CN110336389A - 无线受电装置和无线电力传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线受电装置，其包括：与供电线圈磁耦合的受电线圈；对从受电线圈供给的交流电压进行整流后向负载输出的第一整流电路；在第一整流电路与负载之间连接于第十一端子与第十二端子之间的第一电容器；相对于受电线圈，与第一整流电路并联连接，对从受电线圈供给的交流电压进行整流的第二整流电路；连接于第二十一端子和第二十二端子之间的第二电容器；检测第二十一输出端子与第二十二输出端子之间的电压的第二电压检测电路；基于第二电压检测电路检测出的电压，检测受电线圈相对于供电线圈的相对位置的位置检测电路。由此，能够与负载的连接状态无关地高精度检测受电线圈相对于供电线圈的相对位置。

Description

无线受电装置和无线电力传输系统
技术领域
本发明涉及无线受电装置和无线电力传输系统。
背景技术
涉及通过无线进行的电力的传输即无线电力传输的技术研究和开发正在不断地进行。
关于该技术，已知有一种从地面侧的供电线圈向车辆侧的受电线圈供电的非接触供电系统，其包括：整流平滑电路，其将从受电线圈供给的交流电压整流后转换为脉动电压，并将转换后的脉动电压平滑化为直流电压；和与整流平滑电路连接的驱动电路，在设置于与驱动电路连接的蓄电池和驱动电路之间的继电器电路接通时，在整流平滑电路的前级，基于向整流平滑电路供给的交流电压检测线圈位置，在该继电器电路断开时，在整流平滑电路的后级，基于从整流平滑电路供给的直流电压检测线圈位置(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/199374号
发明所要解决的技术问题
在此，在这种非接触供电系统中，整流平滑电路包括：将供给的交流电压整流为脉动电压的整流电路；和将通过整流电路整流的脉动电压平滑化为直流电压的平滑电容器。该直流电压的大小越大，该平滑电容器越不能将脉动电压高精度地平滑化，会产生大的波纹。即，在该非接触供电系统中，从整流平滑电路供给的直流电压的大小越大，该直流电压会因波纹而越大幅地变动。其结果，该非接触供电系统在继电器电路断开时，即与驱动电路连接的蓄电池和驱动电路的电连接被切断时，存在不能够高精度地检测线圈位置的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够与负载的连接状态无关地高精度检测受电线圈相对于供电线圈的相对位置的无线受电装置及无线电力传输系统。
用于解决问题的技术方案
本发明一方面提供一种无线受电装置，其从无线供电装置包括的供电线圈接收交流电力，包括：与所述供电线圈磁耦合的受电线圈；第一整流电路，其对从所述受电线圈供给的交流电压进行整流后向负载输出；第一电容器，其在所述第一整流电路与所述负载之间，连接于所述第一整流电路具有的输出端子中的高电位侧的第十一输出端子与所述第一整流电路具有的输出端子中的低电位侧的第十二输出端子之间；第二整流电路，其相对于所述受电线圈，与所述第一整流电路并联连接，对从所述受电线圈供给的交流电压进行整流；第二电容器，其连接于所述第二整流电路具有的输出端子中的高电位侧的第二十一输出端子与所述第二整流电路具有的输出端子中的低电位侧的第二十二输出端子之间；第二电压检测电路，其检测所述第二十一输出端子与所述第二十二输出端子之间的电压；和位置检测电路，其基于所述第二电压检测电路检测出的电压，检测所述受电线圈相对于所述供电线圈的相对位置。
发明效果
根据本发明，能够与负载的连接状态无关地高精度检测受电线圈相对于供电线圈的相对位置。
附图说明
图1是表示实施方式的无线电力传输系统1的结构的一例的图。
图2是表示无线受电装置20的结构的一例的图。
附图标记的说明
1…无线电力传输系统、10…无线供电装置、11…转换电路、12…供电电路、13…供电线圈单元、20…无线受电装置、21…受电线圈单元、22A…第一电路、22B…第二电路、23…控制电路、23A…主控制电路、C1、C2…电容器、ED…异常检测电路、EV…电动汽车、G…地面、L1…供电线圈、L2…受电线圈、LN1、LN2…传输路、P…商用电源、P1、P2、P21…连接点、PD…位置检测电路、RTO1…第一整流平滑电路、RT1…第一整流电路、RTO2…第二整流平滑电路、RT2…第二整流电路、VD1…第一电压检测电路、VD2…第二电压检测电路、Vload…负载。
具体实施方式
〈实施方式〉
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在此，在本实施方式中，为了便于说明，将通过无线进行的电力的传输称作无线电力传输来进行说明。
另外，在本实施方式中，将传输与直流电力对应的电信号、或与交流电力对应的电信号的导体称作传输路进行说明。传输路例如是印刷在基板上的导体。此外，也可以代替该导体而将传输路形成为线状的导体即导线等。
〈无线电力传输系统的概要〉
首先，对实施方式的无线电力传输系统1的概要进行说明。图1是表示实施方式的无线电力传输系统1的结构的一例的图。
无线电力传输系统1包括无线供电装置10和无线受电装置20。
在无线电力传输系统1中，通过无线电力传输将电力从无线供电装置10传输到无线受电装置20。更具体而言，在无线电力传输系统1中，通过无线电力传输将电力从无线供电装置10具有的供电线圈L1(图1中未图示)传输到无线受电装置20具有的受电线圈L2(图1中未图示)。无线电力传输系统1例如使用磁共振方式进行无线电力传输。此外，无线电力传输系统1也可以为代替磁共振方式而使用其它方式进行无线电力传输的结构。
以下，作为一例，说明无线电力传输系统1如图1所示应用于通过无线电力传输对搭载于电动汽车EV的蓄电池(二次电池)进行充电的系统的情况。电动汽车EV是利用对蓄电池充电的电力来驱动电动机而行驶的电动车辆(移动体)。在图1所示的例子中，无线电力传输系统1包括设置于充电设备侧的地面G的无线供电装置10和搭载于电动汽车EV的无线受电装置20。此外，代替应用于该系统的结构，无线电力传输系统1也可以为应用于其它装置、其它系统等的结构。
在此，在基于磁共振方式的无线电力传输中，无线电力传输系统1使无线供电装置10具有的未图示的供电侧共振电路(图1所示的例子中设置于后述的供电线圈单元13)与无线受电装置20具有的未图示的受电侧共振电路(图1所示的例子中设置于后述的受电线圈单元21)之间的共振频率接近(或使该共振频率一致)，将共振频率附近的高频电流及电压施加于供电线圈单元13，向电磁共振(共振)的受电线圈单元21无线传输(供给)电力。
因此，本实施方式的无线电力传输系统1可以不进行与充电线缆的连接而将从充电设备侧供给的电力无线传输到电动汽车EV，同时对搭载于电动汽车EV的蓄电池进行基于无线电力传输的充电。
但是，已知有在无线受电装置20相对于无线供电装置10的相对位置偏离预定的位置的情况、即受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置偏离预定的位置的情况下，从供电线圈单元13向受电线圈单元21的无线电力传输的传输效率会降低。传输效率例如以通过无线电力传输的每单位时间传输的电量进行表现。此外，传输效率代替之也可以为通过与无线电力传输对应的其它量表现的结构。
在无线电力传输系统1中，为了抑制这种无线电力传输的传输效率的降低，无线受电装置20检测无线受电装置20相对于无线供电装置10的相对位置、即受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。
具体而言，在无线电力传输系统1中，无线供电装置10在从无线受电装置20取得了表示开始受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置的检测的信息的情况下，开始通过供电线圈L1向受电线圈L2进行的微弱电力的传输。例如，无线供电装置10通过基于Wi－Fi(注册商标)等规格的无线通信从无线受电装置20取得该信息。
在此，微弱电力是为了使无线受电装置20检测出受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置所需的电力。另外，微弱电力是比通常电力低的(微弱的)电力。通常电力是对搭载于电动汽车EV的蓄电池(二次电池)进行基于无线电力传输的充电时，无线供电装置10通过无线电力传输向无线受电装置20传输的电力。例如，微弱电力是通常电力的1～10％左右的电力。此外，微弱电力可以是比通常电力的1％小的电力，也可以是比通常电力的10％大的电力。此外，无线供电装置10也可以是通过其它方法开始微弱电力向无线受电装置20的传输的结构。
无线受电装置20在接收到微弱电力的情况下，基于接收到的微弱电力检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。无线受电装置20进行与检测出的该位置对应的动作。例如，无线受电装置20待机至该位置与预定的位置一致为止。无线受电装置20在判断为该位置与预定的位置一致的情况下，将表示该位置与预定的位置一致的信息通过上述无线通信输出到无线供电装置10。
无线供电装置10在取得了该信息的情况下，通过无线电力传输向无线受电装置20传输通常电力。
〈无线电力传输系统的结构〉
以下，参照图1说明无线电力传输系统1的结构。
无线供电装置10包括转换电路11、供电电路12和供电线圈单元13。另一方面，无线受电装置20包括受电线圈单元21、第一电路22A、第二电路22B和控制电路23。而且，无线受电装置20可以与负载Vload连接。在图1所示的例子中，无线受电装置20与负载Vload连接。此外，无线受电装置20也可以是包括负载Vload的结构。
转换电路11例如与外部的商用电源P连接，是将从商用电源P输入的交流电压转换为期望的直流电压的AC(Alternating Current，交流电)/DC(Direct Current，直流电)转换器。转换电路11与供电电路12连接。转换电路11将转换该交流电压而得的直流电压供给到供电电路12。
此外，转换电路11只要对供电电路12输出直流电压，则也可以是任何电路。例如，转换电路11可以是将交流电压整流后转换为直流电压的整流平滑电路和进行功率因数改善的PFC(Power Factor Correction，功率因数补偿)电路组合的转换电路，也可以是将该整流平滑电路和开关转换器等开关电路组合的转换电路，也可以是对供电电路12输出直流电压的其它转换电路。
供电电路12将从转换电路11供给的直流电压转换成交流电压。例如，供电电路12是将多个开关元件电桥连接而得的开关电路等。供电电路12与供电线圈单元13连接。供电电路12将基于供电线圈单元13具有的供电侧共振电路的共振频率控制了驱动频率的交流电压向供电线圈单元13供给。
供电线圈单元13包括LC共振电路作为供电侧共振电路，该LC共振电路例如在包括图1中未图示的供电线圈L1的同时，还包括图1中未图示的电容器。该情况下，在供电线圈单元13中，通过调整该电容器的静电电容，能够调整供电侧共振电路的共振频率。无线供电装置10使供电侧共振电路的共振频率与受电线圈单元21具有的受电侧共振电路的共振频率接近(或一致)，进行磁共振方式的无线电力传输。该电容器例如可以由与供电线圈L1串联连接的电容器构成，也可以由与供电线圈L1串联连接的电容器和与供电线圈L1并联连接的电容器构成，也可以通过其它方式构成。以下，作为一例，对该电容器是与供电线圈L1串联连接的电容器的情况进行说明。此外，供电线圈单元13也可以为代替该LC共振电路而设置具有供电线圈L1的其它共振电路作为供电侧共振电路的结构。另外，供电线圈单元13也可以是除包括供电侧共振电路之外，还包括其它电路、其它电路元件等的结构。另外，供电线圈单元13也可以是包括提高供电线圈L1与受电线圈L2之间的磁耦合的磁性体、抑制供电线圈L1产生的磁场向外部的泄漏的电磁屏蔽体等的结构。
供电线圈L1例如是将由铜、铝等构成的绞合线呈螺旋状卷绕的无线电力传输用线圈。本实施方式的供电线圈L1以面向电动汽车EV的地板的下侧的方式设置于地面G上或埋设置于地面G。以下，作为一例，对将供电线圈L1(即供电线圈单元13)与供电电路12一同设置于地面G上的情况进行说明。
受电线圈单元21包括LC共振电路作为受电侧共振电路，该LC共振电路例如在包括图1中未图示的受电线圈L2的同时，包括图1中未图示的电容器。该情况下，在受电线圈单元21中，通过调整该电容器的静电电容，能够调整受电侧共振电路的共振频率。无线受电装置20通过使受电侧共振电路的共振频率与供电侧共振电路的共振频率接近(也包含一致的情况)，而进行磁共振方式的无线电力传输。该电容器例如可以由与受电线圈L2串联连接的电容器构成，也可以由与受电线圈L2串联连接的电容器和与受电线圈L2并联连接的电容器构成，也可以通过其它方式构成。以下，作为一例，对该电容器是与受电线圈L2串联连接的电容器的情况进行说明。此外，受电线圈单元21也可以代替该LC共振电路而设置具有受电线圈L2的其它共振电路作为受电侧共振电路的结构。另外，受电线圈单元21也可以是除包括受电侧共振电路之外，还包括其它电路、其它电路元件等的结构。另外，受电线圈单元21也可以是包括提高供电线圈L1与受电线圈L2之间的磁耦合的磁性体、抑制受电线圈L2产生的磁场向外部的泄漏的电磁屏蔽体等的结构。
第一电路22A与受电线圈单元21连接，将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为直流电压。第一电路22A可以与负载Vload连接。在图1所示的例子中，第一电路22A与负载Vload连接。在第一电路22A与负载Vload连接的情况下，第一电路22A将转换的直流电压向负载Vload供给。此外，在无线受电装置20中，第一电路22A在与负载Vload连接的情况下，也可以是经由充电电路与负载Vload连接的结构。
在此，负载Vload在与第一电路22A连接的情况下，从第一电路22A被供给直流电压。例如，负载Vload是搭载于上述的电动汽车EV的蓄电池、或搭载于电动汽车EV的电动机等。负载Vload是根据电力的需要状态(储藏状态或消耗状态)使等效电阻值与时间一同变化的电阻负载。此外，在无线受电装置20中，代替该蓄电池、该电动机等，负载Vload也可以是从第一电路22A被供给直流电压的其它负载。
第二电路22B相对于受电线圈单元21与第一电路22A并联连接，将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为直流电压。而且，第二电路22B检测转换得到的直流电压。第二电路22B将检测出的直流电压输出到控制电路23。
控制电路23控制无线受电装置20。例如，控制电路23在与无线供电装置10之间进行各种信息的收发。
另外，控制电路23在受电线圈L2接收上述微弱电力的情况下，从第二电路22B取得第二电路22B检测出的直流电压。控制电路23基于所取得的直流电压，检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。而且，控制电路23判断检测出的位置与预定的位置是否一致。控制电路23在判断为受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置与预定的位置一致的情况下，将表示受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置与预定的位置一致的信息通过无线通信输出到无线供电装置10。在此，控制电路23在检测出的位置包含于预定的范围内的情况下，判断为受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置与预定的位置一致。此外，控制电路23也可以是通过其它方法判断受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置与预定的位置一致的结构。另外，控制电路23具有的功能中的一部分或全部也可以是电动汽车EV的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)具有的结构。
〈无线受电装置的结构〉
以下，参照图2说明无线受电装置20的结构。图2是表示无线受电装置20的结构的一例的图。
无线受电装置20如上所述包括受电线圈单元21、第一电路22A、第二电路22B和控制电路23。
第一电路22A例如包括第一整流平滑电路RTO1和第一电压检测电路VD1。另外，第一整流平滑电路RTO1包括第一整流电路RT1和电容器C1。此外，第一电路22A除包括第一整流平滑电路RTO1和第一电压检测电路VD1之外还可以包括其它电路元件等结构。
第一整流电路RT1具有输入端子RT1I1、输入端子RT1I2、高电位侧的输出端子RT1P、低电位侧的输出端子RT1N这四个端子。此外，输出端子RTIP是第十一输出端子的一例。另外，输出端子RT1N是第十二输出端子的一例。
电容器C1具有端子C1A和端子C1B这两个端子。
第一电压检测电路VD1具有高电位侧的端子VD1P、低电位侧的端子VD1N和信号输出用的信号输出端子VD1O这三个端子。
另一方面，第二电路22B包括第二整流平滑电路RTO2和第二电压检测电路VD2。另外，第二整流平滑电路RTO2包括第二整流电路RT2和电容器C2。此外，第二电路22B除第二整流平滑电路RTO2和第二电压检测电路VD2之外还可以包括其它电路元件等结构。
第二整流电路RT2具有输入端子RT2I1、输入端子RT2I2、高电位侧的输出端子RT2P和低电位侧的输出端子RT2N这四个端子。此外，输出端子RT2P是第二十一输出端子的一例。另外，输出端子RT2N是第二十二输出端子的一例。
电容器C2具有端子C2A和端子C2B这两个端子。
第二电压检测电路VD2具有高电位侧的端子VD2P、低电位侧的端子VD2N、信号输出用的信号输出端子VD201和信号输出用的信号输出端子VD202这四个端子。
另外，以上说明的受电线圈L2具有端子L2A和端子L2B这两个端子。另外，以上说明的负载Vload具有高电位侧的电源端子VP和低电位侧的电源端子VN这两个端子。
控制电路23包括位置检测电路PD、异常检测电路ED和主控制电路23A。
位置检测电路PD具有信号输入用的信号输入端子PDI和信号输出用的信号输出端子PDO这两个端子。
另外，异常检测电路ED具有信号输入用的信号输入端子EDI1、信号输入用的信号输入端子EDI2和信号输出用的信号输出端子EDO这两个端子。
在此，对无线受电装置20的各部件间的连接方式进行说明。
在无线受电装置20中，受电线圈L2的端子L2A和第一整流电路RT1的输入端子RT1I1通过传输路LN1连接。在此，在图1所示的例子中，在受电线圈单元21中所含的传输路LN1上设置受电线圈单元21所具有的受电侧共振电路的电容器。另外，在无线受电装置20中，受电线圈L2的端子L2B和第一整流电路RT1的输入端子RT1I2通过传输路LN2连接。
另外，在无线受电装置20中，在第一整流电路RT1的输出端子RT1P与输出端子RT1N之间，通过传输路并联连接有电容器C1和第一电压检测电路VD1。更具体而言，在第一整流电路RT1的输出端子RT1P上通过传输路连接有电容器C1的端子C1A和第一电压检测电路VD1的端子VD1P。另外，在第一整流电路RT1的输出端子RT1N上通过传输路连接有电容器C1的端子C1B和第一电压检测电路VD1的端子VD1N。
在此，在无线受电装置20上连接负载Vload的情况下，在第一整流电路RT1的输出端子RT1P与输出端子RT1N之间，通过传输路连接电容器C1、第一电压检测电路VD1和负载Vload。图2表示连接有负载Vload的情况下的无线受电装置20的结构的一例。更具体而言，在该情况下，在第一整流电路RT1的输出端子RT1P上，通过传输路连接有电容器C1的端子C1A、第一电压检测电路VD1的端子VD1P和负载Vload的电源端子VP。另外，该情况下，在第一整流电路RT1的输出端子RT1N上，通过传输路连接有电容器C1的端子C1B、第一电压检测电路VD1的端子VD1N和负载Vload的电源端子VN。即，电容器C1是用于将通过第一整流电路RT1整流后的脉动电压的波纹平滑化的平滑电容器。
另外，在无线受电装置20中，第一电压检测电路VD1的信号输出端子VD1O和异常检测电路ED的信号输入端子EDI1通过传输路连接。
另外，在上述的传输路LN1中，在受电线圈L2与第一整流电路RT1之间的受电线圈L2的端子L2A与第一整流电路RT1的输入端子RT1I1之间设置有连接点P1。另外，在传输路LN2中，在受电线圈L2与第一整流电路RT1之间的受电线圈L2的端子L2B与第一整流电路RT1的输入端子RT1I2之间设置有连接点P2。
而且，在无线受电装置20中，第二整流电路RT2的输入端子RT2I1通过传输路与连接点P1连接。另外，在无线受电装置20中，第二整流电路RT2的输入端子RT2I2通过传输路与连接点P2连接。
另外，在无线受电装置20中，在第二整流电路RT2的输出端子RT2P与第二整流电路RT2的输出端子RT2N之间，通过传输路并联连接有电容器C2和第二电压检测电路VD2。更具体而言，在第二整流电路RT2的输出端子RT2P上，通过传输路连接有电容器C2的端子C2A和第二电压检测电路VD2的端子VD2P。另外，在第二整流电路RT2的输出端子RT2N上，通过传输路连接有电容器C2的端子C2B和第二电压检测电路VD2的端子VD2N。即，电容器C2是用于将通过第二整流电路RT2整流后的脉动电压的波纹平滑化的平滑电容器。在此，电容器C2的静电电容优选比电容器C1的静电电容小的静电电容。以下，作为一例，对电容器C2的静电电容为比电容器C1的静电电容小的静电电容的情况进行说明。由此，无线受电装置20能够在抑制从第一整流电路RT1输出的波纹的同时，使第二电压检测电路VD2的输出电压的增益上升。其结果，无线受电装置20能够更高精度地检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。此外，电容器C2的静电电容也可以与电容器C1的静电电容相同。
另外，在无线受电装置20中，第二电压检测电路VD2的信号输出端子VD201和异常检测电路ED的信号输入端子EDI2通过传输路连接。
另外，在无线受电装置20中，第二电压检测电路VD2的信号输出端子VD202和位置检测电路PD的信号输入端子PDI通过传输路连接。
另外，在无线受电装置20中，异常检测电路ED的信号输出端子EDO和主控制电路23A的信号输入端子通过传输路连接。
另外，在无线受电装置20中，位置检测电路PD的信号输出端子PDO和主控制电路23A的信号输入端子通过传输路连接。
这样，无线受电装置20包括的各部件被连接。此外，无线受电装置20包括的各部件也可以为代替图2所示的连接方式而通过不丧失无线受电装置20的功能的其它连接功能连接的结构。
接着，对无线受电装置20具有的各部件的结构及动作进行说明。
第一整流电路RT1将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为脉动电压。例如，第一整流电路RT1可以是具有一个开关元件的半波整流电路，也可以是具有一个二极管的半波整流电路，也可以是具有电桥连接的四个开关元件或四个二极管的全波整流电路，也可以是将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为脉动电压的其它整流电路。由第一整流电路RT1整流后的脉动电压通过电容器C1被平滑化为直流电压。即，上述第一整流平滑电路RTO1将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为直流电压。另外，在图2所示的例子中，第一整流平滑电路RTO1与负载Vload连接。在第一整流平滑电路RTO1与负载Vload连接的情况下，第一整流平滑电路RTO1将转换后的直流电压向负载Vload供给。
在此，在供电线圈单元13向受电线圈单元21传输的电力为通常电力的情况下，第一整流平滑电路RTO1将从受电线圈L2供给的交流电压转换为直流电压，将转换后的直流电压向负载Vload供给。另一方面，在供电线圈单元13向受电线圈单元21传输的电力为微弱电力的情况下，第一整流平滑电路RTO1在微弱电压的峰值比连接点P21的电位低的情况下，不进行从受电线圈L2供给的微弱电压向负载Vload的供给。在此，连接点P21是连接第一整流电路RT1的输出端子RT1P与负载Vload的电源端子VP之间的传输路和电容器C2的端子C2A的连接点。
第一电压检测电路VD1检测对第一整流电路RT1的输出端子RT1P与输出端子RT1N之间施加的直流电压。第一电压检测电路VD1将检测出的直流电压输出到异常检测电路ED。在此，在供电线圈单元13向受电线圈单元21传输的电力为微弱电力的情况下，第一整流平滑电路RTO1不进行从受电线圈L2供给的微弱电压向负载Vload的供给，因此，第一电压检测电路VD1检测负载Vload的电压。
第二整流电路RT2将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为脉动电压。例如，第二整流电路RT2可以是具有一个开关元件的半波整流电路，也可以是具有一个二极管的半波整流电路，也可以是具有电桥连接的四个开关元件或四个二极管的全波整流电路，也可以是将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为脉动电压的其它整流电路。由第一整流电路RT1整流后的脉动电压通过电容器C2被平滑化为直流电压。即，上述的第二整流平滑电路RTO2将从受电线圈L2供给的交流电压整流后转换为直流电压。另外，在图2所示的例子中，第二整流平滑电路RTO2与第二电压检测电路VD2连接。因此，第二整流平滑电路RTO2将转换后的直流电压向第二电压检测电路VD2供给。
第二电压检测电路VD2检测施加在第二整流电路RT2的输出端子RT2P与输出端子RT2N之间的直流电压。第二电压检测电路VD2将检测出的直流电压输出到异常检测电路ED，并且将检测出的直流电压输出到位置检测电路PD。
位置检测电路PD在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，基于第二电压检测电路VD2检测出的直流电压，检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。在此，该直流电压的大小在供电线圈L1向受电线圈L2传输的电力为微弱电力的情况下，与从受电线圈L2供给的微弱电压的峰值大小相应地变化(例如，与该大小成比例)，在受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置与预定的位置一致的情况下为最大。通过利用该峰值与受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置的关系，位置检测电路PD能够基于从第二电压检测电路VD2输出的直流电压来检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，当检测出受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置时，将检测出的表示该位置的位置信息输出到主控制电路23A。
在此，在如搭载于电动汽车EV的蓄电池等那样，负载Vload的消耗电力大的情况下，在上述的无线受电装置20中，当从无线供电装置10接收通常电力时，越是降低从第一整流电路RT1向负载Vload供给的电压的波纹，越需要增大电容器C1的静电电容。但是，当增大电容器C1的静电电容时，在无线受电装置20中，如果将电容器C1的静电电容设为C、将对电容器C1施加的电压的频率设为ω，则根据1/(ωC)的关系，从第一电压检测电路VD1观察到的输出阻抗降低。在此，在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，在将供电线圈L1的自感设为LL1、受电线圈L2的自感设为LL2、受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置的耦合系数设为k、与耦合系数k对应的频率即对电容器C1施加的电压的频率设为ωk、供电线圈L1的电流设为iL1、从第一电压检测电路VD1观察到的输出阻抗设为∞时，第一电压检测电路VD1检测出的电压Vo由Vo＝ωk√(LL1LL2)iL1表示。但是，因增大电容器C1的静电电容C而引起的第一电压检测电路VD1观察到的输出阻抗会降低，因此Vo不能由Vo＝ωk√(LL1LL2)iL1来表示，第一电压检测电路VD1检测的电压有可能会降低。因此，无线受电装置20在要基于该直流电压来检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置的情况下，难以高精度地检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。但是，在无线受电装置20中，如上所述，位置检测电路PD在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，基于第二电压检测电路VD2检测出的直流电压，检测受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置。因此，该一例中的无线受电装置20通过将电容器C2的静电电容设为比电容器C1的静电电容小的静电电容，能够抑制从第一整流电路RT1输出的波纹，并且使第二电压检测电路VD2的输出电压的增益上升。
异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，基于第一电压检测电路VD1检测出的直流电压和第二电压检测电路VD2检测出的直流电压的至少一者，检测无线受电装置20是否发生故障。
更具体而言，异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，基于第二电压检测电路VD2检测出的直流电压，例如检测第一整流电路RT1是否发生故障。异常检测电路ED检测的第一整流电路RT1的故障例如是使受电线圈L2的端子L2A与受电线圈L2的端子L2B之间短路的短路故障。在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，作为异常检测电路ED检测的第一整流电路RT1的故障产生该短路故障时，由第二电压检测电路VD2检测的直流电压成为负载Vload的电压。另一方面，在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，当第一整流电路RT1正常动作时，由第二电压检测电路VD2检测的直流电压成为在受电线圈L2产生的微弱电压由第一整流平滑电路RTO1整流后的直流电压。由此，异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，能够基于第二电压检测电路VD2检测出的直流电压来检测第一整流电路RT1是否发生故障。在此，异常检测电路ED从例如检测负载Vload的电压的其它检测电路、或搭载有无线受电装置20的电动汽车EV所具有的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)取得负载Vload的电压，将取得的该电压与第二电压检测电路VE2检测出的直流电压进行比较，判断该直流电压是否为负载Vload的电压。异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，当第一整流电路RT1发生故障时，将表示第一整流电路RT1发生故障的第一故障信息输出到主控制电路23A。此外，异常检测电路ED也可以是通过其它方法取得负载Vload的电压的结构。
另外，异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，基于第二电压检测电路VD2检测出的直流电压，例如检测第二电压检测电路VD2是否发生故障。异常检测电路ED检测的第二电压检测电路VD2的故障，例如是将第二电压检测电路VD2所具有的分压电路的电阻的破损、设置在该分压电路的后级的缓存的破损的异常值作为检测出的电压来表示的故障等。在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，如果异常检测电路ED检测的第二电压检测电路VD2中发生该故障，则由第二电压检测电路VD2检测的直流电压为异常值。另一方面，在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，如果第二电压检测电路VD2正常动作，则由第二电压检测电路VD2检测的流电压成为在受电线圈L2中产生的微弱电压被第二整流平滑电路RTO2整流后的直流电压。由此，异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，能够基于第二电压检测电路VD2检测出的直流电压来检测第二电压检测电路VD2是否发生故障。在此，异常检测电路ED例如在第二电压检测电路VD2检测出的直流电压在0V附近无变化的情况下，或者第二电压检测电路VD2检测出的直流电压在第二电压检测电路VD2的电源电压饱和的情况下，判断第二电压检测电路VD2检测出的直流电压为异常值。接着，异常检测电路ED在判断该直流电压为异常值的情况下，检测出第二电压检测电路VD2中发生故障。异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，如果检测第二电压检测电路VD2发生故障，则将表示第二电压检测电路VD2发生故障的第二故障信息输出到主控制电路23A。此外，异常检测电路ED也可以是通过其它方法判断第二电压检测电路VD2检测出的直流电压是否为异常值的结构。
另外，异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，基于第一电压检测电路VD1检测出的直流电压，例如检测第一电压检测电路VD1是否发生故障。异常检测电路ED检测的第一电压检测电路VD1的故障，例如是将第一电压检测电路VD1具有的分压电路的电阻的破损、设置于该分压电路的后级的缓存的破损的异常值作为检测出的电压来表示的故障等。在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，如果异常检测电路ED检测的第一电压检测电路VD1中发生该故障，则由第一电压检测电路VD1检测出的直流电压为异常值。另一方面，在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，如果第一电压检测电路VD1正常动作，则由第一电压检测电路VD1检测出的直流电压为负载Vload的电压。由此，异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，能够基于第一电压检测电路VD1检测出的直流电压，检测第一电压检测电路VD1是否发生故障。在此，异常检测电路ED从例如检测负载Vload的电压的其它检测电路、或搭载有无线受电装置20的电动汽车EV所具有的ECU取得负载Vload的电压，将取得的该电压与第一电压检测电路VE1检测出的直流电压进行比较，在该直流电压与负载Vload的电压不一致的情况下(例如，在与负载Vload的电压对应的误差范围内不含该直流电压的情况等)，判断该直流电压为异常值。接着，异常检测电路ED在判断该直流电压为异常值的情况下，检测出第一电压检测电路VD1中发生故障。异常检测电路ED在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，如果检测第一电压检测电路VD1发生故障，则将表示第一电压检测电路VD1发生故障的第三故障信息输出到主控制电路23A。此外，异常检测电路ED也可以是通过其它方法取得负载Vload的电压的结构。另外，异常检测电路ED在第一电压检测电路VD1检测出的直流电压在0V附近未变化的情况下，或第一电压检测电路VD1检测出的直流电压在第一电压检测电路VD1的电源电压饱和的情况下，也可以判断第一电压检测电路VD1检测出的直流电压为异常值的结构。
主控制电路23A在与无线供电装置10之间进行各种信息的收发。
另外，主控制电路23A在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，在从位置检测电路PD取得位置信息时，判断取得的位置信息表示的位置与预定的位置是否一致。主控制电路23A在判断取得的位置信息所表示的位置与预定的位置一致的情况下，例如将表示受电线圈L2相对于供电线圈L1的相对位置与预定的位置一致的信息通过无线通信输出到无线供电装置10。
另外，主控制电路23A在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，在从异常检测电路ED取得第一故障信息时，例如，将第一故障信息通过无线通信输出到其它装置。由此，无线受电装置20能够报知(通知)第一整流电路RT1发生故障，并且能够促使第一整流电路RT1的更换。此外，该其它装置可以是无线供电装置10，也可以是其它信息处理装置。另外，主控制电路23A也可以为如下结构，在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，在从异常检测电路ED取得第一故障信息时，显示警告图像、发出警报(报警等)、使振子振动等，由此对用户报知(通知)第一整流电路RT1发生故障。
另外，主控制电路23A在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，在从异常检测电路ED取得第二异常信息时，例如将第二异常信息通过无线通信输出到其它装置。由此，无线受电装置20能够报知第一电压检测电路VD1发生故障，并且能够促使第一电压检测电路VD1的更换。此外，该其它装置可以是无线供电装置10，也可以是其它信息处理装置。另外，主控制电路23A也可以是如下结构，在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，在从异常检测电路ED取得第一故障信息时，显示警告图像、发出警报(报警等)、使振子振动等，由此对用户报知(通知)第一电压检测电路VD1发生故障。
另外，主控制电路23A在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下，在从异常检测电路ED取得第三异常信息时，例如将第三异常信息通过无线通信输出到其它装置。由此，无线受电装置20能够报知第二电压检测电路VD2发生故障，并且促使第二电压检测电路VD2的更换。此外，该其它装置可以是无线供电装置10，也可以是其它信息处理装置。另外，主控制电路23A也可以是如下结构，在从供电线圈L1向受电线圈L2传输微弱电力的情况下在从异常检测电路ED取得第一故障信息时，显示警告图像、发出警报(报警等)、使振子振动等，由此对用户报知(通知)第二电压检测电路VD2发生故障。
此外，以上说明的位置检测电路PD也可以与主控制电路23A构成为一体。
另外，上述中说明的异常检测电路ED也可以与主控制电路23A构成为一体。
如上所述，实施方式的无线受电装置(该一例中为无线受电装置20)是从无线供电装置(该一例中为无线供电装置10)具有的供电线圈(该一例中为供电线圈L1)接收交流电力的无线受电装置，包括：与供电线圈磁耦合的受电线圈(该一例中为受电线圈L2)；对从受电线圈供给的交流电压进行整流后向负载(该一例中为负载Vload)输出的第一整流电路(该一例中为第一整流电路RT1)；在第一整流电路与负载之间，连接于第一整流电路具有的输出端子中的高电位侧的第十一输出端子(该一例中为输出端子RT1O1)与第一整流电路具有的输出端子中的低电位侧的第十二输出端子(该一例中为输出端子RT1O2)之间的第一电容器(该一例中为电容器C1)；相对于受电线圈，与第一整流电路并联连接，对从受电线圈供给的交流电压进行整流的第二整流电路(该一例中为第二整流电路RT2)；连接于第二整流电路具有的输出端子中的高电位侧的第二十一输出端子(该一例中为输出端子RT201)与第二整流电路具有的输出端子中的低电位侧的第二十二输出端子(该一例中为输出端子RT202)之间的第二电容器(该一例中为电容器C2)；检测第二十一输出端子与第二十二输出端子之间的电压的第二电压检测电路(该一例中为第二电压检测电路VD2)；基于第二电压检测电路检测出的电压，检测受电线圈相对于供电线圈的相对位置的位置检测电路(该一例中为位置检测电路PD)。由此，无线受电装置能够与负载的连接状态无关地高精度检测受电线圈相对于供电线圈的相对位置。
另外，在无线受电装置中，也可以使用第二电容器的静电电容比第一电容器的静电电容小的结构。由此，无线受电装置能够抑制从第一整流电路输出的波纹，并且使第二电压检测电路的输出电压的增益上升。其结果，无线受电装置能够更高精度地检测受电线圈相对于供电线圈的相对位置。
另外，也可以使用如下结构，无线受电装置包括：检测第十一输出端子与上述第十二输出端子之间的电压的第一电压检测电路(该一例中为第一电压检测电路VD1)；和在从供电线圈向受电线圈传输微弱电力的情况下，基于第一电压检测电路检测出的电压和第二电压检测电路检测出的电压的至少一者，来检测无线受电装置是否发生故障的异常检测电路(该一例中为异常检测电路ED)。由此，无线受电装置能够报知无线受电装置发生故障。
另外，在无线受电装置中，也可以使用如下结构，异常检测电路在从供电线圈向受电线圈传输微弱电力的情况下，基于第二电压检测电路检测出的电压，检测第一整流电路是否发生故障。由此，无线受电装置能够报知第一整流电路发生故障，并且能够促使第一整流电路的更换。
另外，在无线受电装置中，也可以使用如下结构，异常检测电路在从供电线圈向受电线圈传输微弱电力的情况下，基于第一电压检测电路检测出的电压，检测第一电压检测电路是否发生故障。由此，无线受电装置能够报知第一电压检测电路发生故障，并且能够促使第一电压检测电路的更换。
另外，在无线受电装置中，也可以使用如下结构，异常检测电路在从供电线圈向受电线圈传输微弱电力的情况下，基于第二电压检测电路检测出的电压，检测第二电压检测电路是否发生故障。由此，无线受电装置能够报知第二电压检测电路发生故障，并且能够促使第二电压检测电路的更换。
以上，基于附图说明了该发明的实施方式，但具体的结构不限于该实施方式，只要不脱离本发明的宗旨，则也可以变更、置换、删除等。

Claims (7)

1.一种无线受电装置，其从无线供电装置具有的供电线圈接收交流电力，其特征在于，包括：
与所述供电线圈磁耦合的受电线圈；
第一整流电路，其对从所述受电线圈供给的交流电压进行整流后向负载输出；
第一电容器，其在所述第一整流电路与所述负载之间，连接于所述第一整流电路具有的输出端子中的高电位侧的第十一输出端子与所述第一整流电路具有的输出端子中的低电位侧的第十二输出端子之间；
第二整流电路，其相对于所述受电线圈，与所述第一整流电路并联连接，对从所述受电线圈供给的交流电压进行整流；
第二电容器，其连接于所述第二整流电路具有的输出端子中的高电位侧的第二十一输出端子与所述第二整流电路具有的输出端子中的低电位侧的第二十二输出端子之间；
第二电压检测电路，其检测所述第二十一输出端子与所述第二十二输出端子之间的电压；和
位置检测电路，其基于所述第二电压检测电路检测出的电压，检测所述受电线圈相对于所述供电线圈的相对位置。
2.根据权利要求1所述的无线受电装置，其特征在于：
所述第二电容器的静电电容比所述第一电容器的静电电容小。
3.根据权利要求1或2所述的无线受电装置，其特征在于，包括：
第一电压检测电路，其检测所述第十一输出端子与所述第十二输出端子之间的电压；和
异常检测电路，其在从所述供电线圈向所述受电线圈传输微弱电力的情况下，基于所述第一电压检测电路检测出的电压和所述第二电压检测电路检测出的电压中的至少一者，检测所述无线受电装置是否发生故障。
4.根据权利要求3所述的无线受电装置，其特征在于：
所述异常检测电路在从所述供电线圈向所述受电线圈传输微弱电力的情况下，基于所述第二电压检测电路检测出的电压，检测所述第一整流电路是否发生故障。
5.根据权利要求3或4所述的无线受电装置，其特征在于：
所述异常检测电路在从所述供电线圈向所述受电线圈传输微弱电力的情况下，基于所述第一电压检测电路检测出的电压，检测所述第一电压检测电路是否发生故障。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的无线受电装置，其特征在于：
所述异常检测电路在从所述供电线圈向所述受电线圈传输微弱电力的情况下，基于所述第二电压检测电路检测出的电压，检测所述第二电压检测电路是否发生故障。
7.一种无线电力传输系统，其特征在于，包括：
所述无线供电装置；和
权利要求1至6中任一项所述的无线受电装置。
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