CN109391043B - 无线电力接收设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线电力接收设备。一种电力接收设备，包括：电力接收单元，其被配置成从电力发射设备的电力发射单元无线地接收电力；整流器电路；充电继电器，其被设置在所述整流器电路与所述电力存储设备之间；电压传感器，其被配置成感测从所述电力接收单元被施加到所述整流器电路的电压；以及充电ECU，其被配置成经由通信设备与所述电力发射设备无线地通信。在与所述电力发射设备的无线通信被建立之后并且在电力请求被输出到所述电力发射设备之前，所述充电ECU闭合所述充电继电器并且还通过使用在所述充电继电器闭合的情况下由所述电压传感器所感测的电压的值来执行短路确定处理，以确定所述整流器电路是否具有短路故障。

Description

无线电力接收设备
相关申请的交叉引用
本非临时申请基于于2017年8月2日向日本专利局提交的日本专利申请No.2017-149812，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及无线电力接收设备，其从电力发射设备无线地接收电力，并且更特别地，涉及无线电力接收设备，其包括将接收到的电力整流并且将所整流的电力输出到电力存储设备的整流器电路。
背景技术
日本专利公开No.2016-067149公开了一种电力传送系统，其包括：电力发射设备，其具有无线地发射交流电力的电力发射单元；以及电力接收设备，其具有无线地接收从电力发射单元所发射的电力的电力接收单元。除电力接收单元之外，设置在电力传送系统中的电力接收设备还包括：整流器电路，其将由电力接收单元接收到的电力整流并且将所整流的电力输出到电力存储设备；充电继电器，其设置在整流器电路与电力存储设备之间；以及控制器，其被配置成与电力发射设备无线地通信。电力接收设备的控制器被配置为使得一旦与电力发射设备的无线通信已经被建立，电力接收设备的控制器闭合充电继电器并且请求电力发射设备发射电力，并且在电力发射设备发射电力时，根据电力发射设备的电压和电力接收设备的电压来确定充电继电器是否故障。
发明内容
当电力接收设备包括整流器电路并且整流器电路具有短路故障并且在该条件下电力接收设备的电力接收单元从电力发射设备接收电力时，过大电流在电力接收单元与整流器电路之间流动，其可以具有使得除整流器电路之外的部件(例如，电力接收单元)也故障的效果。因此，在电力接收单元从电力发射设备接收电力之前，期望确定整流器电路是否具有短路故障。然而，日本专利公开No.2016-067149根本未涉及这样的问题或者针对其的任何对策。
本公开被用于解决以上问题，并且其目标是提供包括整流器电路的无线电力接收设备，当整流器电路具有短路故障时，其能够防止除整流器电路之外的部件故障。
(1)根据本公开，无线电力接收设备包括：电力接收单元，其被配置成从电力发射设备的电力发射单元无线地接收电力；整流器电路，其被配置成将由电力接收单元接收到的电力整流并且将所整流的电力输出到电力存储设备；充电继电器，其设置在整流器电路与电力存储设备之间；电压传感器，其被配置成感测电力接收单元与整流器电路之间的电力线上的电压；以及控制器，其被配置成经由通信设备与电力发射设备无线地通信。控制器被配置成：在与电力发射设备的无线通信被建立之后并且在作为用于请求电力发射设备发射电力的信号的电力发射请求信号被输出到电力发射设备之前，闭合充电继电器，并且还通过使用在充电继电器闭合的情况下由电压传感器感测的电压的值来执行短路确定处理，以确定整流器电路是否具有短路故障。
如上文所配置的控制器在电力发射请求信号被发射到电力发射设备之前，确定整流器电路是否具有短路故障。因此，整流器电路是否具有短路故障能够在其中电力接收单元未从电力发射设备接收电力的状态中被确定。当确定整流器电路是否具有短路故障时，如果整流器电路具有短路故障，则能够防止当整流器电路具有短路故障时除整流器电路之外的部件(诸如电力接收单元)故障。
(2)在一个实施例中，控制器被配置成：当通过短路确定处理确定整流器电路具有短路故障时，未将电力发射请求信号输出到电力发射设备，而断开充电继电器。控制器被配置成：当未通过短路确定处理确定整流器电路具有短路故障时，将电力发射请求信号输出到电力发射设备，同时保持充电继电器闭合。
如上文所配置的控制器闭合在与电力发射设备的无线通信被建立之后闭合充电继电器并且执行短路确定处理，并且当未确定整流器电路具有短路故障时，控制器甚至在短路确定处理被完成之后也保持充电继电器闭合，同时控制器将电力发射请求信号输出到电力发射设备以开始对电力存储设备进行充电。这允许充电继电器与当短路确定处理被完成时充电继电器被重新断开相比更不频繁地操作。这允许充电继电器具有增加的寿命。
(3)在一个实施例中，控制器被配置成：在与电力发射设备的无线通信被建立之后，执行最后兼容性检查以从电力发射设备获得电力发射设备的兼容性信息，以及确定从电力发射设备接收电力是否被允许；并且在通过最后兼容性检查确定接收电力被允许之后，闭合充电继电器以执行短路确定处理。
甚至在无线通信在电力发射设备与电力接收设备之间被建立之后，除非通过最后兼容性检查确定接收电力被允许，否则接收电力不能开始。如果短路确定处理在最后兼容性检查之前被执行并且通过短路确定处理确定整流器电路不具有短路故障，并且此后最后兼容性检查被执行并且通过其确定接收电力未被允许，那么针对短路确定处理闭合的充电继电器需要被重新断开并且因此将更频繁地操作。
鉴于此，如上文所配置的控制器闭合充电继电器以在与电力发射设备的无线通信被建立并且还通过最后兼容性检查确定接收电力被允许之后，执行短路确定处理。这允许充电继电器与在最后兼容性检查之前短路确定处理被执行相比更不频繁地操作。
本发明的前述和其他目标、特征、方面和优点从结合附图的本发明的以下详细描述将变得更明显。
附图说明
图1大体示出了无线电力传送系统的配置。
图2是示出电力发射设备的滤波器电路和电力发射单元的电路配置的示例的示图。
图3是示出电力接收设备的电路配置的示例的示图。
图4是示出当电力接收单元在其中整流器电路的二极管D1具有短路故障的状态中从电力发射单元接收电力时流动通过电力接收设备的整流器电路的电流的路径的示图。
图5是示出当在其中整流器电路的二极管D1具有短路故障的状态中充电继电器被闭合时被施加到电力接收设备的整流器电路的部件的电压的示图。
图6是示出由充电ECU所执行的处理的过程的示例的示图(No.1)。
图7是示出由充电ECU所执行的处理的过程的示例的示图(No.2)。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中在实施例中详细描述本公开。在附图中，相同或者对应的部件同样地表示并且将不重复描述。
<电力传送系统的配置>
图1大体示出了根据本实施例的包括电力接收设备20的无线电力传送系统的配置。电力传送系统包括电力发射设备10和电力接收设备20。例如，电力接收设备20能够被安装在能够通过使用从电力发射设备10供应并且存储的电力来行进的车辆等中。
电力发射设备10包括功率因数校正(PFC)电路210、逆变器220、滤波器电路230、和电力发射单元240。而且，电力发射设备10还包括电源ECU(电子控制单元)250、通信单元260、电压传感器270、和电流传感器272和274。
PFC电路210能够从交流(AC)电源100(例如，电网电源)接收AC电力，整流并且增加电力的电压，并且将电力供应到逆变器220，并且PFC电路210还能够使输入电流接近于正弦波来校正功率因数。PFC电路210能够是各种类型的已知PFC电路。注意，代替PFC电路210，不具有功率因数校正功能的整流器可以被使用。
逆变器220由电源ECU 250控制，并且从PFC电路210接收直流(DC)电力并且将所接收的DC电力转换为待发射的具有规定频率(例如，数十kHz)的(AC)电力。逆变器220能够响应于从电源ECU 250接收到的控制信号而改变开关频率来调整待发射的电力的频率。
滤波器电路230被设置在逆变器220与电力发射单元240之间并且抑制从逆变器220所生成的谐波噪声。滤波器电路230由例如包括线圈和电容器的LC滤波器构成。
电力发射单元240通过滤波器电路230从逆变器220接收具有发射频率的AC电力(或者待发射的电力)，并且通过在电力发射单元240周围生成的电磁场将电力无线地发射到电力接收设备20的电力接收单元310。电力发射单元240例如包括用于将电力无线地发射到电力接收单元310的谐振电路。
电压传感器270感测从逆变器220输出的电压并且将感测电压的值输出到电源ECU250。电流传感器272感测从逆变器220输出的电流并且将感测电流的值输出到电源ECU250。基于电压传感器270和电流传感器272的值，待发射的从逆变器220供应到电力发射单元240的电力(即，从电力发射单元240输出到电力接收设备20的电力)能够被感测。电流传感器274感测流动到电力发射单元240的电流并且将感测电流的值输出到电源ECU 250。
在感测待发射的电力时，电流传感器274可以代替电流传感器272被使用，或者待发射的电力可以通过感测PFC电路210与逆变器220之间的DC线上的电压和电流来计算。
电源ECU 250包括CPU(中央处理单元)、存储设备、输入/输出缓冲器等，其均未被示出，并且从各种传感器和设备接收信号并且控制电力发射设备10中的各种设备。
作为示例，电源ECU 250控制逆变器220的开关以允许逆变器220生成待发射的(AC)电力。注意，每种类型的控制不必须由软件处理，并且还能够由专用硬件(或者电子电路)处理。
电源ECU 250在到电力接收设备20的电力发射期间调整从逆变器220输出的电压的占空比，以将待发射的电力控制为目标电力。输出电压的占空比被定义为正(或者负)电压输出时间与输出电压波形(矩形波)的周期的比。从逆变器输出的电压的占空比能够通过改变操作逆变器220的开关元件的定时来调整。目标电力能够例如基于电力接收设备20的电力接收状态而生成。
而且，电源ECU 250在到电力接收设备20的电力发射期间能够调整逆变器220的驱动频率以调整待发射的电力的频率。被调整为具有适当值的待发射的电力的频率允许从电力发射设备10到电力接收设备20的更高效的电力传送。
通信单元260被配置成与电力接收设备20的通信单元370无线地通信，并且从电力接收设备20接收待发射的电力的目标值(或者目标电力)，并且还与电力接收设备20通信开始/停止电力发射的信息、电力接收设备20的电力接收状态等。
在下文中，电力接收设备20将被描述。电力接收设备20包括电力接收单元310、滤波器电路320、整流器电路330、充电继电器340、和电力存储设备350。而且，电力接收设备20还包括充电ECU 360、通信单元370、电压传感器380、390、和电流传感器382、392。
电力接收单元310无线地接收从电力发射设备10的电力发射单元240输出的(AC)电力。电力接收单元310例如包括用于从电力发射单元240无线地接收电力的谐振电路。电力接收单元310通过滤波器电路320将所接收的电力输出到整流器电路330。
滤波器电路320被设置在电力接收单元310与整流器电路330之间，并且抑制当接收电力时所生成的谐波噪声。滤波器电路320由例如包括电感器和电容器的LC滤波器构成。
整流器电路330对由电力接收单元310接收到的AC电力进行整流，并且将所整流的电力输出到电力存储设备350。整流器电路330由例如包括多个二极管的二极管桥电路构成。
电力存储设备350是可再充电的DC电源，并且例如包括锂离子或者镍金属氢化物电池或者类似二次电池。电力存储设备350存储从整流器电路330输出的电力。然后，电力存储设备350将所存储的电力供应到负载驱动设备等(未示出)。注意，具有大电容的电容器也能够被采用作为电力存储设备350。
充电继电器340被设置在整流器电路330与电力存储设备350之间，并且响应于从充电ECU 360接收到的控制信号而断开/闭合。当充电继电器340闭合时，整流器电路330和电力存储设备350电气地相互连接。当充电继电器340断开时，整流器电路330和电力存储设备350电气地断开连接。
电压传感器380感测从整流器电路330输出的电压(或者整流器电路330与充电继电器340之间的电力线上的电压)，并且将感测电压的值输出到充电ECU 360。电流传感器382感测从整流器电路330输出的电流(或者整流器电路330与充电继电器340之间的电力线上的电流)，并且将感测电流的值输出到充电ECU 360。基于电压传感器380和电流传感器382的值，充电ECU 360能够感测由电力接收单元310接收到的电力(即，被充电到电力存储设备350的电力)。
电压传感器390感测从电力接收单元310输出的电压(或者电力接收单元310与整流器电路320之间的电力线上的电压)，并且将感测电压的值输出到充电ECU 360。电流传感器392感测从电力接收单元310输出的电流(流动通过电力接收单元310与滤波器单元320之间的电力线的电流，即，从电力接收单元310输入到整流器电路330的电流)，并且将感测电流的值输出到充电ECU 360。充电ECU 360能够基于电压传感器390和电流传感器392的值而不是电压传感器380和电流传感器382的那些值来感测接收到的电力(或者充电的电力)。
充电ECU 360包括CPU、存储设备、输入/输出缓冲器等，其均未被示出，并且从各种传感器和设备接收信号并且还控制电力接收设备20中的各种类型的设备。注意，每种类型的控制不必须由软件处理，并且还能够由专用硬件(或者电子电路)处理。
当从电力发射设备10接收电力时，充电ECU 360生成待发射的电力发射设备10中的电力的目标值(目标电力)，使得电力接收设备20接收期望的目标值的电力。特别地，基于如所感测的接收到的电力的值与目标值之间的偏差，充电ECU 360生成待发射的电力发射设备10中的电力的目标值。然后，充电ECU 360通过通信单元370将所生成的待发射的电力的目标值(或者目标电力)发射到电力发射设备10。
通信单元370被配置成与电力发射设备10的通信单元260无线地通信，并且向电力发射设备10发射在充电ECU 360中所生成的待发射的电力的目标值(或者目标电力)，并且还与电力发射设备10通信开始/停止电力传送的信息、将电力接收设备20的电力接收状态发射到电力发射设备10等。
在该电力传送系统中，待发射的(AC)电力通过滤波器电路230从逆变器220被供应到电力发射单元240。电力发射单元240和电力接收单元310各自都包括线圈和电容器并且被设计为在发射频率处共振。电力发射单元240和电力接收单元310具有共振强度，其由优选地100或更多的Q值指示。
在电力发射设备10中，当待发射的电力从逆变器220被供应到电力发射单元240时，能量(或者电力)通过在电力发射单元240的线圈与电力接收单元310的线圈之间形成的电磁场从电力发射单元240移动到电力接收单元310。移动到电力接收单元310的能量(或者电力)通过滤波器电路320和整流器电路330被供应到电力存储设备350。
图2是示出电力发射设备10的滤波器电路230和电力发射单元240的电路配置的示例的示图。滤波器电路230由包括线圈232和电容器234的LC滤波器构成。在下文中，出于说明的缘故，线圈232具有“L11”的电感并且电容器234具有“C11”的电容。
电力发射单元240包括电力发射线圈242和电容器244。电容器244被提供以补偿待发射的电力的功率因数并且串联连接到电力发射线圈242。在下文中，出于说明的缘故，电力发射线圈242具有“L1”的电感并且电容器244具有“C1”的电容。
包括整流器电路230和电力发射单元240的电力反射设备10具有由以下各项所确定的共振频率：线圈232的电感L11、电容器234的电容C11、电力发射线圈242的电感L1、和电容器244的电容C1。
图3是示出电力接收设备20的电路配置的示例的示图。如上文已经阐述的，电力接收设备20包括电力接收单元310、滤波器单元320、整流器电路330、充电继电器340、和电力存储设备350。
电力接收单元310包括电力接收线圈312和电容器314。电容器314被提供以补偿接收到的电力的功率因数并且串联连接到电力接收线圈312。在下文中，出于说明的缘故，电力接收线圈312具有“L2”的电感并且电容器314具有“C2”的电容。
滤波器电路320由包括线圈322和电容器324的LC滤波器构成。在下文中，出于说明的缘故，线圈322具有“L22”的电感并且电容器324具有“C22”的电容。
包括电力接收单元310和滤波器电路320的电力接收设备20具有由以下各项所确定的共振频率：电力接收线圈312的电感L2、电容器314的电容C2、线圈322的电感L22、和电容器324的电容C22。
整流器电路330包括包含四个二极管D1至D4的桥电路331和电容器334、336和338。电容器334和336在桥接电路331与电力存储设备350之间串联连接在电力存储设备350的正电极与电力存储设备350的负电极之间。采用这样的倍压整流电路允许整流器电路330增加电压。电容器338被连接在电力存储设备350的正电极与电力存储设备350的负电极之间，并且使从整流器电路330输出到电力存储设备350的电压平滑化。
<电力接收准备处理>
电力发射设备10的电源ECU 250从通信单元260周期性地输出广播信号。广播信号在距通信单元260预定距离(例如，大约几米)内的区域中被发射。
在接收到来自电力发射设备10的广播信号时，电力接收设备20的充电ECU 360向电力发射设备10返回指示广播信号已经被接收到的应答。因此，电力发射设备10与电力接收设备20之间的无线通信被建立。
在与电力发射设备10的无线通信已经被建立时，电力接收设备20的充电ECU 360与电力发射设备10的电源ECU 250合作以执行用于开始接收电力的处理(在下文中还被称为“电力接收准备处理”)。作为电力接收准备处理，充电ECU 360以下述次序执行“精定位(fine positioning)”、“配对(pairing)”、“初始对齐检查(initial alignment check)”和“最后兼容性检查(final compatibility check)”。
在与电力发射设备10的无线通信已经被建立时，充电ECU 360初始地执行“精定位”。在“精定位”中，充电ECU 360与电力发射设备10合作来获得电力接收单元310相对于电力发射单元240的相对位置关系，并且向具有安装在其中的电力接收设备20的车辆等的用户通知所获得的位置关系。这能够引导用户将电力接收单元310与电力发射单元240在位置上对齐。
在精定位被完成之后，充电ECU 360执行“配对”。在“配对”中，充电ECU 360与电力发射设备10操作来唯一地标识电力发射设备10。
在配对被完成之后，充电ECU 360执行“初始对齐检查”。在“初始对齐检查”中，充电ECU 360与配对的电力发射设备10合作来确定电力接收单元310是否存在于面向配对的电力发射设备的电力发射单元240的参考位置。
一旦已经通过初始对齐检查确认电力接收单元310存在于参考位置，充电ECU 360执行“最后兼容性检查”。在“最后兼容性检查”中，充电ECU 360从配对的电力发射设备10获得电力发射设备10的兼容性信息，将电力发射设备10的所获得的兼容性信息与电力接收设备20的兼容性信息相比较，并且根据其确定从配对的电力发射设备10接收电力是否被允许。
一旦已经通过最后兼容性检查确认接收电力被允许，充电ECU 360闭合充电继电器340以将电力存储设备350和整流器电路330连接，并且将电力请求(电力发射请求信号)输出到配对的电力发射设备10以请求电力发射设备10发射电力。因此，电力发射设备10开始发射电力并且电力接收设备20开始接收电力。
<短路确定处理>
在电力接收设备20中，如上文所描述的，当被包括在整流器电路330中的任何部件具有短路故障时，电力接收单元310和整流器电路330将被短路。
当电力接收单元310在其中整流器电路330具有短路故障的状态中从电力发射单元240接收电力时，过大的电流在电力接收单元310与整流器电路330之间流动，其可以具有使得除整流器电路之外的部件(例如，电路接收单元310或者滤波器电路320等)也故障的效果。
图4是示出当电力接收单元在其中整流器电路330的二极管D1具有短路故障的状态中从电力发射单元接收电力时，流动通过整流器电路的电流的路径的示图。如在图4中所示，当电力接收单元310在其中二极管D1具有短路故障的状态中接收电力时，来自电力接收单元310的电流在正向上流动通过二极管D3，并且通过短路和故障二极管D1返回到电力接收单元310。此时，电力接收单元310与整流器电路330之间的电阻部件非常小，并且因此，过大的电流可以在电力接收单元310与整流器电路330之间流动。当电力接收单元310在其中整流器电路330具有短路故障的状态中从电力发射单元240接收电力时，整流器电路330的短路故障可以使得电力接收单元310、滤波器电路320或者除整流器电路330之外的其他部件也故障。
基于以上问题，一旦与电力发射设备10的无线通信已经被建立，根据本实施例的充电ECU 360初始地顺序地执行上文所描述的“精定位”、“配对”、“初始对齐检查”和“最后兼容性检查”。然后，当通过最后兼容性检查确定从电力发射设备10接收电力被允许时，那么，在将电力请求输出到电力发射设备10之前，充电ECU 360闭合充电继电器340，并且使用在充电继电器340闭合的情况下由电压传感器390感测的电压的值(即，从电力接收单元310输出的电压)确定整流器电路330是否具有短路故障(即，执行“短路确定处理”)。
图5是示出当在其中整流器电路330的二极管D1具有短路故障的状态中充电继电器340被闭合时被施加到整流器电路330的部件的电压的示图。在图5中，示出了在其中电容器334的电容和电容器336的电容具有相同值的示例。
当充电继电器340闭合时，整流器电路330和电力存储设备350被连接，并且电力存储设备350的电压VB被施加到整流器电路330的输出侧的电力线(即，整流器电路330与充电继电器340之间的电力线)。因此，跨电容器338的电压是“VB”。而且，跨电容器334的电压和跨电容器336的电压这两者都是“VB/2”。
当二极管D1正常地操作时，二极管D1进行动作，使得没有电流从整流器电路330的输出侧流动到整流器电路330的输入侧，并且跨电容器334的电压“VB/2”未被施加到整流器电路330的输入侧的电力线(即，整流器电路330与滤波器电路320之间的电力线)。因此，电压传感器390感测基本上“0”的值(即，从电力接收单元310输出的电压基本上是“0”)。
相反，如在图5中所示，当二极管D1具有短路故障时，跨电容器334的电压“VB/2”被施加到整流器电路330的输入侧的电力线。因此，电压传感器390感测基本上“VB/2”而不是“0”的值(即，电力接收单元310输出“VB/2”而不是“0”的值)。使用这样的原理，充电ECU 360确定整流器电路330是否具有短路故障。例如，充电ECU 360将“0”与“VB/2”之间的电压设定为阈值电压，并且当电压传感器390在充电继电器340闭合的情况下感测具有超过阈值电压的值的电压时，充电ECU 360确定整流器电路330具有短路故障。
注意，类似的原理还可以被用于当整流器电路330具有以下各项中的任一项短路并且因此故障时，确定短路故障：二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器334、和电容器33。
因此，根据本实施例，在将电力请求输出到电力发射设备10之前，充电ECU 360闭合充电继电器340，并且还使用在充电继电器340闭合的情况下由电压传感器390所感测的电压的值来执行短路确定处理。因此，整流器电路330是否具有短路故障能够在其中电力接收单元310未从电力发射设备10接收电力的状态中被确定。因此，当执行短路确定处理时，如果整流器电路330具有短路故障，则不存在在电力接收单元310与整流器电路330之间流动的过大电流，并且当整流器电路330具有短路故障时，能够防止除整流器电路330之外的部件(诸如电力接收单元310或者滤波器电路320等)故障。
<处理流>
图6是示出当电力接收设备20的充电ECU 360执行电力接收准备处理和短路确定处理时所执行的处理的过程的示例的示图。该流程图如预定地周期性地重复地执行。
初始地，充电ECU 360确定与电力发射设备10的无线通信是否被建立(步骤S10)。
一旦与电力发射设备10的无线通信已经被建立(在步骤S10中的是)，在步骤S20至S28，充电ECU 360执行上述电力接收准备处理。特别地，充电ECU 360初始地执行“精定位”(步骤S20)。在精定位被完成之后，充电ECU 360执行“配对"(步骤S22)。在配对被完成之后，充电ECU 360执行“初始对齐检查"(步骤S24)。当通过初始对齐检查确认电力接收单元310存在于参考位置时，充电ECU 360执行“最后兼容性检查”(步骤S208)。
作为最后兼容性检查的结果，充电ECU 360确定从电力发射设备10接收电力是否被允许(步骤S29)。如果否(在步骤S29中的否)，则充电ECU 360跳过后续处理并且使当前处理移动到返回。
另一方面，当确定从电力发射设备10接收电力被允许时(在步骤S29中的是)，充电ECU 360闭合充电继电器340(即，将其从断开状态切换到闭合状态)，以将电力存储设备350和整流器电路330连接(步骤S30)。
随后地，充电ECU 360执行用于整流器电路330的短路确定处理(步骤S32)。特别地，如上文参考图5已经描述的，充电ECU 360使用在充电继电器340闭合的情况下由电压传感器390感测的电压(即，从电力接收单元310输出的电压)的值来确定整流器电路330是否具有短路故障。
如果整流器电路330具有短路故障(在步骤S32中的是)，则充电ECU 360断开充电继电器340(即，将其从闭合状态切换到断开状态)以将电力存储设备350与整流器电路330断开连接(步骤S50)。
相反，当整流器电路330不具有短路故障时(在步骤S32中的否)，充电ECU 360将电力请求输出到电力发射设备10(步骤S34)。因此，电力发射设备10开始发射电力并且电力接收设备20开始接收电力。
当响应于电力请求被输出，电力发射设备10开始发射电力并且电力接收设备20开始接收电力时，充电ECU 360确定除整流器电路330之外的任何部件是否故障(步骤S40)。例如，充电ECU 360使用由电流传感器382所感测的电流(从整流器电路330输出的电流)的值和由电流传感器392所感测的电流(从电力接收单元310输出的电流)的值来确定线圈322是否具有开路故障。而且，充电ECU 360使用由电压传感器390所感测的电压的值(从电力接收单元310输出的电压)和由电流传感器392感测的电流的值(从电力接收单元310输出的电流)确定电容器324是否具有短路故障。而且，充电ECU 360从电力发射设备10获得由电流传感器274所感测的电流(流动到电力发射设备240的电流)的值并且使用所获得的值和由电流传感器392所感测的电流的值(从电力接收单元310输出的电流)来确定电力接收单元310中的电力接收线圈312和电容器314中的至少一个是否具有开路故障。
如果不存在任何故障部件(在步骤S40中的否)，则充电ECU 360继续输出电力请求(步骤S42)。因此，电力发射设备10继续发射电力并且电力接收设备20继续接收电力，并且电力存储设备350因此被充电。
如果任何其他部件故障(在步骤S40中的是)，则充电ECU 360停止输出电力请求(步骤S44)。因此，电力发射设备10停止发射电力并且电力接收设备20停止接收电力。随后地，充电ECU 360断开充电继电器340(即，将其从闭合状态切换到断开状态)以将电力存储设备350与整流器电路330断开连接(步骤S50)。
因此，根据本实施例，在将电力请求输出到电力发射设备10之前，充电ECU 360闭合充电继电器340，并且还使用在充电继电器340闭合的情况下由电压传感器390所感测的电压的值来执行用于整流器电路330的短路确定处理。因此，整流器电路330是否具有短路故障能够在其中电力接收单元310未从电力发射设备10接收电力的状态中被确定。因此，当执行用于整流器电路330的短路确定处理时，如果整流器电路330具有短路故障，则不存在在电力接收单元310与整流器电路330之间流动的过大电流，并且当整流器电路330具有短路故障时，能够防止除整流器电路330之外的部件(诸如电力接收单元310或者滤波器电路320等)故障。
而且，根据本实施例，在与电力发射设备10的无线通信被建立时，充电ECU 360闭合充电继电器340以执行用于整流器电路330的短路确定处理，并且当整流器电路330不具有短路故障时，充电ECU 360甚至在短路确定处理被完成之后保持充电继电器340闭合，同时充电ECU 360继续将电力请求输出到电力发射设备10以对电力存储设备350进行充电。这允许充电继电器340与用于整流器电路330的短路确定处理被完成时充电继电器340被重新断开相比更不频繁地操作。这允许充电继电器340具有增加的寿命。
而且，根据本实施例，在与电力发射设备10的无线通信被建立并且还通过最后兼容性检查确定从电力发射设备10接收电力被允许之后，充电ECU 360闭合充电继电器340以执行用于整流器电路330的短路确定处理。这允许充电继电器340更不频繁地操作。
特别地，当与电力发射设备10的无线通信被建立并且尽管如此，未通过最后兼容性检查确定从电力发射设备10接收电力被允许时，不允许开始从电力发射设备10接收电力。如果用于整流器电路330的短路确定处理在最后兼容性检查之前被执行并且通过短路确定处理确定整流器电路330不具有短路故障，并且此后最后兼容性检查被执行并且通过其确定接收电力未被允许，那么针对短路确定处理闭合的充电继电器340需要被重新断开，并且因此将更频繁地操作。
而且，根据本实施例，在与电力发射设备10的无线通信被建立并且还通过最后兼容性检查确定接收电力被允许之后，充电ECU 360闭合充电继电器340以执行用于整流器电路330的短路确定处理。这允许充电继电器与在最后兼容性检查之前用于整流器电路330的短路确定处理被执行相比更不频繁地操作。
<示例性变型>
在上文所描述的实施例中，已经描述了在其中用于整流器电路330的短路确定处理在电力接收准备处理被完成之后(即，在通过最后兼容性检查确定接收电力被允许之后)被执行的示例。
然而，可以在电力请求被输出之前的任何时间执行用于整流器电路330的短路确定处理，并且其不必限于在电力接收准备处理被完成之后的时间。例如，用于整流器电路330的短路确定处理可以在电力接收准备处理被开始之前执行。
图7是示出当根据本示例性变型的充电ECU 360执行电力接收准备处理和短路确定处理时所执行的处理的过程的示例的示图。在何时短路确定处理(更特别地，步骤S30和S32)被执行方面图7的流程图与图6的流程图不同。特别地，在上文所描述的图6中，在电力接收准备处理(步骤S20至S28)被完成之后执行短路确定处理(更特别地，步骤S30和S32)，而在图7中，在电力接收准备处理开始之前执行短路确定处理。
更特别地，一旦与电力发射设备10的无线通信已经被建立(在步骤S10中的是)，那么，在执行电力接收准备处理(步骤S20至S28)之前，充电ECU 360闭合充电继电器340(步骤S30)并且执行用于整流器电路330的短路确定处理(步骤S32)。
当通过短路确定处理确定整流器电路330不具有短路故障时(在步骤S32中的否)，充电ECU 360执行电力接收准备处理(步骤S20至S28)，并且当通过电力接收准备处理确定从电力发射设备10接收电力被允许时(在步骤S29中的是)，充电ECU 360将电力请求输出到电力发射设备10(步骤S34)。如果未通过电力接收准备处理确定从电力发射设备10接收电力被允许(在步骤S29中的否)，则充电ECU 360断开充电继电器340以将电力存储设备350与整流器电路330断开连接(步骤S50)。
因此，可以在迄今为止在电力接收准备处理开始时的时间执行用于整流器电路330的短路确定处理，该时间是在电力请求被输出之前的时间。这还允许在其中电力接收单元310未从电力发射设备10接收电力的状态中确定整流器电路330是否具有短路故障，并且当整流器电路330具有短路故障时，能够防止除整流器电路330之外的部件故障。
虽然本发明已经详细地被描述和说明，但是清楚地应当理解，同样仅以图示和示例的方式并且将不以限制的方式理解，本发明的范围由随附的权利要求的术语解释。

Claims (3)

1.一种无线电力接收设备，包括：
电力存储设备；
通信设备；
电力接收单元，所述电力接收单元被配置成从电力发射设备的电力发射单元无线地接收电力；
整流器电路，所述整流器电路被配置成对由所述电力接收单元接收的所述电力进行整流，并且将所整流的电力输出到所述电力存储设备；
充电继电器，所述充电继电器被设置在所述整流器电路与所述电力存储设备之间；
电压传感器，所述电压传感器被配置成感测所述电力接收单元与所述整流器电路之间的电力线上的电压；以及
控制器，所述控制器被配置成经由所述通信设备与所述电力发射设备无线地通信，
所述控制器被配置成：在与所述电力发射设备的无线通信被建立之后并且在作为用于请求所述电力发射设备发射电力的信号的电力发射请求信号被输出到所述电力发射设备之前，闭合所述充电继电器，并且还通过使用在所述充电继电器闭合的情况下由所述电压传感器感测的电压的值来执行短路确定处理，以确定所述整流器电路是否具有短路故障。
2.根据权利要求1所述的无线电力接收设备，其中，所述控制器被配置成：
当通过所述短路确定处理确定所述整流器电路具有短路故障时，未将所述电力发射请求信号输出到所述电力发射设备，而断开所述充电继电器；以及
当未通过所述短路确定处理确定所述整流器电路具有短路故障时，将所述电力发射请求信号输出到所述电力发射设备，同时保持所述充电继电器闭合。
3.根据权利要求1所述的无线电力接收设备，其中，所述控制器被配置成：在与所述电力发射设备的无线通信被建立之后，执行最后兼容性检查以从所述电力发射设备获得所述电力发射设备的兼容性信息，以及确定从所述电力发射设备接收电力是否被允许，并且在通过所述最后兼容性检查确定接收电力被允许之后，闭合所述充电继电器以执行所述短路确定处理。
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