JP6988643B2 - ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システムに関する。

ワイヤレスによる電力の伝送であるワイヤレス電力伝送に関する技術の研究や開発が行われている。

これに関し、給電側コアと受電側コアが分割可能で、且つ、給電側コアに補助巻線を有する絶縁トランスと、給電側コアに巻回された給電側コイルに高周波電力を供給する高周波駆動回路と、給電側コアに設けられ、受電側の情報を機構的に認識する機構認識部と、補助巻線の出力電圧を検出する補助巻線電圧検出部と、補助巻線電圧検出部の検出出力と、機構認識部の認識情報によって、高周波駆動回路の出力制御を行う制御部とを備える非接触給電装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１１−０７８２６６号公報

ここで、このような非接触給電装置では、受電側コアに巻回された受電側コイルに接続される負荷と受電側コイルとの間を接続する配線の抵抗である配線抵抗が、既知のものとして扱われている。しかしながら、当該非接触給電装置と負荷とは、互いに異なる製造元によって製造されることも少なくない。このため、当該非接触給電装置は、正確な当該配線抵抗を把握することができない場合があり、電力の伝送効率を向上させることが困難な場合があった。また、当該非接触給電装置は、給電側コイルと受電側コイルとの間に金属製の接点の露出がないため、温度、湿度等の環境因子の変化が生じやすい場所で使用されることが多い。このような場合、当該配線抵抗は、環境因子の変化によって変動することがある。その結果、当該非接触給電装置は、当該配線の製造元が、当該非接触給電装置の製造元と同じ場合であっても、正確な当該配線抵抗を把握することができない場合があり、電力の伝送効率を向上させることが困難な場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、配線抵抗に応じたワイヤレス電力伝送を効率よく行うことができるワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システムを提供することを課題とする。

本発明の一態様は、ワイヤレス送電装置が備える送電コイルから交流電力を受電するワイヤレス受電装置であって、前記送電コイルと磁気的に結合される受電コイルと、前記受電コイルから供給された交流電圧を整流して負荷に出力する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、前記整流平滑回路の出力電流を検出する電流検出回路と、前記整流平滑回路と前記負荷とを接続する配線の抵抗である配線抵抗を検出する抵抗検出回路と、を備え、前記抵抗検出回路は、前記送電コイルから前記受電コイルに電力が伝送されていない第０期間において前記電圧検出回路が検出した第０検出電圧と、前記負荷に対して電力の供給を行う際に前記送電コイルから前記受電コイルに伝送される第１電力よりも小さな第２電力が前記送電コイルから前記受電コイルに伝送されている第２期間において前記電圧検出回路が検出した第２検出電圧と、前記第２期間において前記電流検出回路が検出した第２検出電流とに基づいて、前記配線抵抗を検出する、ワイヤレス受電装置である。

本発明によれば、配線抵抗に応じたワイヤレス電力伝送を効率よく行うことができる。

実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、本実施形態では、説明の便宜上、ワイヤレスによる電力の伝送をワイヤレス電力伝送と称して説明する。また、本実施形態では、直流電力に応じた電気信号、又は交流電力に応じた電気信号を伝送する導体のことを、伝送路と称して説明する。伝送路は、例えば、基板上にプリントされた導体である。なお、伝送路は、当該導体に代えて、線状に形成された導体である導線等であってもよい。

＜ワイヤレス電力伝送システムの概要＞
まず、実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の概要について説明する。図１は、実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。

ワイヤレス電力伝送システム１は、ワイヤレス送電装置１０と、ワイヤレス受電装置２０を備える。

ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス電力伝送によって電力がワイヤレス送電装置１０からワイヤレス受電装置２０に伝送される。より具体的には、ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス電力伝送によって電力がワイヤレス送電装置１０が備える送電コイルＬ１（図１において不図示）からワイヤレス受電装置２０が備える受電コイルＬ２（図１において不図示）に伝送される。ワイヤレス電力伝送システム１は、例えば、磁界共鳴方式を用いてワイヤレス電力伝送を行う。なお、ワイヤレス電力伝送システム１は、磁界共鳴方式に代えて、他の方式を用いてワイヤレス電力伝送を行う構成であってもよい。

磁界共鳴方式によるワイヤレス電力伝送では、ワイヤレス電力伝送システム１は、ワイヤレス送電装置１０が備える図示しない送電側共振回路（この一例では、後述する送電コイルユニット１３に備えられている）とワイヤレス受電装置２０が備える図示しない受電側共振回路（この一例では、後述する受電コイルユニット２１に備えられている）との間の共振周波数を近づけ（又は当該共振周波数を一致させ）、共振周波数付近の高周波電流及び電圧を送電コイルユニット１３に印加し、電磁的に共振（共鳴）させた受電コイルユニット２１に電力をワイヤレスで伝送（供給）する。

このため、本実施形態のワイヤレス電力伝送システム１は、ケーブルによるワイヤレス送電装置１０とワイヤレス受電装置２０との接続を行わずに、ワイヤレス受電装置２０に接続された負荷に対してワイヤレス電力伝送による電力の供給を行うことができる。

ここで、ワイヤレス電力伝送システム１と異なるワイヤレス電力伝送システム１Ｘとワイヤレス電力伝送システム１とを比較し、ワイヤレス電力伝送システム１について説明する。ワイヤレス電力伝送システム１Ｘは、例えば、従来のワイヤレス電力伝送システムのことである。ワイヤレス電力伝送システム１Ｘは、ワイヤレス送電装置１０Ｘと、ワイヤレス受電装置２０Ｘを備える。ワイヤレス送電装置１０Ｘは、例えば、従来のワイヤレス送電装置のことである。ワイヤレス受電装置２０Ｘは、例えば、従来のワイヤレス受電装置２０のことである。

ワイヤレス電力伝送システム１Ｘでは、ワイヤレス受電装置２０Ｘが備える受電コイルに接続される負荷と当該受電コイルとの間を接続する配線の抵抗である配線抵抗が、既知のものとして扱われている。しかしながら、ワイヤレス電力伝送システム１Ｘと当該負荷とは、互いに異なる製造元によって製造されることも少なくない。このため、ワイヤレス電力伝送システム１Ｘは、正確な当該配線抵抗を把握することができない場合があり、電力の伝送効率を向上させることが困難な場合があった。また、ワイヤレス電力伝送システム１Ｘは、ワイヤレス送電装置１０Ｘが備える送電コイルと当該受電コイルとの間に金属製の接点の露出がないため、温度、湿度等の環境因子の変化が生じやすい場所で使用されることが多い。このような場合、当該配線抵抗は、環境因子の変化によって変動することがある。その結果、ワイヤレス電力伝送システム１Ｘは、当該配線の製造元が、当該非接触給電装置の製造元と同じ場合であっても、正確な当該配線抵抗を把握することができない場合があり、電力の伝送効率を向上させることが困難な場合があった。

このようなワイヤレス電力伝送システム１Ｘに対し、ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス受電装置２０は、送電コイルＬ１と磁気的に結合される受電コイルＬ２と、受電コイルＬ２から供給された交流電圧を整流して負荷に出力する整流平滑回路と、整流平滑回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、整流平滑回路の出力電流を検出する電流検出回路と、整流平滑回路と負荷とを接続する配線の抵抗である配線抵抗を検出する抵抗検出回路と、を備える。また、ワイヤレス受電装置２０では、抵抗検出回路は、送電コイルＬ１から受電コイルＬ２に電力が伝送されていない第０期間において電圧検出回路が検出した第０検出電圧と、負荷に対して電力の供給を行う際に送電コイルＬ１から受電コイルＬ２に伝送される第１電力よりも小さな第２電力が送電コイルＬ１から受電コイルＬ２に伝送されている第２期間において電圧検出回路が検出した第２検出電圧と、第２期間において電流検出回路が検出した第２検出電流とに基づいて、当該配線抵抗を検出する。これにより、ワイヤレス電力伝送システム１、及びワイヤレス受電装置２０は、配線抵抗に応じたワイヤレス電力伝送を効率よく行うことができる。

ここで、第１電力は、例えば、ワイヤレス受電装置２０に接続された負荷に対してワイヤレス電力伝送による電力の供給を行う際に、ワイヤレス送電装置１０がワイヤレス電力伝送によって送電コイルＬ１から受電コイルＬ２に送電する電力のことである。また、第２電力は、例えば、第２検出電圧及び第２検出電流を検出する際に、ワイヤレス送電装置１０がワイヤレス電力伝送によって送電コイルＬ１から受電コイルＬ２に送電する電力のことである。以下では、一例として、第２電力が、第１電力の１０％程度の電力である場合について説明する。なお、第２電力は、第１電力の１０％程度の電力より小さな電力であってもよく、第１電力の１０％程度の電力より大きな電力であってもよい。また、第１電力は、第２電力よりも大きな電力であれば、如何なる電力であってもよい。

以下では、このようなワイヤレス電力伝送システム１、及びワイヤレス受電装置２０の構成について詳しく説明する。

＜ワイヤレス電力伝送システムの構成＞
以下、図１を参照し、ワイヤレス電力伝送システム１の構成について説明する。

ワイヤレス送電装置１０は、変換回路１１と、送電回路１２と、送電コイルユニット１３と、送電側制御回路１４と、送電側通信回路１５を備える。一方、ワイヤレス受電装置２０は、受電コイルユニット２１と、整流平滑回路２２と、電圧検出回路ＶＤと、電流検出回路ＣＤと、抵抗検出回路２３と、受電側制御回路２４と、受電側通信回路２５を備える。そして、ワイヤレス受電装置２０は、負荷Ｖｌｏａｄと接続可能である。図１に示した例では、ワイヤレス受電装置２０は、負荷Ｖｌｏａｄと接続されている。なお、ワイヤレス受電装置２０は、負荷Ｖｌｏａｄを備える構成であってもよい。

変換回路１１は、例えば、外部の商用電源Ｐと接続され、商用電源Ｐから入力される交流電圧を所望の直流電圧に変換するＡＣ（Alternating Current）／ＤＣ（Direct Current）コンバーターである。変換回路１１は、送電回路１２と接続されている。変換回路１１は、当該交流電圧を変換した直流電圧を送電回路１２に供給する。

なお、変換回路１１は、送電回路１２に対して直流電圧を出力するものであれば如何なるものであってもよい。例えば、変換回路１１は、交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流平滑回路であってもよく、当該整流平滑回路と力率改善を行うＰＦＣ（Power Factor Correction）回路とを組み合わせた変換回路であってもよく、送電回路１２に対して直流電圧を出力する他の変換回路であってもよい。

送電回路１２は、変換回路１１から出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバーターを備える構成であってもよく、当該インバーターに加えて、変換回路１１と当該インバーターとの間に設けられるＤＣ／ＤＣコンバーターを備える構成であってもよく、変換回路１１から出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換する他の回路を備える構成であってもよい。当該インバーターは、例えば、スイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路（フルブリッジ回路、ハーフブリッジ回路等）のことである。送電回路１２は、送電コイルユニット１３に接続されている。送電回路１２は、送電コイルユニット１３が備える送電側共振回路の共振周波数に基づいて駆動周波数が制御された交流電圧を送電コイルユニット１３に供給する。

送電コイルユニット１３は、送電側共振回路として、例えば、図示しない送電コイルＬ１とともに、図示しないコンデンサーを備えたＬＣ共振回路を備える。この場合、送電コイルユニット１３では、当該コンデンサーの静電容量を調整することにより、送電側共振回路の共振周波数を調整可能である。ワイヤレス送電装置１０は、送電側共振回路の共振周波数を、受電コイルユニット２１が備える受電側共振回路の共振周波数に近づけ（又は一致させ）、磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を行う。当該コンデンサーは、例えば、送電コイルＬ１に直列に接続されたコンデンサーにより構成されてもよく、送電コイルＬ１に対して直列に接続されたコンデンサーと、送電コイルＬ１に対して並列に接続されたコンデンサーとにより構成されてもよく、他の態様により構成されてもよい。なお、送電コイルユニット１３は、当該ＬＣ共振回路に代えて、送電コイルＬ１を備えた他の共振回路を送電側共振回路として備える構成であってもよい。また、送電コイルユニット１３は、送電側共振回路に加えて、他の回路、他の回路素子等を備える構成であってもよい。また、送電コイルユニット１３は、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間の磁気的結合を高める磁性体、送電コイルＬ１が発生させる磁界の外部への漏洩を抑制する電磁気遮蔽体等を備える構成であってもよい。

送電コイルＬ１は、例えば、銅、アルミニウム等からなるリッツ線をスパイラル状に巻き回したワイヤレス電力伝送用コイルである。

送電側制御回路１４は、ワイヤレス送電装置１０を制御する。送電側制御回路１４は、例えば、各種の情報の送受信を、送電側通信回路１５を介してワイヤレス受電装置２０との間で行う。送電側制御回路１４は、ワイヤレス受電装置２０が算出した負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖを、送電側通信回路１５を介してワイヤレス受電装置２０から受信する。送電側制御回路１４は、受信した負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖに基づいて、送電回路１２が送電コイルＬ１に供給する交流電圧を制御する。

また、送電側制御回路１４は、例えば、ワイヤレス受電装置２０に送電を開始させる要求を示す情報を、送電側通信回路１５を介してワイヤレス受電装置２０から受信した場合、ワイヤレス送電装置１０によるワイヤレス受電装置２０への第２電力の送電を開始すると判定する。送電側制御回路１４は、当該送電を開始すると判定した場合、第２期間において、送電コイルＬ１からワイヤレス受電装置２０に第２電力が送電されるように、送電回路１２から送電コイルＬ１に供給される交流電圧を制御する。ここで、第２期間は、例えば、ワイヤレス送電装置１０によるワイヤレス受電装置２０への第２電力の送電を開始すると判定したタイミングから予め決められた待機時間が経過するタイミングまでの期間のことである。なお、第２期間は、当該期間に代えて、送電コイルＬ１から第１電力が伝送されるよりも前の期間のうち送電コイルＬ１からワイヤレス受電装置２０に第２電力が送電されている期間であれば、如何なる期間であってもよい。

第２期間より後の期間である第１期間において、送電側制御回路１４は、送電コイルＬ１からワイヤレス受電装置２０に第１電力が送電されるように、送電回路１２から送電コイルＬ１に供給される交流電圧を制御する。ここで、第１期間は、例えば、第２期間よりも後のタイミングにおいて送電コイルＬ１からワイヤレス受電装置２０に第１電力が送電され始めてから、送電コイルＬ１からワイヤレス受電装置２０に第１電力が送電され終わるまでの期間のことである。なお、第１期間は、当該期間に代えて、第２期間よりも後の期間のうち送電コイルＬ１からワイヤレス受電装置２０に第１電力が送電されている期間であれば、如何なる期間であってもよい。

また、送電側制御回路１４は、例えば、ワイヤレス受電装置２０に送電を終了させる要求を示す情報を、送電側通信回路１５を介してワイヤレス受電装置２０から受信した場合、ワイヤレス送電装置１０によるワイヤレス受電装置２０への第１電力の送電を終了すると判定する。送電側制御回路１４は、当該送電を終了すると判定した場合、送電コイルＬ１からワイヤレス受電装置２０への第１電力の送電を終了させる。

送電側通信回路１５は、無線通信を行う通信回路（又は通信装置）である。送電側通信回路１５は、送電側制御回路１４からの信号に応じて、各種の情報の送受信を、ワイヤレス受電装置２０が備える受電側通信回路２５との間で行う。なお、送電側通信回路１５が受電側通信回路２５との間で行う無線通信の通信規格は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）であってもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）であってもよく、他の通信規格であってもよい。また、送電側通信回路１５は、通信用のコイルを備え、受電側通信回路２５が備える通信用のコイルとの間で通信用の信号を伝送することにより、各種の情報の送受信を行う構成であってもよい。また、送電側通信回路１５は、光を用いた通信方法等の他の方法によって受電側通信回路２５と各種の情報の送受信を行う構成であってもよい。

受電コイルユニット２１は、受電側共振回路として、例えば、図示しない受電コイルＬ２とともに、図示しないコンデンサーを備えたＬＣ共振回路を備える。この場合、受電コイルユニット２１では、当該コンデンサーの静電容量を調整することにより、受電側共振回路の共振周波数を調整可能である。ワイヤレス受電装置２０は、受電側共振回路の共振周波数を送電側共振回路の共振周波数に近づける（一致させる場合も含む）ことにより、磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を行う。当該コンデンサーは、例えば、受電コイルＬ２に直列に接続されたコンデンサーにより構成されてもよく、受電コイルＬ２に対して直列に接続されたコンデンサーと、受電コイルＬ２に対して並列に接続されたコンデンサーとにより構成されてもよく、他の態様により構成されてもよい。なお、受電コイルユニット２１は、当該ＬＣ共振回路に代えて、受電コイルＬ２を備えた他の共振回路を受電側共振回路として備える構成であってもよい。また、受電コイルユニット２１は、受電側共振回路に加えて、他の回路、他の回路素子等を備える構成であってもよい。また、受電コイルユニット２１は、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間の磁気的結合を高める磁性体、受電コイルＬ２が発生させる磁界の外部への漏洩を抑制する電磁気遮蔽体等を備える構成であってもよい。

受電コイルＬ２は、例えば、銅、アルミニウム等からなるリッツ線をスパイラル状に巻き回したワイヤレス電力伝送用コイルである。

整流平滑回路２２は、前述の整流平滑回路の一例である。整流平滑回路２２は、受電コイルユニット２１に接続され、受電コイルＬ２から供給される交流電圧を整流して直流電圧に変換する。また、整流平滑回路２２は、負荷Ｖｌｏａｄと接続可能である。図１に示した例では、整流平滑回路２２は、負荷Ｖｌｏａｄと接続されている。整流平滑回路２２が負荷Ｖｌｏａｄと接続されている場合、整流平滑回路２２は、変換した直流電圧を負荷Ｖｌｏａｄに供給する。

ここで、負荷Ｖｌｏａｄは、前述の負荷の一例である。負荷Ｖｌｏａｄは、整流平滑回路２２と接続されている場合、整流平滑回路２２から直流電圧が供給される。負荷Ｖｌｏａｄは、例えば、移動体に搭載されたバッテリー、移動体に搭載されたモーター等である。負荷Ｖｌｏａｄは、電力の需要状態（貯蔵状態又は消費状態）によって、等価抵抗値が時間とともに変わる抵抗負荷である。なお、ワイヤレス受電装置２０において、負荷Ｖｌｏａｄは、当該バッテリー、当該モーター等に代えて、整流平滑回路２２から直流電圧が供給される他の負荷であってもよい。

電圧検出回路ＶＤは、前述の電圧検出回路の一例である。電圧検出回路ＶＤは、整流平滑回路２２の出力電圧を検出する。より具体的には、電圧検出回路ＶＤは、整流平滑回路２２の出力端子間の電圧を検出する。すなわち、電圧検出回路ＶＤは、整流平滑回路２２と負荷Ｖｌｏａｄとを接続する２本の配線間の電圧ではなく、当該２本の配線それぞれの前段における当該出力端子間の電圧を検出する。電圧検出回路ＶＤは、検出した電圧を受電側制御回路２４に出力する。なお、電圧検出回路ＶＤは、整流平滑回路２２と一体に構成されてもよい。

電流検出回路ＣＤは、前述の電流検出回路の一例である。電流検出回路ＣＤは、整流平滑回路２２の出力電流を検出する。より具体的には、電流検出回路ＣＤは、整流平滑回路２２の出力端子のうち高電位側の出力端子から、整流平滑回路２２と負荷Ｖｌｏａｄとを接続する配線を介して負荷Ｖｌｏａｄに流れる電流を検出する。電流検出回路ＣＤは、検出した電流を受電側制御回路２４に出力する。なお、電流検出回路ＣＤは、整流平滑回路２２と一体に構成されてもよい。

抵抗検出回路２３は、前述の抵抗検出回路の一例である。抵抗検出回路２３は、整流平滑回路２２と負荷Ｖｌｏａｄとを接続する配線の配線抵抗Ｒを検出する。ここで、配線抵抗Ｒは、前述の整流平滑回路と負荷とを接続する配線の配線抵抗の一例である。

より具体的には、抵抗検出回路２３は、送電コイルＬ１から電力が伝送されていない第０期間において電圧検出回路ＶＤが検出した第０検出電圧Ｖ０と、前述の第２期間において第２期間が始まったタイミングに電圧検出回路ＶＤが検出した第２検出電圧Ｖ２と、第２期間において当該タイミングに電流検出回路ＣＤが検出した第２検出電流Ｉ２とに基づいて、配線抵抗Ｒを検出する。すなわち、第２検出電圧Ｖ２が検出されるタイミングと、第２検出電流Ｉ２が検出されるタイミングとは、同じタイミングである。なお、本実施形態では、第２検出電圧Ｖ２が検出されたタイミングと、第２検出電流Ｉ２が検出されたタイミングとが誤差によってずれた場合であっても、第２検出電圧Ｖ２が検出されたタイミングと、第２検出電流Ｉ２が検出されたタイミングとは、同じタイミングであったと見做す。また、本実施形態では、第２検出電圧Ｖ２が検出されるタイミングと、第２検出電流Ｉ２が検出されるタイミングとが、誤差によって第２期間が始まったタイミングからずれてしまった場合であっても、第２検出電圧Ｖ２が検出されるタイミングと、第２検出電流Ｉ２が検出されるタイミングとは、第２期間が始まったタイミングと同じタイミングであると見做す。ここで、抵抗検出回路２３は、以下に示した式（１）に基づいて配線抵抗Ｒを検出（算出）する。

Ｒ＝（Ｖ２−Ｖ０）／Ｉ２ ・・・（１）

ここで、上記の第２検出電圧Ｖ２から第０検出電圧Ｖ０を差し引いた値は、第２期間において整流平滑回路２２と負荷Ｖｌｏａｄとを接続する配線の両端に印加される電圧を示す。また、第２検出電流Ｉ２は、当該配線を流れる電流を示す。このため、抵抗検出回路２３は、上記の式（１）に基づいて配線抵抗Ｒを検出（算出）することができる。

また、抵抗検出回路２３は、検出した配線抵抗Ｒを受電側制御回路２４に出力する。また、抵抗検出回路２３は、検出した配線抵抗Ｒが基準抵抗値以上である場合、整流平滑回路２２と負荷Ｖｌｏａｄとを接続する配線に異常が生じたことを示す異常信号を受電側制御回路２４に出力する。基準抵抗値は、予め決められた閾値であり、例えば、実験、シミュレーション等によって決められる値である。

まて、抵抗検出回路２３は、新たに検出した配線抵抗Ｒである配線抵抗ＲＮと、過去に検出した配線抵抗ＲＯとに基づいて、整流平滑回路２２と負荷Ｖｌｏａｄとを接続する配線の劣化の有無を判定する。例えば、抵抗検出回路２３は、配線抵抗ＲＮと配線抵抗ＲＯとの差分が予め決められた閾値以上である場合、当該配線の劣化が有ると判定する。一方、抵抗検出回路２３は、当該が当該閾値未満である場合、当該配線の劣化が無いと判定する。なお、抵抗検出回路２３は、当該閾値を用いる方法に代えて、配線抵抗ＲＮと配線抵抗ＲＯとに基づく他の方法によって当該配線の劣化の有無を判定する構成であってもよい。当該閾値は、配線抵抗Ｒの誤差による変動幅よりも大きな値である。ここで、配線抵抗ＲＯは、前回検出した配線抵抗Ｒであってもよく、予め決められた期間よりも前に検出した配線抵抗Ｒであってもよく、過去に検出した他の配線抵抗Ｒであってもよい。抵抗検出回路２３は、判定した結果を示す判定結果情報を受電側制御回路２４に出力する。

受電側通信回路２５は、前述の受電側制御回路の一例である。受電側制御回路２４は、ワイヤレス受電装置２０を制御する。受電側制御回路２４は、例えば、各種の情報の送受信を、受電側通信回路２５を介してワイヤレス送電装置１０との間で行う。受電側制御回路２４は、抵抗検出回路２３から異常信号を取得した場合、送電コイルＬ１から受電コイルＬ２への電力の送電をワイヤレス送電装置１０に停止させる要求を示す情報を、受電側通信回路２５を介してワイヤレス送電装置１０に送信する。そして、ワイヤレス送電装置１０は、当該情報を受信した場合、ワイヤレス受電装置２０への電力の伝送を停止する。

また、受電側制御回路２４は、前述の判定結果情報を取得した場合、取得した判定結果情報が示す結果に応じた処理を行う。例えば、受電側制御回路２４は、当該判定結果情報が、整流平滑回路２２と負荷Ｖｌｏａｄとを接続する配線の劣化が無いことを示す情報であった場合、特に何もしない。一方、受電側制御回路２４は、当該判定結果情報が、当該配線の劣化が有ることを示す情報であった場合、当該配線が劣化していることを示す情報を、受電側通信回路２５を介して他の装置に送信する。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、当該配線が劣化した場合、当該配線の交換をユーザーに促すことができる。

また、受電側制御回路２４は、抵抗検出回路２３から取得した配線抵抗Ｒと、第２期間よりも後の期間のうち送電コイルＬ１から第１電力が伝送されている第１期間において電圧検出回路ＶＤが検出した第１検出電圧Ｖ１と、第１期間において電流検出回路ＣＤが検出した第１検出電流Ｉ１とに基づいて、負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖを算出する。より具体的には、受電側制御回路２４は、以下に示した式（２）に基づいて負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖを算出する。

Ｖ＝Ｖ１−Ｒ×Ｉ１ ・・・（２）

受電側制御回路２４は、算出した負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖを、受電側通信回路２５を介してワイヤレス送電装置１０に送信する。なお、負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖは、負荷の電圧に基づく情報の一例である。

受電側通信回路２５は、前述の受電側通信回路の一例である。受電側通信回路２５は、無線通信を行う通信回路（又は通信装置）である。受電側通信回路２５は、受電側制御回路２４からの信号に応じて、各種の情報の送受信を、送電側通信回路１５との間で行う。

なお、上記において説明した受電側制御回路２４は、算出した負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖに基づいて、送電回路１２が送電コイルＬ１に供給する交流電圧を制御する制御信号を生成し、生成した制御信号を受電側通信回路２５を介してワイヤレス送電装置１０に送信する構成であってもよい。この場合、送電側制御回路１４は、取得した制御信号に基づいて、送電回路１２が送電コイルＬ１に供給する交流電圧を制御する。なお、当該制御信号は、負荷の電圧に基づく情報の一例である。

また、上記において説明した抵抗検出回路２３は、受電側制御回路２４と一体に構成されてもよい。

以上のように、実施形態に係るワイヤレス受電装置（この一例において、ワイヤレス受電装置２０）は、ワイヤレス送電装置（この一例において、ワイヤレス送電装置）が備える送電コイル（この一例において、送電コイルＬ１）から交流電力を受電するワイヤレス受電装置であって、送電コイルと磁気的に結合される受電コイル（この一例において、受電コイルＬ２）と、受電コイルから供給された交流電圧を整流して負荷（この一例において、負荷Ｖｌｏａｄ）に出力する整流平滑回路（この一例において、整流平滑回路２２）と、整流平滑回路の出力電圧を検出する電圧検出回路（この一例において、電圧検出回路ＶＤ）と、整流平滑回路の出力電流を検出する電流検出回路（この一例において、電流検出回路ＣＤ）と、整流平滑回路と負荷とを接続する配線の抵抗である配線抵抗を検出する抵抗検出回路（この一例において、抵抗検出回路２３）と、を備え、抵抗検出回路は、送電コイルから受電コイルに電力が伝送されていない第０期間において電圧検出回路が検出した第０検出電圧（この一例において、第０検出電圧Ｖ０）と、負荷に対して電力の供給を行う際に送電コイルから受電コイルに伝送される第１電力よりも小さな第２電力が送電コイルから受電コイルに伝送されている第２期間において電圧検出回路が検出した第２検出電圧（この一例において、第２検出電圧Ｖ２）と、第２期間において電流検出回路が検出した第２検出電流（この一例において、第２検出電流）とに基づいて、配線抵抗（この一例において、配線抵抗Ｒ）を検出する。これにより、ワイヤレス受電装置は、配線抵抗に応じたワイヤレス電力伝送を効率よく行うことができる。

また、ワイヤレス受電装置では、ワイヤレス送電装置が備える送電側通信回路（この一例において、送電側通信回路１５）との間で無線通信を行う受電側通信回路（この一例において、受電側通信回路２５）と、受電側制御回路（この一例において、受電側制御回路２４）と、を備え、抵抗検出回路は、検出した配線抵抗が基準抵抗値以上である場合、整流平滑回路と負荷とを接続する配線に異常が生じたことを示す異常信号を受電側制御回路に出力し、受電側制御回路は、異常信号を取得した場合、送電コイルから受電コイルへの電力の送電をワイヤレス送電装置に停止させる要求を示す情報を、受電側通信回路を介してワイヤレス送電装置に送信する、構成が用いられてもよい。これにより、ワイヤレス受電装置は、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下したままワイヤレス電力伝送を行い続けてしまうことを抑制することができる。

また、ワイヤレス受電装置では、抵抗検出回路は、検出した配線抵抗（この一例において、配線抵抗ＲＮ）と、過去に検出した配線抵抗（この一例において、配線抵抗ＲＯ）とに基づいて、整流平滑回路と負荷とを接続する配線の劣化の有無を判定する、構成が用いられてもよい。これにより、ワイヤレス受電装置は、整流平滑回路と負荷とを接続する配線が劣化した場合、当該配線の交換をユーザーに促すことができる。

また、ワイヤレス受電装置とワイヤレス送電装置を備えたワイヤレス電力伝送システム（この一例において、ワイヤレス電力伝送システム１）では、抵抗検出回路は、検出した配線抵抗を受電側制御回路に出力し、受電側制御回路は、抵抗検出回路から取得した配線抵抗と、第２期間よりも後の期間のうち送電コイルから第１電力が伝送されている第１期間において電圧検出回路が検出した第１検出電圧（この一例において、第１検出電圧Ｖ１）と、第１期間において電流検出回路が検出した第１検出電流（この一例において、第１検出電流Ｉ１）とに基づいて、負荷の電圧（この一例において、負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖ）を算出し、算出した負荷の電圧に基づく情報（この一例において、負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖ、負荷Ｖｌｏａｄの電圧Ｖに基づいて生成された制御信号）を、受電側通信回路を介してワイヤレス送電装置に送信し、ワイヤレス送電装置は、送電側通信回路と、供給された直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換し、変換した交流電圧を送電コイルに供給する送電回路（この一例において、送電回路１２）と、送電回路が送電コイルに供給する交流電圧を制御する送電側制御回路（この一例において、送電側制御回路１４）と、を備え、送電側制御回路は、送電側通信回路を介してワイヤレス受電装置から負荷の電圧に基づく情報を受信し、受信した負荷の電圧に基づく情報に基づいて、送電回路が送電コイルに供給する交流電圧を制御する、構成が用いられてもよい。これにより、ワイヤレス電力伝送システムは、既知ではない配線抵抗を有する配線によってワイヤレス受電装置に負荷が接続された場合であっても、あるいは、ワイヤレス受電装置と負荷とを接続する配線の配線抵抗が変動する場合であっても、ワイヤレス受電装置が受電する電力を精度よく安定化させることができる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。

１、１Ｘ…ワイヤレス電力伝送システム、１０、１０Ｘ…ワイヤレス送電装置、１１…変換回路、１２…送電回路、１３…送電コイルユニット、１４…送電側制御回路、１５…送電側通信回路、１５…送電側通信回路、２０、２０Ｘ…ワイヤレス受電装置、２１…受電コイルユニット、２２…整流平滑回路、２３…抵抗検出回路、２４…受電側制御回路、２５…受電側通信回路、ＣＤ…電流検出回路、Ｉ１…第１検出電流、Ｉ２…第２検出電流、Ｌ１…送電コイル、Ｌ２…受電コイル、Ｐ…商用電源、Ｒ、ＲＮ、ＲＯ…配線抵抗、Ｖ…電圧、Ｖ０…第０検出電圧、Ｖ１…第１検出電圧、Ｖ２…第２検出電圧、ＶＤ…電圧検出回路、Ｖｌｏａｄ…負荷

Claims (4)

1. ワイヤレス送電装置が備える送電コイルから交流電力を受電するワイヤレス受電装置であって、
   前記送電コイルと磁気的に結合される受電コイルと、
   前記受電コイルから供給された交流電圧を整流して負荷に出力する整流平滑回路と、
   前記整流平滑回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記整流平滑回路の出力電流を検出する電流検出回路と、
   前記整流平滑回路と前記負荷とを接続する配線の抵抗である配線抵抗を検出する抵抗検出回路と、
   を備え、
   前記抵抗検出回路は、
   前記送電コイルから前記受電コイルに電力が伝送されていない第０期間において前記電圧検出回路が検出した第０検出電圧と、前記負荷に対して電力の供給を行う際に前記送電コイルから前記受電コイルに伝送される第１電力よりも小さな第２電力が前記送電コイルから前記受電コイルに伝送されている第２期間において前記電圧検出回路が検出した第２検出電圧と、前記第２期間において前記電流検出回路が検出した第２検出電流とに基づいて、前記配線抵抗を検出する、
   ワイヤレス受電装置。
2. 前記ワイヤレス送電装置が備える送電側通信回路との間で無線通信を行う受電側通信回路と、
   受電側制御回路と、
   を備え、
   前記抵抗検出回路は、検出した前記配線抵抗が基準抵抗値以上である場合、前記配線に異常が生じたことを示す異常信号を前記受電側制御回路に出力し、
   前記受電側制御回路は、前記異常信号を取得した場合、前記送電コイルから前記受電コイルへの電力の送電を前記ワイヤレス送電装置に停止させる要求を示す情報を、前記受電側通信回路を介して前記ワイヤレス送電装置に送信する、
   請求項１に記載のワイヤレス受電装置。
3. 前記抵抗検出回路は、検出した前記配線抵抗と、過去に検出した前記配線抵抗とに基づいて、前記配線の劣化の有無を判定する、
   請求項１又は２に記載のワイヤレス受電装置。
4. 請求項２に記載のワイヤレス受電装置と、
   前記ワイヤレス送電装置と、
   を備えたワイヤレス電力伝送システムであって、
   前記抵抗検出回路は、検出した前記配線抵抗を前記受電側制御回路に出力し、
   前記受電側制御回路は、前記抵抗検出回路から取得した前記配線抵抗と、前記第２期間よりも後の期間のうち前記送電コイルから第１電力が伝送されている第１期間において前記電圧検出回路が検出した第１検出電圧と、前記第１期間において前記電流検出回路が検出した第１検出電流とに基づいて、前記負荷の電圧を算出し、算出した前記負荷の電圧に基づく情報を、前記受電側通信回路を介して前記ワイヤレス送電装置に送信し、
   前記ワイヤレス送電装置は、
   前記送電側通信回路と、
   供給された直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換し、変換した交流電圧を前記送電コイルに供給する送電回路と、
   前記送電回路が前記送電コイルに供給する交流電圧を制御する送電側制御回路と、
   を備え、
   前記送電側制御回路は、前記送電側通信回路を介して前記ワイヤレス受電装置から前記負荷の電圧に基づく情報を受信し、受信した前記負荷の電圧に基づく情報に基づいて、前記送電回路が前記送電コイルに供給する交流電圧を制御する、
   ワイヤレス電力伝送システム。

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