CN106560981B - 无线电力传输系统 - Google Patents

Abstract

无线电力传输系统具备电力控制装置、送电装置、中继装置和受电装置。电力控制装置具有向送电装置供给直流电力的直流电源、和生成用于控制送电装置的第1负载指令值以及用于控制中继装置中的负载电路的第2负载指令值的主控制电路。送电装置在接收到第1负载指令值时，返回第1响应信号以及向所述负载电路供给的交流电力的电压值等的信息。所述负载电路在接收到第2负载指令值时，返回第2响应信号。所述主控制电路在未在第1期间内接收到所述第2响应信号、而在第2期间内接收到所述第1响应信号但未接收到所述电压信息的情况下，判断为不是所述负载电路的故障而是所述中继侧受电电路发生故障。

Description

无线电力传输系统

技术领域

本公开涉及以无线方式传输电力的无线电力传输系统。

背景技术

近年来，以无线(非接触)方式向便携电话机、电动汽车等伴有移动性的设备传输电力的无线(非接触)电力传输技术的开发得到不断进展。例如专利文献1公开了利用磁共振进行电力传输的非接触电力传输系统。对于该系统，相对于一个送电装置，即使处于电力的到达范围内的受电装置为一个，也可通过使用磁共振来进一步向另外的受电装置送电。由此，可向多个负载供给电力。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-154592号公报

发明内容

在以无线方式从送电装置经由一个以上的中继装置向受电装置输送电力、并驱动与该中继装置和受电装置分别连接的多个负载(例如马达等) 的系统中，在发生故障时确定故障部位是很困难的。

为了解决上述问题，本公开的一个技术方案涉及的无线电力传输系统，包括提供直流电力的电力控制装置、将所述直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置、将从所述送电装置输送的所述送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的中继装置、和接受所述中继侧交流电力的受电装置，

所述电力控制装置具有：

直流电源；和

主控制电路，其生成对所述送电装置的第1负载指令值以及对所述中继装置的第2负载指令值，

所述送电装置具有：

送电侧逆变器电路，其将来自所述直流电源的所述直流电力变换成送电侧交流电力；

送电侧送电天线，其以无线方式输送所述送电侧交流电力；以及

送电侧控制电路，其进行向所述电力控制装置发送对所述第1负载指令值的第1响应信号的控制，基于所述第1负载指令值来控制所述送电侧逆变器电路，

所述中继装置具有：

中继侧受电电路，其包括i)接受所述送电侧交流电力的中继侧受电天线、ii)将所述送电侧交流电力变换成中继侧直流电力的中继侧整流器、和 iii)检测与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的中继侧检测电路；

中继侧送电电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成中继侧交流电力的中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述中继侧交流电力的中继侧送电天线；以及

负载电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成负载侧交流电力的负载侧逆变器电路、ii)通过所述负载侧交流电力进行驱动的中继侧负载、和iii)进行向所述电力控制装置发送对所述第2负载指令值的第2响应信号的控制、并基于所述第2负载指令值来控制所述中继侧负载的负载侧控制电路，

所述受电装置具有：

受电侧受电天线，其接受所述中继侧交流电力；

受电侧整流器，其将所述中继侧交流电力变换成受电侧直流电力；以及

受电侧负载，其通过所述受电侧直流电力进行驱动，

所述中继装置所包含的所述中继侧受电电路，进行向所述送电装置发送与所述检测出的中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述中继侧受电电路接收到的所述中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号但未接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述负载电路的故障而是所述中继侧受电电路发生故障，输出表示所述中继侧受电电路发生故障的控制信号。

上述的总括性或具体的技术方案可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质来实现。或者，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。

根据本公开的一个技术方案，在以无线方式从送电装置经由一个以上的中继装置向受电装置输送电力、并驱动多个负载(例如马达等)的系统中，故障部位的确定变得容易。

附图说明

图1是示意性表示将无线电力传输系统应用于机器人臂的例子的图。

图2是示意性表示级联连接的无线电力传输系统的概略结构的例子的图。

图3是表示具备一个中继装置200的无线电力传输系统的结构的一例 (比较例)的框图。

图4是表示本公开的实施方式1的无线电力传输系统的结构的框图。

图5是表示具有串联谐振电路的结构的送电天线140、240以及受电天线210、310的等效电路的一例的图。

图6A是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于频率的依存性的图。

图6B是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于相位偏移量的依存性的图。

图6C是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于占空比的依存性的图。

图6D是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于向逆变器电路130供给的供给电压的依存性的图。

图7是表示逆变器电路130的构成例的图。

图8A是示意性表示相位偏移量

为0度的情况下的各脉冲信号以及电压V的时间变化的图。

图8B是示意性表示相位偏移量

为90度的情况下的各脉冲信号以及电压V的时间变化的图。

图9是表示逆变器电路130的另一构成例的图。

图10A是表示各脉冲信号的占空比为0.5(50％)的情况下的向开关元件S1～S4输入的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子的图。

图10B是表示各脉冲信号的占空比为0.25(25％)的情况下的向开关元件S1～S4输入的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子的图。

图11A是表示在实施方式1中未发生异常时的工作例的时序图。

图11B是表示在实施方式1中中继侧负载电路400A发生故障时的工作例的时序图。

图11C是表示在实施方式1中中继侧受电电路202发生故障时的工作例的时序图。

图12是表示实施方式1中的电力控制装置500的主控制电路550的工作例的流程图。

图13是表示本公开的实施方式2的无线电力传输系统的概略结构的图。

图14是表示实施方式2的无线电力传输系统的结构的框图。

图15A是表示在实施方式2中未发生异常时的工作例的时序图。

图15B是表示在实施方式2中第2中继装置中的中继侧负载电路400A 发生故障时的工作例的时序图。

图15C是表示在实施方式2中第2中继装置中的中继侧受电电路202 发生故障时的工作例的时序图。

图16是表示实施方式2中的主控制电路550的工作例的流程图。

标号的说明

100 送电装置

101 送电侧送电电路

130 送电侧逆变器电路

140 送电侧送电天线

150 送电侧控制电路

160 送电侧脉冲输出电路

190 送电侧收发器

200 中继装置

201 中继侧送电电路

202 中继侧受电电路

210 中继侧受电天线

220 中继侧整流器

230 中继侧逆变器电路

240 中继侧送电天线

250 中继侧控制电路

260 中继侧脉冲输出电路

270 中继侧检测电路

280 中继侧收发器

300 受电装置

302 受电侧受电电路

310 受电侧受电天线

320 受电侧整流器

370 受电侧检测电路

380 受电侧发送器

400 负载电路

430 负载侧逆变器电路

450 负载侧控制电路

460 负载侧脉冲输出电路

470 负载检测器

490 负载侧收发器

410A 中继侧负载

410B 受电侧负载

500 电力控制装置

510 直流电源

550 主控制电路

580 通信器

590 显示器

具体实施方式

(成为本公开的基础的见解)

在说明本公开的实施方式之前，对成为本公开的基础的见解进行说明。此外，在本说明书中，为了易于理解，对于与送电装置相关的用语，使用“送电侧～”这样的表达，对于与受电装置相关的用语，使用“受电侧～”这样的表达，对于与中继装置相关的用语，使用“中继侧～”这样的表达，对于与负载电路相关的用语，使用“负载侧～”这样的表达。用语“送电侧”、“受电侧”、“中继侧”、“负载侧～”，有时为了简化而省略。

本发明人对在送电装置与受电装置之间配置一个以上的中继装置来驱动多个负载的多级连接(以下，有时也称为“级联连接”。)的无线电力传输系统进行了研究。这样的无线电力传输系统例如可以适当地利用于具备多个负载(例如马达)的机器人臂等设备。在这样的机器人臂中，多个部位通过马达进行旋转或移动。因此，需要个别地向各马达供给电力以及控制信号来进行控制。

图1是示意性表示将无线电力传输系统应用于机器人臂的例子的图。该无线电力传输系统具备送电装置100、受电装置300、它们之间的多个中继装置200、和控制电力传输以及负载驱动的电力控制装置500(电力控制器)。图1的例子中的受电装置300是与机器人臂的前端连接的手。多个中继装置200是连接在送电装置100与受电装置300之间的多个臂部。在本例中，在送电装置100与受电装置300之间设置有多个中继装置200，但也可能存在中继装置200为一个的情况。

受电装置300和多个中继装置200分别例如可以包括马达等负载和驱动负载的逆变器电路等。负载设置于臂的可动部(例如关节)，能够通过驱动马达来使可动部活动。机器人臂通过多个负载使各个关节活动，能够进行物品的搬运等作业。

在送电装置100、多个中继装置200和受电装置300之间，进行基于送电天线和受电天线的无线电力传输。送电装置100具有包含送电线圈的送电天线。受电装置300具有包含受电线圈的受电天线。各中继装置200 具有受电天线和送电天线这两方。以无线方式从送电装置100向串联连接的多个中继装置200以及受电装置300依次传输电力。多个中继装置200 和受电装置300分别将以无线方式传输来的电力供给到与多个中继装置 200和受电装置300分别连接的负载。由此，可驱动各负载。

通过如该例所示将无线电力传输系统应用于机器人臂，能够去掉在送电装置100、多个中继装置200和受电装置300之间传输电力的电缆。在使用了电缆的以往的机器人臂中，存在如下问题：臂和手的可动域因电缆而受限、和/或因电缆的挂拉而发生事故。进而，存在更换部件时电缆碍事、作业效率受损这样的可能性。通过如图1所示的例子那样应用无线电力传输，能够防止因电缆的挂拉引起的事故，扩大臂和手的可动域，使得部件更换变得容易。

图2是示意性表示上述那样的级联连接的无线电力传输系统的概略结构的例子的图。在此，为了简单而说明中继装置200的数量为2个时的例子。电力从电力控制装置500中的直流电源510经过送电装置100中的送电电路101、各中继装置200中的受电电路202以及送电电路201传输至受电装置300中的受电电路302。送电电路101、201具有以无线方式输送电力的送电天线。受电电路202、302具有从接近的送电天线接收电力的受电天线。各中继装置200的受电电路202和受电装置300的受电电路302 向与各自连接的负载电路400供给电力。

电力控制装置500中的主控制电路550控制各送电电路101以及各负载电路400的工作。主控制电路550向各送电电路101、201发送第1负载指令值，向各负载电路400发送第2负载指令值。第1负载指令值是用于驱动送电电路101、201内的负载(例如包括逆变器电路。)的信号。第2 负载指令值可以是用于驱动负载电路400内的负载(例如包括马达或逆变器电路。)的信号。第1负载指令值例如可以是用于调整从送电电路101、 201内的逆变器电路输出的交流电力的控制参数。控制参数如后所述，例如可以是向送电侧逆变器电路具有的多个开关元件供给的脉冲信号的频率、向同时被导通的2个开关元件供给的2个脉冲信号的相位差、或向多个开关元件的各开关元件供给的脉冲信号的占空比。第2负载指令值例如可以是负载电路400内的马达的转速、或用于调整从驱动该马达的逆变器电路输出的交流电力的控制参数。第2负载指令值也可以是负载的位置、向负载供给的电力的频率、电压值或电流值等决定负载的工作状态的任意参数。

主控制电路550通过第1负载指令值来控制从各送电电路101、201输出的交流电力的电压的电平，通过第2负载指令值来控制各负载电路400 中的负载的工作状态(例如，马达的转速)。由此，实现所希望的工作状态。主控制电路550的该控制，例如可以按照规定的程序或用户的操作来执行。

图3是表示具备一个中继装置200的无线电力传输系统的结构的一例 (比较例)的框图。该无线电力传输系统具备电力控制装置500、送电装置100、中继装置200和受电装置300。

送电装置100具有进行用于送电的工作的送电侧送电电路101。中继装置200具有进行用于受电的工作的中继侧受电电路202、进行用于送电的工作的中继侧送电电路201、和驱动中继侧负载410A的中继侧负载电路 400A。受电装置300具有进行用于受电的工作的受电电路302和驱动受电侧负载410B的受电侧负载电路400B。送电侧送电电路101和中继侧送电电路201具有大致相同的结构。中继侧受电电路202和受电侧受电电路302 具有大致相同的结构。中继侧负载电路400A和受电侧负载电路400B具有大致相同的结构。各送电电路101、201、各受电电路202、302以及各负载电路400例如可以是能够更换的一个电子电路。

该无线电力传输系统一边向受电装置300送电，一边向与中继装置200 和受电装置300分别连接的2个负载电路400A、400B供给电力。在送电期间，进行使电压维持恒定的反馈(FB)控制。反馈控制是指如下控制：为了向负载电路400A、400B供给恒定的电压，对其前级的送电电路101、 201内的逆变器电路130、230的输出电压进行调整。为了进行反馈控制，中继侧受电电路202中的中继侧检测电路270将从中继侧整流器220输出的电压的信息(反馈信息)发送给送电侧送电电路101中的送电侧收发器 190。送电侧控制电路150基于该反馈信息来控制送电侧逆变器电路130以抑制电压的变动。同样地，受电侧受电电路302中的受电侧检测电路370 将从受电侧整流器320输出的电压的信息(反馈信息)发送给中继侧送电电路201中的中继侧收发器290。中继侧控制电路250基于该反馈信息来控制中继侧逆变器电路230以抑制电压的变动。

电力控制装置500具有直流电源510、主控制电路550和通信器580。直流电源510输出直流电力。主控制电路550决定用于控制送电电路101、 201的第1负载指令值和用于控制负载电路400A、400B的第2负载指令值。该决定例如按照规定的程序或来自用户的指示来进行。主控制电路550 使通信器580发送第1负载指令值以及第2负载指令值。

送电装置100中的送电侧送电电路101具有送电侧送电天线140、送电侧逆变器电路130、送电侧脉冲输出电路160、送电侧控制电路150和送电侧收发器190。送电侧送电天线140例如是包含线圈以及电容器的谐振电路。送电侧逆变器电路130连接在直流电源510与送电天线140之间。送电侧逆变器电路130将从直流电源510输出的直流电力变换成送电侧交流电力并供给到送电天线140。脉冲输出电路160输出对送电侧逆变器电路130中的多个开关元件的导通/非导通的状态进行切换的脉冲信号。送电侧控制电路150通过调整从脉冲输出电路160输出的脉冲信号的定时来控制从逆变器电路130输出的送电侧交流电力的电压的电平。送电侧收发器 190从电力控制装置500中的通信器580接收第1负载指令值(例如控制参数)并回复第1响应信号。送电侧控制电路150基于第1负载指令值来决定从脉冲输出电路160输出的脉冲信号的定时。由此，可实现第1负载指令值表示的所希望的工作状态。另外，送电侧收发器190接收从中继装置200中的中继侧发送器280发送的电压信息(反馈信息)。送电侧控制电路150基于该反馈(FB)信息来进行使向中继装置200内的中继侧负载电路400A供给的中继侧直流电力的电压恒定的反馈控制。

中继装置200中的中继侧送电电路201也具有与送电侧送电电路101 同样的结构，进行同样的工作。即，中继侧送电电路201具有中继侧送电天线240、中继侧逆变器电路230、中继侧控制电路250、中继侧脉冲输出电路260和中继侧收发器290。中继侧控制电路250基于从电力控制装置发送来的第1负载指令值，驱动脉冲输出电路260来控制中继侧逆变器电路230。另外，中继侧控制电路250基于从受电侧发送器380发送来的电压信息(反馈信息)，进行使向受电装置300内的受电侧负载电路400B 供给的受电侧直流电力的电压恒定的反馈控制。

中继侧受电电路202具有中继侧受电天线210、中继侧整流器220、中继侧检测电路270和中继侧发送器280。中继侧受电天线210例如是包含线圈以及电容器的谐振电路。中继侧受电天线210与送电侧送电天线140 电磁耦合，以非接触方式接收送电侧交流电力。中继侧整流器220连接在中继侧受电天线210与中继侧逆变器电路230之间、且中继侧受电天线210 与负载侧逆变器电路430A之间。中继侧整流器220将受电天线210接受的送电侧交流电力变换成中继侧直流电力。中继侧检测电路270检测从中继侧整流器220输出的中继侧直流电力的电压值。中继侧发送器280将表示中继侧检测电路270检测出的电压值的信息(反馈信息)发送给送电侧收发器190。送电侧控制电路150基于该反馈信息来控制送电侧逆变器电路130以抑制中继侧直流电力的变动。由此，向中继侧负载电路400A供给的中继侧直流电力的电压被控制为大致恒定。

受电装置300中的受电侧受电电路302也具有与中继侧受电电路202 同样的结构，进行同样的工作。即，受电侧受电电路302具有受电侧受电天线310、受电侧整流器320、受电侧检测电路370和受电侧发送器380。受电侧整流器320将受电侧受电天线310接受的中继侧交流电力变换成受电侧直流电力并输出。受电侧直流电力的电压通过受电侧检测电路370来检测，并通过受电侧发送器380作为反馈信息发送给中继侧收发器290。受电侧直流电力被供给到受电侧负载电路400B。通过由中继侧控制电路 250进行的反馈控制，向受电侧负载电路400B供给的受电侧直流电力的电压被控制为大致恒定。

中继侧负载电路400A具有中继侧负载410A、负载侧逆变器电路 430A、脉冲输出电路460A、负载侧控制电路450A、负载检测器470A和负载侧收发器490A。中继侧负载410A例如可以是马达、照明装置、摄像头(拍摄元件)等消耗电力的设备。在该比较例中，中继侧负载410A设为是通过交流电力进行驱动的交流马达。负载侧逆变器电路430A经由从中继侧整流器220与中继侧逆变器电路230之间的配线引出的配线连接于中继侧整流器220。负载侧逆变器电路430A将从中继侧整流器220输出的中继侧直流电力变换成负载侧交流电力并输出给中继侧负载410A。脉冲输出电路460A将对负载侧逆变器电路430A中的多个开关元件的导通/非导通的状态进行切换的脉冲信号输出给负载侧逆变器电路430A。负载侧控制电路450A通过调整从脉冲输出电路460A输出的脉冲信号的定时来控制从逆变器电路430A输出的负载侧交流电力的电压的电平。负载侧收发器 490A从电力控制装置500中的通信器580接收第2负载指令值并回复第2 响应信号。负载侧控制电路450A控制逆变器电路430A，以实现第2负载指令值表示的负载的工作状态。由此，中继侧负载410A在第2负载指令值表示的所希望的工作状态(例如，所希望的转速)下被驱动。负载检测器470A例如检测中继侧负载410A所包含的马达的转速或流经负载410的电流等。负载侧控制电路450A一边监视负载检测器470A的检测结果一边调整从逆变器电路430A输出的负载侧交流电力。由此，使负载410A的工作状态接近第2负载指令值表示的所希望的工作状态。

受电侧负载电路400B也具有与中继侧负载电路400A同样的结构，进行同样的工作。即，受电侧负载电路400B具有受电侧负载410B、负载侧逆变器电路430B、脉冲输出电路460B、负载侧控制电路450B、负载检测器470B和负载侧收发器490B。它们的结构以及工作与中继侧负载电路 400A中的对应的构成要素的结构以及工作同样，因此省略说明。

根据上述的结构，电力控制装置500的主控制电路550向送电侧送电电路101以及中继侧送电电路201发送第1负载指令值，向中继侧负载电路400A以及受电侧负载电路400B发送第2负载指令值。送电侧送电电路 101以及中继侧送电电路201在接收到第1负载指令值时回复第1响应信号。中继侧负载电路400A以及受电侧负载电路400B在接收到第2负载指令值时回复第2响应信号。送电侧控制电路150基于发送来的第1负载指令值，决定送电侧逆变器电路130的控制参数，进行送电控制。同样地，中继侧控制电路250基于发送来的第1负载指令值，决定中继侧逆变器电路230的控制参数，进行送电控制。中继侧负载电路400A基于发送来的第2负载指令值，决定中继侧负载410的控制参数(例如，马达的转速等)。同样地，受电侧负载电路400B基于发送来的第2负载指令值，决定受电侧负载410B的控制参数(例如，马达的转速等)。

电力控制装置500的主控制电路550基于第1响应信号的有无以及第 2响应信号的有无，能够进行故障诊断。通常，包含马达等的负载电路400A、 400B最容易发生故障，因此适时地进行负载电路400A、400B的故障判别很重要。

然而，本发明人发现了在上述的比较例的结构中会产生如下问题：在受电电路202、302、负载电路400A、400B的任一方发生了故障的情况下，难以确定故障部位。例如，产生如下问题：在从送电侧送电电路101接收到第1响应信号、而未从中继侧负载电路400A接收到第2响应信号的情况下，无法判别中继侧负载电路400A和中继侧受电电路202的哪一方发生了故障。在接收到第1响应信号而未接收到第2响应信号的情况下，认为有负载电路400A发生故障的情况和受电电路202发生故障的情况。在负载电路400A发生故障的情况下，负载电路400A无法返回对从电力控制装置发送来的第1负载指令值的响应。另一方面，在受电电路202发生故障的情况下，不会从受电电路202向负载电路400A供给电力，因此负载电路400A不启动。因此，在该情况下负载电路400A也无法返回对第1负载指令值的响应。在此，负载电路400A的启动意指负载电路400A具有的控制电路450A(例如，微控制器)的启动。同样的问题在从中继侧送电电路201接收到第1响应信号、而未从受电侧负载电路400B接收到第2响应信号的情况下也会产生。

根据以上的考察，本发明人想到了以下公开的各技术方案。

本公开的一个技术方案涉及的无线电力传输系统，包括提供直流电力的电力控制装置、将所述直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置、将从所述送电装置输送的所述送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的中继装置、和接受所述中继侧交流电力的受电装置，

所述电力控制装置具有：

直流电源；和

主控制电路，其生成对所述送电装置的第1负载指令值以及对所述中继装置的第2负载指令值，

所述送电装置具有：

送电侧逆变器电路，其将来自所述直流电源的所述直流电力变换成送电侧交流电力；

送电侧送电天线，其以无线方式输送所述送电侧交流电力；以及

送电侧控制电路，其进行向所述电力控制装置发送对所述第1负载指令值的第1响应信号的控制，基于所述第1负载指令值来控制所述送电侧逆变器电路，

所述中继装置具有：

中继侧受电电路，其包括i)接受所述送电侧交流电力的中继侧受电天线、ii)将所述送电侧交流电力变换成中继侧直流电力的中继侧整流器、和 iii)检测与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的中继侧检测电路；

中继侧送电电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成中继侧交流电力的中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述中继侧交流电力的中继侧送电天线；以及

负载电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成负载侧交流电力的负载侧逆变器电路、ii)通过所述负载侧交流电力进行驱动的中继侧负载、和iii)进行向所述电力控制装置发送对所述第2负载指令值的第2响应信号的控制、并基于所述第2负载指令值来控制所述中继侧负载的负载侧控制电路，

所述受电装置具有：

受电侧受电天线，其接受所述中继侧交流电力；

受电侧整流器，其将所述中继侧交流电力变换成受电侧直流电力；以及

受电侧负载，其通过所述受电侧直流电力进行驱动，

所述中继装置所包含的所述中继侧受电电路，进行向所述送电装置发送与所述检测出的中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述中继侧受电电路接收到的所述中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号但未接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述负载电路的故障而是所述中继侧受电电路发生故障，输出表示所述中继侧受电电路发生故障的控制信号。

根据上述技术方案，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述中继侧受电电路接收到的所述中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路在未在第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号但未接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述负载电路的故障而是所述中继侧受电电路发生故障，输出表示所述中继侧受电电路发生故障的控制信号。

由此，在中继侧受电电路发生了故障的情况下，能够提前发现故障部位是中继侧受电电路。因此，可实现故障应对的迅速化。

在此，“第1期间”意指以主控制电路发送第2负载指令值的时刻为起点的预定期间。“第2期间”意指以主控制电路发送第1负载指令值的时刻为起点的预定期间。第1期间和第2期间既可以相同也可以不同。在即使经过了第1期间或第2期间也没有发送来响应信号或与电压值对应的值的情况下，成为超时，判断为主控制电路发生异常(故障)。

在本说明书中，“负载指令值”意指决定负载的工作状态的任意参数。“负载”不仅是马达、照明装置、摄像头(拍摄元件)等可以包含于负载电路的设备，还包括逆变器电路等可以包含于送电电路的设备。“第1负载指令值”例如可以是用于调整从送电电路内的逆变器电路输出的交流电力的控制参数。控制参数如后所述，例如可以是向送电侧逆变器电路具有的多个开关元件供给的脉冲信号的频率、向同时被导通的2个开关元件供给的2个脉冲信号的相位差(也称为“相位偏移量”或“相位偏离量”)、或向多个开关元件的各开关元件供给的脉冲信号的占空比。“第2负载指令值”例如可以是表示负载电路内的负载的工作状态的值。第2负载指令值的典型例子可以是用于调整马达的转速或从驱动该马达的逆变器电路输出的交流电力的控制参数。第2负载指令值也可以是向负载供给的电力的频率、电压值或电流值等决定负载的工作状态的其他参数。

在本说明书中，有时将表示负载指令值的信息或信号简称为“负载指令值”。同样地，有时将表示与电压值对应的值的信息或信号简称为“与电压值对应的值”。因此，“发送/接收负载指令值”意指发送/接收表示负载指令值的信息或信号。同样地，“发送/接收与电压值对应的值”意指发送/接收表示与电压值对应的值的信息或信号。

“与电压值对应的值”不限于电压值本身，意指与电压值关联的值。“与中继侧直流电力的电压值对应的值”例如可以是“中继侧直流电力的电压值”、“中继侧直流电力的电流值”、“中继侧直流电力的功率值”或“中继侧直流电力的阻抗值”。如此，不限于“电压值”，也可以使用“电流值”、“功率值”、“阻抗值”等其他信息。即使在使用电压值以外的信息的情况下，也能够获得同样的效果。

在上述技术方案中，所述电力控制装置的所述主控制电路可以，在未在所述第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在所述第 2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号且接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述中继侧受电电路的故障而是所述负载电路发生故障，输出表示所述负载电路发生故障的控制信号。

由此，在负载电路发生了故障的情况下，能够提前发现故障部位是负载电路。因此，可实现故障应对的迅速化。

根据上述技术方案，所述主控制电路在未在所述第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而从所述送电装置接收到所述第1响应信号的情况下，基于是否接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值，能够判别负载电路和中继侧受电电路的哪一方发生了故障。即，能够解决比较例中的如下问题：在接收到第1响应信号而未接收到第2响应信号的情况下，无法判别负载电路和受电电路的哪一方发生了故障。

本公开的另一技术方案涉及的无线电力传输系统，包括提供直流电力的电力控制装置、将所述直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置、将所述送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的N个中继装置、和接受所述中继侧交流电力的受电装置，所述N为2以上的整数，

所述送电装置具有：

送电侧逆变器电路，其将所述直流电力变换成所述送电侧交流电力；

送电侧送电天线，其以无线方式输送所述送电侧交流电力；以及

送电侧控制电路，其控制所述送电侧逆变器电路并调整所述送电侧交流电力，

所述N个中继装置中的第1中继装置具有：

第1中继侧受电电路，其包括i)接受所述送电侧交流电力的第1中继侧受电天线、和ii)将所述送电侧交流电力变换成第1中继侧直流电力的第1中继侧整流器；和

第1中继侧送电电路，其包括i)将所述第1中继侧直流电力变换成第 1中继侧交流电力的第1中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述第 1中继侧交流电力的第1中继侧送电天线，

所述N个中继装置中的第i中继装置具有：

第i中继侧受电电路，其包括i)接受所述第(i-1)中继侧交流电力的第i中继侧受电天线、ii)将所述第(i-1)中继侧交流电力变换成第i中继侧直流电力的第i中继侧整流器、和iii)检测与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的第i中继侧检测电路；

第i中继侧送电电路，其包括i)将所述第i中继侧直流电力变换成第 i中继侧交流电力的第i中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述第 i中继侧交流电力的第i中继侧送电天线；以及

第i负载电路，其包括i)将所述第i中继侧直流电力变换成第i负载侧交流电力的第i负载侧逆变器电路、ii)通过所述第i负载侧交流电力进行驱动的第i中继侧负载、和iii)控制所述第i中继侧负载的第i负载侧控制电路，

在此，i为2～N的所有整数，

所述受电装置具有：

受电侧受电天线，其接受所述第N中继侧交流电力；

受电侧整流器，其将所述第N中继侧交流电力变换成受电侧直流电力；以及

受电侧负载，其通过所述受电侧直流电力进行驱动，

所述电力控制装置具有：

直流电源；和

主控制电路，其生成对所述第(i-1)中继装置的第1负载指令值以及对所述第i中继装置的第2负载指令值，

所述第(i-1)中继装置所包含的所述第(i-1)中继侧送电电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第1负载指令值的第1响应信号的控制，基于所述第1负载指令值来控制所述第(i-1)中继侧逆变器电路，

所述第i中继装置所包含的所述第i负载电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第2负载指令值的第2响应信号的控制，基于所述第2负载指令值来控制所述第i负载侧逆变器电路，

所述第i中继装置所包含的所述第i中继侧受电电路，进行向所述第 (i-1)中继装置发送与由所述第i中继侧检测电路检测出的所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述第(i-1)中继装置所包含的所述第(i-1)中继侧送电电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述第i中继侧受电电路接收到的所述第i 中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述第i 负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述第(i-1)中继侧送电电路接收到所述第1响应信号但未接收到与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第i负载电路的故障而是所述第i中继侧受电电路发生故障，输出表示所述第i中继侧受电电路发生故障的控制信号。

根据上述技术方案，

所述第(i-1)中继装置所包含的所述第(i-1)中继侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述第i中继侧受电电路接收到的所述第i 中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述第i 负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述第(i-1)中继侧送电电路接收到所述第1响应信号但未接收到与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第i负载电路的故障而是所述第i中继侧受电电路发生故障，输出表示所述第i中继侧受电电路发生故障的控制信号。

由此，在包含多个(N个)中继装置的无线电力传输系统中，也能够获得与前述的技术方案同样的效果。即，主控制电路在第i中继侧受电电路发生故障时，能够提前发现故障部位是第i中继侧受电电路。因此，可实现故障应对的迅速化。

在上述技术方案中，所述电力控制装置的所述主控制电路可以，(权利要求7)，在未在所述第1期间内从所述第i负载电路接收到所述第2 响应信号、而在所述第2期间内从所述第(i-1)中继侧送电电路接收到所述第1响应信号且接收到与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第i中继侧受电电路的故障而是所述第i负载电路发生故障，输出表示所述第i负载电路发生故障的控制信号。

由此，主控制电路在第i负载电路发生故障时，能够提前发现故障部位是第i负载电路。因此，可实现故障应对的迅速化。

根据上述技术方案，在未在所述第1期间内从所述第i负载电路接收到所述第2响应信号、而从所述第(i-1)中继侧送电电路接收到所述第1 响应信号的情况下，基于是否在第2期间内接收到所述第i中继侧直流电力的电压值，能够判别所述第i负载电路和所述第i中继侧受电电路的哪一方发生了故障。因此，能够解决比较例中的如下问题：在接收到第1响应信号而未接收到第2响应信号的情况下，无法判定是负载电路发生故障还是受电电路发生故障。

所述第1中继装置可以，还包括第1负载电路，该第1负载电路包括i)将所述第1中继侧直流电力变换成第1负载侧交流电力的第1负载侧逆变器电路、ii)通过所述第1负载侧交流电力进行驱动的第1中继侧负载、和iii)控制所述第1中继侧负载的第1负载侧控制电路，

所述电力控制装置所包含的所述主控制电路，生成对所述送电装置的第3负载指令值以及对所述第1中继装置的第4负载指令值，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第3负载指令值的第3响应信号的控制，基于所述第3负载指令值来控制所述送电侧逆变器电路，

所述第1中继装置所包含的所述第1负载电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第4负载指令值的第4响应信号的控制，基于所述第4负载指令值来控制所述第1负载侧逆变器电路，

所述第1中继装置所包含的所述第1中继侧受电电路，进行向所述送电装置发送与由所述第1中继侧检测电路检测出的所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述第1中继侧受电电路接收到的所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述第1负载电路接收到所述第4响应信号、而在所述第2期间内从所述送电侧控制电路接收到所述第3响应信号但未接收到与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第1负载电路的故障而是所述第1中继侧受电电路发生故障，输出表示所述第1中继侧受电电路发生故障的控制信号。

由此，主控制电路在第1中继侧受电电路发生故障时，能够提前发生故障部位是第1中继侧受电电路。因此，可实现故障应对的迅速化。

此外，“第3负载指令值”、“第4负载指令值”、“第3响应信号”以及“第4响应信号”分别是与前述的“第1负载指令值”、“第2负载指令值”、“第1响应信号”以及“第2响应信号”同样的信号。

所述电力控制装置的所述主控制电路可以，在未在所述第1期间内从所述第1负载电路接收到所述第4响应信号、而在所述第2期间内从所述送电侧控制电路接收到所述第3响应信号且接收到与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第1中继侧受电电路的故障而是所述第1负载电路发生故障，输出表示所述第1负载电路发生故障的控制信号。

由此，主控制电路在第1负载电路发生故障时，能够提前发现故障部位是第1负载电路。因此，可实现故障应对的迅速化。

所述电力控制装置还可以具有显示器，所述控制信号可以被从所述主控制电路输出到所述显示器。

由此，用户能够基于显示于显示器的信息来容易地确定故障部位。

以下，说明本公开的更具体的实施方式。但是，有时省略超出需要的详细说明。例如，有时省略对众所周知的事项的详细说明或实质相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明非必要的冗长，易于本领域技术人员的理解。此外，发明人为了使本领域技术人员充分理解本公开而提供附图以及以下的说明，并非通过附图以及以下的说明来限定权利要求书所记载的主题之意。在以下的说明中，对相同或相似的构成要素标注相同的参照标号。

(实施方式1)

图4是表示本公开的实施方式1中的无线电力传输系统的结构的框图。本实施方式的无线电力传输系统具备一个中继装置200。本实施方式的无线电力传输系统与图3所示的比较例的主要不同之处在于：电力控制装置 500具备显示器590，送电侧送电电路101以及中继侧送电电路201除了第 1响应信号之外还将电压信息发送给电力控制装置500。由此，在发生了故障时，电力控制装置500中的主控制电路550能够基于第1响应信号、第 2响应信号以及有无接收到电压信息来确定故障部位。以下，以与比较例不同之处为中心来说明本实施方式中的结构以及工作。

本实施方式中的无线电力传输系统具备：输出直流电力的电力控制装置500；将直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置100；将从送电装置100输送的送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的中继装置200；以及接受中继侧交流电力的受电装置300。

送电装置100、中继装置200、受电装置300的物理结构与图3所示的比较例中的物理结构相同。但是，在本实施方式中，送电侧送电电路101 在从电力控制装置500接收到第1负载指令值时，除了第1响应信号之外还将从中继侧受电电路202取得的电压信息(FB信息)发送给电力控制装置500。同样地，中继侧送电电路201在从电力控制装置500接收到第1 负载指令值时，除了第1响应信号之外还将从受电侧受电电路302取得的反馈信号(也称为FB信号或FB信息)所包含的电压值的信息(也称为电压信息)发送给电力控制装置500。由此，电力控制装置500的主控制电路550能够基于第1响应信号、第2响应信号、电压信息的接收状况来确定故障部位。在本实施方式中，使用了表示中继侧直流电力的电压值的电压信息，但也可以取代该电压信息而使用从中继侧受电电路202发送来的其他信息。例如，送电侧送电电路101也可以从中继侧受电电路202取得中继侧直流电力的电流值、中继侧直流电力的功率值或中继侧直流电力的阻抗值的信息，并将该信息与第1响应信号一起发送给电力控制装置500。在以下的说明中，主要设想使用反馈信号所包含的电压值的信息的情况。

电力控制装置500具有直流电源510、生成对送电装置100的第1负载指令值以及对中继装置200的第2负载指令值的主控制电路550、通信器580(通信电路)、和显示器590。电力控制装置500是控制无线电力传输系统所包含的各装置的控制器。主控制电路550经由通信器580向送电装置100以及中继装置200中的收发器180、290(通信电路)发送第1负载指令值以及第2负载指令值等信号，从收发器180、290接收第1响应信号、电压信息以及第2响应信号。主控制电路550在送电电路101、201、受电电路202、302、负载电路400A、400B的某一方发生了故障时，基于第1响应信号、电压信息以及第2响应信号的接收状况来确定哪一个电路发生了故障。并且，向显示器590输出各电路的故障信息。由此，用户(例如无线电力传输系统的管理者)能够视觉辨认各电路的故障信息。

送电装置100中的送电侧送电电路101具有：将从直流电源输出的直流电力变换成送电侧交流电力的送电侧逆变器电路130、以无线方式输送送电侧交流电力的送电侧送电天线140、脉冲输出电路160、送电侧控制电路150、和送电侧收发器190。送电侧控制电路150经由送电侧收发器190 进行向电力控制装置500发送对第1负载指令值的第1响应信号的控制。送电侧控制电路150进一步经由脉冲输出电路160，基于第1负载指令值来控制送电侧逆变器电路130。送电侧控制电路150在发送第1响应信号时，将表示从中继侧受电电路202接收到的中继侧直流电力的电压值的电压信息发送给电力控制装置500。也可以取代电压信息而发送功率、电流信息等其他信息。

中继装置200具有中继侧受电电路202、中继侧送电电路201和负载电路400A。

中继侧受电电路202具有接受送电侧交流电力的中继侧受电天线210、将送电侧交流电力变换成中继侧直流电力的中继侧整流器220、检测中继侧直流电力的电压值的中继侧检测电路230、和中继侧发送器280。中继侧发送器280将表示检测出的电压值的电压信息(FB信息)发送给送电侧收发器190。表示电压值的信息也可以是表示功率、电流等的值的信息。

中继侧送电电路201具有将中继侧直流电力变换成中继侧交流电力的中继侧逆变器电路230、以无线方式输送中继侧交流电力的中继侧送电天线240、驱动中继侧逆变器电路230的脉冲输出电路260、和控制从脉冲输出电路260输出脉冲信号的输出定时的中继侧控制电路250。中继侧控制电路250与送电侧控制电路150同样地，经由中继侧收发器290进行向电力控制装置500发送对第1负载指令值的第1响应信号的控制。中继侧控制电路250进一步经由脉冲输出电路260，基于第1负载指令值来控制中继侧逆变器电路230。中继侧控制电路250在发送第1响应信号时，将表示从受电侧受电电路302接收到的受电侧直流电力的电压值的电压信息发送给电力控制装置500。

中继侧负载电路400A具有将中继侧直流电力变换成负载侧交流电力的负载侧逆变器电路430A、通过负载侧交流电力进行驱动的中继侧负载 410A、脉冲输出电路460A、负载侧控制电路450A、负载检测器470A、和负载侧收发器490A。负载侧控制电路450A经由负载侧收发器490A进行向电力控制装置500发送对第2负载指令值的第2响应信号的控制。负载侧控制电路450A进一步基于第2负载指令值驱动脉冲输出电路460A来控制负载侧逆变器电路430A。由此，控制中继侧负载410A。在该控制时，负载侧控制电路450A基于由负载检测器470A检测出的负载410A的工作状态(例如，马达的转速或输入电流等)，调整从脉冲输出电路460A输出的脉冲信号的输出定时。由此，使中继侧负载410A的工作状态接近第2 负载指令值表示的工作状态。

受电装置300具有受电侧受电电路302和受电侧负载电路400B。受电侧受电电路302具有接受中继侧交流电力的受电侧受电天线310、将中继侧交流电力变换成受电侧直流电力的受电侧整流器320、受电侧检测电路 370、和受电侧发送器380。受电侧负载电路400B具有将受电侧直流电力变换成负载侧交流电力的负载侧逆变器电路430B、通过负载侧交流电力进行驱动的受电侧负载410B、脉冲输出电路460B、负载侧控制电路450B、负载检测器470B、和负载侧收发器490B。负载侧控制电路450B经由负载侧收发器490B进行向电力控制装置500发送对第2负载指令值的第2响应信号的控制。负载侧控制电路450B进一步基于第2负载指令值驱动脉冲输出电路460B来控制负载侧逆变器电路430B。由此，控制受电侧负载410B。在该控制时，负载侧控制电路450B基于由负载检测器470B检测出的负载410B的工作状态(例如，马达的转速或输入电流等)来调整从脉冲输出电路460B输出的脉冲信号的输出定时。由此，使中继侧负载410B 的工作状态接近第2负载指令值表示的工作状态。

本实施方式中的受电装置300是与机器人臂的前端连接的手，但也可以是其他装置。例如，也可以是监视摄像头的旋转部等。本实施方式中的负载410A、410B是包括搭载于机器人臂的关节或手的致动器等马达在内的设备。负载410A、410B例如也可以是搭载于监视摄像头的旋转部的具有CCD等图像传感器的摄像头或照明装置等。

负载侧交流电力既可以是单相交流电力也可以是三相交流电力。在负载410A、410B是永磁体同步马达或感应马达等情况下，使用输出三相交流电力的逆变器电路作为负载侧逆变器电路430A、430B。负载电路400A、 400B也可以向负载410A、410B输入直流电力。在该情况下，负载侧逆变器电路430A、430B、脉冲输出电路460A、460B可以省略。在负载410A、 410B例如是直流马达等以直流进行驱动的设备的情况下，可以应用这样的结构。该情况下，负载电路400A、400B也可以具有能够调整向负载电路 400A输入的直流电力的电压或电流的调整电路。

送电天线140、240和受电天线210、310分别例如可以通过包含线圈以及电容器的谐振电路来实现。图5示出了具有串联谐振电路结构的送电天线140、240以及受电天线210、310的等效电路的一例。不限于图示的例子，各天线也可以具有并联谐振电路的结构。在本说明书中，有时将送电天线140、240中的线圈称为送电线圈，将受电天线210、310中的线圈称为受电线圈。通过送电线圈与受电线圈之间的感应耦合(即磁场耦合)，以无线方式传输电力。各天线也可以具备取代磁场耦合而利用电场耦合以无线方式传输电力的结构。在该情况下，各天线可以具备用于送电或受电的两个电极和包括电感器以及电容器的谐振电路。利用了电场耦合的送电天线以及受电天线，可以适当地利用于例如以无线方式向工厂内的运送机器人这样的进行移动的设备传输电力的情况。

主控制电路550、送电侧控制电路150、中继侧控制电路250、受电侧控制电路370、以及负载侧控制电路450A、450B分别例如可以是微控制器(微型计算机)等包含处理器和存储器的集成电路。在存储器中可以保存有用于实现本实施方式中的工作的控制程序(软件)以及各种表。通过处理器执行控制程序，实现本实施方式的功能。各控制电路也可以不通过软件而仅通过硬件来实现。

通信器580与送电侧收发器190、中继侧收发器290、负载侧收发器490A、490B之间的通信的方式不限定于特定的方式，可以是任意方式。例如可以使用无线LAN或Zigbee(注册商标)等无线通信方式。送电侧收发器190与中继侧发送器280之间以及中继侧收发器290与受电侧发送器380之间的通信方式也不限定于特定的方式，可以是任意方式。例如可以使用振幅调制方式、频率调制方式、无线LAN或Zigbee(注册商标) 等无线通信方式。

送电侧控制电路150基于从电力控制装置500发送的第1负载指令值，决定送电侧交流电力的电压，使用该控制参数来控制逆变器电路130。控制电路150通过向脉冲输出电路160(例如门驱动器)输出控制信号来控制逆变器电路130。控制电路150进一步使用逆变器电路130来进行抑制中继侧直流电力的电压变动的控制(反馈控制)。

第1负载指令值例如可以是用于控制逆变器电路130的控制参数。“控制参数”是决定从逆变器电路130输出的电压的电平的参数。控制参数例如可以是向逆变器电路130具有的多个开关元件供给的脉冲信号的频率、向同时被导通的2个开关元件供给的2个脉冲信号的相位偏移量、或向多个开关元件的各开关元件供给的PWM脉冲信号的占空比。此外，虽然图 4中未示出，但也可以是如下形态：在逆变器电路130的前级设置DC-DC 转换器，送电控制电路150使向逆变器电路130输入的第1直流电力的电压的大小变化。在这样的形态下，也可以将DC-DC转换器的输出电压的值作为控制参数。控制电路150通过使DC-DC转换器内的开关元件的开关频率变化，能够调整从DC-DC转换器输出的电压的大小。通过如上所述那样使控制参数变化，能够使从逆变器电路130输出的交流电力的电压的电平变化，使中继装置200接收的交流电力的振幅变化。

图6A～图6D分别示意性示出了送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于频率、相位偏移量、占空比以及向逆变器电路130供给的供给电压的依存性的一例。如图6A所示，具有若增大频率则线圈两端的电压的振幅减小的倾向。但是，在低频率的区域中，相反地具有越减小频率则电压的振幅越减小的倾向。如图6B所示，若使相位偏移量在0°～180°的范围内增大，则线圈两端的电压振幅的时间平均值减小。如图6C所示，若使占空比在0％～50％的范围内增大，则线圈两端的电压振幅的时间平均值增加。如图6D所示，若使向逆变器电路130供给的电压增加，则线圈两端的电压的振幅增加。因此，制电路150能够将频率、相位偏移量、占空比和供给电压中的至少一方作为控制参数来控制送电天线140的线圈两端的电压的振幅或其时间平均值。

图7是表示逆变器电路130的构成例的图。逆变器电路130具有根据从脉冲输出电路160供给的脉冲信号来切换导通和非导通的状态的多个开关元件S1～S4。通过使各开关元件的导通和非导通的状态变化，能够将所输入的直流电力变换成交流电力。在图7所示的例子中，使用了包含四个开关元件S1～S4的全桥型的逆变器电路。在本例中，各开关元件是IGBT (Insulated-gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)，但也可以使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)等其他种类的开关元件。

在图7所示的例子中，四个开关元件S1～S4中的开关元件S1和S4(第 1开关元件对)在导通时输出与所供给的直流电压相同极性的电压。另一方面，开关元件S2和S3(第2开关元件对)在导通时输出与所供给的直流电压相反极性的电压。脉冲输出电路160按照来自控制电路150的指示，向四个开关元件S1～S4的栅极供给脉冲信号。此时，通过调整向第1开关元件对(S1和S4)供给的两个脉冲信号的相位差以及向第2开关元件对(S2 和S3)供给的两个脉冲信号的相位差，能够进行振幅控制。

图8A以及图8B是用于说明基于脉冲信号的相位差的振幅控制的图。图8A示意性示出了向开关元件S1和S4供给的两个脉冲信号的相位偏移量φ以及向开关元件S2和S3供给的两个脉冲信号的相位偏移量φ为0度的情况下的四个脉冲信号以及从逆变器电路130输出的电压V的时间变化。图8B示意性示出了相位偏移量φ为90度的情况下的各脉冲信号以及电压V的时间变化。通过使向开关元件S3、S4输入的脉冲信号的下降以及上升的定时相对于向开关元件S1、S2输入的脉冲信号的上升以及下降的定时在时间上偏移，能调整相位偏移量φ。若使相位偏移量φ变化，则电压V的输出时间比(即，一个周期中的取不为零的值的期间的比例)会变化。相位偏移量φ越接近0度，则电压V的输出时间比越大，相位偏移量φ越接近180度，则电压V的输出时间比越小。从逆变器电路130输出的电压V，可以使用未图示的平滑电路变换成正弦波电压而供给到送电天线 140。该正弦波电压的振幅根据输出时间比而变化。由此，通过使相位偏移量φ变化，能够使向送电天线140输入的交流电压的振幅的时间平均值变化。

图9是表示逆变器电路130的另一构成例的图。本例中的逆变器电路130是半桥型的逆变器电路。在使用半桥型的逆变器电路的情况下，无法应用前述的相位控制。在该情况下，能够通过控制向各开关元件输入的脉冲信号的占空比来控制电压的振幅的时间平均值。

图9所示的逆变器电路130是包括两个开关元件S1、S2和两个电容器的半桥型的逆变器电路。两个开关元件S1、S2与两个电容器C1、C2并联连接。送电天线140的一端连接于两个开关元件S1、S2之间的点，另一端连接于两个电容器C1、C2之间的点。

控制电路150以及脉冲输出电路160向各开关元件供给脉冲信号，以使开关元件S1、S2交替地导通。由此，将直流电力变换成交流电力。

在本例中，通过调整脉冲信号的占空比(即，一个周期中的导通期间的比例)，能够调整输出电压V的输出时间比。由此，能够调整向送电天线140输入的交流电力。

图10A以及图10B是用于说明占空比控制的图。图10A示出了各脉冲信号的占空比为0.5(50％)的情况下向开关元件S1～S4输入的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。图10B示出了各脉冲信号的占空比为0.25 (25％)的情况下向开关元件S1～S4输入的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。如图所示，通过使占空比变化，能够使电压V的输出时间比(即，一个周期中的取不为零的值的期间的比例)变化。由此，能够使由受电天线210接受的交流电力的电压的振幅变化。这样的占空比不同的脉冲信号例如通过包含PWM控制电路的脉冲输出电路160来生成。占空比在 0％～50％的范围内进行调整。在占空比为50％时，送电电压的振幅最大，在占空比为0％时，送电电压的振幅最小。这样的占空比控制在使用如图7 所示的全桥型的逆变器电路的情况下也同样能够应用。

根据以上的方法，控制电路150能够调整从逆变器电路130输出的交流电力的电压的电平。同样的控制也同样地应用于中继侧送电电路201中的中继侧逆变器电路230。

接着，说明本实施方式中的故障诊断的工作例。

图11A是表示在本实施方式中未发生异常时的工作例的时序图。在图中，实线示出电力的流动，虚线示出信号的流动。在本例中，由于未发生异常，所以电力从直流电源510向送电侧送电电路101、中继侧受电电路 202、中继侧负载电路400A、中继侧送电电路201、受电侧受电电路302、受电侧负载电路400B全都正常地传输。电力控制装置500中的主控制电路550向送电侧送电电路101发送第1负载指令值。送电侧送电电路101 在接收到第1负载指令值时，发送包含第1响应信号以及中继侧直流电力的电压信息的响应信号(ACK)。由于送电侧送电电路101没有异常，所以主控制电路550在从发送第1负载指令值起的第2期间(例如，数秒～数十秒)内接收到ACK。另外，主控制电路550向中继侧负载电路400A 发送第2负载指令值。中继侧负载电路400A在接收到第2负载指令值时，发送第2响应信号(ACK)。由于没有异常，所以主控制电路550在从发送第2负载指令值起的第1期间(例如，数秒～数十秒)内接收到ACK。对于中继侧送电电路201以及受电侧负载电路400B也进行同样的工作。

图11B是表示中继侧负载电路400A发生故障时的工作例的时序图。在本例中，由于中继侧负载电路400A发生故障，所以没有向中继侧负载电路400A正常地供给电力。另一方面，正在向中继侧受电电路202、中继侧送电电路201、受电侧受电电路302以及受电侧负载电路400B正常地供给电力。电力控制装置500中的主控制电路550向送电侧送电电路101发送第1负载指令值。送电侧送电电路101在接收到第1负载指令值时，发送包含第1响应信号以及中继侧直流电力的电压信息的响应信号(ACK)。由于送电侧送电电路101没有异常，所以主控制电路550在发送第1负载指令值起的第2期间(例如，数秒～数十秒)内接收到ACK。另外，主控制电路550向中继侧负载电路400A发送第2负载指令值。中继侧负载电路400A由于故障而无法发送对第2负载指令值的第2响应信号(ACK)。因此，主控制电路550直到从发送第2负载指令值起经过第1期间为止都无法接收到第2响应信号。

在该状况下，在图3所示的比较例中，无法判别是中继侧负载电路400A 发生故障还是中继侧受电电路202发生故障。但是，在本例中，在第2期间内从送电侧送电电路101接收到了电压信息。因此，主控制电路550判别为不是中继侧受电电路202而是中继侧负载电路400A发生故障。

在本例中，中继侧送电电路201、受电侧受电电路302以及受电侧负载电路400B没有异常。因此，主控制电路550在第2期间内从中继侧送电电路201接收到第1响应信号以及电压信息，在第1期间内从受电侧负载电路接收到第2响应信号。

图11C是表示中继侧受电电路202发生故障时的工作例的时序图。在本例中，由于中继侧受电电路202发生故障，所以不会向其后级的中继侧负载电路400A、中继侧送电电路201、受电侧受电电路302以及受电侧负载电路400B供给电力。主控制电路550向送电侧送电电路101发送第1 负载指令值。送电侧送电电路101在接收到第1负载指令值时，想要发送包含第1响应信号以及中继侧直流电力的电压信息的响应信号(ACK)。但是，由于中继侧受电电路202发生故障，所以未从中继侧受电电路202 向送电侧送电电路101提供最新的电压信息。由此，在该情况下，送电侧送电电路101仅将第1响应信号发送给主控制电路550。另外，主控制电路550向中继侧负载电路400A发送第2负载指令值，但由于没有向中继侧负载电路400A供给电力，所以不会在第1期间内接收到第2响应信号。主控制电路550在该情况下，判断为不是中继侧负载电路400A的故障而是中继侧受电电路202的故障。

图12是表示本实施方式中的电力控制装置500的主控制电路550的工作例的流程图。主控制电路550通过执行存储器所保存的计算机程序，实现图示的工作。主控制电路550首先向中继装置200的负载电路400A发送第2负载指令值(步骤S101)。接着，判断是否发送了对第2负载指令值的第2响应信号(ACK)(步骤S102)。在发送了ACK的情况下，判断为中继装置200的受电电路202以及负载电路400A没有故障(步骤 S103)。在未发送ACK的情况下，判断是否超时、即是否经过了第1期间(步骤S104)。在未超时的情况下，等待ACK的发送，直到经过第1 期间为止。在超时的情况下，主控制电路550向送电装置100的送电电路 101发送第1负载指令值(步骤S105)。然后，判断是否发送了对第1负载指令值的第1响应信号以及电压信息(ACK)(步骤S106)。在未发送 ACK的情况下，判断是否超时、即是否经过了第2期间(步骤S107)。在未超时的情况下，等待ACK的发送，直到经过第1期间为止。在超时的情况下，主控制电路550判断为送电装置100的送电电路101发生故障 (步骤S108)。

在步骤S106中接收到对第1负载指令值的ACK的情况下，主控制电路550判断是否接收到电压信息(FB信号)(步骤S109)。在未接收到电压信息的情况下，主控制电路550判断为中继装置200的受电电路202 发生故障(步骤S110)。在接收到电压信息的情况下，主控制电路550判断为中继装置200的负载电路400A发生故障(步骤S111)。

在本例中，先进行第2负载指令值的发送，然后进行第1负载指令值的发送，但该顺序也可以相反，还可以是同时进行。图11A～图11C以及图12所示的工作，可以全部同样地应用于进行受电装置300中的受电电路 302以及负载电路400B的故障判断的情况。

如上所述，本实施方式中的主控制电路550在未在从发送第2负载指令值起的第1期间内从负载电路400A接收到第2响应信号、而在从发送第1负载指令值起的第2期间内从送电侧送电电路101接收到第1响应信号但未接收到中继侧直流电力的电压信息的情况下，判断为不是负载电路400A的故障而是中继侧受电电路202发生故障。该情况下，主控制电路550将表示中继侧受电电路202发生故障的控制信号输出到显示器590。另一方面，主控制电路550在未在第1期间内从负载电路400A接收到第2 响应信号、而在第2期间内从送电装置100接收到第1响应信号且接收到中继侧直流电力的电压值的情况下，判断为不是中继侧受电电路202的故障而是负载电路400A发生故障。该情况下，主控制电路550输出表示负载电路400A发生故障的控制信号。

主控制电路550通过同样的方法，能够诊断受电侧受电电路302以及负载电路400B的故障。主控制电路550在未在第1期间内从负载电路400B 接收到第2响应信号、而在第2期间内从中继侧送电电路201接收到第1 响应信号但未接收到受电侧直流电力的电压信息的情况下，判断为不是负载电路400B的故障而是受电侧受电电路302发生故障。该情况下，主控制电路550将表示受电侧受电电路302发生故障的控制信号输出到显示器 590。另一方面，主控制电路550在未在第1期间内从负载电路400B接收到第2响应信号、而在第2期间内从中继侧送电电路201接收到第1响应信号且接收到受电侧直流电力的电压值的情况下，判断为不是受电侧受电电路302的故障而是负载电路400B发生故障。该情况下，主控制电路550 输出表示负载电路400B发生故障的控制信号。

显示器590接收控制信号，显示中继侧受电电路202、负载电路400A、受电侧受电电路302或负载电路400B发生故障之意。由此，用户(例如，无线电力传输系统的管理者)基于显示器590的显示内容，能够提前发现故障部位。控制信号不仅是表示特定的电路发生故障之意的信息，也可以包括对系统整体的正常/异常部位进行可视化表示的图像信息。

如上所述，根据本实施方式，送电侧控制电路150在接收到第1负载指令值时，除了第1响应信号之外还将表示从中继侧受电电路202接收到的中继侧直流电力的电压值的电压信息发送给电力控制装置500。因此，主控制电路550在未在第1期间内从负载电路400A接收到第2响应信号、而从送电装置100接收到第1响应信号的情况下，基于是否接收到中继侧直流电力的电压信息，能够判别负载电路400A和中继侧受电电路202的哪一方发生了故障。

同样地，中继侧控制电路250在接收到第1负载指令值时，除了第1 响应信号之外还将表示从受电侧受电电路302接收到的受电侧直流电力的电压值的电压信息发送给电力控制装置500。因此，主控制电路550在未在第1期间内从负载电路400B接收到第2响应信号、而从中继侧送电电路201接收到第1响应信号的情况下，基于是否接收到受电侧直流电力的电压信息，能够判别负载电路400B和受电侧受电电路302的哪一方发生了故障。

(实施方式2)

接着，说明本公开的实施方式2中的无线电力传输系统。本实施方式的无线电力传输系统与实施方式1的不同之处在于：在送电装置100与受电装置300之间具备2个以上的中继装置200。以下，以与实施方式1不同之处为中心来说明本实施方式的结构以及工作。

图13是表示本实施方式的无线电力传输系统的概略结构的图。图13 示出了在送电装置100与受电装置300之间配置有N个(N为2以上的整数)中继装置200的构成例。在对图1所示的机器人臂那样的具有许多可动部的设备应有本公开的无线电力传输系统的情况下，这样的结构是有效的。N个中继装置200对以无线方式从送电装置100输送的交流电力依次进行中继并传输至受电装置300。电力控制装置500向送电装置100以及N 个中继装置200中的各送电电路发送第1负载指令值，向各负载电路发送第2负载指令值。由此，在送电装置100与第1中继装置200之间、相邻的2个中继装置200之间、以及第N中继装置200与受电装置300之间执行与实施方式1同样的故障诊断。

图14是表示本实施方式中的无线电力传输系统的结构的框图。本实施方式的无线电力传输系统包括：提供直流电力的电力控制装置500；将直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置100；将送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的N个(N为2以上的整数)中继装置200；以及接受中继侧交流电力的受电装置300。图14例示了N个中继装置200 中的相邻的第(i-1)中继装置200和第i中继装置200(i为2以上且N以下的整数)。电力控制装置500、送电装置100以及受电装置300具有与实施方式1(图4)中的电力控制装置500、送电装置100以及受电装置300 同样的结构。N个中继装置200分别具有与实施方式1中的中继装置200 同样的结构。

电力控制装置500中的主控制电路550向第(i-1)中继装置200中的送电电路201发送第i个第1负载指令值，向第i中继装置200中的负载电路400A发送第i个第2负载指令值。第(i-1)中继装置200中的中继侧收发器290将对第i个第1负载指令值的响应(第1响应信号以及电压信息) 发送给主控制电路550。第i中继装置200中的负载侧收发器490A将对第 i个第2负载指令值的响应(第2响应信号)发送给主控制电路550。主控制电路550基于第1响应信号、电压信息以及第2响应信号的接收状况，能够判别第i中继装置200中的受电电路202和负载电路400A的哪一方发生了故障。此外，通过与实施方式1同样的方法，也能够进行第1中继装置200中的受电电路202与负载电路400A之间的故障判断、以及受电装置300中的受电电路302与负载电路400B之间的故障判断。第1中继装置200中的受电电路202与负载电路400A之间的故障判断，基于来自送电装置100中的送电电路101的第1响应信号以及电压信息、和来自第1 中继装置200中的负载电路400A的第2响应信号的接收状况来进行。受电装置300中的受电电路302与负载电路400B之间的故障判断，基于来自第N中继装置200中的送电电路201的第1响应信号以及电压信息、和来自受电装置300中的负载电路400B的第2响应信号的接收状况来进行。

根据这样的结构，即使在包含N个中继装置200的无线电力传输系统中，也能够判别第i(i＝2～N)中继装置200中的受电电路202和负载电路 400A的哪一方发生了故障。

以下，参照图15A～图15C以及图16来说明本实施方式中的故障诊断的工作例。此外，图15A～图15C为了简单而示出了无线电力传输系统具备2个中继装置200的情况下的例子。在中继装置200为3个以上的情况下也可以同样地应用以下的工作。

图15A是表示在本实施方式中未发生异常时的工作例的时序图。在本例中，由于未发生异常，所以电力被正常地传输到从直流电源510到受电装置300的全部的送电电路、受电电路以及负载电路。主控制电路550向送电侧送电电路101以及各中继侧送电电路201发送第1负载指令值。送电侧送电电路101以及各中继侧送电电路201在接收到第1负载指令值时，发送包含第1响应信号以及电压信息的响应信号(ACK)。由于在本例中任何电路都没有异常，所以主控制电路550在从发送第1负载指令值起的第2期间(例如，数秒～数十秒)内接收到ACK。另外，主控制电路550 向各中继侧负载电路400A以及受电侧负载电路400B发送第2负载指令值。中继侧负载电路400A以及受电侧负载电路400B在接收到第2负载指令值时，发送第2响应信号(ACK)。由于没有异常，所以主控制电路550 在从发送第2负载指令值起的第1期间(例如，数秒～数十秒)内接收到 ACK。

图15B是表示中继装置2中的中继侧负载电路400A发生故障时的工作例的时序图。在本例中，由于中继装置2中的中继侧负载电路400A发生故障，所以没有向该中继侧负载电路400A正常地供给电力。另一方面，正在向中继装置2中的中继侧受电电路202以及中继侧送电电路201、和受电装置300中的受电侧受电电路302以及受电侧负载电路400B正常地供给电力。主控制电路550向送电侧送电电路101以及各中继侧送电电路 201发送第1负载指令值。送电侧送电电路101以及各中继侧送电电路201 在接收到第1负载指令值时，发送包含第1响应信号以及中继侧直流电力的电压信息的响应信号(ACK)。在本例中，由于除中继装置2的负载电路400A以外都没有异常，所以主控制电路550在从发送第1负载指令值起的第2期间(例如，数秒～数十秒)内接收到ACK。另外，主控制电路 550向各中继侧负载电路400A以及受电侧负载电路400B发送第2负载指令值。第1中继装置200中的中继侧负载电路400A以及受电装置300中的受电侧负载电路400B发送对第2负载指令值的第2响应信号(ACK)。但是，由于第2中继装置200中的中继侧负载电路400A发生故障，所以无法发送对第2负载指令值的第2响应信号(ACK)。因此，主控制电路 550无法在第2期间内从第2中继装置200中的中继侧负载电路400A接收到第2响应信号。

在该状况下，在图3所示的比较例中，无法判别是中继侧负载电路400A 发生故障还是中继侧受电电路202发生故障。但是，在本例中，在第2期间内从第1中继装置200接收到了电压信息。因此，主控制电路550能够判别为不是第2中继装置200中的中继侧受电电路202而是中继侧负载电路400A发生故障。

图15C是表示第2中继装置200中的中继侧受电电路202发生故障时的工作例的时序图。在本例中，由于第2中继装置200中的中继侧受电电路202发生故障，所以不会向其后级的中继侧负载电路400A、中继侧送电电路201、受电侧受电电路302以及受电侧负载电路400B供给电力。主控制电路550向送电侧送电电路101以及各中继侧送电电路发送第1负载指令值。送电侧送电电路101在接收到第1负载指令值时，发送包含第1响应信号以及中继侧直流电力的电压信息的响应信号(ACK)。另一方面，第1中继装置200中的中继侧送电电路201在接收到第1负载指令值时，想要发送包含第1响应信号以及中继侧直流电力的电压信息的响应信号 (ACK)。但是，由于第2中继装置200的中继侧受电电路202发生故障，所以没有向第1中继装置200的送电侧送电电路101提供最新的电压信息。由此，在该情况下，第1中继装置200中的送电侧送电电路101仅将第1 响应信号发送给主控制电路550。另外，主控制电路550向第2中继装置 200的中继侧负载电路400A发送第2负载指令值，但由于没有向该中继侧负载电路400A供给电力，所以不会在第1期间内接收到第2响应信号。主控制电路550在该情况下判断为不是中继侧负载电路400A的故障而是中继侧受电电路202的故障。

图16是表示本实施方式中的主控制电路550的工作例的流程图。主控制电路550通过执行存储器所保存的计算机程序，实现图示的工作。在此，说明进行第i中继装置200中的受电电路202与负载电路400A之间的故障诊断的例子。在进行其他中继装置200以及受电装置300中的故障诊断的情况下，后述的工作也是同样的。在此，作为前提，设为在第(i-1)中继装置200中的受电电路202以及负载电路400A之前没有检测到故障。

主控制电路550首先向第i中继装置200的负载电路400A发送第2 负载指令值(步骤S201)。接着，判断是否发送了对第2负载指令值的第 2响应信号(ACK)(步骤S202)。在发送了ACK的情况下，判断为第 i中继装置200的受电电路202以及负载电路400A没有故障(步骤S203)。在没有发送ACK的情况下，判断是否超时、即是否经过了第1期间(步骤S204)。在未超时的情况下，等待ACK的发送，直到经过第1期间为止。在超时的情况下，主控制电路550向第(i-1)中继装置200的送电电路201发送第1负载指令值(步骤S205)。然后，判断是否发送了对第1 负载指令值的第1响应信号以及电压信息(ACK)(步骤S206)。在没有发送ACK的情况下，判断是否超时、即是否经过了第2期间(步骤S207)。在未超时的情况下，等待ACK的发送，直到经过第1期间为止。在超时的情况下，主控制电路550判断为第(i-1)中继装置200的送电电路201 发生故障(步骤S208)。

在步骤S206中接收到对第1负载指令值的ACK的情况下，主控制电路550判断是否接收到电压信息(FB信号)(步骤S209)。在未接收到电压信息的情况下，主控制电路550判断为第i中继装置200的受电电路 202发生故障(步骤S210)。在接收到电压信息的情况下，主控制电路550 判断为第i中继装置200的负载电路400A发生故障(步骤S211)。

在本例中，先进行第2负载指令值的发送，然后进行第1负载指令值的发送，但该顺序也可以相反，还可以同时进行。图15A～图15C以及图 16所示的工作，在进行其他的中继装置200或受电装置300中的受电电路 302和负载电路400B的故障判断的情况下也可以全部同样地应用。

如上所述，本实施方式中的主控制电路550，在未在第1期间内从第i (i＝2～N)负载电路400A接收到第2响应信号、而在第2期间内从第(i-1) 中继侧送电电路接收到第1响应信号但未接收到第i中继侧直流电力的电压值的情况下，判断为不是第i负载电路400A的故障而是第i中继侧受电电路202发生故障。该情况下，主控制电路550将表示第i中继侧受电电路202发生故障的控制信号输出到显示器590。另一方面，主控制电路550 在未在第1期间内从第i负载电路400A接收到第2响应信号、而从第(i-1) 中继侧送电电路201接收到第1响应信号且接收到第i中继侧直流电力的电压值的情况下，判断为不是第i中继侧受电电路202的故障而是第i负载电路400A发生故障。该情况下，主控制电路550将表示第i负载电路400A 发生故障的控制信号输出到显示器590。

主控制电路550通过同样的方法，能够诊断第1中继侧受电电路202 以及负载电路400A的故障。主控制电路550在未在第1期间内从第1负载电路400A接收到第2响应信号、而在第2期间内从送电侧送电电路101 接收到第1响应信号但未接收到第1中继侧直流电力的电压值的情况下，判断为不是第1负载电路400A的故障而是第1中继侧受电电路202发生故障，输出表示第1中继侧受电电路202发生故障的控制信号。另一方面，主控制电路550在未在第1期间内从第1负载电路400A接收到第2响应信号、而在第2期间内从送电侧控制电路150接收到第1响应信号且接收到第1中继侧直流电力的电压值的情况下，判断为不是第1中继侧受电电路202的故障而是第1负载电路400A发生故障，输出表示第1负载电路 400A发生故障的控制信号。同样地，主控制电路550也能够进行受电侧受电电路302以及负载电路400B的故障的诊断。

如上所述，本公开包括以下的项目所记载的无线电力传输系统。

[项目1]一种无线电力传输系统，包括提供直流电力的电力控制装置、将所述直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置、将从所述送电装置输送的所述送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的中继装置、和接受所述中继侧交流电力的受电装置，

所述电力控制装置具有：

直流电源；和

主控制电路，其生成对所述送电装置的第1负载指令值以及对所述中继装置的第2负载指令值，

所述送电装置具有：

送电侧逆变器电路，其将来自所述直流电源的所述直流电力变换成送电侧交流电力；

送电侧送电天线，其以无线方式输送所述送电侧交流电力；以及

送电侧控制电路，其进行向所述电力控制装置发送对所述第1负载指令值的第1响应信号的控制，基于所述第1负载指令值来控制所述送电侧逆变器电路，

所述中继装置具有：

中继侧受电电路，其包括i)接受所述送电侧交流电力的中继侧受电天线、ii)将所述送电侧交流电力变换成中继侧直流电力的中继侧整流器、和 iii)检测与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的中继侧检测电路；

中继侧送电电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成中继侧交流电力的中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述中继侧交流电力的中继侧送电天线；以及

负载电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成负载侧交流电力的负载侧逆变器电路、ii)通过所述负载侧交流电力进行驱动的中继侧负载、和iii)进行向所述电力控制装置发送对所述第2负载指令值的第2响应信号的控制、并基于所述第2负载指令值来控制所述中继侧负载的负载侧控制电路，

所述受电装置具有：

受电侧受电天线，其接受所述中继侧交流电力；

受电侧整流器，其将所述中继侧交流电力变换成受电侧直流电力；以及

受电侧负载，其通过所述受电侧直流电力进行驱动，

所述中继装置所包含的所述中继侧受电电路，进行向所述送电装置发送与所述检测出的中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述中继侧受电电路接收到的所述中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号但未接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述负载电路的故障而是所述中继侧受电电路发生故障，输出表示所述中继侧受电电路发生故障的控制信号。

[项目2]根据项目1所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置还具有显示器，

所述控制信号被从所述主控制电路输出到所述显示器。

[项目3]根据项目1或2所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在所述第2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号且接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述中继侧受电电路的故障而是所述负载电路发生故障，输出表示所述负载电路发生故障的控制信号。

[项目4]根据项目1～3中任一项所述的无线电力传输系统，

与所述中继侧直流电力的电压值对应的值，包括所述中继侧直流电力的电压值、所述中继侧直流电力的电流值、所述中继侧直流电力的功率值、或所述中继侧直流电力的阻抗值。

[项目5]一种无线电力传输系统，包括提供直流电力的电力控制装置、将所述直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置、将所述送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的N个中继装置、和接受所述中继侧交流电力的受电装置，所述N为2以上的整数，

所述送电装置具有：

送电侧逆变器电路，其将所述直流电力变换成所述送电侧交流电力；

送电侧送电天线，其以无线方式输送所述送电侧交流电力；以及

送电侧控制电路，其控制所述送电侧逆变器电路并调整所述送电侧交流电力，

所述N个中继装置中的第1中继装置具有：

第1中继侧受电电路，其包括i)接受所述送电侧交流电力的第1中继侧受电天线、和ii)将所述送电侧交流电力变换成第1中继侧直流电力的第1中继侧整流器；和

第1中继侧送电电路，其包括i)将所述第1中继侧直流电力变换成第 1中继侧交流电力的第1中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述第 1中继侧交流电力的第1中继侧送电天线，

所述N个中继装置中的第i中继装置具有：

在此，i为2～N的所有整数，

第i中继侧受电电路，其包括i)接受所述第(i-1)中继侧交流电力的第i中继侧受电天线、ii)将所述第(i-1)中继侧交流电力变换成第i中继侧直流电力的第i中继侧整流器、和iii)检测与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的第i中继侧检测电路；

第i中继侧送电电路，其包括i)将所述第i中继侧直流电力变换成第 i中继侧交流电力的第i中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述第 i中继侧交流电力的第i中继侧送电天线；以及

第i负载电路，其包括i)将所述第i中继侧直流电力变换成第i负载侧交流电力的第i负载侧逆变器电路、ii)通过所述第i负载侧交流电力进行驱动的第i中继侧负载、和iii)控制所述第i中继侧负载的第i负载侧控制电路，

所述受电装置具有：

受电侧受电天线，其接受所述第N中继侧交流电力；

受电侧整流器，其将所述第N中继侧交流电力变换成受电侧直流电力；以及

受电侧负载，其通过所述受电侧直流电力进行驱动，

所述电力控制装置具有：

直流电源；和

主控制电路，其生成对所述第(i-1)中继装置的第1负载指令值以及对所述第i中继装置的第2负载指令值，

所述第(i-1)中继装置所包含的所述第(i-1)中继侧送电电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第1负载指令值的第1响应信号的控制，基于所述第1负载指令值来控制所述第(i-1)中继侧逆变器电路，

所述第i中继装置所包含的所述第i负载电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第2负载指令值的第2响应信号的控制，基于所述第2负载指令值来控制所述第i负载侧逆变器电路，

所述第i中继装置所包含的所述第i中继侧受电电路，进行向所述第 (i-1)中继装置发送与由所述第i中继侧检测电路检测出的所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述第(i-1)中继装置所包含的所述第(i-1)中继侧送电电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述第i中继侧受电电路接收到的所述第i 中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述第i 负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述第(i-1)中继侧送电电路接收到所述第1响应信号但未接收到与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第i负载电路的故障而是所述第i中继侧受电电路发生故障，输出表示所述第i中继侧受电电路发生故障的控制信号。

[项目6]根据项目5所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置还具有显示器，

所述控制信号被从所述主控制电路输出到所述显示器。

[项目7]根据项目5或6所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述第i负载电路接收到所述第2响应信号、而在所述第2期间内从所述第(i-1) 中继侧送电电路接收到所述第1响应信号且接收到与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第i中继侧受电电路的故障而是所述第i负载电路发生故障，输出表示所述第i负载电路发生故障的控制信号。

[项目8]根据项目5～7中任一项所述的无线电力传输系统，

与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值，包括所述第i中继侧直流电力的电压值、所述第i中继侧直流电力的电流值、所述第i中继侧直流电力的功率值、或所述第i中继侧直流电力的阻抗值。

[项目9]根据项目5～8中任一项所述的无线电力传输系统，

所述第1中继装置还包括第1负载电路，该第1负载电路包括i)将所述第1中继侧直流电力变换成第1负载侧交流电力的第1负载侧逆变器电路、ii)通过所述第1负载侧交流电力进行驱动的第1中继侧负载、和iii) 控制所述第1中继侧负载的第1负载侧控制电路，

所述电力控制装置所包含的所述主控制电路，生成对所述送电装置的第3负载指令值以及对所述第1中继装置的第4负载指令值，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第3负载指令值的第3响应信号的控制，基于所述第3负载指令值来控制所述送电侧逆变器电路，

所述第1中继装置所包含的所述第1负载电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第4负载指令值的第4响应信号的控制，基于所述第4负载指令值来控制所述第1负载侧逆变器电路，

所述第1中继装置所包含的所述第1中继侧受电电路，进行向所述送电装置发送与由所述第1中继侧检测电路检测出的所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述第1中继侧受电电路接收到的所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述第1负载电路接收到所述第4响应信号、而在所述第2期间内从所述送电侧控制电路接收到所述第3响应信号但未接收到与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第1负载电路的故障而是所述第1中继侧受电电路发生故障，输出表示所述第1中继侧受电电路发生故障的控制信号。

[项目10]根据项目9所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述第1负载电路接收到所述第4响应信号、而在所述第2期间内从所述送电侧控制电路接收到所述第3响应信号且接收到与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第1中继侧受电电路的故障而是所述第1负载电路发生故障，输出表示所述第1负载电路发生故障的控制信号。

[项目11]根据项目9或10所述的无线电力传输系统，

与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值，包括所述第1中继侧直流电力的电压值、所述第1中继侧直流电力的电流值、所述第1中继侧直流电力的功率值、或所述第1中继侧直流电力的阻抗值。

产业上的可利用性

本公开的技术例如能够利用于监视摄像头、机器人等用电进行工作的设备。

Claims (8)

1.一种无线电力传输系统，包括提供直流电力的电力控制装置、将所述直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置、将从所述送电装置输送的所述送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的中继装置、和接受所述中继侧交流电力的受电装置，

所述电力控制装置具有：

直流电源；和

主控制电路，其生成对所述送电装置的第1负载指令值以及对所述中继装置的第2负载指令值，

所述送电装置具有：

送电侧逆变器电路，其将来自所述直流电源的所述直流电力变换成送电侧交流电力；

送电侧送电天线，其以无线方式输送所述送电侧交流电力；以及

送电侧控制电路，其进行向所述电力控制装置发送对所述第1负载指令值的第1响应信号的控制，基于所述第1负载指令值来控制所述送电侧逆变器电路，

所述中继装置具有：

中继侧受电电路，其包括i)接受所述送电侧交流电力的中继侧受电天线、ii)将所述送电侧交流电力变换成中继侧直流电力的中继侧整流器、和iii)检测与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的中继侧检测电路；

中继侧送电电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成中继侧交流电力的中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述中继侧交流电力的中继侧送电天线；以及

负载电路，其包括i)将所述中继侧直流电力变换成负载侧交流电力的负载侧逆变器电路、ii)通过所述负载侧交流电力进行驱动的中继侧负载、和iii)进行向所述电力控制装置发送对所述第2负载指令值的第2响应信号的控制、并基于所述第2负载指令值来控制所述中继侧负载的负载侧控制电路，

所述受电装置具有：

受电侧受电天线，其接受所述中继侧交流电力；

受电侧整流器，其将所述中继侧交流电力变换成受电侧直流电力；以及

受电侧负载，其通过所述受电侧直流电力进行驱动，

所述中继装置所包含的所述中继侧受电电路，进行向所述送电装置发送与检测出的所述中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述中继侧受电电路接收到的所述中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号但未接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述负载电路的故障而是所述中继侧受电电路发生故障，输出表示所述中继侧受电电路发生故障的控制信号，

与所述中继侧直流电力的电压值对应的值，包括所述中继侧直流电力的电压值、所述中继侧直流电力的电流值、所述中继侧直流电力的功率值、或所述中继侧直流电力的阻抗值。

2.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置还具有显示器，

所述控制信号被从所述主控制电路输出到所述显示器。

3.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述负载电路接收到所述第2响应信号、而在所述第2期间内从所述送电装置接收到所述第1响应信号且接收到与所述中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述中继侧受电电路的故障而是所述负载电路发生故障，输出表示所述负载电路发生故障的控制信号。

4.一种无线电力传输系统，包括提供直流电力的电力控制装置、将所述直流电力变换成送电侧交流电力并输送的送电装置、将所述送电侧交流电力变换成中继侧交流电力并输送的N个中继装置、和接受所述中继侧交流电力的受电装置，所述N为2以上的整数，

所述送电装置具有：

送电侧逆变器电路，其将所述直流电力变换成所述送电侧交流电力；

送电侧送电天线，其以无线方式输送所述送电侧交流电力；以及

送电侧控制电路，其控制所述送电侧逆变器电路并调整所述送电侧交流电力，

所述N个中继装置中的第1中继装置具有：

第1中继侧受电电路，其包括i)接受所述送电侧交流电力的第1中继侧受电天线、和ii)将所述送电侧交流电力变换成第1中继侧直流电力的第1中继侧整流器；和

第1中继侧送电电路，其包括i)将所述第1中继侧直流电力变换成第1中继侧交流电力的第1中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述第1中继侧交流电力的第1中继侧送电天线，

所述N个中继装置中的第i中继装置具有：

第i中继侧受电电路，其包括i)接受所述第(i-1)中继侧交流电力的第i中继侧受电天线、ii)将所述第(i-1)中继侧交流电力变换成第i中继侧直流电力的第i中继侧整流器、和iii)检测与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的第i中继侧检测电路；

第i中继侧送电电路，其包括i)将所述第i中继侧直流电力变换成第i中继侧交流电力的第i中继侧逆变器电路、和ii)以无线方式输送所述第i中继侧交流电力的第i中继侧送电天线；以及

第i负载电路，其包括i)将所述第i中继侧直流电力变换成第i负载侧交流电力的第i负载侧逆变器电路、ii)通过所述第i负载侧交流电力进行驱动的第i中继侧负载、和iii)控制所述第i中继侧负载的第i负载侧控制电路，

在此，i为2～N的所有整数，

所述受电装置具有：

受电侧受电天线，其接受第N中继侧交流电力；

受电侧整流器，其将所述第N中继侧交流电力变换成受电侧直流电力；以及

受电侧负载，其通过所述受电侧直流电力进行驱动，

所述电力控制装置具有：

直流电源；和

主控制电路，其生成对所述第(i-1)中继装置的第1负载指令值以及对所述第i中继装置的第2负载指令值，

所述第(i-1)中继装置所包含的所述第(i-1)中继侧送电电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第1负载指令值的第1响应信号的控制，基于所述第1负载指令值来控制所述第(i-1)中继侧逆变器电路，

所述第i中继装置所包含的所述第i负载电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第2负载指令值的第2响应信号的控制，基于所述第2负载指令值来控制所述第i负载侧逆变器电路，

所述第i中继装置所包含的所述第i中继侧受电电路，进行向所述第(i-1)中继装置发送与由所述第i中继侧检测电路检测出的所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述第(i-1)中继装置所包含的所述第(i-1)中继侧送电电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述第i中继侧受电电路接收到的所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在第1期间内从所述第i负载电路接收到所述第2响应信号、而在第2期间内从所述第(i-1)中继侧送电电路接收到所述第1响应信号但未接收到与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第i负载电路的故障而是所述第i中继侧受电电路发生故障，输出表示所述第i中继侧受电电路发生故障的控制信号，

与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值，包括所述第i中继侧直流电力的电压值、所述第i中继侧直流电力的电流值、所述第i中继侧直流电力的功率值、或所述第i中继侧直流电力的阻抗值。

5.根据权利要求4所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置还具有显示器，

所述控制信号被从所述主控制电路输出到所述显示器。

6.根据权利要求4所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述第i负载电路接收到所述第2响应信号、而在所述第2期间内从所述第(i-1)中继侧送电电路接收到所述第1响应信号且接收到与所述第i中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第i中继侧受电电路的故障而是所述第i负载电路发生故障，输出表示所述第i负载电路发生故障的控制信号。

7.根据权利要求4所述的无线电力传输系统，

所述第1中继装置还包括第1负载电路，该第1负载电路包括i)将所述第1中继侧直流电力变换成第1负载侧交流电力的第1负载侧逆变器电路、ii)通过所述第1负载侧交流电力进行驱动的第1中继侧负载、和iii)控制所述第1中继侧负载的第1负载侧控制电路，

所述电力控制装置所包含的所述主控制电路，生成对所述送电装置的第3负载指令值以及对所述第1中继装置的第4负载指令值，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第3负载指令值的第3响应信号的控制，基于所述第3负载指令值来控制所述送电侧逆变器电路，

所述第1中继装置所包含的所述第1负载电路，进行向所述电力控制装置发送对所述第4负载指令值的第4响应信号的控制，基于所述第4负载指令值来控制所述第1负载侧逆变器电路，

所述第1中继装置所包含的所述第1中继侧受电电路，进行向所述送电装置发送与由所述第1中继侧检测电路检测出的所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述送电装置所包含的所述送电侧控制电路，进行向所述电力控制装置发送与从所述第1中继侧受电电路接收到的所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的控制，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述第1负载电路接收到所述第4响应信号、而在所述第2期间内从所述送电侧控制电路接收到所述第3响应信号但未接收到与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第1负载电路的故障而是所述第1中继侧受电电路发生故障，输出表示所述第1中继侧受电电路发生故障的控制信号，

与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值，包括所述第1中继侧直流电力的电压值、所述第1中继侧直流电力的电流值、所述第1中继侧直流电力的功率值、或所述第1中继侧直流电力的阻抗值。

8.根据权利要求7所述的无线电力传输系统，

所述电力控制装置的所述主控制电路，在未在所述第1期间内从所述第1负载电路接收到所述第4响应信号、而在所述第2期间内从所述送电侧控制电路接收到所述第3响应信号且接收到与所述第1中继侧直流电力的电压值对应的值的情况下，判断为不是所述第1中继侧受电电路的故障而是所述第1负载电路发生故障，输出表示所述第1负载电路发生故障的控制信号。

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