WO2016042777A1 - 非接触電力伝送システム - Google Patents

Abstract

　非接触電力伝送システム（１０）において、送電装置（１１）は、伝送コイル（Ｌ１）に連続発振または間欠発振させる発振制御部（１３）と、伝送コイル（Ｌ１）に流れる電流に応じた検出値を出力する電流検出部（Ｒ７）とを含む。受電装置（１２）は、受電コイル（Ｌ２）を導通状態または非導通状態に設定する切替部（ＳＷ１、ＳＷ２）と、切替制御部（１５）とを含む。切替制御部（１５）は、受電コイル（Ｌ２）を、１回の伝送コイル（Ｌ１）の発振期間に導通状態とし、後続のＮ回の伝送コイル（Ｌ１）の発振期間に非導通状態とする。発振制御部（１３）は、１回の伝送コイル（Ｌ１）の発振期間に検出値が閾値以上であり、後続のＮ回の伝送コイル（Ｌ１）の発振期間の少なくとも１回、検出値が閾値未満であれば、伝送コイル（Ｌ１）に連続発振させる。これにより、簡素な構成で、受電装置（１２）からの電力供給の要求を送電装置（１１）が正確に判定できる。

Description

非接触電力伝送システム

　本開示は、非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムに関するものである。

　近年、電力を伝送するための伝送コイルを含む送電装置と、伝送された電力を受け取る受電コイルを含む受電装置とを備える非接触電力伝送システムが知られている。このような非接触電力伝送システムでは、伝送コイルに発生させた磁束を受電コイルに鎖交させ、電磁誘導によって、伝送コイルから受電コイルに非接触で電力が伝送される。

　特許文献１は、電力供給の要求などの情報が受電装置から送電装置に負荷変調により送信される非接触電力伝送システムが開示する。特許文献２は、送電装置から複数の受電装置に対して電力の伝送が可能な非接触電力伝送システムを開示する。

特開２００８－２０６３０５号公報 特開平７－２９８５０５号公報

　上記特許文献２に記載された複数の受電装置を備える非接触電力伝送システムに、上記特許文献１に記載の技術を適用すると、複数の受電装置から送電装置に同時に情報が送信される場合が発生する。この場合、混信などにより送電装置が情報を正しく受け取れなくなる可能性がある。

　そこで、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）などの２．４ＧＨｚ帯の近距離無線通信規格に準拠した通信方法を用いれば、複数の受電装置から同時に送信された電力供給の要求などの情報を、送電装置が正しく受信することができる。

　しかし、上記のような近距離無線通信規格に準拠した通信方法を用いると、装置構成の複雑化、大型化、および、コストの上昇を招いてしまう。

　本開示は、上記問題点を解決するために、簡素な構成で受電装置からの電力供給の要求を送電装置が正確に判定できる非接触電力伝送システムを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本開示の一態様は、送電装置と受電装置とを備え、非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送システムである。

　送電装置は、伝送コイルと、伝送コイルを発振させる発振部と、伝送コイルが連続発振または所定周期での間欠発振を行うように発振部を制御する発振制御部と、伝送コイルに流れる入力電流に応じた検出値を出力する電流検出部と、を含む。

　受電装置は、受電コイルと、受電コイルを、導通状態と非導通状態とのいずれかに設定する切替部と、間欠発振の場合、所定周期に同期して、導通状態と非導通状態とを切り替えるように切替部を制御する切替制御部と、を含む。

　切替制御部は、受電コイルを、１回の伝送コイルの発振期間に導通状態とし、後続のＮ回（Ｎは所定の自然数）の伝送コイルの発振期間に非導通状態とする切替動作を実行する。

　発振制御部は、１回の伝送コイルの発振期間において、検出値が所定の閾値以上であり、かつ、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間において、少なくとも１回、検出値が閾値未満であれば、間欠発振から連続発振に切り替えるように発振部を制御する。

　本態様によれば、受電装置の切替部を制御するだけの簡単な構成で、間欠発振から連続発振に切り替えて好適に電力を伝送することができる。伝送コイルの近傍に金属異物が存在する場合、間欠発振を継続して、金属異物の加熱を防止することができる。

図１は、第１実施形態の非接触電力伝送システムの回路を概略的に示す図である。 図２は、第１実施形態の非接触電力伝送システムの構成を概略的に示す図である。 図３Ａは、伝送コイルの平面図である。 図３Ｂは、伝送コイルの断面図である。 図４は、受電コイルの断面図である。 図５は、電気機器が送電装置に載置された状態を概略的に示す断面図である。 図６は、充電器の動作を示すタイミングチャートである。 図７は、第１実施形態のスイッチング素子のスイッチングおよび充電電流を示すタイミングチャートである。 図８は、連続発振および間欠発振における電圧波形および電流波形を概略的に示すタイミングチャートである。 図９は、間欠発振中の充電器における電圧波形および電流波形を概略的に示すタイミングチャートである。 図１０は、第１実施形態の間欠発振中の充電器における電圧波形および電流波形と、間欠発振中の電気機器におけるスイッチング素子の動作とを概略的に示すタイミングチャートである。 図１１は、２台の電気機器の動作パターンを表形式で示す図である。 図１２は、第１実施形態の充電器の制御部の動作手順を概略的に示すフローチャートである。 図１３は、第１実施形態の充電器の制御部の図１２と異なる動作手順を概略的に示すフローチャートである。 図１４は、磁気共振方式の非接触電力伝送システムの回路を概略的に示す図である。 図１５は、第２実施形態の非接触電力伝送システムの回路を概略的に示す図である。 図１６Ａは、第２実施形態の伝送コイルの平面図である。 図１６Ｂは、第２実施形態の伝送コイルの断面図である。 図１７は、電気機器が充電器に挿入された状態を概略的に示す断面図である。 図１８は、第２実施形態のスイッチング素子の動作および充電電流を示すタイミングチャートである。 図１９は、第２実施形態の間欠発振中の充電器における電圧波形および電流波形と、間欠発振中の電気機器におけるスイッチング素子の動作とを概略的に示すタイミングチャートである。 図２０は、第２実施形態の磁気共振方式の非接触電力伝送システムの回路を概略的に示す図である。 図２１は、磁気共振方式の受電コイルおよび集磁束コイルの断面図である。 図２２Ａは、図２１と異なる、磁気共振方式の受電コイルおよび集磁束コイルの断面図である。 図２２Ｂは、図２２Ａの受電コイルおよび集磁束コイルを備えた電気機器が充電器に挿入された状態を概略的に示す断面図である。

　本開示の一態様は、送電装置と受電装置とを備え、非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送システムである。

　送電装置は、伝送コイルと、伝送コイルを発振させる発振部と、伝送コイルが連続発振または所定周期での間欠発振を行うように発振部を制御する発振制御部と、伝送コイルに流れる入力電流に応じた検出値を出力する電流検出部と、を含む。

　受電装置は、受電コイルと、受電コイルを、導通状態と非導通状態とのいずれかに設定する切替部と、間欠発振の場合、所定周期に同期して、導通状態と非導通状態とを切り替えるように切替部を制御する切替制御部と、を含む。

　切替制御部は、受電コイルを、１回の伝送コイルの発振期間に導通状態とし、後続のＮ回（Ｎは所定の自然数）の伝送コイルの発振期間に非導通状態とする切替動作を実行する。

　発振制御部は、１回の伝送コイルの発振期間において、検出値が所定の閾値以上であり、かつ、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間において、少なくとも１回、検出値が閾値未満であれば、間欠発振から連続発振に切り替えるように発振部を制御する。

　本態様では、受電コイルが導通状態の場合、１回の伝送コイルの発振期間に、伝送コイルに発生する磁束が受電コイルに鎖交し、受電コイルに交流電力が発生する。このため、伝送コイルの入力電流の値は所定の閾値以上になり、入力電流の値が閾値以上であると判定される。

　受電コイルが非導通状態の場合、伝送コイルに発生する磁束が受電コイルに鎖交しても、受電コイルに交流電力は発生せず、伝送コイルの入力電流の値は閾値未満に低下する。

　その結果、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間において、少なくとも１回、検出値が閾値未満と判定される。この判定に応じて、間欠発振から連続発振に切り替えられ、電力が伝送される。

　伝送コイルの近傍に金属異物が存在する場合、伝送コイルに発生する磁束が金属異物に鎖交して交流電力が発生する。このため、受電コイルが非導通状態でも、伝送コイルの入力電流の値は閾値未満に低下せず、間欠発振が継続される。

　本態様によれば、受電装置の切替部を制御するだけの簡素な構成で、受電コイルに流れる電流を制御し、伝送コイルを間欠発振から連続発振に切り替えて好適に電力を伝送することができる。伝送コイルの近傍に金属異物が存在する場合、間欠発振を継続して、金属異物の加熱を防止することができる。

　上記態様において、切替部は、受電コイルに並列接続された並列スイッチング素子を含み、切替制御部は、並列スイッチング素子を、１回の伝送コイルの発振期間にオフし、後続のＮ回（Ｎは所定の自然数）の伝送コイルの発振期間にオンしてもよい。

　本態様によれば、上記態様と同様に、簡素な構成で、伝送コイルを間欠発振から連続発振に切り替えて好適に電力を伝送し、金属異物の加熱を防止することができる。

　上記態様において、切替部は、受電コイルと負荷との間に直列接続された直列スイッチング素子を含み、切替制御部は、直列スイッチング素子を、１回の伝送コイルの発振期間にオンし、後続のＮ回（Ｎは所定の自然数）の伝送コイルの発振期間にオフしてもよい。

　本態様によれば、上記態様と同様に、簡素な構成で、伝送コイルを間欠発振から連続発振に切り替えて好適に電力を伝送することができ、金属異物の加熱を防止できる。

　上記態様において、Ｎは、２以上の所定の自然数であり、受電装置と同一構成の（Ｎ－１）台の第２受電装置他の受電装置をさらに備えてもよい。

　例えばＮが２の場合、非接触電力伝送システムは、受電装置と同一構成の１台の他の受電装置と備える。

　本態様において、受電装置と他の受電装置とで、受電コイルが導通状態と非導通状態とになる伝送コイルの発振期間が一致する場合とずれる場合とが想定される。伝送コイルの発振期間がずれた場合でも、後続の２回の伝送コイルの発振期間のうち、少なくとも１回の発振期間において、受電装置および他の受電装置の両方の受電コイルが非導通状態となる。

　Ｎが３以上の場合でも同様に、受電装置および（Ｎ－１）台の他の受電装置において、切替制御部は、受電コイルを、１回の伝送コイルの発振期間に導通状態とし、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間に非導通状態とする切替動作を実行する。

　受電装置と（Ｎ－１）台の他の受電装置とで、受電コイルが導通状態と非導通状態とになる伝送コイルの発振期間がずれた場合でも、切替制御部は、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間のうち、少なくとも１回の発振期間において、受電装置および（Ｎ－１）台の他の受電装置の全ての受電コイルを非導通状態とする。

　受電装置および（Ｎ－１）台の他の受電装置の全ての受電コイルが非導通状態になると、伝送コイルに発生する磁束が受電コイルに鎖交しても、受電コイルに交流電力が発生しにくい。

　このため、伝送コイルの近傍に金属異物が存在しない場合、検出値は閾値未満に低下する。その結果、間欠発振から連続発振に切り替えられて、伝送コイルから受電コイルに電力が伝送される。

　本態様によれば、受電装置と、受電装置と同一構成の（Ｎ－１）台の他の受電装置を備える場合でも、伝送コイルの近傍に金属異物が存在しない場合に限り、伝送コイルを間欠発振から連続発振に切り替えて、伝送コイルから受電コイルに電力を好適に伝送することができる。

　なお、本明細書において、「受電コイルに実質的に電流が流れない」とは、電流がまったく流れない場合に加えて、微弱な電流が受電コイルに流れる場合を含む。すなわち、「受電コイルに実質的に電流が流れない」とは、「受電コイルにまったく電流が流れない、または、受電コイルに流れる電流の値が所定値（例えば導通状態における電流値の１／１０）以下である」ことを意味する。

　上記態様において、発振制御部は、間欠発振における発振期間のみにおける検出値を用いて、閾値以上か未満かを判定してもよい。

　間欠発振の全期間における検出値は、発振期間の検出値と休止期間の検出値との平均値になるため、発振期間のみにおける検出値に比べて小さくなってしまう。その結果、間欠発振の全期間における検出値を用いると、判定精度が低くなる可能性がある。本態様によれば、検出値が閾値以上か未満かを精度良く判定できる。

　上記態様において、発振制御部が、伝送コイルの発振期間における検出値が閾値以上となってから、間欠発振の所定周期のＮ倍と伝送コイルの発振期間との合計時間が経過するまでに、間欠発振から連続発振に切り替えるか否かを決定してもよい。

　伝送コイルの近傍に金属異物が存在する場合、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間に非導通状態であるときも、検出値が閾値以上であると判定される。つまり、Ｎ回目の伝送コイルの発振期間にも、検出値が閾値以上であると判定される。

　伝送コイルの近傍に金属異物が存在しない場合、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間に非導通状態であるときに、最も遅くて、Ｎ回目の伝送コイルの発振期間に、検出値が閾値未満であると判定される。

　本態様によれば、伝送コイルの近傍に金属異物が存在してもしなくても、間欠発振の所定周期のＮ倍と間欠発振の発振期間との合計時間が経過するまでに、間欠発振から連続発振に切り替えるか否かを決定することができる。

　上記態様において、切替制御部は、連続発振の場合に電力伝送が不要になると、非導通状態に設定するように切替部を制御してもよい。発振制御部は、連続発振に切り替えた後、検出値が閾値未満であれば、間欠発振に切り替えてもよい。本態様によれば、電力伝送が不要な状態での待機電力を低減することができる。

　上記態様において、発振制御部は、間欠発振から連続発振に切り替え後、一定時間後に間欠発振に切り替えるように発振部を制御する。切替制御部は、間欠発振への切り替え後、切替動作を実行する。

　発振制御部は、間欠発振への切り替え後、１回の伝送コイルの発振期間において、入力電流の値が閾値以上であり、かつ、後続のＮ回の伝送コイルの発振期間において、少なくとも１回、入力電流の値が閾値未満であれば、間欠発振から連続発振に切り替えるように、発振部を制御する。

　本態様によれば、間欠発振から連続発振に切り替えられた後、伝送コイルの近傍に金属異物が置かれた場合でも、金属異物の加熱を防止することができる。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。なお、各図面において、同じ構成要素については同じ符号が用いられる。

　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る非接触電力伝送システム１０の回路を概略的に示す図である。図２は、第１実施形態に係る非接触電力伝送システム１０の構成を概略的に示す図である。図１、図２に示すように、第１実施形態に係る非接触電力伝送システム１０は、充電器１１（送電装置の一例）と、電気機器１２（受電装置の一例）とを備える。

　充電器１１には、配線コード２１を介してアダプタ２２が接続される。アダプタ２２は、整流回路、ＤＣ－ＤＣコンバータ等の公知の電源回路を含む。アダプタ２２のプラグ２３が商用交流電源ＡＣ１００Ｖのコンセント２４に差し込まれると、アダプタ２２は、直流電源Ｖｃｃ（図１参照）を構成する。

　充電器１１は、直流電源Ｖｃｃと、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４と、伝送コイルＬ１と、コンデンサＣ１と、制御部１３と、抵抗Ｒ１～Ｒ４と、抵抗Ｒ５～Ｒ７と、発光ダイオード（ＬＥＤ）１６、１７と、トランジスタＱ５、Ｑ６とを備える。

　直流電源Ｖｃｃは、本実施形態では、例えばＤＣ５Ｖを出力する。直流電源Ｖｃｃの負側端子は、接地される。

　本実施形態では、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４はＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のゲートは、それぞれ、抵抗Ｒ１～Ｒ４を介して制御部１３に接続される。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４により発振回路１４（発振部の一例）が構成される。

　伝送コイルＬ１は、電力を電気機器１２に伝送するためのコイルである。コンデンサＣ１は、伝送コイルＬ１と直列に接続される。伝送コイルＬ１とコンデンサＣ１とにより送電共振回路ＬＣ１が構成される。送電共振回路ＬＣ１は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４との間に直列に接続され、かつ、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３との間に直列に接続される。

　抵抗Ｒ５、Ｒ６を含む直列回路は、直流電源Ｖｃｃに並列に接続される。制御部１３は、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点Ｋ１に接続され、抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧された電圧Ｖｉが制御部１３に供給される。

　抵抗Ｒ７は、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４のソースと直流電源Ｖｃｃのアース側端子との間に接続された電流検出抵抗（電流検出部の一例）である。すなわち、抵抗Ｒ７の一端は、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４のソース側の接続点Ｋ２に接続され、抵抗Ｒ７の他端は、直流電源Ｖｃｃのアース側の接続点Ｋ３に接続される。抵抗Ｒ７の一端（接続点Ｋ２）および他端（接続点Ｋ３）は、それぞれ、制御部１３に接続される。

　ＬＥＤ１６およびトランジスタＱ５を含む直列回路は、直流電源Ｖｃｃと並列に接続される。すなわち、ＬＥＤ１６のアノードは、抵抗を介して直流電源Ｖｃｃの正側端子に接続され、ＬＥＤ１６のカソードは、トランジスタＱ５のコレクタに接続される。トランジスタＱ５のエミッタは、直流電源Ｖｃｃのアース側端子に接続される。トランジスタＱ５のベースは、ベース抵抗を介して制御部１３に接続される。

　ＬＥＤ１７およびトランジスタＱ６を含む直列回路は、ＬＥＤ１６およびトランジスタＱ５を含む直列回路と全く同様に接続され、トランジスタＱ６のベースは、ベース抵抗を介して制御部１３に接続される。ＬＥＤ１６は、例えば緑色ＬＥＤであり、ＬＥＤ１７は、例えば赤色ＬＥＤである。

　制御部１３（発振制御部の一例）は、例えばマイクロコンピュータ等を含む。制御部１３は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチングを制御する。制御部１３は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４のオンと同時のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のオフと、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４のオフと同時のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のオンとを交互に繰り返す。

　制御部１３は、例えば１４３ｋＨｚの駆動周波数Ｆｃで、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４をスイッチングさせる。これによって、交流電力が送電共振回路ＬＣ１に供給され、伝送コイルＬ１には交番磁界による磁束が発生する。

　制御部１３は、電気機器１２から電力供給の要求ありと判定すると、伝送コイルＬ１を連続発振させる。制御部１３は、電気機器１２から電力供給の要求のない待機状態では、伝送コイルＬ１を間欠発振させる。この構成により、充電器１１の待機電力を低減する。連続発振および間欠発振については、後に詳述する。

　制御部１３は、抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧された電圧Ｖｉに基づき、発振回路１４の入力電圧を検出する。制御部１３は、検出した入力電圧に基づき、入力電圧の異常を判定する。制御部１３は、例えば、検出した入力電圧が所定の電圧値より低ければ、入力電圧が異常であると判定する。

　制御部１３は、抵抗Ｒ７の一端（接続点Ｋ２）の電圧Ｖｓに基づき、伝送コイルＬ１に流れる入力電流Ｉｓを検出する。制御部１３は、検出した入力電流Ｉｓに基づき、入力電流の異常を判定する。

　制御部１３は、例えば、検出した入力電流Ｉｓが所定の電流範囲から外れていれば、入力電流Ｉｓが異常であると判定する。制御部１３は、検出した入力電流Ｉｓに基づき、電気機器１２からの電力供給の要求を判定する。この判定手法については、後に詳述する。

　制御部１３は、伝送コイルＬ１を間欠発振させるときはＬＥＤ１６を点灯させる。制御部１３は、伝送コイルＬ１を連続発振させるときはＬＥＤ１７を点灯させる。制御部１３は、入力電圧または入力電流が異常であると判定すると、ＬＥＤ１６、１７の両方を点灯させる。

　電気機器１２は、図２に示すように、本実施形態では、例えば電動歯ブラシである。電気機器１２は、図１に示すように、受電コイルＬ２と、コンデンサＣ２と、ダイオードＤ１と、負荷ＬＤと、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２と、抵抗Ｒ１１～Ｒ１３と、制御部１５とを備える。図１に示すように、充電器１１と電気機器１２とは、電気的に接続されない。

　コンデンサＣ２は、受電コイルＬ２と並列に接続される。受電コイルＬ２とコンデンサＣ２とにより受電共振回路ＬＣ２が構成される。受電コイルＬ２は、伝送コイルＬ１で発生した交番磁界による磁束が鎖交すると、交流電力を発生する。

　ダイオードＤ１のアノードは、受電コイルＬ２の一端Ｌ２１に接続される。ダイオードＤ１は、整流回路２５（図２参照）を構成し、受電コイルＬ２で発生した交流電力を整流する。

　本実施形態では、負荷ＬＤは、例えば、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池である。以下、負荷ＬＤは二次電池ＬＤとも称される。二次電池ＬＤは、ダイオードＤ１により整流された直流電力によって充電される。

　抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を含む直列回路は、二次電池ＬＤと並列に接続される。すなわち、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を含む直列回路は、二次電池ＬＤの正極に接続された接続点Ｋ１１と、二次電池ＬＤの負極に接続された接続点Ｋ１２との間に接続される。抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点Ｋ６は制御部１５に接続され、二次電池ＬＤの端子電圧が抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によって分圧された電圧Ｖｄが、制御部１５に供給される。

　本実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、例えば電界効果トランジスタである。代替的に、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、機械的リレーまたはバイポーラトランジスタなどであってもよい。制御部１５は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のスイッチングを制御する。

　スイッチング素子ＳＷ１（切替部の一例、並列スイッチング素子の一例）は、受電コイルＬ２に並列に接続される。具体的には、スイッチング素子ＳＷ１は、受電コイルＬ２の他端Ｌ２２に接続された接続点Ｋ４と、ダイオードＤ１のカソードに接続された接続点Ｋ５との間に接続される。

　スイッチング素子ＳＷ１がオフの場合、受電コイルＬ２は、電流が流れる導通状態になる。スイッチング素子ＳＷ１がオンされると、受電コイルＬ２およびダイオードＤ１を含む直列回路は短絡され、受電コイルＬ２は実質的に電流が流れない非導通状態になる。

　非導通状態では、ダイオードＤ１の電圧降下の影響により多少の電流が流れる。ダイオードＤ１のアノード側がマイナス電圧になるときには、受電共振回路ＬＣ２に電流が流れる。このため、非導通状態では、所定値以下の小さい電流が受電コイルＬ２に流れる。スイッチング素子ＳＷ１のオンにより受電コイルＬ２およびダイオードＤ１を含む直列回路が短絡されると、充電器１１の伝送コイルＬ１に流れる入力電流Ｉｓが低減する。

　スイッチング素子ＳＷ２（切替部の一例、直列スイッチング素子の一例）は、ダイオードＤ１のカソードに接続された接続点Ｋ５と、二次電池ＬＤの正極に接続された接続点Ｋ１１との間に接続される。スイッチング素子ＳＷ２がオンされると二次電池ＬＤの充電が可能になり、スイッチング素子ＳＷ２がオフされると二次電池ＬＤの充電が停止される。

　抵抗Ｒ１３は、受電コイルＬ２の他端Ｌ２２に接続された接続点Ｋ４と、二次電池ＬＤの負極に接続された接続点Ｋ１２との間に接続された電流検出抵抗である。抵抗Ｒ１３の二次電池ＬＤの負極（接続点Ｋ１２）側の接続点Ｋ１３は、制御部１５に接続される。抵抗Ｒ１３の受電コイルＬ２の他端Ｌ２２側の接続点Ｋ４は、制御部１５に接続されて接地される。

　制御部１５（切替制御部の一例）は、例えばマイクロコンピュータ等を含む。制御部１５は、接続点Ｋ６の電圧Ｖｄに基づき、二次電池ＬＤの充電が必要であるか否かを判定する。制御部１５は、二次電池ＬＤが満充電と判定すると、スイッチング素子ＳＷ１をオンし、スイッチング素子ＳＷ２をオフする。制御部１５は、二次電池ＬＤの充電が必要であると判定すると、スイッチング素子ＳＷ１をオフし、スイッチング素子ＳＷ２をオンする。

　制御部１５は、接続点Ｋ１３の電圧Ｖｃに基づき、二次電池ＬＤの充電電流Ｉｃを検出する。制御部１５は、二次電池ＬＤの充電電流Ｉｃの検出結果に基づき、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチングを制御する。制御部１５によるスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のスイッチング制御は、後に詳述される。

　図３Ａは、伝送コイルＬ１の平面図である。図３Ｂは、伝送コイルＬ１の断面図である。図４は、受電コイルＬ２の断面図である。図５は、電気機器１２が充電器１１に載置された状態を概略的に示す断面図である。

　伝送コイルＬ１は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、例えば銅線が渦巻状に巻かれて形成された、平面視で円形の平面状コイルである。図３Ａ、図３Ｂに示すように、伝送コイルＬ１の磁束鎖交面と平行に、平板状の磁性体（例えばフェライト）３１が、伝送コイルＬ１に近接して配置される。

　受電コイルＬ２は、図４に示すように、例えば断面Ｈ字状の磁性体（例えばフェライト）４１の中心軸の周りに銅線が渦巻状に巻かれて形成されたコイルである。

　図５に示すように、充電器１１の天板５１の上に電気機器１２の筐体５２が載置されると、伝送コイルＬ１に発生する磁束が受電コイルＬ２に鎖交する。本実施形態では、伝送コイルＬ１と受電コイルＬ２との間の結合係数ｋ１２は、例えば０．０２である。本実施形態では、図５に示すように、２個の電気機器１２の筐体５２が、充電器１１の天板５１の上に載置できるように構成される。

　図６は、充電器１１の動作を示すタイミングチャートである。図６のセクション（ａ）は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４のスイッチングを示す。図６のセクション（ｂ）は、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のスイッチングを示す。図６のセクション（ｃ）は、伝送コイルＬ１に流れる電流波形を示す。図７は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のスイッチングおよび充電電流Ｉｃを示すタイミングチャートである。

　図１、図６、図７を用いて、本実施形態の非接触電力伝送システム１０の充電動作およびスイッチング素子ＳＷ１の機能を説明する。

　制御部１５は、二次電池ＬＤを充電するために、図７に示すように、スイッチング素子ＳＷ１をオフし、スイッチング素子ＳＷ２をオンする。商用交流電源のＡＣ１００Ｖは、アダプタ２２によりＤＣ５Ｖに変換される。このＤＣ５Ｖがスイッチング素子Ｑ１～Ｑ４から構成されるフルブリッジ回路に印加される。

　図６のセクション（ａ）、（ｂ）に示すように、制御部１３から抵抗Ｒ１～Ｒ４を介して供給されたゲート電圧に応じて、周期Ｔｃ（例えば３．５μｓｅｃ、つまり駆動周波数Ｆｃは１４３ｋＨｚ）でスイッチング素子Ｑ１～Ｑ４がスイッチング動作を行う。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチング動作によって、伝送コイルＬ１には、図６のセクション（ｃ）に示すように、高周波の交流電流が供給され、伝送コイルＬ１が励磁される。

　伝送コイルＬ１において発生した磁束が、受電コイルＬ２に鎖交する。二次電池ＬＤを充電するときは、スイッチング素子ＳＷ１がオフされるため、受電コイルＬ２に鎖交した磁束により、受電コイルＬ２に交番電力が発生する。この交番電力がダイオードＤ１により整流される。二次電池ＬＤを充電するときは、スイッチング素子ＳＷ２がオンされ、ダイオードＤ１により整流された直流電力により、二次電池ＬＤが充電される。

　この状態で、図７に示すように、時刻Ｔ１に、制御部１５によってスイッチング素子ＳＷ１がオンされる。すると、受電コイルＬ２およびダイオードＤ１を含む直列回路が、スイッチング素子ＳＷ１によって短絡され、図７に示すように、時刻Ｔ１から充電電流Ｉｃが流れなくなる。

　図８は、連続発振および間欠発振における電圧波形および電流波形を概略的に示すタイミングチャートである。図８のセクション（ａ）は、連続発振中のスイッチング素子Ｑ４のスイッチング動作を示す。図８のセクション（ｂ）は、連続発振中の充電電流Ｉｃを示す。図８のセクション（ｃ）は、間欠発振中のスイッチング素子Ｑ４のスイッチング動作を示す。図８のセクション（ｄ）は、間欠発振中の充電電流Ｉｃを示す。

　図８では、スイッチング素子Ｑ４のゲート電圧のみが示されるが、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ３のゲート電圧も同じ周期で変化する。図８の動作では、スイッチング素子ＳＷ１はオフされ、スイッチング素子ＳＷ２はオンされる。図１、図８を用いて、充電器１１における連続発振および間欠発振の動作を説明する。

　図８のセクション（ａ）に示すように、制御部１３は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４を周期７．０μｓｅｃ（つまり駆動周波数１４３ｋＨｚ）でスイッチングさせる。本明細書において、このように伝送コイルＬ１が連続的に発振することを、伝送コイルＬ１の連続発振（Continuous oscillation）という。

　スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチングによって伝送コイルＬ１が連続発振し、二次電池ＬＤには、図８のセクション（ｂ）に示すように、充電電流Ｉｃが連続的に流れる。

　図８のセクション（ｃ）に示すように、制御部１３は、１００ｍｓｅｃの発振期間Ｔｏｎと９００ｍｓｅｃの休止期間Ｔｏｆｆとを繰り返す。本明細書において、このように伝送コイルＬ１が発振と休止とを所定周期で繰り返すことを、伝送コイルＬ１の間欠発振（Intermittent oscillation）という。本実施の形態では、間欠発振の周期Ｔｉ１．０ｓｅｃである。

　１００ｍｓｅｃの発振期間Ｔｏｎに、周期７．０μｓｅｃ（つまり駆動周波数１４３ｋＨｚ）でのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチングが１４２８６回繰り返される。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチングによって伝送コイルＬ１が間欠発振し、二次電池ＬＤには、図８のセクション（ｄ）に示すように、充電電流Ｉｃが間欠的に流れる。

　この場合、１００ｍｓｅｃの発振期間Ｔｏｎに対して、ほとんど時間遅れなしに、１００ｍｓｅｃの間、充電電流Ｉｃが流れる。

　図９は、間欠発振中の充電器１１における電圧波形および電流波形を概略的に示すタイミングチャートである。

　図９のセクション（ａ）は、間欠発振中のスイッチング素子Ｑ４のスイッチングを示す。図９のセクション（ｂ）は、間欠発振中の充電電流Ｉｃを示す。図９のセクション（ｃ）は、間欠発振により二次電池ＬＤが充電されるときの伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓを示す。図９のセクション（ｄ）は、間欠発振により二次電池ＬＤが充電されていないときの伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓを示す。

　図１、図９を用いて、充電器１１上に電気機器１２が載置されて二次電池ＬＤが充電中か否かを制御部１３が判定する手法が説明される。

　図９のセクション（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図８のセクション（ｃ）、（ｄ）と同じである。

　すなわち、制御部１３は、伝送コイルＬ１を間欠発振させるときは、図９のセクション（ａ）に示すように、１００ｍｓｅｃの発振期間と９００ｍｓｅｃの休止期間とを繰り返す。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチングによって伝送コイルＬ１が間欠発振し、二次電池ＬＤには、図９のセクション（ｂ）に示すように、１００ｍｓｅｃの発振期間に対して、ほとんど時間遅れなしに１００ｍｓｅｃの間、充電電流Ｉｃが流れる。

　図９のセクション（ｂ）に示すように、二次電池ＬＤに充電電流Ｉｃが流れるときは、図９のセクション（ｃ）に示すように、電流値Ｉ１（例えば０．２Ａ）の入力電流Ｉｓが伝送コイルＬ１に供給される。

　二次電池ＬＤに充電電流Ｉｃが流れていないときは、図９のセクション（ｄ）に示すように、電流値Ｉ２（例えば０．１Ａ）の入力電流Ｉｓが伝送コイルＬ１に供給される。

　充電器１１の上に電気機器１２が載置されていない場合、二次電池ＬＤに充電電流Ｉｃが流れない。充電器１１の上に電気機器１２が載置されていても、スイッチング素子ＳＷ１がオンされる場合、二次電池ＬＤに充電電流Ｉｃが流れない。

　図９のセクション（ｃ）、（ｄ）から分かるように、伝送コイルＬ１で発生する磁束により受電コイルＬ２に交流電力が発生する場合、伝送コイルＬ１で発生する磁束により受電コイルＬ２に交流電力が発生しない場合に比べて、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓが増大する。

　充電器１１の上に電気機器１２が載置されていない場合の入力電流Ｉｓの電流値と、充電器１１の上に電気機器１２が載置されていても、スイッチング素子ＳＷ１がオンされる場合の入力電流Ｉｓの電流値とはほぼ同じ値である。

　電流値Ｉ１は、本実施形態では例えば０．２Ａであり、電流値Ｉ２は、本実施形態では例えば０．１Ａである。本実施形態では、間欠発振のデューティ比は、図９のセクション（ａ）に示すように、１０分の１に設定される。

　したがって、入力電流Ｉｓの平均値は、例えば０．０２Ａまたは０．０１Ａとなり、非常に小さい値になる。このため、入力電流Ｉｓの大小を閾値で判定する場合、閾値との差異も非常に小さい値になり、入力電流Ｉｓと閾値との大小関係を精度良く判定できない可能性がある。

　そこで、本実施形態では、制御部１３は、間欠発振中における１００ｍｓｅｃの発振期間のみ、入力電流Ｉｓを検出する。この構成により、検出される入力電流Ｉｓの電流値は、０．２Ａまたは０．１Ａとなる。制御部１３は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチングを制御して伝送コイルＬ１を間欠発振させるため、１００ｍｓｅｃの発振期間のみ、入力電流Ｉｓを検出することができる。

　制御部１３は、入力電流Ｉｓの大きさを判定するための閾値Ｉｔｈを保持する。但し、閾値Ｉｔｈの大きさは、Ｉ１＞Ｉｔｈ＞Ｉ２に設定される。本実施形態では例えば、Ｉｔｈは０．１５Ａである。

　このため、本実施形態では、入力電流Ｉｓと閾値Ｉｔｈとの差異を大きい値にすることができ、入力電流Ｉｓと閾値Ｉｔｈとの大小関係を精度良く判定できる。その結果、制御部１３は、充電器１１により電気機器１２の二次電池ＬＤが充電中か否かを精度良く判定することができる。

　図１０は、間欠発振中の充電器１１における電圧波形および電流波形と、間欠発振中の電気機器１２におけるスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のスイッチングとを概略的に示すタイミングチャートである。

　図１０のセクション（ａ）は、間欠発振の発振期間を示す。括弧内の数字は、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチングを模式的に表すフラグである。図１０のセクション（ｂ）は、間欠発振中のスイッチング素子Ｑ４のスイッチングを示す。図１０のセクション（ｃ）は、間欠発振中の充電電流Ｉｃを示す。

　図１０のセクション（ｄ）は、間欠発振中の入力電流Ｉｓを示す。図１０のセクション（ｅ）は、間欠発振中のスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングを示す。図１０のセクション（ｆ）は、間欠発振中のスイッチング素子ＳＷ２のスイッチングを示す。

　図１、図１０を用いて、電気機器１２からの電力供給の要求の有無を制御部１３が判定する手法を説明する。

　図１０のセクション（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図９のセクション（ａ）、（ｂ）と同じである。待機状態の充電器１１では、図１０のセクション（ｂ）に示すようなスイッチング素子Ｑ１～Ｑ４のスイッチングによって、伝送コイルＬ１は間欠発振する。充電器１１の上に、電気機器１２が載せられる。

　ここで、電気機器１２の制御部１５は、充電器１１の上に載せられる前に、電圧Ｖｄに基づき、二次電池ＬＤの充電が必要であると判定するものとする。したがって、図１０のセクション（ｅ）、（ｆ）に示すように、充電器１１の上に電気機器１２が載せられたときには、スイッチング素子ＳＷ１はオフされ、スイッチング素子ＳＷ２はオンされる。

　図１０のセクション（ｃ）に示すように、伝送コイルＬ１が間欠発振するため、間欠発振における１００ｍｓｅｃの発振期間Ｐ１に、充電電流Ｉｃが流れる。

　電気機器１２の制御部１５は、充電電流Ｉｃを検出すると、電気機器１２が充電器１１の上に載せられたと判定する。図１０のセクション（ｅ）に示すように、制御部１５は、電気機器１２が充電器１１の上に載せられたと判定すると、後続の２回の１００ｍｓｅｃの発振期間Ｐ２、Ｐ３の間、スイッチング素子ＳＷ１をオンする。

　電気機器１２の制御部１５は、充電器１１における間欠発振の周期Ｔｉ（例えば１．０ｓｅｃ）、発振期間（例えば１００ｍｓｅｃ）および休止期間（例えば９００ｍｓｅｃ）を予め認識している。

　図１０のセクション（ｃ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ１がオンされるため、発振期間Ｐ２、Ｐ３には、充電電流Ｉｃが流れない。

　したがって、図９を用いて説明したように、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓは、図１０のセクション（ｄ）に示すように、発振期間Ｐ１では電流値Ｉ１であったのに対し、発振期間Ｐ２、Ｐ３では電流値Ｉ２に低下する。制御部１３は、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定して、スイッチング素子ＳＷ１のオンオフ状態を判定する。

　発振期間Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６においても、発振期間Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と同様の制御が行われる。すなわち、図１０のセクション（ｅ）に示すように、制御部１５は、スイッチング素子ＳＷ１を、１回の発振期間Ｐ４ではオフし、後続の２回の発振期間Ｐ５、Ｐ６ではオンする動作（切替動作の一例）を行う。

　このため、図１０のセクション（ｄ）に示すように、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓは、発振期間Ｐ４では閾値Ｉｔｈ以上となり、発振期間Ｐ５、Ｐ６では閾値Ｉｔｈ未満となる。

　図１０のセクション（ａ）は、スイッチング素子ＳＷ１がオフの場合のフラグを「１」、スイッチング素子ＳＷ１がオンの場合のフラグを「０」とそれぞれ表した、スイッチング素子ＳＷ１のオンオフ状態を表す。したがって、発振期間Ｐ１～Ｐ６のフラグは、図１０のセクション（ａ）に示すように、順に「１、０、０、１、０、０」となる。

　図１０では、充電器１１に、１台の電気機器１２が載せられている場合を想定しているので、スイッチング素子ＳＷ１のオンオフ状態と、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かとは一致する。

　間欠発振中に、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上の発振期間（つまりフラグが「１」の発振期間）に後続の２回（充電器１１に載置できる電気機器１２の上限個数に等しい回数）の発振期間において、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満の発振期間（つまりフラグが「０」の発振期間）が少なくとも１回存在すると、制御部１３は、電気機器１２から電力供給の要求ありと判定する。

　制御部１３は、電気機器１２から電力供給の要求ありと判定すると、伝送コイルＬ１を間欠発振から連続発振に切り替える。

　間欠発振中に、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上の発振期間に後続の２回の発振期間において、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上の発振期間（つまりフラグが「１」の発振期間）のみが存在し、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満の発振期間が存在しない場合、制御部１３は、金属異物が充電器１１に載せられていると判定する。制御部１３は、金属異物が充電器１１に載せられていると判定すると、ＬＥＤ１６、１７の両方を点灯する。

　既に電気機器１２が充電器１１に載せられて、その二次電池ＬＤが充電中のところに、２台目の電気機器１２が、新たに充電器１１に載せられる場合がある。この場合、充電器１１は既に連続発振になっている。

　このため、２台目の電気機器１２の二次電池ＬＤには、連続的に充電電流Ｉｃが流れ、図７のセクション（ｃ）に示すように、２台目の電気機器１２の制御部１５が充電電流Ｉｃを検出する。すると、２台目の電気機器１２の制御部１５は、充電器１１が既に連続発振になっていると判断し、スイッチング素子ＳＷ１をオフのままとする。

　電気機器１２が充電器１１に載せられた後、充電器１１が連続発振を開始する前に、続いて２台目の電気機器１２が充電器１１に載せられる場合がある。この場合、両方の電気機器１２において、図１０のセクション（ｅ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ１がスイッチングされる。

　図５に示すように、充電器１１の上に２台の電気機器１２が載せられた状態で、充電器１１のアダプタ２２のプラグ２３がコンセント２４に差し込まれた場合にも、両方の電気機器１２において、図１０のセクション（ｅ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ１がスイッチングされる。

　このように、２台の電気機器１２において、スイッチング素子ＳＷ１がスイッチングされる場合の動作パターンについて、図１１を用いて説明する。

　図１１は、２台の電気機器１２の動作パターンを表形式で示す図である。図１１では、１台目の電気機器１２（例えば図５の左側の電気機器）は、電気機器１２Ａ（受電装置の一例）であり、２台目の電気機器１２（例えば図５の右側の電気機器）は、電気機器１２Ｂ（他の受電装置の一例）である。

　図１１は、図１０のセクション（ａ）と同様に、フラグによって、電気機器１２Ａ、１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１のオンオフ状態を表す。すなわち、図１１は、電気機器１２Ａ、１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１がオフの場合のフラグを「１」、オンの場合のフラグを「０」と表す。

　図１１では、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満の場合をフラグ「１」で、閾値Ｉｔｈ以上の場合をフラグ「０」でそれぞれ表している。

　図１１では、充電器１１に、２台の電気機器１２Ａ、１２Ｂが載せられている場合を考えているので、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチングパターンと、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かのパターンとは、一致しない場合がある。

　図１１では、図１０のセクション（ｅ）に示すように、充電器１１の間欠発振に同期して、スイッチング素子ＳＷ１の「オフ、オン、オン」、つまり、フラグで表すと「１、０、０」が繰り返される。このため、２台の電気機器１２Ａ、１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングパターンには、一致する場合、間欠発振の１周期分ずれる場合、間欠発振の２周期分ずれる場合の三つの場合が想定される。

　図１１の動作パターンＰＴ１では、電気機器１２Ａ、１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングのタイミングが一致している。この場合、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かのパターンは、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチングパターンと一致する。このため、動作パターンＰＴ１における入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かのパターンは、図１１に示すように、フラグで表すと「１、０、０」の繰り返しとなる。

　動作パターンＰＴ２では、電気機器１２Ａのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングのタイミングに対して、電気機器１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングのタイミングは、間欠発振の１周期遅れている。動作パターンＰＴ３では、電気機器１２Ａのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングのタイミングに対して、電気機器１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングのタイミングは、間欠発振の２周期遅れている。

　充電器１１に２台の電気機器１２Ａ、１２Ｂが載せられた場合、例えば電気機器１２Ａのスイッチング素子ＳＷ１がオンされても、電気機器１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１がオフの場合、入力電流Ｉｓは閾値Ｉｔｈ以上になる。

　したがって、動作パターンＰＴ２、ＰＴ３では、電気機器１２Ａ、１２Ｂの一方のスイッチング素子ＳＷ１がオフの場合、入力電流Ｉｓは閾値Ｉｔｈ以上になり、電気機器１２Ａ、１２Ｂの両方のスイッチング素子ＳＷ１がオンの場合、入力電流Ｉｓは閾値Ｉｔｈ未満になる。

　このため、動作パターンＰＴ２における入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かのパターンは、図１１に示すように、フラグで表すと「１、１、０」の繰り返しとなる。動作パターンＰＴ３における入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かのパターンは、図１１に示すように、フラグで表すと「１、０、１」の繰り返しとなる。

　本実施形態では、２台の電気機器１２Ａ、１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングパターンは、フラグで表すと「１、０、０」の繰り返しとなる。したがって、２台の電気機器１２Ａ、１２Ｂのスイッチング素子ＳＷ１のスイッチングのタイミングが一致していてもずれていても、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になる発振期間に後続の２回の発振期間において、少なくとも１回、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満になる発振期間（つまりフラグ「０」の期間）が存在する。

　充電器１１の上に電気機器１２が１台のみ載せられている場合、図１１の動作パターンＰＴ１と同様に、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になった発振期間に後続の２回の発振期間において、両方とも、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満（つまりフラグ「０」）になる。

　充電器１１の上に金属異物が載っている場合、常に磁束が金属異物に鎖交して交流電力が発生する。したがって、毎回の発振期間において、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になり、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満になる発振期間が存在しない。つまり、毎回の発振期間においてフラグ「１」になり、フラグ「０」になる発振期間が存在しない。

　以上より、本実施形態では、制御部１３は、間欠発振中に、発振期間において入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定し、まず、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になる発振期間を検出する。これによって、制御部１３は、充電器１１に、電気機器１２または金属異物など、何らかの物体が載せられたことを検出する。

　次に、制御部１３は、後続の２回の発振期間において、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定する。制御部１３は、少なくとも１回、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であると判定すると、充電器１１に載せられた電気機器１２から電力供給の要求ありと判定し、間欠発振から連続発振に切り替える。

　制御部１３は、後続の２回の発振期間において、両方とも、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定すると、充電器１１に金属異物が載っていると判定し、連続発振に切り替えずに、間欠発振を継続する。

　本実施形態では、制御部１３は、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になる発振期間を検出した後に、最初に入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満になる発振期間を検出すると、間欠発振から連続発振に切り替える。

　したがって、図１１の動作パターンＰＴ１およびＰＴ３の場合、制御部１３は、発振期間Ｐ２の終了時に、間欠発振から連続発振に切り替える。つまり、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になる発振期間を検出してから、間欠発振の１周期（Ｔｉ）と発振期間（Ｔｏｎ）との合計時間（例えば１．１ｓｅｃ）が経過した後に、充電が開始される。

　図１１の動作パターンＰＴ２の場合、制御部１３は、発振期間Ｐ３の終了時に、間欠発振から連続発振に切り替える。つまり、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になる発振期間を検出してから、間欠発振の２周期（２×Ｔｉ）と発振期間（Ｔｏｎ）との合計時間（例えば２．１ｓｅｃ）が経過した後に、充電が開始される。

　このように、本実施形態では、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になる発振期間を検出してから、最大で、間欠発振の２周期（２×Ｔｉ）と発振期間（Ｔｏｎ）との合計時間（例えば２．１ｓｅｃ）が経過した後に、充電が開始される。

　入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上になる発振期間を検出してから充電開始までの時間は、間欠発振の周期Ｔｉに依存する。したがって、間欠発振の周期Ｔｉを短くすることにより、充電開始までの時間を短くすることができる。

　図１０、図１１を用いて説明したように、充電器１１の制御部１３は、電気機器１２から電力供給の要求ありと判定すると、間欠発振から連続発振に切り替える。この連続発振によって、電気機器１２の二次電池ＬＤの充電が開始される。

　電気機器１２の制御部１５は、二次電池ＬＤが満充電であると判定すると、スイッチング素子ＳＷ１をオンする。充電器１１に載せられている全ての電気機器１２のスイッチング素子ＳＷ１がオンされると、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓは閾値Ｉｔｈ未満になる。

　充電器１１の制御部１３は、連続発振中に、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であることを検出すると、電気機器１２から電力供給の要求なしと判定し、連続発振から間欠発振に切り替える。

　図１２は、本実施形態の充電器１１の制御部１３の動作手順を概略的に示すフローチャートである。

　ステップＳ１において、例えばアダプタ２２のプラグ２３がコンセント２４に差し込まれることにより、制御部１３のマイクロコンピュータが、起動されるかまたはリセットされる。

　ステップＳ２において、制御部１３は、電圧Ｖｉに基づき、直流電源Ｖｃｃの入力電圧を検出する。制御部１３は、電圧Ｖｓに基づき、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓを検出する。

　ステップＳ３において、制御部１３は、検出した入力電圧および入力電流Ｉｓの値が問題ないか否かを判定する。入力電圧または入力電流Ｉｓの値が異常であると判定すると（ステップＳ３でＮｏの場合）、ステップＳ４において、制御部１３は、間欠発振用のＬＥＤ１６および連続発振用のＬＥＤ１７の両方を点灯させて、ユーザに異常であることを報知する。その後、処理はステップＳ２に戻る。

　入力電圧および入力電流Ｉｓの両方の値が異常でなければ（ステップＳ３でＹｅｓの場合）、ステップＳ５において、制御部１３は、伝送コイルＬ１を間欠発振させる。ステップＳ６において、制御部１３は、間欠発振の発振期間における入力電流Ｉｓを検出する。

　ステップＳ７において、制御部１３は、検出した入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であるか否かを判定する。検出した入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であれば（ステップＳ７でＮｏの場合）、処理はステップＳ２に戻る。

　検出した入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であれば（ステップＳ７でＹｅｓの場合）、ステップＳ８において、制御部１３は、充電器１１上に、電気機器１２または金属異物の物体が載せられていると判断する。ステップＳ９において、制御部１３は、後続の２回の発振期間の入力電流Ｉｓを検出する。

　ステップＳ１０において、制御部１３は、２回の発振期間のうち少なくとも１回、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であったか否かを判定する。

　２回の発振期間の全てにおいて、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であれば（ステップＳ１０でＮｏの場合）、ステップＳ１１において、制御部１３は、充電器１１の上に金属異物が載っているという異常を検知したと判定し、処理はステップＳ４に進む。

　２回の発振期間のうち少なくとも１回、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であれば（ステップＳ１０でＹｅｓの場合）、ステップＳ１２において、制御部１３は、間欠発振から連続発振に切り替える。

　ステップＳ１３において、制御部１３は、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であるか否かを判定する。入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であれば（ステップＳ１３でＹｅｓの場合）、ステップＳ１４において、制御部１３は、正常に充電が行われていると判定する。その後、処理はステップＳ１３に戻る。

　入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であれば（ステップＳ１３でＮｏの場合）、ステップＳ１５において、制御部１３は、充電器１１の上から電気機器１２が取り外された、または二次電池ＬＤの充電が完了したと判断する。その後、処理はステップＳ５に戻る。

　以上説明したように、第１実施形態の非接触電力伝送システム１０の電気機器１２は、受電コイルＬ２に並列接続されたスイッチング素子ＳＷ１を備える。

　間欠発振中の発振期間において、電気機器１２の制御部１５は、１回の発振期間にスイッチング素子ＳＷ１をオフし、後続の２回の発振期間にスイッチング素子ＳＷ１をオンする。

　充電器１１の制御部１３は、１回の発振期間に伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定すると、後続の２回の発振期間に入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定する。

　制御部１３は、後続の２回の発振期間のうち少なくとも１回、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であると判定すると、電気機器１２から電力供給の要求ありと判定し、間欠発振から連続発振に切り替える。

　第１実施形態によれば、受電コイルＬ２に並列接続されたスイッチング素子ＳＷ１を備える簡素な構成で、制御部１３は、充電器１１に２台の電気機器１２が載せられた場合でも、電気機器１２からの電力供給の要求を判定することができる。

　制御部１３は、後続の２回の発振期間のうち両方とも、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定すると、充電器１１に金属異物が載っていると判定し、連続発振に切り替えずに、間欠発振を継続する。これによって、第１実施形態によれば、簡素な構成で、金属異物を検出することができる。

　なお、上記図１２では、間欠発振から連続発振に切り替えられた後は、充電器１１の上から電気機器１２が取り外された、または二次電池ＬＤの充電が完了したと判断されるまで（ステップＳ１５）、連続発振が継続されるが、第１実施形態の動作は、これに限られない。

　図１３は、第１実施形態の充電器１１の制御部１３の図１２と異なる動作手順を概略的に示すフローチャートである。図１３において、図１２と同一ステップには、同一符号が付され、詳細な説明は省略される。

　ステップＳ１０において、２回の発振期間のうち少なくとも１回、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であれば（ステップＳ１０でＹｅｓの場合）、ステップＳ２１において、制御部１３は、間欠発振から連続発振に切り替え、かつ経過時間のカウントを開始する。

　ステップＳ２２において、制御部１３は、連続発振に切り替え後、１分が経過したか否かを判定する。連続発振に切り替え後、１分が経過していなければ（ステップＳ２２でＮｏの場合）、処理はステップＳ１３に進む。連続発振に切り替え後、１分が経過していれば（ステップＳ２２でＹｅｓの場合）、処理はステップＳ５に進み、ステップＳ５～Ｓ１１の処理が繰り返される。

　このように、図１３の動作によれば、連続発振に切り替え後、１分ごとに、間欠発振に切り替えられる。したがって、二次電池ＬＤの充電中に、金属異物が充電器１１に載った場合でも、ステップＳ１０、Ｓ１１において異常を検知することができ、ステップＳ４において、異常をユーザに報知することができる。

　（第２実施形態）
　上記第１実施形態では、電気機器１２は、２個のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を備えているが、以下に説明される第２実施形態のように、電気機器は、１個のスイッチング素子を備える構成でもよい。１個のスイッチング素子を備える第２実施形態の場合、２個のスイッチング素子を備える第１実施形態の場合と比較し、部品点数を低減できるため、低コスト化が可能になる。

　図１５は、第２実施形態の非接触電力伝送システム１０Ｂの回路を概略的に示す図である。本実施形態は、伝送コイルＬ１と受電コイルＬ２の結合係数が大きい場合に有効である。本実施形態では、伝送コイルＬ１と受電コイルＬ２との間の結合係数ｋ１２は、例えば０．２である。以下、第１実施形態と異なる部分を中心に、第２実施形態を説明する。

　図１５に示すように、第２実施形態に係る非接触電力伝送システム１０Ｂは、充電器１１（送電装置の一例）と、電気機器１２Ｄ（受電装置の一例）とを備える。

　電気機器１２Ｄは、受電コイルＬ２と、コンデンサＣ２と、ダイオードＤ１と、二次電池ＬＤと、スイッチング素子ＳＷ３と、抵抗Ｒ１１～Ｒ１３と、制御部１５とを備える。

　スイッチング素子ＳＷ３（切替部の一例、直列スイッチング素子の一例）は、受電コイルＬ２と二次電池ＬＤとの間に直列接続される。具体的には、スイッチング素子ＳＷ３は、二次電池ＬＤの正極に接続された接続点Ｋ１１と、ダイオードＤ１のカソードとの間に接続される。スイッチング素子ＳＷ３がオンの場合、受電コイルＬ２は導通状態になる。

　スイッチング素子ＳＷ３がオフされると、受電コイルＬ２と二次電池ＬＤとの間が開放され、受電コイルＬ２は、実質的に電流が流れない非導通状態になる。スイッチング素子ＳＷ３のオフにより受電コイルＬ２と二次電池ＬＤとの間が開放されると、充電器１１の入力電流Ｉｓが低減する。

　制御部１５（切替制御部の一例）は、二次電池ＬＤが満充電であると判定すると、スイッチング素子ＳＷ３をオフする。制御部１５は、二次電池ＬＤの充電が必要であると判定すると、スイッチング素子ＳＷ３をオンする。

　図１６Ａ、図１６Ｂはそれぞれ、第２実施形態の伝送コイルＬ１の平面図および断面図である。図１７は、電気機器１２Ｄが充電器１１に挿入された状態を概略的に示す断面図である。図１８は、スイッチング素子ＳＷ３のスイッチングおよび充電電流Ｉｃを示すタイミングチャートである。

　伝送コイルＬ１は、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、例えば銅線が円筒状に巻かれて形成されたコイルである。本実施形態では、伝送コイルＬ１は空芯である。

　図１７に示すように、充電器１１の伝送コイルＬ１のハウジング５３の内側に受電コイルＬ２を備えた電気機器１２Ｄの筐体５２が挿入されると、伝送コイルＬ１に発生する磁束が受電コイルＬ２に鎖交する。本実施形態において、例えば、１個の充電器１１に対して１個の電気機器１２Ｄが挿入可能である。

　図１８に示すように、制御部１５は、二次電池ＬＤを充電するときは、スイッチング素子ＳＷ３をオンする。これにより、受電コイルＬ２と二次電池ＬＤとが電気的に接続される。

　第１実施形態と同様に、伝送コイルＬ１において発生した磁束が、受電コイルＬ２に鎖交する。受電コイルＬ２に鎖交した磁束により交番電力が発生する。この交番電力がダイオードＤ１により整流される。二次電池ＬＤを充電するときは、スイッチング素子ＳＷ３がオンされるため、ダイオードＤ１で整流された直流電力により、二次電池ＬＤが充電される。

　図１８に示すように、時刻Ｔ１に、制御部１５によってスイッチング素子ＳＷ３がオフされる。すると、受電コイルＬ２は二次電池ＬＤから切り離され、受電コイルＬ２は非導通状態になる。その結果、時刻Ｔ１から充電電流Ｉｃが流れなくなる。

　図１９は、第２実施形態における間欠発振中の充電器１１における電圧波形および電流波形と、間欠発振中の電気機器１２Ｄにおけるスイッチング素子ＳＷ３のスイッチングとを概略的に示すタイミングチャートである。

　図１９のセクション（ａ）は、間欠発振の発振期間を示す。括弧内の数字は、スイッチング素子ＳＷ３のオンオフ状態を模式的に表すフラグである。図１９のセクション（ｂ）は、間欠発振中のスイッチング素子Ｑ４のスイッチングを示す。

　図１９のセクション（ｃ）は、間欠発振中の充電電流Ｉｃを示す。図１９のセクション（ｄ）は、間欠発振中の入力電流Ｉｓを示す。図１９のセクション（ｅ）は、間欠発振中のスイッチング素子ＳＷ３のスイッチングを示す。

　電気機器１２Ｄの制御部１５は、充電器１１への挿入前に、電圧Ｖｄに基づき、二次電池ＬＤの充電が必要であると判定するものとする。したがって、図１９のセクション（ｅ）に示すように、充電器１１に電気機器１２Ｄが挿入されたときには、スイッチング素子ＳＷ３はオンされる。

　図１９のセクション（ｃ）に示すように、伝送コイルＬ１が間欠発振するため、間欠発振における１００ｍｓｅｃの発振期間Ｐ１に、充電電流Ｉｃが流れる。電気機器１２Ｄの制御部１５は、充電電流Ｉｃを検出すると、電気機器１２Ｄが充電器１１に挿入されたと判定する。

　図１９のセクション（ｅ）に示すように、制御部１５は、電気機器１２Ｄが充電器１１に挿入されたと判定すると、後続の１回の１００ｍｓｅｃの発振期間Ｐ２の間、スイッチング素子ＳＷ３をオフする。電気機器１２Ｄの制御部１５は、充電器１１における間欠発振の周期Ｔｉ（例えば１．０ｓｅｃ）、発振期間（例えば１００ｍｓｅｃ）および休止期間（例えば９００ｍｓｅｃ）を予めプログラムされている。

　図１９のセクション（ｃ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ３がオフされるため、発振期間Ｐ２には、充電電流Ｉｃが流れない。

　したがって、図９を用いて説明したように、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓは、図１９のセクション（ｄ）に示すように、発振期間Ｐ１では電流値Ｉ１であったのに対し、発振期間Ｐ２では電流値Ｉ２に低下する。制御部１３は、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定して、スイッチング素子ＳＷ３のオンオフ状態を判定する。

　発振期間Ｐ３、Ｐ４に対しても、発振期間Ｐ１、Ｐ２と同様の制御が行われる。すなわち、図１９のセクション（ｅ）に示すように、制御部１５は、１回の発振期間Ｐ３ではスイッチング素子ＳＷ３をオンし、後続の１回の発振期間Ｐ４ではスイッチング素子ＳＷ３をオフする動作（切替動作の一例）を行う。

　このため、図１９のセクション（ｄ）に示すように、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓは、発振期間Ｐ３では閾値Ｉｔｈ以上となり、発振期間Ｐ４では閾値Ｉｔｈ未満となる。

　図１９のセクション（ａ）は、スイッチング素子ＳＷ３がオンの場合にフラグ「１」、スイッチング素子ＳＷ３がオフの場合にフラグ「０」とそれぞれ表した場合における、スイッチング素子ＳＷ３のオンオフ状態を表す。図１９のセクション（ａ）に示すように、発振期間Ｐ１～Ｐ４におけるフラグは順に「１、０、１、０」となる。

　以下、第１実施形態と同様の動作パターンによってスイッチング素子ＳＷ３がスイッチングされる。第１実施形態と同様に、入力電流Ｉｓと閾値Ｉｔｈとの比較により、間欠発振と連続発振とが切り替えられる。

　（その他）
　（１）上記第１実施形態の非接触電力伝送システムは、図１に示す電磁誘導方式に限られず、磁気共振方式であってもよい。

　図１４は、磁気共振方式の非接触電力伝送システム１０Ａの回路を概略的に示す図である。以下では、図１との相違点を中心に、図１４に示す非接触電力伝送システム１０Ａが説明される。

　磁気共振方式の非接触電力伝送システム１０Ａは、図１４に示すように、充電器１１（送電装置の一例）と電気機器１２Ｃ（受電装置の一例）とを備える。電気機器１２Ｃは、集磁束コイルＬ３およびコンデンサＣ３をさらに備える。電気機器１２Ｃは、コンデンサＣ２（図１参照）を備えない。電気機器１２Ｃの他の構成は、図１に示す電気機器１２と同じである。

　図２１は、図１４の受電コイルＬ２および集磁束コイルＬ３の断面図である。図２１に示すように、磁性体（例えばフェライト）４１の中心軸の周りの内周に集磁束コイルＬ３が巻回され、その外周に受電コイルＬ２が巻回される。受電コイルＬ２と集磁束コイルＬ３との間は、絶縁テープ等で電気的に絶縁される。

　図２２Ａは、図２１と異なる構成の受電コイルＬ２および集磁束コイルＬ３の断面図である。図２２Ｂは、図２２Ａの構成の受電コイルＬ２および集磁束コイルＬ３を有する電気機器１２Ｃが充電器１１に挿入された状態を概略的に示す断面図である。図２１に示す構成ではなくて、図２２Ａ、２２Ｂに示す構成でも構わない。

　図１４に戻って、集磁束コイルＬ３は、伝送コイルＬ１で発生した交番磁界による磁束を集めるコイルである。コンデンサＣ３は、集磁束コイルＬ３に接続される。受電コイルＬ２は、集磁束コイルＬ３と磁気的に結合される。集磁束コイルＬ３とコンデンサＣ３とにより受電共振回路ＬＣ３が構成される。集磁束コイルＬ３は、伝送コイルＬ１で発生した磁束を受け取り、受電コイルＬ２に受け渡す。

　図１４に示すように、受電共振回路ＬＣ３は、受電コイルＬ２等と電気的に接続されていない。図１４に示す磁気共振方式の非接触電力伝送システム１０Ａでは、集磁束コイルＬ３とコンデンサＣ３とにより構成される受電共振回路ＬＣ３によって、伝送コイルＬ１からの電力の伝送距離を延ばすことができる。

　図１４に示す磁気共振方式の非接触電力伝送システム１０Ａでも、図１に示す電磁誘導方式の非接触電力伝送システム１０と同様に動作し、同様の効果を得ることができる。

　図２０は、第２実施形態における磁気共振方式の非接触電力伝送システム１０Ｃの回路を概略的に示す図である。磁気共振方式の非接触電力伝送システム１０Ｃは、図２０に示すように、充電器１１（送電装置の一例）と電気機器１２Ｅ（受電装置の一例）とを備える。電気機器１２Ｅは、集磁束コイルＬ３およびコンデンサＣ３をさらに備える。

　電気機器１２Ｅは、コンデンサＣ２（図１５参照）を備えない。電気機器１２Ｅの他の構成は、図１５に示す電気機器１２Ｄと同じである。

　図２０に示す磁気共振方式の非接触電力伝送システム１０Ｃも、図１５に示す電磁誘導方式の非接触電力伝送システム１０Ｂと同様に動作し、同様の効果を得ることができる。

　（２）第１実施形態では、２台の電気機器１２が充電器１１に載置された場合に、電気機器１２からの電力供給の要求を判定できるように構成される。第２実施形態では、１台の電気機器１２Ｄが充電器１１に載置された場合に、電気機器１２Ｄからの電力供給の要求を判定できるように構成される。

　代替的に、Ｎ台（Ｎは１以上の所定の自然数）の電気機器１２が充電器１１に載置された場合に、電気機器１２からの電力供給の要求を判定できるように構成してもよい。

　この場合、制御部１５は、１回の伝送コイルＬ１の発振期間に、受電コイルＬ２を導通状態とするように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３を制御する。

　制御部１５は、後続のＮ回の伝送コイルＬ１の発振期間に、受電コイルＬ２を非導通状態とする切替動作を少なくとも１回繰り返すように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３を制御する。

　制御部１５は、第１実施形態では、受電コイルＬ２を、スイッチング素子ＳＷ１をオフすることにより導通状態とし、スイッチング素子ＳＷ１をオンすることにより非導通状態とする。

　制御部１５は、第２実施形態では、受電コイルＬ２を、スイッチング素子ＳＷ３をオンすることにより導通状態とし、スイッチング素子ＳＷ３をオフすることにより非導通状態とする。

　図１１を用いて説明したように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３のオンオフ状態をフラグで表すと、例えばＮが１の場合「１、０」を繰り返せばよく、例えばＮが３の場合「１、０、０、０」を繰り返せばよい。

　制御部１３は、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定する。制御部１３は、１回の伝送コイルＬ１の発振期間において入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定し、後続のＮ回の伝送コイルＬ１の発振期間において、少なくとも１回、入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であると判定すると、伝送コイルＬ１を間欠発振から連続発振に切り替える。

　上述のように、制御部１５は、１回の伝送コイルＬ１の発振期間に、受電コイルＬ２を導通状態とするように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３を制御する。

　制御部１５は、後続のＮ回の伝送コイルＬ１の発振期間に、受電コイルＬ２を非導通状態とするように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３を制御する。

　このため、Ｎ台の電気機器１２において、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３のスイッチングが、どのようにずれても、後続のＮ回の伝送コイルＬ１の発振期間のうち、少なくとも１回は、Ｎ台の全ての電気機器１２のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３により、受電コイルＬ２が非導通状態になる。

　Ｎ台の全ての電気機器１２において、受電コイルＬ２が非導通状態になると、伝送コイルＬ１の入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満になる。入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満になると、制御部１３は、電力供給の要求ありと判定して、間欠発振から連続発振に切り替える。

　このように、制御部１３および制御部１５が制御することによって、Ｎ台（Ｎは１以上の所定の自然数）の電気機器１２が充電器１１に載せられた場合に、電気機器１２からの電力供給の要求を判定することができる。

　この場合、制御部１３は、１回の伝送コイルＬ１の発振期間において入力電流Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定してから、間欠発振の周期ＴｉのＮ倍（Ｎ×Ｔｉ）と間欠発振の発振期間（Ｔｏｎ）との合計時間が経過するまでに、伝送コイルＬ１を間欠発振から連続発振に切り替えるか否かを決定することになる。

　（３）上記図１に示すように、スイッチング素子ＳＷ１は、受電コイルＬ２の他端Ｌ２２に接続された接続点Ｋ４と、ダイオードＤ１のカソードに接続された接続点Ｋ５との間に接続される。代替的に、スイッチング素子ＳＷ１は、ダイオードＤ１のアノードと受電コイルＬ２の他端Ｌ２２との間に接続されてもよい。

　（４）上記各実施形態において、充電器１１の送電共振回路ＬＣ１の駆動回路は、４個のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ４を用いたフルブリッジ回路で構成されるが、代替的に、２個のスイッチング素子を用いたハーフブリッジ回路で構成されてもよい。

　（５）上記各実施形態では、電気機器１２は電動歯ブラシを例示したが、これに限られない。電気機器１２として、例えば、主に洗面所の周囲で使用される電動シェーバーまたは電動脱毛器をはじめとする一般に理美容家電と言われる小物家電を適用してもよい。

　本開示は、簡素な構成で受電装置からの電力供給の要求を送電装置が正確に判定できる非接触電力伝送システムを実現するために有用である。

　１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ　非接触電力伝送システム
　１１　充電器
　１２，１２Ａ～１２Ｅ　電気機器
　１３，１５　制御部
　１４　発振回路
　Ｌ１　伝送コイル
　Ｌ２　受電コイル
　Ｒ１～Ｒ７，Ｒ１１～Ｒ１３　抵抗
　Ｑ１～Ｑ４，ＳＷ１～ＳＷ３　スイッチング素子

Claims (8)

1. 　送電装置と受電装置とを備え、非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送システムであって、
   　前記送電装置は、伝送コイルと、前記伝送コイルを発振させる発振部と、前記伝送コイルが連続発振または所定周期での間欠発振を行うように前記発振部を制御する発振制御部と、前記伝送コイルに流れる入力電流に応じた検出値を出力する電流検出部と、を含み、
   　前記受電装置は、受電コイルと、前記受電コイルを、導通状態と非導通状態とのいずれかに設定する切替部と、前記間欠発振の場合、前記所定周期に同期して、前記導通状態と前記非導通状態とを切り替えるように前記切替部を制御する切替制御部と、を含み、
   　前記切替制御部は、前記受電コイルを、１回の前記伝送コイルの発振期間に前記導通状態とし、後続のＮ回（Ｎは所定の自然数）の前記伝送コイルの発振期間に前記非導通状態とする切替動作を実行し、
   　前記発振制御部は、前記１回の前記伝送コイルの発振期間において、前記検出値が所定の閾値以上であり、かつ、前記後続のＮ回の前記伝送コイルの発振期間において、少なくとも１回、前記検出値が前記閾値未満であれば、前記間欠発振から前記連続発振に切り替えるように前記発振部を制御する非接触電力伝送システム。
2. 　前記切替部は、前記受電コイルに並列接続された並列スイッチング素子を含み、
   　前記切替制御部は、前記並列スイッチング素子を、１回の前記伝送コイルの発振期間にオフし、後続のＮ回の前記伝送コイルの発振期間にオンするように構成された請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
3. 　前記切替部は、前記受電コイルと負荷との間に直列接続された直列スイッチング素子を含み、
   　前記切替制御部は、前記直列スイッチング素子を、１回の前記伝送コイルの発振期間にオンし、後続のＮ回の前記伝送コイルの発振期間にオフするように構成された請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
4. 　Ｎは、２以上の所定の自然数であり、
   　前記受電装置と同一構成の（Ｎ－１）台の他の受電装置をさらに備えた請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
5. 　前記発振制御部は、前記間欠発振における発振期間のみにおける前記検出値を用いて、前記閾値以上か未満かを判定する請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
6. 　前記発振制御部は、前記伝送コイルの前記発振期間における前記検出値が前記閾値以上となってから、前記間欠発振の前記所定周期のＮ倍と前記伝送コイルの発振期間との合計時間が経過するまでに、前記間欠発振から前記連続発振に切り替えるか否かを決定する請求項５に記載の非接触電力伝送システム。
7. 　前記切替制御部は、前記連続発振の場合に前記電力伝送が不要になると、前記非導通状態に設定するように前記切替部を制御し、
   　前記発振制御部は、前記連続発振に切り替えた後、前記検出値が前記閾値未満であれば、前記間欠発振に切り替える請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
8. 　前記発振制御部は、前記間欠発振から前記連続発振への切り替え後、一定時間後に前記間欠発振に切り替えるように前記発振部を制御し、
   　前記切替制御部は、前記間欠発振への切り替え後、前記切替動作を実行し、
   　前記発振制御部は、前記間欠発振への切り替え後、前記１回の前記伝送コイルの発振期間に、前記検出値が前記閾値以上であり、後続のＮ回の前記伝送コイルの発振期間に少なくとも１回、前記検出値が前記閾値未満であれば、前記連続発振に切り替えるように前記発振部を制御する請求項１に記載の非接触電力伝送システム。

Images