電器１２０の二次側共振コイル２２は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃから交流電力を受電する。
　次に、図１２及び図１３を用いて、実施の形態１の送電装置３００において、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整方法について説明する。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整は、制御部２００と、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃとによって行われる。
　図１２は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが調整するコンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量と、静電容量の調整が完了した場合にオンにされるフラグを示すテーブル形式のデータの一例を示す図である。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのフラグは、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃによって設定される。
　図１２において、イベントは、制御部２００が送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃに対して、静電容量の調整を実行させる内容を表す。イベントの種類としては、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目、及び全フラグ確認１回目があり、２回目から５回目まで同様のイベントが設定されている。
　送電器Ａ共振調整１回目は、制御部２００が送電器１１０Ａの送電側制御回路１４Ａにコンデンサ１３２Ａの静電容量を設定させるイベントである。より具体的には、制御部２００の指令により、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４が、コンデンサ１３２Ａの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ａの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。
　送電器Ｂ共振調整１回目と送電器Ｃ共振調整１回目は、それぞれ、制御部２００が送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ｂ、１４Ｃにコンデンサ１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量を設定させるイベントである。より具体的には、制御部２００の指令により、送電側制御回路１４Ｂと１４Ｃのフィードバック制御部１４４が、コンデンサ１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。
　また、このような静電容量の設定は、後述するフラグ和が'３'になるまで実行される。
　図１２には、一例として、５回目の設定でフラグ和が'３'になるケースを示す。このため、図１２には、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目から、送電器Ａ共振調整５回目、送電器Ｂ共振調整５回目、送電器Ｃ共振調整５回目までを示す。
　また、図１２に示すフラグは、フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃによって設定される。フラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃは、それぞれ、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合にフラグをオンにする。フラグがオンにされるとフラグの値は'１'になる。
　なお、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目の場合は、前回の設定値が存在しないため、フラグはオフに保持される。
　全フラグ確認１回目は、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃについて、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、及び送電器Ｃ共振調整１回目で得られたフラグの合計値（フラグ和）を制御部２００が演算するイベントである。フラグ和は、各回における送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃによって設定されるフラグの合計値を示す。
　このような全フラグの確認は、２回目から５回目まで同様に行われる。なお、送電器Ａ共振調整１回目、送電器Ｂ共振調整１回目、送電器Ｃ共振調整１回目でフラグはオフに保持されるため、全フラグ確認１回目の場合のフラグ和は０である。
　例えば、送電器Ａ共振調整３回目の場合には、前回の設定値が２７．０ｐＦであり、今回の設定値が２６．８ｐＦであるため、フラグはオン（'１'）になる。送電器Ｂ共振調整３回目の場合には、前回の設定値が３０．２ｐＦであり、今回の設定値も３０．２ｐＦであるため、フラグはオン（'１'）になる。送電器Ｃ共振調整３回目の場合には、前回の設定値が４０．０ｐＦであり、今回の設定値が４１．１ｐＦであるため、フラグはオフに保持される。
　従って、全フラグ確認３回目のフラグ和は'２'である。
　図１２では、一例として、５回目の設定でフラグ和が'３'になっているため、５回目の設定で処理が完了する。
　なお、このように、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのすべてについて、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が所定値以下になるまで共振周波数の調整を繰り返し行うのは、次のような理由によるものである。すなわち、磁界共鳴を用いる送電装置３００は、Ｑ値が非常に高いので、コンデンサ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃの静電容量が少し変わっただけで、Ｑ値のピークがドラスティックに変わるセンシティブな系であるためである。
　次に、図１３を用いて、実施の形態１の送電装置３００における共振周波数の設定処理について説明する。
　図１３は、実施の形態１の送電装置３００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。図１３に示す共振周波数の設定処理は、制御部２００、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃによって実行される処理であり、例えば、送電装置３００を所定の場所に設置する際に行われる。
　送電装置３００の電源が投入されることにより、制御部２００は処理を開始する。
　制御部２００は、送電器１１０Ａの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ１０１）。送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。
　送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態にすることは、制御部２００が送電器１１０Ｂ、１１０Ｃのフィードバック制御部１４４に、フィードバック制御を停止させることによって実現される。
　送電器１１０Ａは、一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、共振周波数の調整を実行し、前回の静電容量と今回の静電容量との差分が所定範囲内であれば、フラグをオンにする（ステップＳ１０２）。
　具体的には、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ａの静電容量を設定する。
　コンデンサ１３２Ａの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。そして、送電側制御回路１４Ａのフラグ設定部１４６Ａは、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合に、フラグをオンにする。フラグ設定部１４６Ａは、ｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。ここで、ｎの値は、共振周波数の設定処理を行った回数を表し、共振周波数の調整処理を行う度にインクリメントされる。
　なお、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ａの静電容量をステップＳ１０２における調整値に固定する。
　制御部２００は、送電器１１０Ａからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを受信する（ステップＳ１０３）。
　制御部２００は、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ１０４）。送電器１１０Ｂの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。
　送電器１１０Ａ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態にすることは、制御部２００が送電器１１０Ａ、１１０Ｃのフィードバック制御部１４４に、フィードバック制御を停止させることによって実現される。
　送電器１１０Ｂの送電側制御回路１４Ｂは、共振周波数の調整を実行し、前回の静電容量と今回の静電容量との差分が所定範囲内であれば、フラグをオンにする（ステップＳ１０５）。
　具体的には、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｂの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ｂの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。そして、送電側制御回路１４Ｂのフラグ設定部１４６Ｂは、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合に、フラグをオンにする。フラグ設定部１４６Ｂは、ｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。
　なお、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｂの静電容量をステップＳ１０５における調整値に固定する。
　制御部２００は、送電器１１０Ｂからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを受信する（ステップＳ１０６）。
　制御部２００は、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ１０７）。送電器１１０Ｃの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｂの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが交流電力を出力しない状態で行われる。
　送電器１１０Ａ、１１０Ｂの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが交流電力を出力しない状態にすることは、制御部２００が送電器１１０Ａ、１１０Ｂのフィードバック制御部１４４に、フィードバック制御を停止させることによって実現される。
　送電器１１０Ｃの送電側制御回路１４Ｃは、共振周波数の調整を実行し、前回の静電容量と今回の静電容量との差分が所定範囲内であれば、フラグをオンにする（ステップＳ１０８）。
　具体的には、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｃの静電容量を設定する。コンデンサ１３２Ｃの静電容量の設定の仕方は、図７及び図８を用いて説明した通りである。そして、送電側制御回路１４Ｃのフラグ設定部１４６Ｃは、今回の設定値の前回の設定値に対する変化分が絶対値で０．２ｐＦ以下の場合に、フラグをオンにする。フラグ設定部１４６Ｃは、ｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを制御部２００に送信する。
　なお、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｃの静電容量をステップＳ１０８における調整値に固定する。
　制御部２００は、送電器１１０Ｃからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことと、フラグの値を示すデータを受信する（ステップＳ１０９）。
　制御部２００は、送電器１１０Ａ～１１０Ｃのすべてのフラグを確認する（ステップＳ１１０）。
　そして、制御部２００は、すべてのフラグがオン（'１'）であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。具体的には、ステップＳ１１１において、制御部２００は、フラグ和が'３'であるか否かを判定する。
　制御部２００は、すべてのフラグがオン（'１'）であると判定すると、一連の処理を終了する。
　一方、制御部２００は、すべてのフラグがオン（'１'）ではないと判定すると、フローをＳ１０１にリターンする。この結果、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の設定処理が再度行われる。
　以上のように、実施の形態１の送電装置３００では、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。すなわち、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力する状態で行われる。
　同様に、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整は、それぞれ、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃから交流電力を出力する状態で行われる。
　従って、実施の形態１の送電装置３００では、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの互いの影響を低減した状態で共振周波数を調整できるので、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を高精度に調整することができる。
　このように、実施の形態１の送電装置３００では、複数の送電器の共振周波数を高精度に調整することができる。送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数は、他の２つの送電器をオフにした状態で設定される。
　なお、以上では、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃを含み、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが互いに垂直に配置される形態について説明した。
　しかしながら、送電器及び一次側共振コイルの数は、２つ以上であれば幾つであってもよい。
　また、複数の一次側共振コイルは、一つの一次側共振コイルで電波を放射できる領域よりも広い領域に電波を放射できるように配置されていればよく、どのように配置されていてもよい。複数の一次側共振コイルは、互いが電力を放射する領域が近接していればよく、角度を有さずに、平行に配列されていてもよい。これは、複数の一次側共振コイルから電力を出力することにより、よりも広い範囲で受電器が受電できるようにするためである。
　また、以上では、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが一次側コイル１２を含まずに、交流電源１１から直接的に電力の供給を受ける形態について説明した。この場合には、共振周波数において、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに流れる電流の位相は、交流電源１１から出力される電圧の位相と等しいため、目標値設定部１４３の目標値φｍｔを０度に設定した。
　しかしながら、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃは一次側コイル１２を含んでもよい。この場合には、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、交流電源１１から一次側コイル１２に入力される電力を一次側コイル１２から電磁誘導で受電すればよい。
　なお、この場合には、共振周波数において、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに流れる電流の位相は、交流電源１１から出力される電圧の位相に対して９０度遅れるため、目標値設定部１４３の目標値φｍｔを９０度に設定すればよい。
　また、以上では、送電装置３００を所定の場所に設置する際に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃ、１１０Ｃの共振周波数の調整を行う形態について説明した。しかしながら、例えば、制御部２００が所定時間毎に、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのフィードバック制御部１４４に電流の位相を検出させて、位相に異常がある場合に、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃ、１１０Ｃの共振周波数の調整を行うようにしてもよい。
　また、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが電流の位相を監視し、位相に異常がある場合に、制御部２００と連携して、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃ、１１０Ｃの共振周波数の調整を行うようにしてもよい。
　＜実施の形態２＞
　図１４は、実施の形態２の送電装置４００を示す図である。送電装置４００は、３つの送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、制御部２００Ａ、発振器２１０、アンプ部２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、位相調整部２４０Ａ、２４０Ｂ、及びスイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃを含む。
　実施の形態２の送電装置４００は、実施の形態１の送電装置３００と次の点で異なる。実施の形態１の制御部２００を制御部２００Ａに置き換えてある。実施の形態１の送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃからフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃをそれぞれ取り除いてある。実施の形態１の整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとの間に、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃを追加してある。
　このため、実施の形態１の送電装置３００と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
　送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃがフラグ設定部１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃを含まないことにより、実施の形態２の制御部２００Ａの制御処理は、実施の形態１の制御部２００の制御処理と以下の点が異なる。
　制御部２００Ａは、送電側制御回路１４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃのフィードバック制御部１４４のオン／オフの切り替えと、フラグの和を求める処理を行わない。
　また、制御部２００Ａは、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃの切り替え処理を行う点で、実施の形態１の制御部２００と異なる。
　スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃは、それぞれ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとの間に、挿入されている。スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃのオン／オフは制御部２００によって切り替えられる。
　スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃがオンのときは、それぞれ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとは導通する。スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃがオフのときは、それぞれ、整合部２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃと、一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとは導通しない。
　スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃは、それぞれ、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数を調整するときにオンにされる。すなわち、送電器１１０Ａの共振周波数を調整するときには、スイッチ４０１Ａのみがオンにされる。送電器１１０Ｂの共振周波数を調整するときには、スイッチ４０１Ｂのみがオンにされる。送電器１１０Ｃの共振周波数を調整するときには、スイッチ４０１Ｃのみがオンにされる。
　これは、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を調整するときに、発振器２１０と、他の２つの送電器とが構築するループを切り離すためである。
　なお、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃのうちの任意の１つは、第１スイッチの一例であり、スイッチ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃのうちの他の任意の１つは、第２スイッチの一例である。
　次に、図１５を用いて、実施の形態２の送電装置４００における共振周波数の設定処理について説明する。
　図１５は、実施の形態２の送電装置４００における共振周波数の設定処理を示すフローチャートである。図１５に示す共振周波数の設定処理は、制御部２００Ａ、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃによって実行される処理であり、例えば、送電装置４００を所定の場所に設置する際に行われる。
　送電装置４００の電源が投入されることにより、制御部２００Ａは処理を開始する。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ａの共振周波数の調整を行うために、スイッチ４０１Ａをオンにするとともに、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃをオフにする（ステップＳ２０１）。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ａの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ２０２）。送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。また、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ｂ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃによって切り離されている。
　送電器１１０Ａは、一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４は、共振周波数の調整を実行し、コンデンサ１３２Ａの静電容量を調整値に固定する（ステップＳ２０３）。
　具体的には、発振器２１０と送電器１１０Ｂ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃによって切り離され、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ａのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ａの静電容量を設定する。そして、フィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ａの静電容量を調整値に固定する。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ａからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことを示すデータを受信する（ステップＳ２０４）。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を行うために、スイッチ４０１Ｂをオンにするとともに、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃをオフにする（ステップＳ２０５）。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ２０６）。送電器１１０Ｂの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。また、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃによって切り離されている。
　送電器１１０Ｂは、一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力し、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４は、共振周波数の調整を実行し、コンデンサ１３２Ｂの静電容量を調整値に固定する（ステップＳ２０７）。
　具体的には、発振器２１０と送電器１１０Ａ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃによって切り離され、送電器１１０Ｂのみが一次側共振コイル１３Ｂから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｂのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｂの静電容量を設定する。そして、フィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｂの静電容量を調整値に固定する。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ｂからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことを示すデータを受信する（ステップＳ２０８）。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を行うために、スイッチ４０１Ｃをオンにするとともに、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂをオフにする（ステップＳ２０９）。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を指示する（ステップＳ２１０）。送電器１１０Ｃの共振周波数の調整は、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力し、送電器１１０Ａ、１１０Ｂの一次側共振コイル１３Ａ、１３Ｂが交流電力を出力しない状態で行われる。また、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｂとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂによって切り離されている。
　送電器１１０Ｃは、一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力し、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４は、共振周波数の調整を実行し、コンデンサ１３２Ｃの静電容量を調整値に固定する（ステップＳ２１１）。
　具体的には、発振器２１０と送電器１１０Ａ及び１１０Ｂとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂによって切り離され、送電器１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｃから交流電力を出力している状態で、送電側制御回路１４Ｃのフィードバック制御部１４４がコンデンサ１３２Ｃの静電容量を設定する。そして、フィードバック制御部１４４は、コンデンサ１３２Ｃの静電容量を調整値に固定する。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ｃからｎ回目の共振周波数の調整が完了したことを示すデータを受信する（ステップＳ２１２）。
　制御部２００Ａは、送電器１１０Ａ～１１０Ｃのすべての共振周波数の調整が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１３）。
　制御部２００Ａは、すべての共振周波数の調整が完了したと判定すると、一連の処理を終了する。
　一方、制御部２００Ａは、すべての共振周波数の調整が完了していないと判定すると、ステップＳ２１３の処理を繰り返し実行する。
　以上のように、実施の形態２の送電装置４００では、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力し、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃが交流電力を出力しない状態で行われる。すなわち、送電器１１０Ａの共振周波数の調整は、送電器１１０Ａのみが一次側共振コイル１３Ａから交流電力を出力する状態で行われる。
　また、このとき、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ｂ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ｂ及び４０１Ｃによって切り離されている。
　同様に、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃの共振周波数の調整は、それぞれ、送電器１１０Ｂ、１１０Ｃのみが一次側共振コイル１３Ｂ、１３Ｃから交流電力を出力する状態で行われる。
　また、送電器１１０Ｂの共振周波数の調整を行うときは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｃとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｃによって切り離されている。
　また、送電器１１０Ｃの共振周波数の調整を行うときは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂはオフにされているため、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂはオフにされているため、発振器２１０と、送電器１１０Ａ及び１１０Ｂとのループは、スイッチ４０１Ａ及び４０１Ｂによって切り離されている。
　従って、実施の形態２の送電装置４００では、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの互いの影響を低減した状態で共振周波数を調整できるので、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を高精度に調整することができる。
　実施の形態２の送電装置４００では、スイッチ４０１Ａ～４０１Ｃで、それぞれ、発振器２１０と、送電器１１０Ａ～１１０Ｃとのループを切り離すため、共振周波数の調整を１度で終えるようにしている。このため、実施の形態１の送電装置３００よりも短時間で共振周波数の調整を終えることができる。
　特に、共振周波数の調整を行わない送電器と発振器２１０とのループをスイッチで切り離すことができるので、他の送電器の影響をより低減した状態で、送電器１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの各々の共振周波数を高精度に調整することができる。
　以上、本発明の例示的な実施の形態の送電装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
　３００　送電装置
　１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ　一次側共振コイル
　１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ　送電器
　２００　制御部
　２１０　発振器
　２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ　アンプ部
　２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ　整合部
　２４０Ａ、２４０Ｂ　位相調整部
　１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ　送電器
　１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ　送電側制御回路
　２４　受電側制御回路
　１２０　受電器
　ＳＥ１　電流検出センサ
　１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ　コンデンサ
　１４１，１４２　位相検出部
　１４３　目標値設定部
　１４４　フィードバック制御部
　１４５　位相送信部
　１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃ　フラグ設定部
　４００　送電装置
　２００Ａ　制御部
　４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃ　スイッチ

Claims (7)

  1. 　第１送電器と第２送電器とを含む送電装置であって、
    　前記第１送電器は、
    　交流電源から受電する第１の一次側共振コイルと、
    　前記第１の一次側共振コイルに供給される第１電圧の位相に対する、前記第１の一次側共振コイルに流れる第１電流の位相の第１位相差を検出する第１位相差検出部と、
    　前記第１の一次側共振コイルに設けられる第１可変容量部と、
    　前記第１可変容量部の第１静電容量を変化させたときの前記第１静電容量の変化量に対する前記第１位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第１静電容量を調整する第１制御部と
    　を有し、
    　前記第２送電器は、
    　前記交流電源に接続される位相調整部と、
    　前記第１の一次側共振コイルに並べて配設され、前記位相調整部を介して前記交流電源から受電する第２の一次側共振コイルと、
    　前記第２の一次側共振コイルに供給される第２電圧の位相に対する、前記第２の一次側共振コイルに流れる第２電流の位相の第２位相差を検出する第２位相差検出部と、
    　前記第２の一次側共振コイルに設けられる第２可変容量部と、
    　前記第２可変容量部の第２静電容量を変化させたときの前記第２静電容量の変化量に対する前記第２位相差の変化度合に基づき、共振周波数が得られるように前記第２静電容量を調整する第２制御部と
    　を有し、
    　前記第１制御部は、前記第２送電器がオフの状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
    　前記第２制御部は、前記第１送電器がオフの状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する、送電装置。
  2. 　前記第１制御部及び前記第２制御部は、それぞれ、前記第１送電器及び前記第２送電器のオン／オフを制御しており、
    　前記第１制御部は、前記第１送電器の共振周波数を調整するときに、前記第２制御部に前記第２送電器をオフにさせ、
    　前記第２制御部は、前記第２送電器の共振周波数を調整するときに、前記第１制御部に前記第１送電器をオフにさせる、請求項１記載の送電装置。
  3. 　前記第１制御部は、前記第２制御部に前記第２送電器の出力をオフにさせた状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
    　前記第２制御部は、前記第１制御部に前記第１送電器の出力をオフにさせた状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する、請求項２記載の送電装置。
  4. 　前記第１制御部は、前記第２制御部に前記第２送電器の出力をオフにさせた状態で、今回の調整処理で設定した第１静電容量と、前回の調整処理で設定した第１静電容量との第１の差が絶対値で所定値以下になるまで、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
    　前記第２制御部は、前記第１制御部に前記第１送電器の出力をオフにさせた状態で、今回の調整処理で設定した第２静電容量と、前回の調整処理で設定した第２静電容量との第２差が絶対値で所定値以下になるまで、前記第２送電器の共振周波数を調整し、
    　前記第１制御部及び前記第２制御部は、前記第１の差と前記第２の差がともに絶対値で前記所定値以下になると、前記第１送電器及び前記第２送電器の共振周波数の調整処理を終了する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の送電装置。
  5. 　前記交流電源と、前記第１の一次側共振コイルとの間に挿入され、前記第１制御部によって接続状態が切り替えられる第１スイッチと、
    　前記交流電源と、前記第２の一次側共振コイルとの間に挿入され、前記第２制御部によって接続状態が切り替えられる第２スイッチと
    　をさらに含み、
    　前記第１制御部は、前記第２制御部に前記第２スイッチを非導通状態にさせることによって前記第２送電器がオフになった状態で、前記第１送電器の共振周波数を調整し、
    　前記第２制御部は、前記第１制御部に前記第１スイッチを非導通状態にさせることによって前記第１送電器がオフになった状態で、前記第２送電器の共振周波数を調整する、請求項２記載の送電装置。
  6. 　前記第１送電器の共振周波数を調整と、前記第２送電器の共振周波数を調整とが完了した後は、前記第１可変容量部の第１静電容量と、前記第２可変容量部の第２静電容量とを固定して送電を行う、請求項１乃至５のいずれか一項記載の送電装置。
  7. 　前記第１送電器は、
    　前記交流電源と前記第１の一次側共振コイルとの間に設けられ、前記交流電源から電力を受電する第１の一次側コイルをさらに有し、
    　前記第１の一次側共振コイルは、前記第１の一次側コイルから電磁誘導によって電力を受電し、
    　前記第２送電器は、
    　前記位相調整部を介して前記交流電源に接続される第２の一次側コイルをさらに有し、
    　前記第２の一次側共振コイルは、前記第２の前記一次側コイルから電磁誘導によって電力を受電する、請求項１乃至６のいずれか一項記載の送電装置。
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