CN111712992B - 非接触供电装置 - Google Patents

Abstract

若从接收来自送电装置(2)的电力的谐振电路(20)输出的电力的输出电压的测量值超出规定的电压的容许范围，则非接触供电装置(1)的受电装置(3)使短路电路(30)短路谐振电路(20)，且发送用于表示非接触供电装置未进行恒压输出动作的判定信息。另一方面，非接触供电装置(1)的送电装置(2)若接收到该判定信息，则根据流经发送线圈(14)的电流的测量值，检测非接触供电装置进行恒压输出动作的、从电力供给电路(10)向发送线圈(14)供给的交流电力的开关频率。

Description

非接触供电装置

技术领域

本发明涉及非接触供电装置。

背景技术

以往，研究了不经由金属的接点等而通过空间传输电力的、所谓非接触供电(也被称为无线供电)技术。

在非接触供电中，电力传输效率变得良好的、施加于发送线圈的交流电力的频率根据设于初级侧(供电侧或者送电侧)的发送线圈和设于次级侧(受电侧)的接收线圈间的耦合度而变化。并且，发送线圈与接收线圈间的耦合度根据这两个线圈间的位置关系而变化。因此，提出一种仅通过在供电侧的处理而简单且准确地获取与取得传输效率的频率特性同样的频率特性的技术(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所公开的供电装置中，逆变器一边改变驱动频率一边向供电线圈供给恒压或恒流的交流电力。并且，取得与流经接受交流电力的供电的供电线圈的电流关联的电流值或与施加于供电线圈的电压关联的电压值的频率特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-12748号公报

发明内容

发明所要解决的课题

此外，优选地，非接触供电装置进行恒压输出动作，以使向受电侧输出恒定的电压。这是因为一般的电子设备由恒压控制，因而希望能够向由非接触供电装置供电的负载电路供给恒压。

与此相对，在专利文献1所公开的技术中，尽管在供电侧能够求出电力传输效率变得良好的、施加于供电侧的发送线圈的交流电力的频率，但电力传输效率变得良好的频率并不一定与非接触供电装置进行恒压输出动作的频率一致。此外，非接触供电装置进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率，也根据发送线圈与接收线圈间的耦合度而变化。因此，优选地，能够求出非接触供电装置进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够准确地检测进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率的非接触供电装置。

用于解决课题的手段

作为本发明的一个方式，提供一种非接触供电装置，具有：送电装置；以及受电装置，从送电装置以非接触的方式接受电力传输。在该非接触供电装置中，送电装置具有：发送线圈，向受电装置供给电力；电力供给电路，对发送线圈供给具有能够调整的开关频率和能够调整的电压的交流电力；电流检测电路，测量流经发送线圈的电流而求得该电流的测量值；控制电路，控制从电力供给电路向发送线圈供给的交流电力的开关频率和电压；第一通信器，能够与受电装置通信。此外，受电装置具有：谐振电路，具有接收来自送电装置的电力的接收线圈、和对于来自送电装置的电力与接收线圈一起谐振的谐振电容器；整流电路，对从谐振电路输出的电力进行整流；短路电路，能够切换是否使谐振电路短路；电压检测电路，测量从谐振电路输出的电力的输出电压，并求得该输出电压的测量值；第二通信器，能够与送电装置通信；以及判定电路，判定输出电压的测量值是否包含于规定的电压的容许范围内，若输出电压的测量值超出规定的电压的容许范围，则令短路电路使谐振电路短路，且向第二通信器发送用于表示非接触供电装置未进行恒压输出动作的判定信息。并且送电装置的控制电路若经由第一通信器从受电装置接收到用于表示非接触供电装置未进行恒压输出动作的判定信息，则根据电流的测量值，检测非接触供电装置进行恒压输出动作的交流电力的开关频率。

通过具有所涉及的结构，该非接触供电装置能够准确地检测进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率。

优选地，在该非接触供电装置中，受电装置在谐振电路与整流电路之间还具有与接收线圈串联连接的线圈，受电装置的谐振电路的接收线圈与谐振电容器并联连接，受电装置的短路电路的一端连接于与接收线圈串联连接的线圈与整流电路之间，若输出电压的测量值超出规定的电压的容许范围，则受电装置的判定电路令短路电路经由与接收线圈串联连接的线圈使谐振电路短路。

通过具有所涉及的结构，该非接触供电装置能够准确地检测进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率。

或者，优选地，在该非接触供电装置中，受电装置的谐振电路的接收线圈与谐振电容器串联连接。

通过具有所涉及的结构，该非接触供电装置能够提高在输出电压低的情况下的电力传输效率。

优选地，在该非接触供电装置中，送电装置的控制电路在电流的测量值成为规定的阈值以上的交流电力的开关频率下，判定为非接触供电装置进行恒压输出动作。

通过具有所涉及的结构，该非接触供电装置能够准确地检测进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率。

或者，优选地，在该非接触供电装置中，送电装置的控制电路在电流的测量值的相位与被供给至发送线圈的交流电力的电压的相位的差的绝对值成为规定的阈值以下的交流电力的开关频率下，判定为非接触供电装置进行恒压输出动作。

通过具有所涉及的结构，该非接触供电装置能够准确地检测进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率。

进一步地，优选地，该非接触供电装置的送电装置的控制电路若检测出非接触供电装置进行恒压输出动作的交流电力的开关频率，则向第一通信器发送用于表示该开关频率被检测出的检测信息，受电装置的判定电路若经由第二通信器收到检测信息，则使短路电路断开谐振电路。

通过具有所涉及的结构，该非接触供电装置能够在合适的定时重新开始向负载电路的电力供给。

在这种情况下，该非接触供电装置的送电装置的控制电路若向第一通信器发送检测信息，则控制电力供给电路，以使被供给至发送线圈的交流电力的电压成为非接触供电装置进行恒压输出动作的电压。

通过具有所涉及的结构，该非接触供电装置能够重新开始非接触供电装置的恒压输出动作。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电装置的概略结构图。

图2是非接触供电装置的等效电路图。

图3是表示根据本实施方式的非接触供电装置的输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。

图4是表示在图3所示的模拟中，根据耦合度而改变施加于发送线圈的电压时的、输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。

图5是表示使耦合度恒定而改变与谐振电路连接的电路的阻抗时的、输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。

图6是表示非接触供电装置的输出电压的频率特性与输入阻抗的频率特性的关系的一例的图。

图7是表示非接触供电装置的输出电压的频率特性、与施加于发送线圈的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性的关系的一例的图。

图8是根据变形例的受电装置的结构图。

图9是根据另一变形例的受电装置的结构图。

图10是根据再一变形例的受电装置的结构图。

图11是表示具有图1所示的送电装置和图10所示的受电装置的非接触供电装置的输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。

图12是表示使耦合度恒定而改变与谐振电路连接的电路的阻抗时的、具有图1所示的送电装置和图10所示的受电装置的非接触供电装置的输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。

图13是表示具有图1所示的送电装置和图10所示的受电装置的非接触供电装置的输出电压的频率特性、与施加于发送线圈的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性的关系的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对根据本发明的一个实施方式的非接触供电装置进行说明。该非接触供电装置通过具有与所谓SPL方式同样的结构，能够实现恒压输出动作，所谓SPL方式具有串联连接于与谐振电容器一起并联谐振的接收线圈的电抗器。进一步地，该非接触供电装置不利用送电侧的谐振而通过受电侧的谐振来进行电力传输，由此，即使在发送线圈与接收线圈间的耦合度低的情况下，也抑制电力传输效率的降低。

本申请的发明者发现，在这种非接触供电装置中，在与受电侧的谐振电路连接的负载电路的阻抗为能够忽略的非常小的值的情况下，在非接触供电装置进行恒压输出动作的、施加于发送线圈的交流电力的频率下，流经发送线圈的电流成为极大值，且该交流电力的电压的相位与流经发送线圈的电流的相位一致。

因此，该非接触供电装置若通过发送线圈与接收线圈间的位置关系变化等，不再进行恒压输出动作，则经由与该谐振电路的接收线圈串联连接的线圈而使受电侧的谐振电路短路。并且该非接触供电装置一边变更施加于发送线圈的交流电力的频率，一边测量流经发送线圈的电流。该非接触供电装置检测出使该电流的测量值成为极大值、或者施加于发送线圈的电压的相位与流经发送线圈的电流的相位一致的频率，通过将具有检测出的频率的交流电力施加于发送线圈，来进行恒压输出动作。

图1是本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电装置的概略结构图。如图1所示，非接触供电装置1具有：送电装置2；以及受电装置3，从送电装置2经由空间以非接触的方式进行电力传输。送电装置2具有：电力供给电路10；发送线圈14；电容器15；电流检测电路16；通信器17；栅极驱动器18；以及控制电路19。另一方面，受电装置3具有：谐振电路20，具有接收线圈21和谐振电容器22；线圈23；整流平滑电路24，具有全波整流电路25和平滑电容器26；负载电路27；电压检测电路28；判定电路29；继电器30；通信器31；以及蓄电电路32。

电力供给电路10向发送线圈14供给能够调节的开关频率、和具有能够调节的电压的交流电力。为此，电力供给电路10具有：电压可变电源11；DC/DC转换器12；3个开关元件13-1～13-3。

电压可变电源11是供给直流电力，并能够通过来自控制电路19的控制而调整该直流电力的电压的电源。另外，电压可变电源11也可以具有能够调整供给的电压的各种电路结构中的任一种。在非接触供电装置1进行恒压输出动作的期间，从电压可变电源11供给的直流电力经由开关元件13-1和13-2被转换为交流电力而被供给至发送线圈14。另一方面，在进行用于非接触供电装置1进行恒压输出动作的开关频率的调整的期间，从电压可变电源11供给的直流电力经由DC/DC转换器12和开关元件13-3而被供给至发送线圈14。

DC/DC转换器12的输入端子与电压可变电源11的正极侧端子连接，DC/DC转换器12的输出端子经由二极管D和开关元件13-3而与电容器15的一端连接。并且，DC/DC转换器12使从电压可变电源11供给的直流电力的电压降低至规定的电压(例如，5V)。

在进行用于非接触供电装置1进行恒压输出动作的开关频率的调整的期间，从DC/DC转换器12输出的电压经由二极管D、开关元件13-3以及电容器15而被供给至发送线圈14。

开关元件13-1～13-3分别能够设为例如n沟道型的MOSFET。开关元件13-1和开关元件13-2串联连接于电压可变电源11的正极侧端子与负极侧端子之间。此外，开关元件13-1连接于电压可变电源11的正极侧，另一方面，开关元件13-2连接于电压可变电源11的负极侧。并且，开关元件13-1的漏极端子与电压可变电源11的正极侧端子连接，开关元件13-1的源极端子与开关元件13-2的漏极端子连接。此外，开关元件13-1的源极端子、以及开关元件13-2的漏极端子经由电容器15而与发送线圈14的一端连接。进一步地，开关元件13-2的源极端子经由电压可变电源11的负极侧端子、以及电流检测电路16而与发送线圈14的另一端连接。

此外，开关元件13-3的漏极端子与DC/DC转换器12的输出端子连接，开关元件13-3的源极端子经由电容器15而与发送线圈14的一端连接。并且，各开关元件的栅极端子与栅极驱动器18连接。

开关元件13-1～13-3分别通过控制电路19控制，且通过栅极驱动器18切换导通/截止。后面将对开关元件13-1～13-3的导通/截止的控制进行描述。

发送线圈14经由空间向受电装置3的谐振电路20传输从电力供给电路10供给的交流电力。

电容器15连接于发送线圈14与电力供给电路10之间。并且，电容器15通过根据以各开关元件的开关频率进行的导通/截止的切换而反复充电和放电，对发送线圈14供给具有开关频率的交流电力。另外，优选地，设定电容器15的电容量，以使发送线圈14和电容器15的谐振频率变得小于受电装置3的谐振电路20的谐振频率和开关频率被调整的频率范围的下限频率，从而使得在开关频率被调整的频率范围中发送线圈14和电容器15不作为谐振电路动作。

电流检测电路16连接于发送线圈14与电力供给电路10之间，并测量流经发送线圈14的电流。并且，电流检测电路16向控制电路19输出电流的测量值。另外，电流检测电路16也可以与相对于电流检测电路16串联连接的分流用的电容器(未图示)一起，相对于发送线圈14与电容器15并联连接。在这种情况下，电流检测电路16能够间接地测量流经发送线圈14的电流。

通信器17每当从受电装置3的通信器31接收无线信号时，从该无线信号提取用于表示非接触供电装置1是否进行恒压输出动作等的判定信息，并向控制电路19输出。此外，通信器17生成包含从控制电路19收到的、用于表示检测出非接触供电装置1进行恒压输出动作的开关频率的检测信息的无线信号，对受电装置3的通信器31发送该无线信号。为此，通信器17例如具有：遵照规定的无线通信标准而发送接收无线信号的天线；以及调制要发送的无线信号、或解调接收的无线信号的通信电路。另外，规定的无线通信标准可以设为例如ISO/IEC 15693、ZigBee(注册商标)、或者Bluetooth(注册商标)。

栅极驱动器18从控制电路19接收切换开关元件13-1～13-3的各自的导通/截止的控制信号，根据该控制信号，改变施加于开关元件13-1～13-3的各自的栅极端子的电压。即，栅极驱动器18若收到导通开关元件13-1的控制信号，则对开关元件13-1的栅极端子施加开关元件13-1导通的相对较高电压。另一方面，栅极驱动器18若收到截止开关元件13-1的控制信号，则对开关元件13-1的栅极端子施加开关元件13-1截止的相对较低的电压。由此，栅极驱动器18在由控制电路19指示的定时切换开关元件13-1的导通/截止。栅极驱动器18对开关元件13-2和开关元件13-3也同样地，通过改变施加于栅极端子的电压来切换开关元件13-2和开关元件13-3的导通/截止。

控制电路19例如具有：非易失性的存储器电路和易失性的存储器电路；运算电路；以及用于与其他的电路连接的接口电路。并且，控制电路19每当从通信器17收到判定信息时，根据该判定信息，控制从电力供给电路10向发送线圈14供给的交流电力的开关频率和电压。

在本实施方式中，在非接触供电装置1进行恒压输出动作的期间，控制电路19向栅极驱动器18输出用于指示将开关元件13-3保持为截止的控制信号。此外，控制电路19向栅极驱动器18输出用于指示以成为恒压输出动作的开关频率交替切换开关元件13-1和开关元件13-2的导通/截止的控制信号。即，在开关元件13-1导通、开关元件13-2截止的情况下，伴随着从电压可变电源11经由开关元件13-1向电容器15供给电力而对电容器15充电，电流向发送线圈14流动。另一方面，在开关元件13-1截止、开关元件13-2导通的情况下，电容器15放电，电流从电容器15向发送线圈14流动。

此时，控制电路19控制开关元件13-1和开关元件13-2，以使开关元件13-1和开关元件13-2交替导通，且在与开关频率对应的1个周期内开关元件13-1导通的期间与开关元件13-2导通的期间相等。另外，控制电路19可以在切换开关元件13-1和开关元件13-2的导通/截止时，设置双方的开关元件截止的死区时间，以防止开关元件13-1和开关元件13-2同时导通，电压可变电源11短路。

此外，在进行用于非接触供电装置1进行恒压输出动作的开关频率的调整的期间，控制电路19按照控制信号，将开关元件13-1保持为截止，而向栅极驱动器18输出用于指示以开关频率交替切换开关元件13-3和开关元件13-2的导通/截止的控制信号。

进一步地，在通信器17无法接收来自受电装置3的无线信号的情况下，设想为受电装置3不存在于能够从送电装置2接受电力供给的位置，即送电装置2处于待机状态。因此，在这种情况下，控制电路19也可以将从电压可变电源11输出的电压设为能够设定的最小值。由此，送电装置2成为待机状态的期间，由于施加于发送线圈14的电压也成为能够设定的最小值，能量的损失被抑制。

另外，后面将对用于非接触供电装置1进行恒压输出动作的、施加于发送线圈14的交流电力的电压和开关频率的控制的细节进行描述。

接着，对受电装置3进行说明。

谐振电路20是由相互并联连接的接收线圈21和谐振电容器22组成的LC谐振电路。并且，谐振电路20所具有的接收线圈21的一端与谐振电容器22的一端连接，并且经由线圈23与整流平滑电路24的一方的输入端子连接。此外，接收线圈21的另一端与谐振电容器22的另一端连接，并且与整流平滑电路24的另一方的输入端子连接。

接收线圈21通过与流经送电装置2的发送线圈14的交流电流谐振，从发送线圈14接收电力。并且，接收线圈21经由谐振电容器22和线圈23向整流平滑电路24输出所接收的电力。另外，接收线圈21的匝数与送电装置2的发送线圈14的匝数可以相同，或者也可以不同。

谐振电容器22的一端与接收线圈21的一端以及线圈23连接，另一端与接收线圈21的另一端和整流平滑电路24连接。并且，谐振电容器22将由接收线圈21接收的电力经由线圈23向整流平滑电路24输出。

线圈23连接于谐振电路20与整流平滑电路24之间。在本实施方式中，线圈23的一端与谐振电路20的接收线圈21和谐振电容器22连接，另一端与整流平滑电路24连接，以使与接收线圈21串联。并且线圈23向整流平滑电路24输出来自谐振电路20的电力。另外，通过设置该线圈23，与SPL方式同样地，接受的电力的高次谐波分量被抑制。此外，接收线圈21的匝数与线圈23的匝数可以相同，或者也可以不同。

整流平滑电路24是整流电路的一例，具有全波整流电路25和平滑电容器26，全波整流电路25具有桥式连接的4个二极管，对通过谐振电路20接收、且经由线圈23收到的电力进行整流并进行平滑化，转换为直流电力。并且整流平滑电路24对负载电路27输出该直流电力。

电压检测电路28每隔规定的周期测量整流平滑电路24的两端子间的输出电压。由于整流平滑电路24的两端子间的输出电压与谐振电路20的输出电压一一对应，因而整流平滑电路24的两端子间的输出电压的测量值间接地成为谐振电路20的输出电压的测量值。电压检测电路28可以设为例如能够检测直流电压的公知的各种电压检测电路中的任一个。并且电压检测电路28向判定电路29输出用于表示该输出电压的测量值的电压检测信号。

判定电路29基于从电压检测电路28收到的输出电压的测量值，判定非接触供电装置1是否进行恒压输出动作、以及输出电压的测量值是否包含于恒压输出动作被进行时的电压的容许范围内。并且判定电路29向通信器31通知该判定结果。为此，判定电路29例如具有：存储器电路，存储电压的容许范围；以及运算电路，对输出电压的测量值和电压的容许范围进行比较。

进一步地，判定电路29在输出电压的测量值超出电压的容许范围的期间，导通继电器30，并使谐振电路20的两端经由线圈23短路，谐振电路20的两端维持短路的状态直至判定电路29从送电装置2接收到用于表示检测出非接触供电装置1进行恒压输出动作的开关频率的检测信息。由此，送电装置2的控制电路19在调整非接触供电装置1能够进行恒压输出动作的、施加于发送线圈14的交流电力的开关频率和电压的期间，与谐振电路20连接的电路的阻抗变为能够忽略的较小的值。

此外，若经由通信器31从送电装置2接收到检测信息，则判定电路29截止继电器30，并断开谐振电路20的两端。由此，与谐振电路20连接的电路的阻抗成为与负载电路27的电阻相应的值。进一步地，在输出电压的测量值包含于电压的容许范围的情况下，即，非接触供电装置1进行恒压输出动作的情况下，判定电路29维持继电器30处于截止的状态，即断开谐振电路20的两端的状态。并且判定电路29向通信器31通知用于表示输出电压的测量值包含于电压的容许范围的判定结果。

继电器30是短路电路的一例，一端连接于线圈23与整流平滑电路24的输入侧的一端之间，另一端连接于谐振电路20与整流平滑电路24的输入侧的另一端之间。在本实施方式中，继电器30是常关型的继电器，通过控制继电器30以使判定电路29导通，从而继电器30导通。若继电器30导通，则谐振电路20经由线圈23短路。因此，与谐振电路20连接的电路的阻抗变为能够忽略的程度的值。

通信器31每隔规定的发送周期，根据从判定电路29收到的判定结果，生成包含用于表示非接触供电装置1是否进行恒压输出动作、以及输出电压的测量值是否包含于电压的容许范围的判定信息的无线信号，并朝向送电装置2的通信器17发送该无线信号。此外，通信器31若从送电装置2的通信器17接收到包含检测信息的无线信号，则向判定电路29输出该检测信息。为此，通信器31例如具有：天线，遵照规定的无线通信标准发送接收无线信号；以及通信电路，调制要发送的无线信号，或解调所接收的无线信号。另外，规定的无线通信标准与通信器17同样地，可以设为例如ISO/IEC 15693、ZigBee(注册商标)、或者Bluetooth(注册商标)。

蓄电电路32通过经由整流平滑电路24而被输出的电力蓄电，并向判定电路29提供用于判定电路29维持继电器30导通时所利用的电力。为此，蓄电电路32例如具有电容器，电容器的一端经由以正向偏置的方式设置的二极管而与整流平滑电路24的正极侧输出端子和一端连接，电容器的另一端接地。并且在从送电装置2向受电装置3供电的期间，蓄电电路32的电容器通过从整流平滑电路24输出的电力充电。此外，非接触供电装置1不再进行恒压输出动作，若继电器30导通而不再从整流平滑电路24输出电力，则判定电路29利用通过蓄电电路32的电容器放电得到的电力，维持继电器30导通的状态。

另外，蓄电电路32也可以具有电容器以外的能够蓄积电力的电路。例如，蓄电电路32也可以具有二次电池以取代电容器。此外，在这种情况下，通过蓄电电路32而蓄积的电力可以被利用于驱动判定电路29和通信器31。

以下，对非接触供电装置1的动作的细节进行说明。

在本实施方式中，在从通信器17收到的判定信息中表示输出电压的测量值超出规定的容许范围，即非接触供电装置1未进行恒压输出动作的情况下，送电装置2的控制电路19调整对发送线圈14供给的交流电力的开关频率和电压，以使非接触供电装置1能够进行恒压输出动作。

这里，根据本实施方式的非接触供电装置不利用送电侧的谐振。由此，非接触供电装置1的输出电压的频率特性成为与在设置相对于受电侧的谐振电路的线圈串联连接的电抗器的、所谓SPL方式的非接触供电装置中，扩大与发送线圈串联连接的电容器的电容量，降低送电侧的谐振电路的谐振频率时的输出电压的频率特性类似的特性。

图2是非接触供电装置1的等效电路图。在该等效电路100中，设为送电侧的发送线圈14与受电侧的谐振电路20的接收线圈21耦合，形成n:1的理想变压器。Lr和Lm是送电侧的发送线圈14的漏电感和励磁电感。另外，送电侧的发送线圈14的电感Lp与(Lm+Lr)相等，若设发送线圈14与接收线圈21间的耦合度为k，则Lr＝(1-k)Lp，Lm＝kLp。此外，Ri是送电侧的绕组电阻值，Ris是受电侧的绕组电阻值。Cp是受电侧的谐振电路20中的、与接收线圈21并联连接的谐振电容器22的电容量。Lop是与接收线圈21串联连接的线圈23的电感。并且Rac是负载电路27的交流等效电阻值，由Rac＝(8/π²)×Ro表示。

图3是表示根据本实施方式的非接触供电装置1的输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。在图3中，横轴表示频率，纵轴表示输出电压。另外，在该模拟中，设Lp＝174μH，Cp＝20nF，Lop＝3Lp，Ri＝Ris＝0.3Ω，n＝1，Vin＝200V，Ro＝200Ω(Rac≒162.1Ω)。曲线301表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的输出电压的频率特性。此外，曲线302表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的输出电压的频率特性。此外，曲线303表示设耦合度k＝0.3、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的输出电压的频率特性。此外，曲线304表示设耦合度k＝0.3、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的输出电压的频率特性。进一步地，曲线305表示设耦合度k＝0.6、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的输出电压的频率特性。此外，曲线306表示设耦合度k＝0.6、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的输出电压的频率特性。

如图3所示，在耦合度k不变化的条件下，即使负载电路27的交流等效电阻值变化，输出电压也成为大致恒定(即，成为恒压输出)的、频率与输出电压的组合，按每一耦合度(图中的点311～313三种)都存在。因此，可知即使对发送线圈14施加具有使发送线圈14不谐振的开关频率的交流电力，也能够使非接触供电装置1相对于负载电路27的电阻值的变化进行恒压输出动作。进一步地，尽管如点311～313所示，关于负载电路27的电阻值的变动，成为恒压输出时的输出电压根据耦合度而相互不同，但通过调节施加于发送线圈14的电压，该输出电压的差能够设为与耦合度无关地，大致恒定的输出电压。

图4是表示在图3所示的模拟中，根据耦合度而改变施加于发送线圈14的电压时的、输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。在图4中，横轴表示频率，纵轴表示输出电压。曲线401表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac、施加于发送线圈的电压为Vin时的输出电压的频率特性。此外，曲线402表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)、施加于发送线圈的电压为Vin时的输出电压的频率特性。此外，曲线403表示设耦合度k＝0.3、负载电路27的交流等效电阻值为Rac、施加于发送线圈的电压为(0.47*Vin)时的输出电压的频率特性。此外，曲线404表示设耦合度k＝0.3、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)、施加于发送线圈的电压为(0.47*Vin)时的输出电压的频率特性。进一步地，曲线405表示设耦合度k＝0.6、负载电路27的交流等效电阻值为Rac、施加于发送线圈的电压为(0.19*Vin)时的输出电压的频率特性。此外，曲线406表示设耦合度k＝0.6、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)、施加于发送线圈的电压为(0.19*Vin)时的输出电压的频率特性。

与图3所示的点311～313对应的、在耦合度k不变化的条件下，即使负载电路27的交流等效电阻值变化，输出电压也成为大致恒定(即，成为恒压输出)的、频率与输出电压的组合为，点411～413三种。并且点411～413的各自的输出电压彼此大致相等。

由此可知，即使负载电路27的电阻值和耦合度中的任一个变动，通过适当地调节施加于发送线圈14的交流电力的开关频率和电压，输出电压也能够保持大致恒定。

此外，发明者得到以下见解：在受电装置3的负载电路27的电阻值成为预先设定的值的情况下，在非接触供电装置1进行恒压输出动作的频率下，非接触供电装置1的输入阻抗变为极小值。进一步地，发明者得到以下见解：非接触供电装置1进行恒压输出动作的频率、在负载电路27的电阻值小到能够忽略的情况下输出电压变为极大值的频率、以及非接触供电装置1的输入阻抗变为极小值的频率一致。

图5是表示使耦合度恒定而改变与谐振电路20连接的电路的阻抗时的、输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。在图5中，横轴表示频率，纵轴表示输出电压。曲线501表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的输出电压的频率特性。此外，曲线502表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的输出电压的频率特性。进一步地，曲线503表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)时的输出电压的频率特性。并且曲线504表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)时的输出电压的频率特性。另外，在该模拟中，使用了与图3所示的模拟所使用的各电路元件的参数的值相同的值。

如图5所示，若使负载电路27的交流等效电阻值降低为非常小的值，则如曲线503和曲线504所示，在负载电路27的交流等效电阻值为Rac时和为(10*Rac)时输出电压几乎没有变化的、频率f0下，输出电压变为极大值。这是因为在负载电路27的交流等效电阻值大致为0的情况下，下式成立：

数学式1

ω＝2πf，L_r2＝L₂(1-k²)

这里，Lop是与接收线圈21串联连接的线圈23的电感。此外，Cp是谐振电容器22的电容量。L2是接收线圈21的自感，k是耦合度。Lr2是使发送线圈14短路时的接收线圈21的电感。并且f是施加于发送线圈14的交流电力的频率。因此，在对频率f求解(1)式而得到的、由下式表示的频率f0下，输出电压成为最大。

数学式2

另外，与负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的频率f0下的输出电压进行比较，负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)或(0.01*Rac)时的频率f0中的输出电压低的理由如下：即是因为若负载电路27的交流等效电阻值非常小，则流经电流变大，因而该电流引起的电压降下的影响变大。

图6是表示非接触供电装置的输出电压的频率特性与输入阻抗的频率特性的关系的一例的图。在图6的上侧的曲线中，横轴表示频率，纵轴表示输出电压。此外，在图6的下侧的曲线中，横轴表示频率，纵轴表示输入阻抗。另外，在该模拟中，也使用了与图3所示的模拟所使用的各电路元件的参数的值相同的值。在上侧的曲线中，曲线601(与图5的曲线501相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的非接触供电装置1的输出电压的频率特性。此外，曲线602(与图5的曲线502相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的非接触供电装置1的输出电压的频率特性。进一步地，曲线603(与图5的曲线503相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)时的输出电压的频率特性。并且曲线604(与图5的曲线504相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)时的输出电压的频率特性。

此外，在下侧的曲线中，曲线611表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的非接触供电装置1的输入阻抗的频率特性。此外，曲线612表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的非接触供电装置1的输入阻抗的频率特性。进一步地，曲线613表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)时的非接触供电装置1的输入阻抗的频率特性。并且曲线614表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)时的非接触供电装置1的输入阻抗的频率特性。

如图6所示，负载电路27的交流等效电阻值越小，输入阻抗变为极小值的频率，越接近非接触供电装置1进行恒压输出动作的频率f0。特别是在负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)的情况下，在频率f0下输入阻抗变为极小值。即，在频率f0下，流经发送线圈14的电流具有极大值。

图7是表示非接触供电装置的输出电压的频率特性、与施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性的关系的一例的图。在图7的上侧的曲线中，横轴表示频率，纵轴表示输出电压。此外，在图7的下侧的曲线中，横轴表示频率，纵轴表示相位的延迟。另外，在该图中，表示在相位的延迟具有正的值的情况下，电流的相位相对于电压的相位延迟。此外，在该模拟中，也使用了与图3所示的模拟所使用的各电路元件的参数的值相同的值。在上侧的曲线中，曲线701(与图5的曲线501相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的非接触供电装置1的输出电压的频率特性。此外，曲线702(与图5的曲线502相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的非接触供电装置1的输出电压的频率特性。进一步地，曲线703(与图5的曲线503相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)时的输出电压的频率特性。并且曲线704(与图5的曲线504相同)表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)时的输出电压的频率特性。

此外，在下侧的曲线中，曲线711表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。此外，曲线712表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。进一步地，曲线713表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。并且曲线714表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。

如图7所示，负载电路27的交流等效电阻值越小，施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为0的频率，越接近非接触供电装置1进行恒压输出动作的频率f0。特别是，在负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)的情况下，在频率f0下施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为0，即功率因数成为1。即，在负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)的情况下，在比频率f0高的频率下，施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为正的值，成为所谓电感性驱动。因此，特别是在该相位的延迟成为0°～90°的频带中，非接触供电装置1能够使电力供给电路10和发送线圈14进行软开关动作。另一方面，在比频率f0低的频率下，施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为负的值，成为所谓容量性驱动。因此，特别是在该相位的延迟成为0°～-90°的频带中，电力供给电路10和发送线圈14进行硬开关动作，电力传输效率降低。

如上所述，控制电路19为了实现恒压输出动作，如下所述地控制施加于发送线圈14的交流电力的开关频率和电压。

在从受电装置3经由通信器17收到的无线信号所包含的判定信息中，表示非接触供电装置1没有进行恒压输出动作的情况下，控制电路19通过经由栅极驱动器18保持截止开关元件13-1，并交替切换开关元件13-3和13-2的导通/截止，从而使电力从DC/DC转换器12供给至发送线圈14。此外，控制电路19控制电压可变电源11，以使从DC/DC转换器12供给至发送线圈14电压成为规定值。由此，控制电路19将从送电装置2向受电装置3供给的电力降低至受电装置3不发生故障的程度。

并且控制电路19一边改变开关频率，一边监视由电流检测电路16测量的、流经发送线圈14的电流的测量值，检测该电流的测量值成为极大值的开关频率。另外，如本实施方式那样，非接触供电装置1没有进行恒压输出动作的情况下，受电装置3的谐振电路20经由线圈23而被短路，与谐振电路20连接的电路的阻抗成为能够忽略的较小的值。在这种情况下，如图6所示，在流经发送线圈14的电流的测量值成为极大值的开关频率的附近，该电流的测量值相对于开关频率的变化急激地变化。因此，控制电路19也可以检测该电流的测量值成为规定的阈值以上的开关频率，作为该电流的测量值成为极大值的开关频率。另外，规定的阈值可以设为例如从流经发送线圈14的电流值成为极大值的开关频率仅偏离规定的容许误差的开关频率下的、与流经发送线圈14的电流值相应的值。

流经发送线圈14的电流的测量值成为极大值的开关频率是图6所示的频率f0这样的、非接触供电装置1的输入阻抗成为极小值的频率，即非接触供电装置1进行恒压输出动作的频率。因此，若流经发送线圈14的电流的测量值成为极大值的开关频率被检测出，则控制电路19经由栅极驱动器18控制开关元件13-1和13-2的导通/截止，以使在该开关频率下，来自电压可变电源11的电力被供给至发送线圈14。此外，控制电路19截止开关元件13-3。由此，控制电路19能够使非接触供电装置1进行恒压输出动作。并且控制电路19向通信器17通知用于表示检测出非接触供电装置1进行恒压输出动作的开关频率的检测信息，使通信器17向受电装置3的通信器31发送包含该检测信息的无线信号。

之后，控制电路19控制电力供给电路10的电压可变电源11，以将与开关频率相应的电压供给至发送线圈14，从而使来自受电装置3的谐振电路20的输出电压的测量值成为规定的容许范围内。此时，控制电路19通过参照例如表示开关频率与从电压可变电源11供给的电力的电压的关系的参照表，决定从电压可变电源11供给的电力的电压即可。这种参照表预先存储于例如控制电路19所具有的存储器。

另外，优选地，控制电路19即使在相当于向受电装置3发送检测信息至将施加于发送线圈14的交流电力的电压变更为与开关频率相应的电压为止的一定期间内，从受电装置3收到用于表示输出电压的测量值超出规定的容许范围的判定信息，也不进行开关频率的探索。由此，尽管非接触供电装置1进行恒压输出动作的开关频率被检测出，控制电路19也能够防止进行开关频率的再次探索。

此外，控制电路19也可以逐渐改变从电压可变电源11供给的电力的电压，直至在从受电装置3经由通信器17收到的无线信号所包含的判定信息中，表示输出电压的测量值包含于电压的容许范围，而非参照上述参照表。

根据变形例，控制电路19也可以一边改变开关频率，一边监视由电流检测电路16测量的、流经发送线圈14的电流的测量值，检测施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为0的开关频率。在这种情况下，控制电路19例如基于开关元件13-3和13-2的导通/截止的切换定时、以及与发送线圈14的电感和电容器15的电容量相应的时间常数，确定施加于发送线圈14的交流电力的电压的相位即可。另一方面，控制电路19通过由电流检测电路16测量的、流经发送线圈14的电流的测量值的时间变化，求得流经发送线圈14的电流的相位即可。

如图7所示，施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为0的开关频率是，非接触供电装置1进行恒压输出动作的频率。因此，若施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为0的开关频率被检测出，则控制电路19与上述同样地，经由栅极驱动器18控制开关元件13-1和13-2的导通/截止，保持截止开关元件13-3即可，以使来自电压可变电源11的电力以被检测出的开关频率被供给至发送线圈14。另外，在该变形例中，控制电路19也可以检测施加于发送线圈14的交流电力的电压的相位与电流的相位的差的绝对值成为规定的阈值以下的开关频率，作为施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为0的开关频率。

如以上所说明的那样，该非接触供电装置在经由与接收线圈串联连接的线圈而使受电装置的谐振电路短路的状态下，测量流经送电装置的发送线圈的电流，检测该电流成为极大值、或施加于发送线圈的电压的相位与流经发送线圈的电流的相位一致的、施加于发送线圈的交流电力的开关频率。由此，该非接触供电装置能够准确地检测进行恒压输出动作的开关频率。并且该非接触供电装置调整施加于发送线圈的交流电力的电压，以使在断开谐振电路后，非接触供电装置以被检测出的开关频率进行恒压输出动作。因此，该非接触供电装置即使在发送线圈与接收线圈间的耦合度不恒定的情况下，或者负载电路的电阻值不恒定，也能够进行恒压输出动作。

根据变形例，在受电装置3中，也可以与施加于发送线圈14的交流电力谐振的谐振电路分开地设置用于提取所传输的电力的输出线圈。

图8是根据变形例的、受电装置4的结构图。如图8所示，根据该变形例的受电装置4具有：谐振电路20，具有接收线圈21和谐振电容器22；线圈23；整流平滑电路24，具有全波整流电路25和平滑电容器26；负载电路27；电压检测电路28；判定电路29；继电器30；通信器31；蓄电电路32；以及输出线圈33。根据该变形例的受电装置4与根据上述实施方式的受电装置3进行比较，具有以下不同：具有输出线圈33；以及代替于非谐振电路20，从输出线圈33传输的电力被提取。因此，以下对该不同点和关联的点进行说明。

输出线圈33被配置为能够与谐振电路20的接收线圈21电磁耦合。例如，输出线圈33和接收线圈21缠绕于同一电缆心线。因此，输出线圈33与接收线圈21一同构成变压器，能够从输出线圈33提取由接收线圈21接受的电力。并且输出线圈33的一端经由线圈23与整流平滑电路24的一方的输入端子连接。此外，输出线圈33的另一端与整流平滑电路24的另一方的输入端子连接。因此，经由谐振电路20从输出线圈33提取的电力经由线圈23和整流平滑电路24而向负载电路27供给。另外，在该变形例中，谐振电路20不与线圈23和整流平滑电路24直接连接。

在该变形例中，接收线圈21的匝数与输出线圈33的匝数可以是相同的，或者也可以是相互不同的。例如，通过将接收线圈21的匝数设得多于输出线圈33的匝数，能够维持电力传输效率，并降低所提取的电力的电压。因此，根据该变形例，通过将接收线圈21的匝数设得多于输出线圈33的匝数，即使在能够施加于负载电路27的电压的上限值低的情况下，也不再需要DC/DC转换器这种的用于降低电压的电路。

另外，在该变形例中，继电器30的一端连接于线圈23与整流平滑电路24的输入侧的一端之间，另一端连接于谐振电路20与整流平滑电路24的输入侧的另一端之间即可。并且判定电路29在通过电压检测电路28测量的、输出电压的测量值超出规定的容许范围的情况下，导通继电器30，经由线圈23而使输出线圈33的两端短路即可。由此，谐振电路20经由线圈23而被短路，与谐振电路20连接的电路的阻抗减小至能够忽略的程度。因此，根据该变形例的非接触供电装置也与根据上述实施方式的非接触供电装置同样地，能够准确地检测进行恒压输出动作的开关频率。

根据另一变形例，也可以使用常开型的继电器作为继电器30。

图9是根据另一变形例的、受电装置5的结构图。如图9所示，根据该变形例的受电装置5具有：谐振电路20，具有接收线圈21和谐振电容器22；线圈23；整流平滑电路24，具有全波整流电路25和平滑电容器26；负载电路27；电压检测电路28；判定电路29；继电器30；通信器31；蓄电电路32；以及输出线圈33。根据该变形例的受电装置5与根据上述变形例的受电装置4进行比较，具有以下不同：继电器30的类型；以及向蓄电电路32的电力供给源的位置。因此，以下对该不同点和关联的点进行说明。

在该变形例中，继电器30是常开型的继电器，在非接触供电装置进行恒压输出动作的期间，即通过电压检测电路28测量的输出电压的测量值包含于规定的容许范围的期间，通过判定电路29而被驱动为截止。并且，若通过电压检测电路28测量的输出电压的测量值超出规定的容许范围，则判定电路29导通继电器30。之后，经由通信器31从送电装置2被通知在送电侧检测出非接触供电装置能够进行恒压输出动作的开关频率，则判定电路29利用通过蓄电电路32蓄积的电力截止继电器30。

蓄电电路32在受电装置5从送电装置2接受电力供给期间，分别从输出线圈33的两端，通过经由二极管而被整流的电力进行充电。另外，在该例中，即使继电器30导通，输出线圈33的两端短路，由于蓄电电路32紧接着连接于输出线圈33，因而在开关频率的探索中也能够通过所传输的电力进行充电。并且通过蓄电电路32而蓄积的电力如上所述被利用于截止继电器30。

由于根据该变形例的非接触供电装置，也能够在进行恒压输出动作的、施加于发送线圈14的电力的开关频率的探索中经由线圈23而使谐振电路20短路，因而与根据上述实施方式的非接触供电装置同样地，能够准确地检测进行恒压输出动作的开关频率。

根据再一变形例，在受电装置的谐振电路中，接收线圈与谐振电容器也可以串联连接。由于在这种情况下，非接触供电装置也能够进行恒压输出动作，因而与上述实施方式或变形例同样地，在使谐振电路短路的状态下，通过检验流经发送线圈的电流，能够检测进行恒压输出动作的开关频率。

图10是根据该变形例的、受电装置6的结构图。如图10所示，根据该变形例的受电装置6具有：谐振电路20a，具有接收线圈21和谐振电容器22；整流平滑电路24，具有全波整流电路25和平滑电容器26；负载电路27；电压检测电路28；判定电路29；继电器30；通信器31；蓄电电路32；以及输出线圈33。根据该变形例的受电装置6与图1所示的受电装置3进行比较，具有以下不同：谐振电路20a的结构；以及省略了线圈23。因此，以下对该不同点和关联的点进行说明。

在谐振电路20a中，接收线圈21与谐振电容器22串联连接。并且经由接收线圈21接受的电力经由谐振电容器22而向整流平滑电路24输出。在这种情况下，具有送电装置2和受电装置6的非接触供电装置由于具有与初级串联次级串联电容器方式(以下，称为SS方式)同样的结构，因而能够进行恒压输出动作。此外，在该例中，与SPL方式的非接触供电装置不同地，由于谐振电路20a串联谐振，因而线圈23可以被省略。另外，与SS方式不同地，具有送电装置2和受电装置6的非接触供电装置也可以在送电侧利用发送线圈14的谐振。

在非接触供电中，电力传输效率由发送线圈与接收线圈间的耦合度k与谐振/共振的强度的指标即Q值的积表示。因此，为了提高电力传输效率，要求提高Q值。在该变形例中，如上所述，受电装置6作为RLC串联谐振电路进行动作。在这种情况下，Q值由下式表示：

数学式3

这里C是谐振电容器22的容量，L是接收线圈21的电感，R是与谐振电路20a连接的电路的阻抗。从(3)式可知，负载电路27的阻抗越大，Q值越低。因此，通过负载电路27消耗电力恒定的情况下，为了提高Q值，优选地，使从谐振电路20a输出的电压和负载电路27的阻抗更低。此外，如上述实施方式或变形例中的谐振电路20那样，与接收线圈21和谐振电容器22并联谐振的情况相反，从(3)式可知，为了提高Q值。在受电装置6中，优选地，使接收线圈21的电感更大，且使谐振电容器22的容量更小。

图11是表示具有送电装置2和受电装置6的非接触供电装置的输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。在图11中，横轴表示频率，纵轴表示输出电压。另外，该模拟中，设Lp＝174μH，Cp＝20nF，Ri＝Ris＝0.1Ω，n＝1，Vin＝300V，Ro＝200Ω(Rac≒162.1Ω)。曲线1101表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的输出电压的频率特性。此外，曲线1102表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的输出电压的频率特性。此外，曲线1103表示设耦合度k＝0.3、负载电路27的交流等效电阻值为Rac、施加于发送线圈14的电压为(0.5*Vin)时的输出电压的频率特性。此外，曲线1104表示设耦合度k＝0.3、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)、施加于发送线圈14的电压为(0.5*Vin)时的输出电压的频率特性。进一步地，曲线1105表示设耦合度k＝0.6、负载电路27的交流等效电阻值为Rac、施加于发送线圈14的电压为(0.25*Vin)时的输出电压的频率特性。此外，曲线1106表示设耦合度k＝0.6、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)、施加于发送线圈14的电压为(0.25*Vin)时的输出电压的频率特性。

如图11所示，在耦合度k不变化的条件下，即使负载电路27的交流等效电阻值变化，输出电压也成为大致恒定(即，成为恒压输出)的、频率与输出电压的组合按每一耦合度(图中的点1111～1113三种)都存在。因此，根据该变形例的非接触供电装置也能够通过调节施加于发送线圈14的交流电力的开关频率和电压，而与耦合度无关地，得到大致恒定的输出电压。

图12是表示使耦合度恒定而改变与谐振电路20a连接的电路的阻抗时的、具有送电装置2和受电装置6的非接触供电装置的输出电压的频率特性的模拟结果的一例的图。在图12中，横轴表示频率，纵轴表示输出电压。曲线1201表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的输出电压的频率特性。此外，曲线1202表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的输出电压的频率特性。进一步地，曲线1203表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)时的输出电压的频率特性。并且曲线1204表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)时的输出电压的频率特性。另外，该模拟中，使用了与图11所示的模拟所使用的各电路元件的参数的值相同的值。

如图12所示，若使负载电路27的交流等效电阻值降低至非常小的值，则如曲线1203和曲线1204所示，在负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的输出电压和负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的输出电压成为大致相等的频率f0中，输出电压成为极大值。因此，负载电路27的交流等效电阻值越小，输入阻抗成为极小值的频率，即流经发送线圈14的电流成为极大值的频率越接近频率f0。

图13是表示具有送电装置2和受电装置6的非接触供电装置的输出电压的频率特性、与施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性的关系的一例的图。在图13中，横轴表示频率，纵轴表示相位的延迟。另外，在该图中，示出在相位的延迟具有正的值的情况下，电流的相位相对于电压的相位延迟。此外，在该模拟中，也使用了与图11所示的模拟所使用的各电路元件的参数的值相同的值。

曲线1311表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为Rac时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。此外，曲线1312表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(10*Rac)时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。进一步地，曲线1313表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.1*Rac)时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。并且曲线1314表示设耦合度k＝0.15、负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)时的施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟的频率特性。

如图13所示，负载电路27的交流等效电阻值越小，则施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟成为0的频率，越接近非接触供电装置进行恒压输出动作的频率f0。特别是在负载电路27的交流等效电阻值为(0.01*Rac)的情况下，在频率f0下施加于发送线圈14的交流电力的电流的相位相对于电压的相位的延迟大致成为0，即功率因数大致成为1。

因此，在具有送电装置2和受电装置6的非接触供电装置中，送电装置2的控制电路19也与图1所示的非接触供电装置1同样地控制施加于发送线圈14的交流电力的开关频率和电压即可。此外，受电装置6的判定电路29也与图1所示的非接触供电装置1同样地，经由通信器31向送电装置2发送判定信息，从送电装置2接收检测信息，且控制继电器30即可。

根据再一变形例，可以使用串联连接的2个MOSFET作为短路电路，以代替继电器。在这种情况下，这2个MOSFET的源极端子彼此、或者漏极端子彼此相互连接即可。并且判定电路29在使谐振电路20(或谐振电路20a)短路时，在这2个MOSFET的栅极端子施加这2个MOSFET导通的电压，另一方面，在断开谐振电路20(或谐振电路20a)时，对这2个MOSFET的栅极端子施加这2个MOSFET导通的电压即可。

这样，本领域的技术人员在本发明的范围内，能够结合实施的方式进行各种变更。

符号说明

1 非接触供电装置

2 送电装置

10 电力供给电路

11 电压可变电源

12 DC/DC转换器

13-1～13-3 开关元件

14 发送线圈

15 电容器

16 电流检测电路

17 通信器

18 栅极驱动器

19 控制电路

3、4、5、6 受电装置

20、20a 谐振电路

21 接收线圈

22 谐振电容器

23 线圈

24 整流平滑电路

25 全波整流电路

26 平滑电容器

27 负载电路

28 电压检测电路

29 判定电路

30 继电器

31 通信器

32 蓄电电路

33 输出线圈

Claims (6)

1.一种非接触供电装置，具有：送电装置；以及受电装置，从所述送电装置以非接触的方式接受电力传输，

所述送电装置具有：

发送线圈，向所述受电装置供给电力；

电力供给电路，对所述发送线圈供给具有能够调整的开关频率和能够调整的电压的交流电力；

电流检测电路，测量流经所述发送线圈的电流，并求得该电流的测量值；

控制电路，控制从所述电力供给电路对所述发送线圈供给的所述交流电力的开关频率和电压；以及

第一通信器，能够与所述受电装置通信，

所述受电装置具有：

谐振电路，具有接收来自所述送电装置的电力的接收线圈、和对于来自所述送电装置的电力与所述接收线圈一起谐振的谐振电容器；

整流电路，对从所述谐振电路输出的电力进行整流；

短路电路，能够切换是否使所述谐振电路短路；

电压检测电路，测量从所述谐振电路输出的电力的输出电压，并求得该输出电压的测量值；

第二通信器，能够与所述送电装置通信；以及

判定电路，判定所述输出电压的测量值是否包含于规定的电压的容许范围内，若所述输出电压的测量值超出所述规定的电压的容许范围，则令所述短路电路使所述谐振电路短路，且向所述第二通信器发送用于表示所述非接触供电装置未进行恒压输出动作的判定信息，

所述送电装置的所述控制电路若经由所述第一通信器从所述受电装置接收到用于表示所述非接触供电装置未进行恒压输出动作的所述判定信息，则根据所述电流的测量值，检测所述非接触供电装置进行恒压输出动作的所述交流电力的开关频率，

所述受电装置在所述谐振电路与所述整流电路之间，还具有与所述接收线圈串联连接的线圈，

所述谐振电路的所述接收线圈与所述谐振电容器并联连接，

所述短路电路的一端连接于所述线圈与所述整流电路之间，

若所述输出电压的测量值超出所述规定的电压的容许范围，则所述判定电路令所述短路电路经由所述线圈使所述谐振电路短路。

2.如权利要求1所述的非接触供电装置，其中，

所述谐振电路的所述接收线圈与所述谐振电容器串联连接。

3.如权利要求1或2所述的非接触供电装置，其中，

所述送电装置的所述控制电路若检测出所述非接触供电装置进行恒压输出动作的所述交流电力的开关频率，则向所述第一通信器发送用于表示该开关频率被检测出的检测信息，

所述受电装置的所述判定电路若经由所述第二通信器收到所述检测信息，则使所述短路电路断开所述谐振电路。

4.如权利要求3所述的非接触供电装置，其中，

所述送电装置的所述控制电路若向所述第一通信器发送所述检测信息，则控制所述电力供给电路，以使被供给至所述发送线圈的所述交流电力的电压成为所述非接触供电装置进行恒压输出动作的电压。

5.一种非接触供电装置，具有：送电装置；以及受电装置，从所述送电装置以非接触的方式接受电力传输，

所述送电装置具有：

发送线圈，向所述受电装置供给电力；

电力供给电路，对所述发送线圈供给具有能够调整的开关频率和能够调整的电压的交流电力；

电流检测电路，测量流经所述发送线圈的电流，并求得该电流的测量值；

控制电路，控制从所述电力供给电路对所述发送线圈供给的所述交流电力的开关频率和电压；以及

第一通信器，能够与所述受电装置通信，

所述受电装置具有：

谐振电路，具有接收来自所述送电装置的电力的接收线圈、和对于来自所述送电装置的电力与所述接收线圈一起谐振的谐振电容器；

整流电路，对从所述谐振电路输出的电力进行整流；

短路电路，能够切换是否使所述谐振电路短路；

电压检测电路，测量从所述谐振电路输出的电力的输出电压，并求得该输出电压的测量值；

第二通信器，能够与所述送电装置通信；以及

判定电路，判定所述输出电压的测量值是否包含于规定的电压的容许范围内，若所述输出电压的测量值超出所述规定的电压的容许范围，则令所述短路电路使所述谐振电路短路，且向所述第二通信器发送用于表示所述非接触供电装置未进行恒压输出动作的判定信息，

所述送电装置的所述控制电路若经由所述第一通信器从所述受电装置接收到用于表示所述非接触供电装置未进行恒压输出动作的所述判定信息，则根据所述电流的测量值，检测所述非接触供电装置进行恒压输出动作的所述交流电力的开关频率，

所述送电装置的所述控制电路在所述电流的测量值成为规定的阈值以上的所述交流电力的开关频率下，判定为所述非接触供电装置进行恒压输出动作，

所述恒压输出动作是即使与所述受电装置连接的负载电路的电阻变化，所述输出电压也成为恒压的动作。

6.一种非接触供电装置，具有：送电装置；以及受电装置，从所述送电装置以非接触的方式接受电力传输，

所述送电装置具有：

发送线圈，向所述受电装置供给电力；

电力供给电路，对所述发送线圈供给具有能够调整的开关频率和能够调整的电压的交流电力；

电流检测电路，测量流经所述发送线圈的电流，并求得该电流的测量值；

控制电路，控制从所述电力供给电路对所述发送线圈供给的所述交流电力的开关频率和电压；以及

第一通信器，能够与所述受电装置通信，

所述受电装置具有：

谐振电路，具有接收来自所述送电装置的电力的接收线圈、和对于来自所述送电装置的电力与所述接收线圈一起谐振的谐振电容器；

整流电路，对从所述谐振电路输出的电力进行整流；

短路电路，能够切换是否使所述谐振电路短路；

电压检测电路，测量从所述谐振电路输出的电力的输出电压，并求得该输出电压的测量值；

第二通信器，能够与所述送电装置通信；以及

判定电路，判定所述输出电压的测量值是否包含于规定的电压的容许范围内，若所述输出电压的测量值超出所述规定的电压的容许范围，则令所述短路电路使所述谐振电路短路，且向所述第二通信器发送用于表示所述非接触供电装置未进行恒压输出动作的判定信息，

所述送电装置的所述控制电路若经由所述第一通信器从所述受电装置接收到用于表示所述非接触供电装置未进行恒压输出动作的所述判定信息，则根据所述电流的测量值，检测所述非接触供电装置进行恒压输出动作的所述交流电力的开关频率，

所述送电装置的所述控制电路，在所述电流的测量值的相位与被供给至所述发送线圈的所述交流电力的电压的相位的差的绝对值成为规定的阈值以下的所述交流电力的开关频率下，判定为所述非接触供电装置进行恒压输出动作，

所述恒压输出动作是即使与所述受电装置连接的负载电路的电阻变化，所述输出电压也成为恒压的动作。