非接触电力传输系统的制作方法

1.本公开涉及以非接触方式向受电装置传输电力的送电装置的控制装置。此外，本公开还涉及具备这样的控制装置的送电装置。此外，本公开还涉及包括这样的送电装置的非接触电力传输系统。


背景技术：

2.已知以非接触方式从连接于电源的送电装置向包括充电电池等的负载装置的受电装置传输电力的非接触电力传输系统。
3.例如，专利文献1公开了一种无线电力传输系统，该无线电力传输系统包括具备第一电力转换器和第二电力转换器的受电装置，其中，该第一电力转换器将线圈所受电的交流电压整流成直流电压，该第二电力转换器将通过第一电力转换器整流过的直流电压转换为任意的直流电压或交流电压。受电装置的控制器使用第一电力转换器以及第二电力转换器中的一方来控制与送电侧之间的电力的传输效率，使用另一方来控制来自送电侧的受电电力。
4.专利文献1：日本特开2017-093094号公报
5.一般而言，负载装置的消耗电力或消耗电流经时变动。因此，在以非接触方式从送电装置向受电装置传输电力时，根据负载装置的消耗电力或消耗电流(在本说明书中，称为“负载装置的负载值”)的变动，而施加于负载装置的电压(在本说明书中，称为“受电装置的输出电压”)有时会变动。
6.为了从受电装置向负载装置供给负载装置的期望电压，例如，如专利文献1那样，考虑在受电装置设置追加的电力转换器(dc/dc转换器或dc/ac转换器等)。然而，在对受电装置设置追加的电力转换器(dc/dc转换器等)的情况下，受电装置的尺寸、重量以及成本增大，效率降低。因此，要求在受电装置不需要额外的电路(dc/dc转换器等)，而控制送电装置以向负载装置稳定地供给其期望的电压。


技术实现要素：

7.本公开的目的在于提供一种在受电装置不需要额外的电路而能够控制送电装置以向负载装置稳定地供给其期望的电压的、送电装置的控制装置。
8.本公开的目的进一步在于提供一种具备这样的控制装置的送电装置，此外，还提供一种包括这样的送电装置的非接触电力传输系统。
9.为了解决上述的课题，本公开的一方面的送电装置的控制装置、送电装置以及非接触电力传输系统具有以下的结构。
10.本公开的一方面的送电装置的控制装置，是以非接触方式向具备受电线圈的受电装置传输电力的送电装置的控制装置，所述送电装置具备：送电线圈；以及电源电路，产生具有可变电压以及可变频率的送电电力并向所述送电线圈供给，所述控制装置具备：第一通信装置，以能够通信的方式与所述受电装置连接，从所述受电装置接收所述受电装置的
输出电压的检测值；以及第一控制电路，基于所述受电装置的输出电压的检测值来控制所述电源电路，所述第一控制电路控制所述电源电路以产生具有在预定的频率范围内发生变化的频率的送电电力，使用所述第一通信装置从所述受电装置接收在使用所述电源电路产生所述送电电力时在所述受电装置中检测出的所述受电装置的输出电压的检测值，基于所述受电装置的输出电压的检测值，对表示在所述频率范围内所述受电装置的输出电压对所述受电装置的负载值的依赖性至少局部被最小化时的所述送电电力的频率的稳定传输频率进行确定，基于所述受电装置的输出电压的检测值，对表示在产生具有所述稳定传输频率的送电电力时使所述受电装置的输出电压成为预定的目标电压的所述送电电力的电压的送电电压进行确定，控制所述电源电路以产生具有所述稳定传输频率以及所述送电电压的送电电力。
11.本公开的一方面的送电装置，具备：送电线圈；电源电路，产生具有可变电压以及可变频率的送电电力并向所述送电线圈供给；以及所述送电装置的控制装置。
12.本公开的一方面的非接触电力传输系统，是包括送电装置和受电装置的非接触电力传输系统，所述受电装置具备：受电线圈；电压检测电路，检测所述受电装置的输出电压；以及第二通信装置，以能够通信的方式与所述送电装置连接，向所述送电装置发送所述受电装置的输出电压的检测值。
13.根据本公开，在受电装置不需要额外的电路就能够控制送电装置以向负载装置稳定地供给其期望的电压。
附图说明
14.图1是示出第一实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
15.图2是示出比较例的非接触电力传输系统的输出电压的频率特性的曲线图。
16.图3是示出图1的非接触电力传输系统的输出电压的频率特性的曲线图。
17.图4是用于对在图1的非接触电力传输系统中通过控制送电装置10的电压v0而引起的受电装置20的电压v4的变化进行说明的图。
18.图5是示出图1的逆变器13的结构的电路图。
19.图6是示出图1的整流电路22的结构的电路图。
20.图7是示出图1的送电线圈l1以及受电线圈l2的配置的立体图。
21.图8是示出通过图1的送电装置10的控制电路11执行的送电处理的流程图。
22.图9是示出图8的步骤s2的子程序的流程图。
23.图10是示出通过图1的受电装置20的控制电路21执行的受电处理的流程图。
24.图11是概略地示出图1的非接触电力传输系统中的电压v1、v4、v5的波形的图。
25.图12是用于对图9的步骤s13～s14中的开关频率fsw的探索以及确定进行说明的图。
26.图13是示出图1的非接触电力传输系统的概略结构的等效电路图。
27.图14是用于对确定图1的电容器c1、c2的电容的方法进行说明的图。
28.图15是示出图1的送电线圈l1以及受电线圈l2的其它配置的立体图。
29.图16是示出省去图1的送电装置10的电容器c1的情况下的结构的图。
30.图17是示出省去图1的受电装置20的电容器c2的情况下的结构的图。
31.图18是示出图1的逆变器13的变形例的电路图。
32.图19是示出图1的整流电路22的第一变形例的电路图。
33.图20是示出图1的整流电路22的第二变形例的电路图。
34.图21是示出图1的整流电路22的第三变形例的电路图。
35.图22是示出第二实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
36.图23是示出通过图22的送电装置10的控制电路11执行的电力控制处理的子程序的流程图。
37.图24是示出图23的步骤s41的子程序的流程图。
38.图25是示出图23的步骤s42的子程序的流程图。
39.图26是示出通过图22的受电装置20b的控制电路21b执行的受电处理的流程图。
40.图27是用于对图23的步骤s43中的电压v5以及开关频率fsw的确定进行说明的图。
41.图28是示出第三实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
42.图29是示出通过图28的送电装置10的控制电路11执行的电力控制处理的子程序的流程图。
43.图30是示出通过图28的受电装置20c的控制电路21c执行的受电处理的流程图。
44.图31是示出第三实施方式的变形例的非接触电力传输系统的结构的框图。
45.图32是概略地示出图31的非接触电力传输系统中的电压v1、v2的波形的图。
46.图33是示出第四实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
47.图34是示出图33的送电线圈l1、受电线圈l2以及辅助线圈l3的配置的立体图。
48.图35是示出图33的非接触电力传输系统的应用例的图。
49.图36是示出在通过图33的检测器15检测的辅助线圈l3中产生的电流i3的大小的变化的一例的曲线图。
50.图37是示出在通过图33的检测器16检测的送电线圈l1中流过的电流i1的大小的变化的一例的曲线图。
51.图38是示出针对在图33的送电线圈l1中流过的电流i1以及在辅助线圈l3中产生的电流i3计算的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12的一例的表。
52.图39是示出通过图33的送电装置10e的控制电路11e执行的送电处理的流程图。
53.图40是示出图39的步骤s112的子程序的流程图。
54.图41是示出通过图33的受电装置20e的控制电路21e执行的受电处理的流程图。
55.图42是概略地示出图33的非接触电力传输系统中的电压v1、v3以及电流i1、i3的波形的图。
56.图43是示出图33的非接触电力传输系统的概略结构的等效电路图。
57.图44是示出第五实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
58.图45是示出通过图44的送电装置10f的控制电路11f执行的电力控制处理的子程序的流程图。
59.图46是示出第六实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
60.图47是示出通过图46的送电装置10g的控制电路11g执行的电力控制处理的子程序的流程图。
61.图48是示出第七实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
62.图49是示出通过图48的送电装置10e的控制电路11e执行的电力控制处理的子程序的流程图。
63.图50是示出通过图48的受电装置20的控制电路21执行的受电处理的流程图。
64.图51是示出第八实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
65.图52是示出通过图51的送电装置10f的控制电路11f执行的电力控制处理的子程序的流程图。
66.图53是示出第九实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
67.图54是示出通过图53的送电装置10g的控制电路11g执行的电力控制处理的子程序的流程图。
68.图55是示出第十实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。
69.图56是示出图33的送电线圈l1、受电线圈l2以及辅助线圈l4的配置的立体图。
70.图57是示出通过图55的受电装置20h的控制电路21h执行的受电处理的流程图。
具体实施方式
71.以下，基于附图说明本公开的一方面的实施方式(以下，也表述为“本实施方式”)。在各图中，相同的附图标记表示同样的结构要素。
72.[应用例]
[0073]
图1是示出第一实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图1的非接触电力传输系统包括送电装置10以及受电装置20，送电装置10以非接触方式向受电装置20传输电力。
[0074]
送电装置10至少具备控制电路11、ac/dc转换器12、逆变器13、通信装置14以及送电线圈l1。
[0075]
控制电路11控制送电装置10的整体的动作。
[0076]
ac/dc转换器12将从交流电源1输入的交流电压在控制电路11的控制下转换为具有可变的大小的直流的电压v0。逆变器13在控制电路11的控制下以可变的开关频率fsw动作，将从ac/dc转换器12输入的直流的电压v0转换为交流的电压v1。电压v1施加于送电线圈l1。在此，电压v1的振幅与电压v0的大小相等。
[0077]
在本说明书中，也将ac/dc转换器12以及逆变器13统称为“电源电路”。换言之，电源电路产生具有可变电压以及可变频率的送电电力并向送电线圈l1供给。
[0078]
在从送电装置10向受电装置20传输电力时，送电线圈l1与受电装置20的受电线圈l2(后述)电磁耦合。
[0079]
通信装置14以能够通信的方式与受电装置20连接，从受电装置20接收受电装置20的输出电压(后述)的检测值。
[0080]
控制电路11基于受电装置20的输出电压的检测值来控制ac/dc转换器12以及逆变器13。特别是，控制电路11控制从ac/dc转换器12输出的电压v0的大小和逆变器13的开关频率fsw。
[0081]
受电装置20至少具备受电线圈l2、电压检测电路24以及通信装置25。
[0082]
在从送电装置10向受电装置20传输电力时，受电线圈l2与送电装置10的送电线圈l1电磁耦合。
[0083]
在受电装置20的内部或外部设置负载装置23。负载装置23例如包括充电电池、电机、电路和/或电子电路等。将经由受电线圈l2从送电装置10接收到的电力向负载装置23供给。
[0084]
在本说明书中，也将负载装置23的消耗电力或消耗电流称为“负载装置的负载值”。
[0085]
一般而言，负载装置23具有经时变动的可变的负载值。例如，在负载装置23是充电电池的情况下，负载装置23中流过的电流根据充电电池的充电率而变动。因此，根据负载装置23的负载值的变动，施加于负载装置23的电压有时会变动。此外，施加于负载装置23的电压根据送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12(即、送电线圈l1以及受电线圈l2的距离)而变动。另一方面，如上所述，送电装置10的控制电路11基于受电装置20的输出电压(即、施加于负载装置23的电压)的检测值，控制ac/dc转换器12以及逆变器13。此时，送电装置10的控制电路11依赖于送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12，但希望获取不依赖于负载装置23的负载值的变动的受电装置20的输出电压的检测值。因此，受电装置20具备具有预定的负载值的负载元件r0，代替施加于负载装置23的电压v4，也可以检测施加于负载元件r0的电压v5来作为受电装置20的输出电压。
[0086]
在本说明书中，也将施加于负载装置23的电压v4或施加于负载元件r0的电压v5称为“受电装置的输出电压”。
[0087]
电压检测电路24检测受电装置20的输出电压。在图1的例子中，电压检测电路24检测电压v4以及v5的双方，但也可以仅检测电压v4以及v5的一方。
[0088]
通信装置25以能够通信的方式与送电装置10连接，向送电装置10发送受电装置20的输出电压的检测值。
[0089]
在本说明书中，也将送电装置10的控制电路11称为“第一控制电路”。此外，在本说明书中，也将送电装置10的通信装置14称为“第一通信装置”，也将受电装置20的通信装置25称为“第二通信装置”。
[0090]
送电装置10的控制电路11控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有在预定的频率范围内发生变化的频率的送电电力。控制电路11使用通信装置14从受电装置20接收在使用ac/dc转换器12以及逆变器13产生送电电力时在受电装置20中检测出的受电装置20的输出电压的检测值。控制电路11基于受电装置20的输出电压的检测值，对表示在预定的频率范围内受电装置20的输出电压对受电装置20的负载值的依赖性至少局部被最小化时的送电电力的频率的稳定传输频率进行确定。控制电路11基于受电装置20的输出电压的检测值，对表示在产生具有稳定传输频率的送电电力时使受电装置20的输出电压成为预定的目标电压的送电电力的电压的送电电压进行确定。控制电路11控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。
[0091]
在第一实施方式中，也将控制电路11以及通信装置14统称为送电装置10的“控制装置”。
[0092]
接下来，参照图2～图4进一步对图1的非接触电力传输系统的动作进行说明。
[0093]
图2是示出比较例的非接触电力传输系统的输出电压的频率特性的曲线图。图2的例子示出如下情况：送电装置具备送电线圈以及电容器的串联谐振电路，受电装置具备受电线圈以及电容器的串联谐振电路，将通过以指定的开关频率进行动作的逆变器所产生的
送电电力从送电装置向受电装置传输。在图2的例子中，送电线圈以及受电线圈具有彼此相等的自感，送电装置的电容器以及受电装置的电容器具有彼此相等的电容。图2示出在施加于送电线圈的电压的振幅为一定的条件下受电装置的输出电压对逆变器的开关频率的关系。在以往的非接触电力传输系统中，为了提高送电线圈以及受电线圈之间的传输效率以及传输距离，多数情况是在与送电线圈、受电线圈以及电容器的谐振频率fr相等的开关频率使逆变器动作。可知在该情况下即使施加于送电线圈的电压的振幅为一定，受电装置的输出电压也如图2所示根据受电装置的负载值的变动(轻负载或重负载)而较大地变动。
[0094]
图3是示出图1的非接触电力传输系统的输出电压的频率特性的曲线图。在图1的例子中，送电装置10具备送电线圈l1以及电容器c1的串联谐振电路，受电装置20具备受电线圈l2以及电容器c2的串联谐振电路。在图3的例子中，送电线圈l1以及受电线圈l2具有彼此相等的自感，但送电装置10的电容器c1以及受电装置20的电容器c2具有彼此不同的电容。此外，图3也示出在施加于送电线圈l1的电压v1的振幅为一定的条件下受电装置20的输出电压对逆变器13的开关频率fsw的关系。如图3所示，施加于负载装置23的电压v4依赖于送电线圈l1及受电线圈l2的耦合率k12、和负载装置23的负载值而发生变化。只是，如图3所示，当在某开关频率fsw传输电力时，电压v4(以及增益)对负载值的依赖性至少局部被最小化，电压v4(以及增益)与负载装置23的负载值无关而变得实质上一定。在本说明书中，也将这样的开关频率fsw称为“稳定传输频率”。通过将电容器c1、c2的电容适当地设定为不同的值而非接触电力传输系统具有稳定传输频率。在图3的例子中，在耦合率k12较小时，非接触电力传输系统具有稳定传输频率fst1，在耦合率k12较大时，非接触电力传输系统具有稳定传输频率fst2。稳定传输频率有时与送电线圈l1、受电线圈l2以及电容器c1、c2的谐振频率fr一致，也有时不一致。图3的例子示出稳定传输频率fst1、fst2与谐振频率fr不同的情况。
[0095]
在以非接触方式从送电装置10向受电装置20传输电力时，受电装置20相对于送电装置10未必总是配置于所确定的位置。例如，考虑受电装置20是具备充电电池的电动车辆，送电装置10是用于车辆的充电座的情况。在该情况下，由于车辆从充电座的正面的位置偏离，此外，由于充电座以及车辆之间的距离发生变化，从而每当车辆停止在充电座时，有时会产生例如几mm～几十mm的偏离。因此，送电装置10的送电线圈l1与受电装置20的受电线圈l2之间的距离发生变化，送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12有可能发生变化。当耦合率k12发生变化时，如图3所示，稳定传输频率也发生变化。根据实施方式的非接触电力传输系统，每当开始进行电力传输时，能够确定与该时刻的送电装置10以及受电装置20的配置相对应的稳定传输频率，使逆变器13以适当的开关频率fsw进行动作。
[0096]
图4是用于对通过在图1的非接触电力传输系统中控制送电装置10的电压v0而引起的受电装置20的电压v4的变化进行说明的图。如图4所示，施加于负载装置23的电压v4依赖于送电线圈l1及受电线圈l2的耦合率k12、和送电装置10的电压v0而发生变化。在送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离较大而耦合率k12较小的情况下，在开关频率fsw变为fst1时，电压v4变为极大值。在送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离较小而耦合率k12较大的情况下，在开关频率fsw变为fst2时，电压v4变为极大值。在此，距离以及耦合率k12的大小意思是相对的大小。控制电路11与稳定传输频率fst1或fst2匹配地来设定逆变器13的开关频率fsw。在施加于负载装置23的电压v4低于目标电压情况下，控制电路11通过增大从ac/dc转换器12输出的电压v0，从而将电压v4增大至目标电压。在施加于负载装置23的电压v4
超过目标电压的情况下，控制电路11通过降低从ac/dc转换器12输出的电压v0，从而将电压v4降低至目标电压。
[0097]
根据实施方式的非接触电力传输系统，在受电装置20不需要额外的电路，而能够控制送电装置10以向负载装置23稳定地供给其期望的电压。
[0098]
通过与稳定传输频率匹配地来设定逆变器13的开关频率fsw，从而不需要根据负载装置23的负载值的变动来控制送电装置10和/或受电装置20。即使负载装置23的负载值变动，也不用使从ac/dc转换器12输出的电压v0发生变化，此外，不用使开关频率fsw发生变化，而能够向负载装置23稳定地供给其期望的电压。此外，由于不需要为了向负载装置23供给其期望的电压而在受电装置20设置dc/dc转换器等，因此能够提供高效地进行动作的、小型、轻量且低成本的受电装置。
[0099]
根据本公开的各实施方式，受电装置20也可以是具备充电电池的电子设备(例如笔记本型计算机、平板型计算机、移动电话等)，送电装置10也可以是其充电器。此外，根据本公开的各实施方式，受电装置20也可以是具备充电电池的电动车辆(例如电动汽车或无人搬运车(automated guided vehicle))，送电装置10也可以是其充电座。此外，根据本公开的各实施方式，受电装置20也可以是在搬运时为了对货物进行某些作业而需要电源的托盘，送电装置10也可以是能够对这样的托盘供给电力的输送机等。此外，根据本公开的各实施方式，也能够有效应用于送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离不发生变化的非接触电力传输系统。在该情况下，例如，送电装置10以及受电装置20为了向机械手臂的前端等处的驱动机构供给电力，也可以设置在机械手臂的关节等处以代替滑环。
[0100]
例如，在负载装置是充电电池的情况下，充电电池中流过的电流随着充电电池的充电率增大而减少。因此，根据充电电池中流过的电流(即、负载装置的负载值)的变动而施加于充电电池的电压变动。另外，以往，作为充电电池的充电控制方法之一，已知cccv(constant current，恒定电流；constant voltage，恒定电压)充电。在进行cccv充电的情况下，在以往的受电装置中，多是以“受电线圈
→
整流电路
→
dc/dc转换器
→
充电控制电路
→
充电电池”的顺序传输电力。在此，充电控制电路对充电电池进行cccv充电。此外，dc/dc转换器不依赖于在充电电池中流过的电流(即、负载装置的负载值)，而产生一定的范围内的电压并向充电控制电路供给。然后，为了减少受电装置的尺寸、重量以及成本，要求例如不需要dc/dc转换器而产生一定的范围内的电压并向充电控制电路供给。根据实施方式的非接触电力传输系统，通过与稳定传输频率匹配地来设定逆变器13的开关频率fsw，从而在受电装置20不需要额外的电路(dc/dc转换器等)，而能够向负载装置23供给其期望的电压。此外，根据实施方式的非接触电力传输系统，不需要进行现有的充电控制电路的重新设计等，而能够进行cccv充电。
[0101]
[第一实施方式]
[0102]
接下来，对第一实施方式的非接触电力传输系统的结构的一例进一步详细地进行说明。第一实施方式的非接触电力传输系统，受电装置具备具有预定的负载值的一个负载元件，基于施加于负载元件的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0103]
[第一实施方式的结构例]
[0104]
如图1所示，送电装置10从交流电源1接受电力供给。交流电源1例如是商用电力。
[0105]
在图1的例子中，送电装置10具备控制电路11、ac/dc转换器12、逆变器13、通信装
置14、电容器c1、磁性体芯f1以及送电线圈l1。
[0106]
控制电路11控制送电装置10的整体的动作。特别是，如上所述，控制电路11控制从ac/dc转换器12输出的电压v0的大小和逆变器13的开关频率fsw。由此，控制电路11产生具有在包括稳定传输频率的预定的频率范围内发生变化的频率的送电电力。控制电路11包括cpu(central processing unit，中央处理单元)、ram(random access memory，随机存取存储器)、rom(read only memory，只读存储器)等，参照图8以及图9来执行后述的送电处理。
[0107]
ac/dc转换器12将从交流电源1输入的交流电压在控制电路11的控制下转换为具有可变的大小的直流的电压v0。ac/dc转换器12也可以具备功率因数改善电路。如上所述，逆变器13将从ac/dc转换器12输入的直流的电压v0转换为交流的电压v1。逆变器13例如产生具有开关频率fsw的矩形波的交流的电压v1。逆变器13在控制电路11的控制下以可变的开关频率fsw动作。
[0108]
图5是示出图1的逆变器13的结构的电路图。逆变器13例如也可以是包括四个开关元件q1～q4的全桥型的逆变器。开关元件q1～q4例如是通过控制电路11或其它电路而被接通
·
断开的电场效应晶体管。
[0109]
送电装置10具备电容器c1。电容器c1连接于送电线圈l1以构成lc谐振电路。通过具备电容器c1，从而能够调节受电装置20的输出电压的增益，或者提高电力传输的效率。
[0110]
送电装置10也可以具备磁性体芯f1。在该情况下，送电线圈l1也可以缠绕于磁性体芯f1。通过将送电线圈l1缠绕于磁性体芯f1，从而能够增大送电线圈l1的磁通密度，此外，能够减少漏磁通。
[0111]
通信装置14通过无线(例如红外线)或有线而与受电装置20的通信装置25(后述)以能够通信的方式连接。如上所述，控制电路11经由通信装置14从受电装置20接收在使用ac/dc转换器12以及逆变器13产生送电电力时在受电装置20中检测出的受电装置20的输出电压的检测值。此外，控制电路11也可以经由通信装置14从受电装置20接收表示受电装置20正请求电力传输的控制信号。此外，控制电路11也可以经由通信装置14从受电装置20接收表示受电装置20正请求电力传输的停止的控制信号。此外，控制电路11也可以经由通信装置14从受电装置20接收表示应该向负载装置23供给的电压和/或电流的值等的信号。此外，在受电装置20具有正常模式以及测试模式(后述)的情况下，控制电路11也可以经由通信装置14向受电装置20发送请求转移到测试模式或转移到正常模式的控制信号。
[0112]
如上所述，控制电路11基于受电装置20的输出电压的检测值来控制ac/dc转换器12以及逆变器13。在从送电装置10向受电装置20开始进行电力传输时，控制电路11确定稳定传输频率以及送电电圧。此外，在受电装置20的输出电压的检测值从确定稳定传输频率以及送电电圧时的值较大地发生了变化时，控制电路11基于受电装置20的输出电压的当前的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电圧。由此，控制电路11控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有稳定传输频率以及送电电圧的送电电圧。
[0113]
在图1的例子中，受电装置20具备控制电路21、整流电路22、负载装置23、电压检测电路24、通信装置25、电容器c2、c10、磁性体芯f2、受电线圈l2、负载元件r0以及开关电路sw。
[0114]
控制电路21控制受电装置20的整体的动作。特别是，如后述的那样，控制电路21控制开关电路sw。控制电路21包括cpu、ram、rom等，参照图10来执行后述的受电处理。
[0115]
在本说明书中，也将受电装置20的控制电路21称为“第二控制电路”。
[0116]
在从送电装置10向受电装置20传输电力时，受电线圈l2与送电线圈l1电磁耦合，从而在受电线圈l2中产生电流i2以及电压v2。
[0117]
受电装置20具备电容器c2。电容器c2连接于受电线圈l2以构成lc谐振电路。通过具备电容器c2，从而能够调节受电装置20的输出电压的增益，或者提高电力传输的效率。
[0118]
受电装置20也可以具备磁性体芯f2。在该情况下，受电线圈l2也可以缠绕于磁性体芯f2。通过将受电线圈l2缠绕于磁性体芯f2，从而能够增大受电线圈l2的磁通密度，此外，能够减少漏磁通。
[0119]
整流电路22以及电容器c10将从受电线圈l2输入的交流的电压v2转换为直流的电压。整流电路22也可以具备功率因数改善电路。
[0120]
图6是示出图1的整流电路22的结构的电路图。整流电路22例如也可以是包括四个二极管d1～d4的全波整流电路。
[0121]
受电装置20也可以具备负载元件r0以及开关电路sw。在该情况下，从整流电路22输出的电压经由在控制电路21的控制下动作的开关电路sw而向负载装置23或负载元件r0选择性地供给。例如，在负载装置23是充电电池的情况下，负载装置23具有根据充电电池的充电率而变动的可变的负载值。另一方面，负载元件r0具有预定的负载值。负载元件r0以及开关电路sw例如具有比dc/dc转换器简单的结构，并构成为不易影响到向负载装置23的电力传输的效率。负载元件r0的负载值比负载装置23的额定的负载值大，会易于特定稳定传输频率。负载元件r0也可以具有比负载装置23的负载值小的负载值。受电装置20具有将从整流电路22输出的电压向负载装置23供给的正常模式和将从整流电路22输出的电压向负载元件r0供给的测试模式。
[0122]
在本说明书中，也将开关电路sw称为“第一开关电路”。
[0123]
电压检测电路24在测试模式下将施加于负载元件r0的电压v5作为受电装置20的输出电压进行检测。此外，电压检测电路24在正常模式下将施加于负载装置23的电压v4作为受电装置20的输出电压进行检测。
[0124]
如上所述，通信装置25通过无线(例如红外线)或有线而与送电装置10的通信装置14以能够通信的方式连接。控制电路21经由通信装置25向送电装置10发送由电压检测电路24检测出的受电装置20的输出电压(即、施加于负载元件r0的电压v5)的检测值。控制电路21也可以经由通信装置25向送电装置10发送表示受电装置20正请求电力传输的控制信号。此外，控制电路21也可以经由通信装置25向送电装置10发送表示受电装置20正请求电力传输的停止的控制信号。此外，控制电路21也可以经由通信装置25向送电装置10发送表示应该向负载装置23供给的电压和/或电流的值等的信号。
[0125]
在确定电压v0以及开关频率fsw时，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20发送请求转移到测试模式的控制信号。另一方面，在进行用于向负债装置23供给电力的正常的送电时，控制电路11使用通信装置14向受电装置20发送请求转移到正常模式的控制信号。
[0126]
受电装置20的控制电路21经由通信装置25从送电装置10接收请求转移到测试模式或转移到正常模式的控制信号。在接收到请求转移到测试模式的控制信号时，控制电路21切换开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20的输出电压。在该情况下，对负载元件
r0施加电压v5。此外，在接收到请求转移到正常模式的控制信号时，控制电路21切换开关电路sw以向负载装置23供给受电装置20的输出电压。在该情况下，对负载装置23施加电压v4。
[0127]
当在受电装置20中检测出过电压时，即、在施加于负债装置23的电压v4超过了指定的阈值时，受电装置20的控制电路21也可以切换开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20的输出电压。由此，能够保护负载装置23免受过电压。
[0128]
图7是示出图1的送电线圈l1以及受电线圈l2的配置的立体图。如上所述，送电线圈l1也可以缠绕于磁性体芯f1，受电线圈l2也可以缠绕于磁性体芯f2。送电线圈l1以及受电线圈l2以耦合率k12彼此电磁耦合。
[0129]
在受电装置20中产生的电压(从整流电路21输出的电压v4等)根据送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12而发生变化。当耦合率k12增大时电压也增大，当耦合率k12降低时电压也降低。送电装置10以及受电装置20的各电路参数被确定为，即使在送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12变为最大、且电压v4变为最大值或极大值的频率下动作时，在受电装置20中也不会产生过电压。
[0130]
[第一实施方式的动作例]
[0131]
图8是示出通过图1的送电装置10的控制电路11执行的送电处理的流程图。图9是示出图8的步骤s2的子程序的流程图。图10是示出通过图1的受电装置20的控制电路21执行的受电处理的流程图。
[0132]
例如，在将受电装置20配置于能够从送电装置10接收电力的位置时，开始进行送电处理以及受电处理。在图10的步骤s21中，受电装置20的控制电路21使用通信装置25向送电装置10发送请求电力供给的控制信号。在图8的步骤s1中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14从受电装置20接收请求电力供给的控制信号。
[0133]
在图8的步骤s2中，送电装置10的控制电路11执行电力控制处理。
[0134]
在图9的步骤s11中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20发送使受电装置20向测试模式转移的控制信号。在图10的步骤s22中，受电装置20的控制电路21使用通信装置25从送电装置10接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20的输出电压(即、向测试模式转移)。
[0135]
在图9的步骤s12中，送电装置10的控制电路11将电压v0以及开关频率fsw设定为测试模式的规定值，开始测试模式的送电。如上所述，在受电装置20中产生的电压根据送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12而发生变化。因此，为了不在受电装置20中产生过电压，控制电路11将从ac/dc转换器12输出的电压v0设定为预定的非零的最小值，并将逆变器13的开关频率fsw设定为最小值或最大值。电压v0的最小值被设定为，在负载元件r0中产生能够由电压检测电路24检测的电压v5。将电压v0的最小值和开关频率fsw的最小值或最大值作为测试模式的规定值进行使用。在图10的步骤s23中，受电装置20的控制电路21使用电压检测电路24来检测施加于负载元件r0的电压v5，并使用通信装置25向送电装置10通知电压v5。
[0136]
图11是概略地示出图1的非接触电力传输系统中的电压v1、v4、v5的波形的图。如上所述，逆变器13例如产生矩形波的交流的电压v1。对负载装置23施加直流的电压v4，此外，也对负载元件r0施加直流的电压v5。
[0137]
在图9的步骤s13中，送电装置10的控制电路11边使开关频率fsw发生变化边继续
测试模式的送电，并使用通信装置14从受电装置20获取电压v5的值。在图9的步骤s14中，当在预定的频率范围内使开关频率fsw发生变化时，送电装置10的控制电路11对局部被最大化的电压v5和使电压v5局部最大化的开关频率fst进行确定。
[0138]
图12是用于对图9的步骤s13～s14中的开关频率fst的探索以及确定进行说明的图。送电装置10的控制电路11使用探索方法a以及b的任一方来确定使电压v5局部最大化的开关频率fst。
[0139]
根据图12的探索方法a，在预定的频率范围f1～f2内，边将开关频率fsw从下限的频率f1朝向上限的频率f2先进行一遍扫描，边检测施加于负载元件r0的电压v5。在频率范围f1～f2内，将电压v5变为最大时的开关频率fst确定为稳定传输频率。
[0140]
根据探索方法a，也可以边将开关频率fsw从上限的频率f2朝向下限的频率f1先进行一遍扫描，边检测施加于负载元件r0的电压v5。
[0141]
根据图12的探索方法b，从指定的初始值的开关频率fsw(例如频率f1或f2)开始，边将开关频率fsw在一个方向上进行扫描(即、边增加或减少)，边检测施加于负载元件r0的电压v5。在电压v5增大的期间，在相同的方向上持续扫描开关频率fsw，在电压v5减少了时，使扫描开关频率fsw的朝向反转(即、减少或增加)。通过反复执行这些步骤，从而将电压v5变为最大时的开关频率fst确定为稳定传输频率。在各反复中的开关频率fsw的变动变为零时，或在变为预定的阈值(百分率或电压值)以内时，结束处理。也将探索方法b称为“登山法”。
[0142]
探索方法a能够通过比探索方法b简单的处理来实施。另一方面，由于探索方法b也可以不在频率范围f1～f2的整体对开关频率fsw进行扫描，因此根据条件而能够在比探索方法a短的时间内进行实施。此外，探索方法b例如能够应用于最大功率点追踪控制(maximum power point tracking：mppt)。
[0143]
通过求出局部被最大化的电压v5，从而可知以开关频率fst传输电力时的非接触电力传输系统的增益g＝v5/v0。
[0144]
当在步骤s14中确定了将电压v5局部最大化的开关频率fst时，接着，在图9的步骤s15中，送电装置10的控制电路11停止测试模式的送电。
[0145]
在图9的步骤s16中，送电装置10的控制电路11基于非接触电力传输系统的增益g＝v5/v0，将与负载装置23的期望的电压v4对应的、从ac/dc转换器12输出的电压v0确定为送电电圧。在此，正常模式下的非接触电力传输系统的增益v4/v0被视为与测试模式下的非接触电力传输系统的增益v5/v0等效。
[0146]
在图9的步骤s17中，送电装置10的控制电路11将在步骤s16中所确定的电压v0设定在ac/dc转换器12中，并将在步骤s14中所确定的开关频率fst设定在逆变器13中。
[0147]
在图9的步骤s18中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20发送使受电装置20向正常模式转移的控制信号。在图10的步骤s24中，受电装置20的控制电路21使用通信装置25从送电装置10接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路sw以向负载装置23供给受电装置20的输出电压(即、向正常模式转移)。
[0148]
在图9的步骤s19中，送电装置10的控制电路11以在步骤s17中所设定的电压v0以及开关频率fst开始进行正常模式的送电。
[0149]
在从送电装置10向受电装置20传输电力时，当送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合
率k12发生变化时，非接触电力传输系统的稳定传输频率以及增益也发生变化。在该情况下，如在以下说明的那样，送电装置10的控制电路11基于受电装置20的输出电压的当前的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0150]
在图10的步骤s25中，受电装置20的控制电路21使用电压检测电路24来检测施加于负载装置23的电压v4，并使用通信装置25向送电装置24通知电压v4。在图8的步骤s3中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14从受电装置20获取电压v4的值。
[0151]
在图8的步骤s4中，送电装置10的控制电路11判断受电装置20的输出电压的检测值是否从确定稳定传输频率以及送电电压时的值的变化超过指定的阈值，在为是时，返回到步骤s2，在为否时，进入步骤s5。
[0152]
在从图8的步骤s4返回到步骤s2时，送电装置10的控制电路11再次执行参照图9所说明的电力控制处理。如上所述，在图9的步骤s11中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20发送使受电装置20向测试模式转移的控制信号。在图10的步骤s26中，受电装置20的控制电路21判断是否从送电装置10接收到控制信号，在为是时，返回到步骤s22，在为否时，进入步骤s27。
[0153]
当在受电装置20中检测出过电压时，如在以下说明的那样，图1的受电装置20也可以使用负载元件r0以及开关电路sw来保护负载装置23免受过电压。
[0154]
在图10的步骤s27中，受电装置20的控制电路21判断施加于负载装置23的电压v4是否超过了指定的阈值，在为是时，进入步骤s28，在为否时，进入步骤s29。在图10的步骤s28中，受电装置20的控制电路21切换开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20的输出电压。
[0155]
在图10的步骤s29中，受电装置20的控制电路21判断负载装置23的动作是否停止，在为是时，进入步骤s30，在为否时，返回到步骤s25。例如，在负载装置23是充电电池的情况下，负载装置23也可以向控制电路21通知充电完成，控制电路21也可以基于来自负载装置23的信号来判断负载装置23的动作是否停止。此外，负载装置23也可以基于用户输入来开始以及停止其动作，控制电路21也可以基于该用户输入来判断负载装置23的动作是否停止。
[0156]
在图10的步骤s30中，受电装置20的控制电路21使用通信装置25向送电装置10发送请求电力传输的停止的控制信号。在图8的步骤s5中，送电装置10的控制电路11判断是否从受电装置20请求了电力供给的停止，在为是时，进入步骤s6，在为否时，返回到步骤s3。在图8的步骤s6中，送电装置10的控制电路11停止正常模式的送电。
[0157]
[第一实施方式的动作原理]
[0158]
接下来，参照图13以及图14对图1的非接触电力传输系统的动作原理进行说明。
[0159]
图13是示出图1的非接触电力传输系统的概略结构的等效电路图。参照图13的等效电路图，对非接触电力传输系统的稳定传输频率以及增益依赖于送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12进行说明。送电线圈l1具有自感(由相同附图标记“l1”表示)以及电阻rw1，受电线圈l2具有自感(由相同附图标记“l2”表示)以及电阻rw2。进一步，送电线圈l1以及受电线圈l2以耦合率k12彼此耦合，具有互感m12。此外，附图标记r1d表示受电装置20的负载值(即、负载装置23或负载元件r0的负载值)。图13的系统由下式的矩阵f(也称为“f参数”或“abcd参数”)表示。
[0160]
【数学式1】
[0161][0162]
在此，fa、fb、fc、fd、fe、ff以及fg分别如下式那样表示图13的电容器c1、电阻rw1、送电线圈l1、互感m12、受电线圈l2、电阻rw2、电容器c2的传输参数。
[0163]
【数学式2】
[0164][0165]
【数学式3】
[0166][0167]
【数学式4】
[0168][0169]
【数学式5】
[0170][0171]
【数学式6】
[0172][0173]
【数学式7】
[0174][0175]
【数学式8】
[0176][0177]
数学式2～数学式8由“ω”表示开关频率fsw。此外，由下式表示送电线圈l1以及受电线圈l2的互感m12。
[0178]
【数学式9】
[0179][0180]
图13的系统的增益g1由下式表示。
[0181]
【数学式10】
[0182][0183]
在此，a11以及a12是数学式1的阵列f的分量。
[0184]
根据数学式1～数学式10，可知增益g1依赖于开关频率ω而发生变化，增益g1的频率特性依赖于耦合率k12而发生变化。因此，稳定传输频率(即、使增益g1对受电装置20的负载值r1d的依赖性最小化的频率)依赖于耦合率k12而发生变化。特别是，根据数学式10，通过使a12的绝对值最小化、优选设为零，从而能够使增益g1对受电装置20的负载值r1d的依赖性最小化或省去。因此，开关频率ω被确定为，满足a12＝0或至少使a12的绝对值最小化。
[0185]
也将增益g1表示为g1＝v5/v0。在此，电压v0是已知的，电压v5是检测值。如上所述，由于正常模式下的非接触电力传输系统的增益被视为与测试模式下的非接触电力传输系统的增益等效，因此在正常模式下从ac/dc转换器12输出的电压v0被确定为，基于测试模式下的增益g1＝v5/v0而将期望的电压v4施加于负载装置23。
[0186]
图14是用于对确定图1的电容器c1、c2的电容的方法进行说明的图。非接触电力传输系统的逆变器13的开关频率fsw通过相关限制而被限制在预定的频率范围f1～f2内。例如，在为使用85khz范围的非接触电力传输系统的情况下，开关频率fsw被限制在79～90khz。此外，非接触电力传输系统的稳定传输频率根据送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12而发生变化，且根据电容器c1、c2的电容而发生变化。
[0187]
为了使非接触电力传输系统以稳定传输频率动作，而如以下方式确定电容器c1、c2的电容。首先，使送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离发生变化以能够从送电装置10向受电装置20传输电力，计算或测量送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离变为最大以及最小时的耦合率k12以及自感。在此，在将送电线圈l1以及受电线圈l2的绕组绕磁性体芯缠绕的情况下，送电线圈l1以及受电线圈l2的自感依赖于耦合率k12(即、依赖于送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离)而发生变化。此外，也可以计算或测量互感m12来代替送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12。接着，基于计算或测量出的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12以及自感，例如使用数学式1～数学式10，计算非电力传输系统的增益的频率特性。
[0188]
在图14的例子中，在送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离变为最大时(即、耦合率k12变为最小时)，非接触电力传输系统具有稳定传输频率fst1。此外，在送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离变为最小时(即、耦合率k12变为最大时)，非接触电力传输系统具有稳定传输频率fst2。
[0189]
电容器c1、c2的电容被确定为，稳定传输频率fst1以及fst2的双方包括在频率范围f1～f2内。电容器c1、c2的电容例如被设定为彼此不同的值。
[0190]
如参照图14所说明的那样，通过确定电容器c1、c2的电容，从而在某开关频率fst能够将受电装置20的输出电压对受电装置20的负载值的依赖性至少局部最小化。
[0191]
[第一实施方式的变形例]
[0192]
图15是示出图1的送电线圈l1以及受电线圈l2的其它配置的立体图。送电线圈l1以及受电线圈l2并不限定于绕磁性体芯f1、f2缠绕，例如可以配置在图15所示的那样的磁性体f1a、f2a的附近，也可以通过其它方式配置。
[0193]
图16是示出省去图1的送电装置10的电容器c1的情况下的结构的图。图17是示出省去图1的受电装置20的电容器c2的情况下的结构的图。如果非接触电力传输系统的稳定传输频率包括在预定的频率范围f1～f2(即、逆变器13的开关频率fsw的范围且被相关限制所限制的范围)内，则也可以省去送电装置10以及受电装置20的一方的电容器。由此，能够减少送电装置10或受电装置20的部件数量。
[0194]
图18是示出图1的逆变器13的变形例的电路图。图1的送电装置10也可以具备图18的半桥型的逆变器13a来代替图5的全桥型的逆变器13。逆变器13a包括两个开关元件q1、q2。通过具备半桥型的逆变器13a，从而能够减少送电装置10的部件数量。
[0195]
另一方面，通过具备图5的全桥型的逆变器13，从而施加于送电线圈l1的电压v1的振幅变为使用半桥型的逆变器13a的情况下的两倍。因此，能够使从ac/dc转换器12输出的电压v0的振幅为使用半桥型的逆变器13a的情况下的一半。
[0196]
图19是示出图1的整流电路22的第一变形例的电路图。图1的受电装置20也可以具备包括图19的开关元件q11～q14的整流电路22a1来代替包括图6的开关元件d1～d4的整流电路22。开关元件q11～q14例如是通过控制电路21或其它电路而被接通
·
断开的电场效应晶体管。整流电路22a1作为同步整流电路进行动作。可预期通过使用作为同步整流电路进行动作的整流电路22a1而提高非接触电力传输系统的整体的电力转换效率。
[0197]
图20是示出图1的整流电路22的第二变形例的电路图。图1的受电装置20也可以具备包括二极管d1～d4的倍压整流电路、即图20的整流电路22a2，来代替包括二极管d1～d4的全波整流电路、即图6的整流电路22。通过具备倍压整流电路、即整流电路22a2，从而施加于负载装置23的电压变为使用全波整流电路、即整流电路22的情况下的两倍。因此，能够使从ac/dc转换器12输出的电压v0的振幅为使用全波整流电路、即整流电路22的情况下的一半。
[0198]
图21是示出图1的整流电路22的第三变形例的电路图。图1的受电装置20也可以具备包括开关元件q11、q12的倍压整流电路、即图21的整流电路22a3，来代替包括二极管d1～d4的全波整流电路、即图6的整流电路22。整流电路22a3作为同步整流电路进行动作。通过具备倍压整流电路、即整流电路22a3，从而施加于负载装置23的电压变为使用全波整流电路、即整流电路22a1的情况下的两倍。因此，能够使从ac/dc转换器12输出的电压v0的振幅为使用全波整流电路、即整流电路22a1的情况下的一半。
[0199]
[第一实施方式的效果]
[0200]
根据第一实施方式的非接触电力传输系统，基于施加于负载元件r0的电压v5来确定稳定传输频率以及送电电圧。通过与稳定传输频率匹配地来设定逆变器13的开关频率fsw，从而不需要根据负载装置23的负载值的变动来控制送电装置10和/或受电装置20。即使负载装置23的负载值变动，也不用使从ac/dc转换器12输出的电压v0发生变化，此外，不用使开关频率fsw发生变化，而能够向负载装置23稳定地供给其期望的电压。此外，由于不需要为了向负载装置23供给其期望的电压而在受电装置20设置dc/dc转换器等，因此能够提供高效地进行动作的、小型、轻量且低成本的受电装置。
[0201]
此外，根据第一实施方式的非接触电力传输系统，只要送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12不发生变化，则不需要使从ac/dc转换器12输出的电压v0以及逆变器13的开关频率fsw发生变化。由此，由于使电压v0以及开关频率fsw发生变化的频率变小，因此不易
受到因监视负载装置23的负载值而从受电装置20向送电装置10实时地进行反馈所造成的延迟的影响，而能够向负载装置23稳定地供给其期望的电压。
[0202]
此外，根据第一实施方式的非接触电力传输系统，通过使用具有预定的负载值的负载元件r0，从而能够准确地确定稳定传输频率。
[0203]
此外，根据第一实施方式的非接触电力传输系统，通过对使施加于负载元件r0的电压v0局部最大化的开关频率fst进行确定，从而能够简单地确定稳定传输频率。
[0204]
此外，根据第一实施方式的非接触电力传输系统，在受电装置20的输出电压的检测值较大地发生了变化时，通过基于受电装置20的输出电压的当前的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电圧，从而能够追随送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12的变化。
[0205]
此外，根据第一实施方式的非接触电力传输系统，通过使用负载元件r0以及开关电路sw，从而能够保护负载装置23免受过电压。
[0206]
此外，根据第一实施方式的非接触电力传输系统，通过利用受电线圈l2以及电容器c2的谐振，从而能够提高传输效率以及传输距离。
[0207]
这样，根据第一实施方式的非接触电力传输系统，在受电装置20不需要额外的电路，而能够控制送电装置10以向负载装置23稳定地供给其期望的电压。
[0208]
[第二实施方式]
[0209]
第二实施方式的非接触电力传输系统，受电装置具备具有预定的彼此不同的负载值的两个负载元件，基于施加于各负载元件的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0210]
[第二实施方式的结构例]
[0211]
图22是示出第二实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图22的非接触电力传输系统包括送电装置10以及受电装置20b。
[0212]
图22的送电装置10除了参照图23～图25执行后述的电力控制处理之外，与图1的送电装置10同样地构成，并同样地进行动作。
[0213]
受电装置20b具备控制电路21b、电压检测电路24b、负载元件r0a、r0b以及开关电路swb，来代替图1的控制电路21、电压检测电路24、负载元件r0以及开关电路sw。
[0214]
控制电路21b控制受电装置20b的整体的动作。特别是，如后述的那样，控制电路21b控制开关电路swb。控制电路21b包括cpu、ram、rom等，参照图26执行后述的受电处理。
[0215]
从整流电路22输出的电压经由在控制电路21b的控制下动作的开关电路swb而向负载装置23、负载元件r0a以及负载元件r0b中的一个选择性地供给。负载元件r0a具有指定的负载值(也称为“第一负载值”或“轻负载”)，负载元件r0b具有比负载元件r0a的负载值大的负载值(也称为“第二负载值”或“重负载”)。受电装置20b具有向负载装置23供给从整流电路22输出的电压的正常模式、向负载元件r0a供给从整流电路22输出的电压的测试模式a、和向负载元件r0b供给从整流电路22输出的电压的测试模式b。
[0216]
在本说明书中，也将负载元件r0a称为“第一负载元件”，也将负载元件r0b称为“第二负载元件”。
[0217]
电压检测电路24b将施加于负载元件r0a的电压v5a和施加于负载元件r0b的电压v5b作为受电装置20b的输出电压进行检测。
[0218]
控制电路21b使用通信装置25向送电装置10发送由电压检测电路24b检测出的电压v5a、v5b。
[0219]
在确定电压v0以及开关频率fsw时，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20b发送请求转移到测试模式a的控制信号和请求转移到测试模式b的控制信号。另一方面，在进行用于向负载装置23供给电力的正常的送电时，控制电路11使用通信装置14向受电装置20b发送请求转移到正常模式的控制信号。
[0220]
受电装置20b的控制电路21b经由通信装置25从送电装置10接收请求转移到测试模式a、转移到测试模式b或转移到正常模式的控制信号。在接收到请求转移到测试模式a的控制信号时，控制电路21b切换开关电路swb以向负载元件r0a供给受电装置20b的输出电压。在该情况下，对负载元件r0a施加电压v5a。此外，在接收到请求转移到测试模式b的控制信号时，控制电路21b切换开关电路swb以向负载元件r0b供给受电装置20b的输出电压。在该情况下，对负载元件r0b施加电压v5b。此外，在接收到请求转移到正常模式的控制信号时，控制电路21b切换开关电路swb以向负载装置23供给受电装置20b的输出电压。在该情况下，对负载装置23施加电压v4。
[0221]
在其它方面，受电装置20b与图1的受电装置20同样地构成，并同样地进行动作。
[0222]
[第二实施方式的动作例]
[0223]
图23是示出通过图22的送电装置10的控制电路11执行的电力控制处理的子程序的流程图。图24是示出图23的步骤s41的子程序的流程图。图25是示出图23的步骤s42的子程序的流程图。图26是示出通过图22的受电装置20b的控制电路21b执行的受电处理的流程图。
[0224]
图22的送电装置10的控制电路11执行与图8同样的送电处理。只是，送电装置10的控制电路11在图8的步骤s2中执行图23的电路控制处理来代替图9的电力控制处理。
[0225]
例如，在将受电装置20b配置于能够从送电装置10接收电力的位置时，开始进行送电处理以及受电处理。在图26的步骤s71中，受电装置20b的控制电路21b使用通信装置25向送电装置10发送请求电力供给的控制信号。在图8的步骤s1中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14从受电装置20b接收请求电力供给的控制信号。
[0226]
在图8的步骤s2中，如上所述，送电装置10的控制电路11执行图23的电力控制处理。
[0227]
在图23的步骤s41中，送电装置10的控制电路11执行第一电压检测处理。
[0228]
在图24的步骤s51中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20b发送使受电装置20b向测试模式a转移的控制信号。在图26的步骤s72中，受电装置20b的控制电路21b使用通信装置25从送电装置10接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路swb以向负载元件r0a供给受电装置20b的输出电压(即、向测试模式a转移)。
[0229]
在图24的步骤s52中，送电装置10的控制电路11将电压v0以及开关频率fsw设定为测试模式的规定值，开始测试模式的送电。电压v0以及开关频率fsw的规定值在测试模式a以及b下是公共的，例如被设定为与在图9的步骤s2中所说明的规定值是同样的。在图26的步骤s73中，受电装置20b的控制电路21b使用电压检测电路24b来检测施加于负载元件r0a的电压v5a，并使用通信装置25向送电装置10通知电压v5a。
[0230]
在图24的步骤s53中，送电装置10的控制电路11边使开关频率fsw发生变化边继续测试模式的送电，并使用通信装置14从受电装置20b获取电压v5a的值。由此，在向负载元件r0a供给受电装置20b的输出电压时，送电装置10的控制电路11基于受电装置20b的输出电
压的检测值，获取表示受电装置20b的输出电压的频率特性的电压v5a。
[0231]
在图24的步骤s54中，送电装置10的控制电路11停止测试模式的送电。
[0232]
在图24的步骤s42中，送电装置10的控制电路11执行第二电压检测处理。
[0233]
在图25的步骤s61中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20b发送使受电装置20b向测试模式b转移的控制信号。在图26的步骤s74中，受电装置20b的控制电路21b使用通信装置25从送电装置10接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路swb以向负载元件r0b供给受电装置20b的输出电压(即、向测试模式b转移)。
[0234]
在图25的步骤s62中，送电装置10的控制电路11将电压v0以及开关频率fsw设定为测试模式的规定值，开始测试模式的送电。在图26的步骤s75中，受电装置20b的控制电路21b使用电压检测电路24b来检测施加于负载元件r0b的电压v5b，并使用通信装置25向送电装置10通知电压v5b。
[0235]
在图25的步骤s63中，送电装置10的控制电路11边使开关频率fsw发生变化边继续测试模式的送电，并使用通信装置14从受电装置20b获取电压v5a的值。由此，在向负载元件r0b供给受电装置20b的输出电压时，送电装置10的控制电路11基于受电装置20b的输出电压的检测值，获取表示受电装置20b的输出电压的频率特性的电压v5b。
[0236]
在图25的步骤s64中，送电装置10的控制电路11停止测试模式的送电。
[0237]
在图23的步骤s43中，送电装置10的控制电路11确定使电压之差v5a-v5b最小化时的平均电压v5、和对应的开关频率fst。
[0238]
图27是用于对图23的步骤s43中的电压v5以及开关频率fsw的确定进行说明的图。如图3以及图12等所示，在第一实施方式中，对稳定传输频率与受电装置20b的输出电压局部被最大化时的开关频率fsw一致的情况进行了说明。然而，稳定传输频率并不一定与受电装置20b的输出电压局部被最大化时的开关频率fsw一致。在图27的例子中，开关频率fst是稳定传输频率。只是，在将受电装置20b的输出电压施加于负载元件r0b时，受电装置20b的输出电压在开关频率fst局部被最大化，但在将受电装置20b的输出电压施加于负载元件r0a时，受电装置20b的输出电压在开关频率fst不是极大值。
[0239]
在第二实施方式中，为了即使在这样的条件下也对稳定传输频率进行确定，因此具备具有彼此不同的负载值的两个负载元件r0a以及r0b，使用两个测试模式a以及b，分别获取受电装置20b的输出电压的频率特性。在图23的步骤s43中，送电装置10的控制电路11将使电压之差v5a-v5b最小化时的开关频率fst确定为稳定传输频率。
[0240]
此外，在图23的步骤s43中，送电装置10的控制电路11也可以确定电压v5a以及v5b之间的任意的电压，来代替使电压之差v5a-v5b最小化时的平均电压v5。
[0241]
在图23的步骤s44中，送电装置10的控制电路11基于非接触电力传输系统的增益g＝v5/v0，将与负载装置23的期望的电压v4对应的、从ac/dc转换器12输出的电压v0确定为送电电圧。
[0242]
在图23的步骤s45中，送电装置10的控制电路11将在步骤s44中所确定的电压v0设定在ac/dc转换器12中，并将在步骤s43中所确定的开关频率fst设定在逆变器13中。
[0243]
在图23的步骤s46中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14向受电装置20b发送使受电装置20b向正常模式转移的控制信号。在图26的步骤s76中，受电装置20b的控制电路21b使用通信装置25从送电装置10接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路swb
以向负载装置23供给受电装置20b的输出电压(即、向正常模式转移)。
[0244]
在图23的步骤s47中，送电装置10的控制电路11以在步骤s45中所设定的电压v0以及开关频率fst开始进行正常模式的送电。
[0245]
以后，送电装置10的控制电路11与第一实施方式同样地执行图8的步骤s3～s6。此外，受电装置20b的控制电路21b执行图26的步骤s72～s82。图26的步骤s77～s82与图8的步骤s25～s30实质上是同样的。只是，在图26的步骤s80中，受电装置20b的控制电路21b切换开关电路swb以向负载元件r0a以及r0b的一方供给受电装置20b的输出电压。在此，为了更可靠地保护负载装置23免受过电压，受电装置20b的控制电路21b也可以切换开关电路swb以向具有比负载元件r0a的负载值大的负载值的负载元件r0b供给受电装置20b的输出电压。
[0246]
[第二实施方式的效果]
[0247]
根据第二实施方式的非接触电力传输系统，具备具有彼此不同的负载值的两个负载元件r0a以及r0b，基于施加于各负载元件r0a以及r0b的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。由此，即使在稳定传输频率与使受电装置20b的输出电压局部被最大化时的开关频率fsw不一致的情况下，也能够确定适当的稳定传输频率以及送电电圧。
[0248]
根据第二实施方式的非接触电力传输系统，通过使用两个测试模式a以及b，从而与第一实施方式的情况相比，能够更高精度地确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0249]
根据第二实施方式的非接触电力传输系统，也可以在受电装置设有具有彼此不同的负载值的三个以上的负载元件，基于施加于各负载元件的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。通过使用更多的测试模式，从而能够更高精度地确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0250]
[第三实施方式]
[0251]
第三实施方式的非接触电力传输系统基于施加于具有可变的负载值的负载装置的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0252]
[第三实施方式的结构例]
[0253]
图28是示出第三实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图28的非接触电力传输系统包括送电装置10以及受电装置20c。
[0254]
图28的送电装置10除了参照图29执行后述的电力控制处理之外，与图1的送电装置10同样地构成，并同样地进行动作。
[0255]
受电装置20c具备控制电路21c以及电压检测电路24c来代替图1的控制电路21以及电压检测电路24，省去图1的负载元件r0以及开关电路sw。
[0256]
控制电路21c控制受电装置20c的整体的动作。控制电路21c包括cpu、ram、rom等，参照图30执行后述的受电处理。
[0257]
电压检测电路24c仅将施加于负载装置23的电压v4作为受电装置20c的输出电压进行检测。
[0258]
在其它方面，受电装置20c与图1的受电装置20同样地构成，并同样地进行动作。如上所述，负载装置23也可以具有可变的负载值。
[0259]
送电装置10的控制电路11将向负载装置23供给受电装置20c的输出电压并在预定的频率范围内受电装置20c的输出电压的检测值至少局部被最大化时的送电电力的频率确
定为稳定传输频率。
[0260]
[第三实施方式的动作例]
[0261]
图29是示出通过图28的送电装置10的控制电路11执行的电力控制处理的子程序的流程图。图30是示出通过图28的受电装置20c的控制电路21c执行的受电处理的流程图。
[0262]
图28的送电装置10的控制电路11执行与图8同样的送电处理。只是，送电装置10的控制电路11在图8的步骤s2中执行图29的电力控制处理来代替图9的电力控制处理。
[0263]
例如，在将受电装置20c配置于能够从送电装置10接收电力的位置时，开始进行送电处理以及受电处理。在图30的步骤s101中，受电装置20c的控制电路21c使用通信装置25向送电装置10发送请求电力供给的控制信号。在图8的步骤s1中，送电装置10的控制电路11使用通信装置14从受电装置20c接收请求电力供给的控制信号。
[0264]
在图8的步骤s2中，如上所述，送电装置10的控制电路11执行图29的电力控制处理。
[0265]
在图29的步骤s91中，送电装置10的控制电路11将电压v0以及开关频率fsw设定为测试模式的规定值，开始测试模式的送电。例如，在负载装置23是充电电池的情况下，将未使负载装置23充电的程度的微弱的电压v0作为测试模式的规定值进行使用。在图30的步骤s102中，受电装置20c的控制电路21c使用电压检测电路24c来检测施加于负载装置23的电压v4，并使用通信装置25向送电装置10通知电压v4。
[0266]
在图29的步骤s92中，送电装置10的控制电路11边使开关频率fsw发生变化边继续测试模式的送电，并使用通信装置14从受电装置20c获取电压v4的值。在图29的步骤s93中，当在预定的频率范围内使开关频率fsw发生变化时，送电装置10的控制电路11对局部被最大化的电压v4和使电压v4局部最大化的开关频率fst进行确定。
[0267]
在图29的步骤s94中，送电装置10的控制电路11停止测试模式的送电。
[0268]
在图29的步骤s95中，送电装置10的控制电路11基于非接触电力传输系统的增益g＝v4/v0，确定与负载装置23的期望的电压v4对应的、从ac/dc转换器12输出的电压v0。
[0269]
在图29的步骤s96中，送电装置10的控制电路11将在步骤s95中所确定的电压v0设定在ac/dc转换器12中，并将在步骤s94中所确定的开关频率fst设定在逆变器13中。
[0270]
在图29的步骤s97中，送电装置10的控制电路11以在步骤s96中所设定的电压v0以及开关频率fst开始进行正常模式的送电。
[0271]
以后，送电装置10的控制电路11与第一实施方式同样地执行图8的步骤s3～s6。此外，受电装置20c的控制电路21c执行图30的步骤s103～s105。图30的步骤s103～s105与图10的步骤s27、s29以及s30实质上是同样的。由于图28的受电装置20c不具有保护负载装置23免受过电压的电路，因此受电装置20c的控制电路21c即使在图30的步骤s103中检测出过电压，也进入步骤s105，而只向送电装置10请求电力传输的停止。
[0272]
[第三实施方式的变形例]
[0273]
图31是示出第三实施方式的变形例的非接触电力传输系统的结构的框图。图31的非接触电力传输系统包括送电装置10以及受电装置20d。
[0274]
图31的送电装置10除了参照图29执行后述的电力控制处理之外，与图1的送电装置10同样地构成，并同样地进行动作。
[0275]
受电装置20d具备控制电路21d、整流电路22d、电压检测电路24d以及电压检测电
阻r2来代替图1的控制电路21、整流电路22以及电压检测电路24。此外，受电装置20d省去图1的负载元件r0以及开关电路sw。
[0276]
控制电路21d控制受电装置20d的整体的动作。控制电路21d包括cpu、ram、rom等，执行图30的受电处理。
[0277]
例如，如图19或图21所示，整流电路22d作为同步整流电路而构成。
[0278]
电压检测电阻r2被连接在整流电路22d的输入端子。代替施加于图1的负载元件r0的电压v5，电压检测电路24d检测在受电线圈l2中产生的电压v2来作为受电装置20d的输出电压。
[0279]
在其它方面，受电装置20d与图1的受电装置20同样地构成，并同样地进行动作。
[0280]
图32是概略地示出图31的非接触电力传输系统中的电压v1、v2的波形的图。如上所述，逆变器13例如产生矩形波的交流的电压v1。在受电线圈l2中产生矩形波或正弦波的电压v2。
[0281]
送电装置10的控制电路11使用通信装置14从受电装置20d接收在使用ac/dc转换器12以及逆变器13产生送电电力时在受电线圈l2中产生的电压v2来作为受电装置20d的输出电压的检测值。即使将在受电线圈l2中产生的电压v2作为受电装置20d的输出电压的检测值来使用，也与使用施加于图1的负载元件r0的电压v5、施加于图22的负载元件r0a、r0b的电压v5a、v5b、或施加于图28的负载装置23的电压v4的情况同样地，能够确定稳定传输频率以及送电电压。
[0282]
[第三实施方式的效果]
[0283]
根据第三实施方式的非接触电力传输系统，基于施加于负载装置23的电压v4来确定稳定传输频率以及送电电圧。通过与稳定传输频率匹配地来设定逆变器13的开关频率fsw，从而不需要根据负载装置23的负载值的变动来控制送电装置10和/或受电装置20c、20d。
[0284]
根据第三实施方式的非接触电力传输系统，通过从受电装置20c、20d省去负载元件以及开关电路，从而与第一以及第二实施方式的情况相比，能够减少受电装置20c、20d的部件数量。由此，能够提供高效地进行动作的、小型、轻量且低成本的受电装置20c、20d。
[0285]
根据第三实施方式的非接触电力传输系统，通过不执行测试模式，从而与第一以及第二实施方式的情况相比，能够简化处理。
[0286]
[第四实施方式]
[0287]
第四实施方式的非接触电力传输系统，送电装置具备与送电线圈电磁耦合的辅助线圈，基于在辅助线圈中产生的电流或电压的值和在送电线圈中流过的电流来确定稳定传输频率以及送电电压。
[0288]
[第四实施方式的结构例]
[0289]
图33是示出第四实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图33的非接触电力传输系统具备送电装置10e以及受电装置20e。
[0290]
送电装置10e具备控制电路11e来代替图1的控制电路11，进一步具备辅助线圈l3、电流检测电阻r1、检测器15及16、以及耦合率估计器17。
[0291]
控制电路11e控制送电装置10e的整体的动作。控制电路11e包括cpu、ram、rom等，参照图39以及图40来执行后述的受电处理。
[0292]
辅助线圈l3与送电线圈l1电磁耦合。辅助线圈l3也可以缠绕于磁性体芯f1。
[0293]
在本说明书中，也将辅助线圈l3称为“第一辅助线圈”。
[0294]
检测器15检测在辅助线圈l3中产生的电流i3或电压v3的值。检测器16使用电流检测电阻r1来检测在送电线圈l1中流过的电流i1的值。向耦合率估计器17通知由检测器15、16检测出的值。
[0295]
在本说明书中，也将检测器15称为“第一检测器”，也将检测器16称为“第二检测器”。
[0296]
耦合率估计器17基于在辅助线圈l3中产生的电流i3或电压v3的值，对送电线圈l1以及受电线圈l2之间的第一耦合率k12a进行估计。耦合率估计器17基于在送电线圈l1中流过的电流i1的值，对送电线圈l1以及受电线圈l2之间的第二耦合率k12b进行估计。
[0297]
送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12根据送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离而发生变化。当距离变近时，耦合率k12增大，当距离变远时，耦合率k12降低。此外，送电线圈l1中流过的电流i1根据送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12而以指定的特性发生变化。辅助线圈l3中产生的电流i3(和/或电压v3)根据送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12而以与电流i1不同的特性发生变化。耦合率估计器17预先存储有表示电流i1及耦合率k12b的关系、和电流i3(或电压v3)及耦合率k12a的关系的表或计算式。耦合率估计器17通过参照该表或计算式，而能够基于电流i1、i3(或电压v1以及电压v3)的值来分别估计耦合率k12a、k12b。如果在送电线圈l1以及受电线圈l2之间不存在异物，则可预期被估计的耦合率k12a、k12b彼此一致。在耦合率k12a、k12b彼此一致的情况下，由附图标记“k12”表示该耦合率。另一方面，当在送电线圈l1以及受电线圈l2之间存在异物时，电流i1、i3从异物受到彼此不同的影响，其结果，被估计的耦合率k12a、k12b彼此不一致。
[0298]
耦合率估计器17也可以包括cpu、ram、rom等，通过软件处理来估计耦合率k12a、k12b。耦合率估计器17可以作为独立于控制电路11e的电路而设置，也可以与控制电路11e一体化。
[0299]
控制电路11e基于送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12来控制ac/dc转换器12以及逆变器13。特别是，控制电路11e对从ac/dc转换器12输出的电压v0的大小和逆变器13的开关频率fsw进行控制。
[0300]
控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有预定的频率的送电电力。在使用ac/dc转换器12以及逆变器13产生送电电力时，如上所述，耦合率估计器17估计送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a、k12b。控制电路11e基于估计出的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12来确定非接触电力传输系统的增益的频率特性。控制电路11e基于增益的频率特性，对表示在预定的频率范围内受电装置20e的输出电压对受电装置20e的负载值的依赖性至少局部被最小化时的送电电力的频率的稳定传输频率进行确定。控制电路11e基于增益的频率特性，对表示在产生具有稳定传输频率的送电电力时使受电装置20e的输出电压成为预定的目标电压的送电电力的电压的送电电压进行确定。
[0301]
如上所述，非接触电力传输系统的增益的频率特性依赖于送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12而发生变化。因此，控制电路11e预先存储有表示耦合率k12与增益的频率特性的关系的表或计算式。控制电路11e参照该表或计算式，从而能够基于耦合率k12来分别确定稳定传输频率以及送电电压。
[0302]
在第一耦合率k12a以及第二耦合率k12b之差为预定的阈值以下时，控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。在第一耦合率k12a以及第二耦合率k12b之差超过预定的阈值时，控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以停止向受电装置20e的电力的传输。在此，阈值的大小被设定为，能够视为第一耦合率k12a以及第二耦合率k12b实质上一致。
[0303]
在从送电装置10e向受电装置20e开始进行电力传输时，控制电路11e确定稳定传输频率以及送电电圧。此外，在送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12从确定稳定传输频率以及送电电圧时的值较大地发生了变化时，控制电路11e基于当前的耦合率k12来重新确定稳定传输频率以及送电电圧。由此，控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。
[0304]
在第四实施方式中，也将控制电路11e、检测器15及16、以及耦合率估计器17统称为送电装置10e的“控制装置”。
[0305]
在其它方面，送电装置10e与图1的送电装置10同样地构成，并同样地进行动作。
[0306]
受电装置20e具备控制电路21e以及电压检测电路24e来代替图1的控制电路21以及电压检测电路24。
[0307]
控制电路21e控制受电装置20e的整体的动作。控制电路21e包括cpu、ram、rom等，参照图41来执行后述的受电处理。
[0308]
电压检测电路24e仅将施加于负载装置23的电压v4作为受电装置20e的输出电压进行检测。
[0309]
如上所述，送电装置10e的控制电路11e为了确定稳定传输频率以及送电电圧而使用耦合率k12，而不是受电装置20e的输出电压的检测值。因此，在第四实施方式中，电压v4不被向送电装置10e通知，而仅为了确定是否保护负载装置23免受过电压而使用。
[0310]
在其它方面，受电装置20e与图1的受电装置20同样地构成，并同样地进行动作。
[0311]
图34是示出图33的送电线圈l1、受电线圈l2以及辅助线圈l3的配置的立体图。如上所述，送电线圈l1以及辅助线圈l3也可以缠绕于磁性体芯f1，而受电线圈l2也可以缠绕于磁性体芯f2。从送电线圈l1产生的磁通的一部分与辅助线圈l3交链，从而在辅助线圈l3中产生电流i3以及电压v3。此外，如图34所示，辅助线圈l3也可以配置成包围送电线圈l1。通过这样配置辅助线圈l3，从而能够减少送电线圈l1的漏磁通。
[0312]
送电线圈l1以及受电线圈l2以耦合率k12彼此电磁耦合，送电线圈l1以及辅助线圈l3以耦合率k13彼此电磁耦合，受电线圈l2以及辅助线圈l3以耦合率k23彼此电磁耦合。送电线圈l1、受电线圈l2以及辅助线圈l3构成为使得耦合率k13、k23比耦合率k12小得多。送电线圈l1、受电线圈l2以及辅助线圈l3也可以构成为使得耦合率k23小于耦合率k13。
[0313]
图35是示出图33的非接触电力传输系统的应用例的图。图35示出如下情况：受电装置20e被组装在具备充电电池的电动车辆32中，送电装置10e以能够对车辆32的受电装置20e送电的方式组装在路面31中。在该情况下，车辆32的充电电池是受电装置20e的负载装置23。送电装置10e以及受电装置20e具有距离d1，并彼此对置。如图35所示，有时在送电线圈l1以及受电线圈l2之间夹有异物33。
[0314]
[第四实施方式的动作例]
[0315]
图36是示出在通过图33的检测器15检测的辅助线圈l3中产生的电流i3的大小的
变化的一例的曲线图。图37是示出在通过图33的检测器16检测的送电线圈l1中流过的电流i1的大小的变化的一例的曲线图。如上所述，送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12根据送电线圈l1以及受电线圈l2之间的距离d1而发生变化。因此，根据图36及图37所示的距离d1与电流i1、i3的关系，等效地可知耦合率k12与电流i1、i3的关系。此外，如上所述，当在送电线圈l1以及受电线圈l2之间存在异物33时，电流i1、i3从异物33受到彼此不同的影响。在图36以及图37的例子中，当存在异物33时，与不存在异物33的情况相比，电流i3减少，电流i1增大。
[0316]
图38是示出针对在图33的送电线圈l1中流过的电流i1以及在辅助线圈l3中产生的电流i3计算的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12的一例的表。图38示出受电装置20处于测试模式、且在送电线圈l1以及受电线圈l2之间不存在异物33的情况下的电流i1、i3以及耦合率k12。耦合率估计器17预先存储有表示图38所示的那样的电流i1、i3以及耦合率k12的关系的表。耦合率估计器17基于电流i3的值并参照表来估计送电线圈l1以及受电线圈l2之间的第一耦合率k12a。耦合率估计器17基于电流i1的值并参照表来估计送电线圈l1以及受电线圈l2之间的第二耦合率k12b。
[0317]
如果在送电线圈l1以及受电线圈l2之间不存在异物33，则可预期基于电流i3的值估计出的耦合率k12a与基于电流i1的值估计出的耦合率k12b彼此一致。另一方面，当在送电线圈l1以及受电线圈l2之间存在异物33时，电流i1、i3从异物33受到彼此不同的影响，其结果，基于电流i3的值估计出的耦合率k12a与基于电流i1的值估计出的耦合率k12b彼此不一致。因此，能够基于耦合率k12a、k12b是否彼此一致来判断异物33是否存在于送电线圈l1与受电线圈l2之间。
[0318]
在所估计出的耦合率k12a、k12b彼此实质上一致时、即在耦合率k12a、k12b之差为预定的阈值以下时，控制电路11e也可以判断为耦合率k12a、k12b彼此一致。
[0319]
耦合率估计器17也可以预先存储表示电流i1、i3以及耦合率k12的关系的计算式来代替图38所示的那样的表。例如，也可以基于在送电线圈l1中流过的电流i1而如下式那样估计耦合率k12a。
[0320]
k12a＝e
i1
a
[0321]
在此，右边的“a”是常数。
[0322]
此外，电流i1与耦合率k12a也可以具有下式的关系。
[0323]
i1＝1 k12a (k12a)2
······
(k12a)n[0324]
也可以针对耦合率k12a求解该式来基于电流i1估计耦合率k12a。
[0325]
用于基于电流i1来估计耦合率k12a的计算式并不限定于以上所例示的计算式。
[0326]
在基于在辅助线圈l3中流过的电流i3来估计耦合率k12b的情况下，此外，也能够与基于电流i1来估计耦合率k12a的情况同样地使用某些计算式来进行估计。
[0327]
此外，受电线圈l2以及辅助线圈l3的耦合率k23也能够与耦合率k12同样地进行计算。另一方面，由于送电线圈l1以及辅助线圈l3之间的距离不发生变化，因此预先计算送电线圈l1以及辅助线圈l3的耦合率k13，并存储在耦合率估计器17中。
[0328]
在图36以及图38中，说明了检测在辅助线圈l3中产生的电流i3的值的情况，但在检测在辅助线圈l3中产生的电压v3的值的情况下，此外，也能够实质上同样地估计送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12b。
[0329]
图39是示出通过图33的送电装置10e的控制电路11e执行的送电处理的流程图。图40是示出图39的步骤s112的子程序的流程图。图41是示出通过图33的受电装置20e的控制电路21e执行的受电处理的流程图。
[0330]
例如，在将受电装置20e配置于能够从送电装置10e接收电力的位置时，开始进行送电处理以及受电处理。在图41的步骤s141中，受电装置20e的控制电路21e使用通信装置25向送电装置10e发送请求电力供给的控制信号。在图39的步骤s111中，送电装置10e的控制电路11e使用通信装置14从受电装置20e接收请求电力供给的控制信号。
[0331]
在图39的步骤s112中，送电装置10e的控制电路11e执行电力控制处理。
[0332]
在图40的步骤s121中，送电装置10e的控制电路11e使用通信装置14向受电装置20e发送使受电装置20e向测试模式转移的控制信号。在图41的步骤s142中，受电装置20e的控制电路21e使用通信装置25从送电装置10e接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20e的输出电压(即、向测试模式转移)。
[0333]
在图40的步骤s122中，送电装置10e的控制电路11e将电压v0以及开关频率fsw设定为测试模式的规定值，开始测试模式的送电。
[0334]
在图40的步骤s123中，送电装置10e使用检测器15来检测在辅助线圈l3中产生的电流i3或电压v3的值。在步骤s124中，送电装置10e使用耦合率估计器17，基于检测出的电流i3或电压v3的值，并通过参照表或计算式，来估计送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a。
[0335]
在图40的步骤s125中，送电装置10e使用检测器16来检测在送电线圈l1中流过的电流i1的值。在步骤s126中，送电装置10e使用耦合率估计器17，基于检测出的电流i1的值，并通过参照表或计算式，来估计送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12b。
[0336]
图42是概略地示出图33的非接触电力传输系统中的电压v1、v3以及电流i1、i3的波形的图。如上所述，逆变器13例如产生矩形波的交流的电压v1。对送电线圈l1施加矩形波的交流的电压v1，且流过矩形波、三角波或正弦波的交流的电流i1。此外，在辅助线圈l3中产生矩形波的交流的电压v3，且流过矩形波、三角波或正弦波的交流的电流i3。
[0337]
在图40的步骤s127中，送电装置10e的控制电路11e停止测试模式的送电。
[0338]
在图40的步骤s128中，送电装置10e的控制电路11e判断估计出的耦合率k12a、k12b是否彼此一致，在为是时，进入步骤s129，在为否时，进入步骤s134。
[0339]
在图40的步骤s129中，送电装置10e的控制电路11e基于耦合率k12，并通过参照表或计算式，来确定非接触电力传输系统的增益的频率特性。在步骤s130中，送电装置10e的控制电路11e基于增益的频率特性，将受电装置20e的输出电压对受电装置20e的负载值的依赖性至少局部被最小化时的开关频率fst确定为稳定传输频率。此外，在步骤s130中，送电装置10e的控制电路11e基于增益的频率特性，将与负载装置23的期望的电压v4对应的、从ac/dc转换器12输出的电压v0确定为送电电圧。在步骤s131中，送电装置10e的控制电路11e将在步骤s130中所确定的电压v0设定在ac/dc转换器12中，并将在步骤s130中所确定的开关频率fst设定在逆变器13中。
[0340]
在图40的步骤s132中，送电装置10e的控制电路11e使用通信装置14向受电装置20e发送使受电装置20e向正常模式转移的控制信号。在图41的步骤s143中，受电装置20e的控制电路21e使用通信装置25从送电装置10e接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关
电路sw以向负载装置23供给受电装置20e的输出电压(即、向正常模式转移)。
[0341]
在图40的步骤s133中，送电装置10e的控制电路11e以在步骤s131中所设定的电压v0以及开关频率fst开始进行正常模式的送电。
[0342]
在图40的步骤s134中，送电装置10e的控制电路11e判断为存在异物。送电装置10e的控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以持续停止向受电装置20e的电力的传输。
[0343]
在从送电装置10e向受电装置20e传输电力时，当送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12发生变化时，非接触电力传输系统的稳定传输频率以及增益也发生变化。在该情况下，如在以下说明的那样，送电装置10e的控制电路11e基于当前的耦合率k12来重新确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0344]
在图39的步骤s113中，送电装置10e的控制电路11e判断送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12与指定的阈值相比是否从确定稳定传输频率以及送电电压时的值较大地发生了变化，在为是时，返回到步骤s112，在为否时，进入步骤s114。
[0345]
在从图39的步骤s113返回到步骤s112时，送电装置10e的控制电路11e再次执行参照图40所说明的电力控制处理。如上所述，在图40的步骤s121中，送电装置10e的控制电路11e使用通信装置14向受电装置20e发送使受电装置20e向测试模式转移的控制信号。在图41的步骤s144中，受电装置20e的控制电路21e判断是否从送电装置10e接收到控制信号，在为是时，返回到步骤s142，在为否时，进入步骤s145。
[0346]
当在受电装置20e中检测出过电压时，如在以下说明的那样，图33的受电装置20e也可以使用负载元件r0以及开关电路sw来保护负载装置23免受过电压。
[0347]
在图41的步骤s145中，受电装置20e的控制电路21e判断施加于负载装置23的电压v4是否超过了指定的阈值，在为是时，进入步骤s146，在为否时，进入步骤s147。在图41的步骤s146中，受电装置20e的控制电路21e切换开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20e的输出电压。
[0348]
在图41的步骤s147中，受电装置20e的控制电路21e判断负载装置23的动作是否停止，在为是时，进入步骤s148，在为否时，返回到步骤s144。
[0349]
在图41的步骤s148中，受电装置20e的控制电路21e使用通信装置25向送电装置10e发送请求电力传输的停止的控制信号。在图39的步骤s114中，送电装置10e的控制电路11e判断是否从受电装置20e请求了电力供给的停止，在为是时，进入步骤s115，在为否时，返回到步骤s113。在图39的步骤s115中，送电装置10e的控制电路11e停止正常模式的送电。
[0350]
[第四实施方式的动作原理]
[0351]
接下来，参照图43对图33的非接触电力传输系统的动作原理进行说明。
[0352]
图43是示出图33的非接触电力传输系统的概略结构的等效电路图。参照图43的等效电路图，对非接触电力传输系统的稳定传输频率以及增益依赖于送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12进行说明。送电线圈l1具有自感(由相同附图标记“l1”表示)以及电阻rw1，受电线圈l2具有自感(由相同附图标记“l2”表示)以及电阻rw2，辅助线圈l3具有自感(由相同附图标记“l3”表示)以及电阻rw3。进一步，送电线圈l1以及受电线圈l2以耦合率k12彼此耦合，具有互感m12。此外，送电线圈l1以及辅助线圈l3以耦合率k13彼此耦合，具有互感m13。此外，受电线圈l2以及辅助线圈l3以耦合率k23彼此耦合，具有互感m23。此外，附
图标记r1d表示受电装置20e的负载值(即、负载装置23或负载元件r0的负载值)。
[0353]
【数学式11】
[0354][0355]
【数学式12】
[0356][0357]
【数学式13】
[0358][0359]
图33的系统由下式的矩阵z(也称为“z参数”)来表示。
[0360]
【数学式14】
[0361][0362]
在数学式14中，由“ω”表示开关频率fsw。j表示虚数单位。
[0363]
在此，导入矩阵z的逆矩阵。
[0364]
【数学式15】
[0365][0366]
由下式表示图43的系统的增益g2。
[0367]
【数学式16】
[0368][0369]
根据数学式11～数学式16，可知增益g2依赖于开关频率ω而发生变化，增益g2的频率特性依赖于耦合率k12而发生变化。因此，稳定传输频率(即、使增益g2对受电装置20e的负载值r1d的依赖性最小化的频率)依赖于耦合率k12而发生变化。特别是，根据数学式16，通过使“1-rw3
·
c33”的绝对值最小化、优选设为零，从而能够使增益g2对受电装置20e的负载值r1d的依赖性最小化或省去。因此，开关频率ω被确定为，满足1-rw3
·
c33＝0或至少使“1-rw3
·
c33”的绝对值最小化。
[0370]
如上所述，控制电路11e预先存储有表示耦合率k12与增益的频率特性的关系的表或计算式。该表或计算式可以基于数学式11～数学式16生成，也可以基于其它模型生成。
[0371]
[第四实施方式的效果]
[0372]
根据第四实施方式的非接触电力传输系统，基于在送电装置10e中检测出的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a、k12b来确定稳定传输频率以及送电电圧。通过与稳定传输频率匹配地来设定逆变器13的开关频率fsw，从而不需要根据负载装置23的负载值的变动来控制送电装置10e和/或受电装置20e。即使负载装置23的负载值变动，也不用使从ac/dc转换器12输出的电压v0发生变化，此外，不用使开关频率fsw发生变化，而能够向负载装置23稳定地供给其期望的电压。此外，由于不需要为了向负载装置23供给其期望的电压而在受电装置20e设置dc/dc转换器等，因此能够提供高效地进行动作的、小型、轻量且低成本的受电装置。
[0373]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，不用参照从受电装置20e向送电装置10e反馈的信号，而能够基于在送电装置10e中检测出的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a、k12b来确定稳定传输频率以及送电电圧。因此，不会受到因监视负载装置23的负载值而从受电装置20e向送电装置10e进行反馈所造成的延迟的影响。
[0374]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，只要送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a、k12b不发生变化，则不需要使从ac/dc转换器12输出的电压v0以及逆变器13的开关频率fsw发生变化。由此，由于使电压v0以及开关频率fsw发生变化的频率变小，因此能够向负载装置23稳定地供给其期望的电压。
[0375]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，在基于电流i3或电压v3的值估计出的耦合率k12a与基于电流i1的值估计出的耦合率k12b彼此一致的情况下，能够正确地估计送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12。
[0376]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，通过判断耦合率k12a、k12b是否彼此一致，从而能够检测异物并停止送电，还能够提高非接触电力传输系统的稳定性。在基于一个电路参数来估计送电线圈以及受电线圈的耦合率并将所估计出的耦合率与某个阈值进行比较的情况下，难以区分耦合率是因异物的影响发生了变化，还是因其它因素(送电线圈以及受电线圈之间的距离的变化等)发生了变化。此外，在该情况下，只能判断所估计出的耦合率与阈值相比是高还是低，而无法考虑耦合率的强弱。与此相对，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，无论是在耦合率较高的情况下还是较低的情况下，都能够可靠地检测异物。
[0377]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，还能够以不包括照相机、温度传感器等的简单的结构来可靠地检测异物。
[0378]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，通过追加辅助线圈l3，从而与仅具备送电线圈l1以及受电线圈l2的情况相比，能够减少漏磁通。
[0379]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，通过使用具有预定的负载值的负载元件r0，从而能够准确地确定稳定传输频率。
[0380]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，在送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12较大地发生了变化时，通过基于当前的耦合率k12来重新确定稳定传输频率以及送电电圧，从而能够追随耦合率k12的变化。
[0381]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，通过使用负载元件r0以及开关电路sw，从而能够保护负载装置23免受过电压。
[0382]
此外，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，通过利用受电线圈l2以及电容
器c2的谐振，从而能够提高传输效率以及传输距离。
[0383]
这样，根据第四实施方式的非接触电力传输系统，在受电装置20e不需要额外的电路，而能够控制送电装置10e以向负载装置23稳定地供给其期望的电压。
[0384]
[第五实施方式]
[0385]
第五实施方式的非接触电力传输系统，受电装置具备与送电线圈电磁耦合的辅助线圈，基于在辅助线圈中产生的电流或电压的值来确定稳定传输频率以及送电电压。
[0386]
[第五实施方式的结构例]
[0387]
图44是示出第五实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图44的非接触电力传输系统包括送电装置10f以及受电装置20e。
[0388]
送电装置10f具备控制电路11f以及耦合率估计器17f来代替图33的控制电路11e以及耦合率估计器17，省去图33的检测器16以及电流检测电阻r1。
[0389]
控制电路11f控制送电装置10f的整体的动作。控制电路11f包括cpu、ram、rom等，参照图45来执行后述的电力控制处理。
[0390]
耦合率估计器17f仅基于在辅助线圈l3中产生的电流i3或电压v3的值来估计送电线圈l1以及受电线圈l2之间的耦合率k12。
[0391]
在其它方面，送电装置10f与图33的送电装置10e同样地构成，并同样地进行动作。
[0392]
在第五实施方式中，也将控制电路11f、检测器15以及耦合率估计器17f统称为送电装置10f的“控制装置”。
[0393]
图44的受电装置20e与图33的受电装置20e同样地构成，并同样地进行动作。
[0394]
[第五实施方式的动作例]
[0395]
图44的送电装置10f的控制电路11f执行与图39同样的送电处理。只是，送电装置10f的控制电路11f在图39的步骤s112中执行图45的电力控制处理来代替图40的电力控制处理。
[0396]
图45是示出通过图44的送电装置10f的控制电路11f执行的电力控制处理的子程序的流程图。在考虑为在送电线圈l1以及受电线圈l2之间不存在异物的情况下，也可以省略图40的步骤s125、s126、s128以及s134。由此，与图33的送电装置10e的情况相比，能够使送电装置10f的结构以及动作简化。
[0397]
[第五实施方式的效果]
[0398]
根据第五实施方式的非接触电力传输系统，与第四实施方式同样地，不用参照从受电装置20e向送电装置10f反馈的信号，而能够基于在送电装置10f中检测出的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a来确定稳定传输频率以及送电电圧。因此，不会受到因监视负载装置23的负载值而从受电装置20e向送电装置10f进行反馈所造成的延迟的影响。
[0399]
根据第五实施方式的非接触电力传输系统，通过省去电流检测电阻r1以及检测器16，从而与图33的送电装置10e的情况相比，能够使送电装置10f的结构以及动作简化。
[0400]
[第六实施方式]
[0401]
第六实施方式的非接触电力传输系统，基于在送电线圈中流过的电流来确定稳定传输频率以及送电电圧。
[0402]
[第六实施方式的结构例]
[0403]
图46是示出第六实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图46的非接触电
力传输系统包括送电装置10g以及受电装置20e。
[0404]
送电装置10g具备控制电路11g以及耦合率估计器17g来代替图33的控制电路11e以及耦合率估计器17，省去图33的辅助线圈l3以及检测器15。
[0405]
控制电路11g控制送电装置10g的整体的动作。控制电路11g包括cpu、ram、rom等，参照图47来执行后述的电力控制处理。
[0406]
耦合率估计器17g仅基于在送电线圈l1中产生的电流i1的值来估计送电线圈l1以及受电线圈l2之间的耦合率k12。
[0407]
在其它方面，送电装置10g与图33的送电装置10e同样地构成，并同样地进行动作。
[0408]
在第六实施方式中，也将控制电路11g、检测器15以及耦合率估计器17g统称为送电装置10g的“控制装置”。
[0409]
图46的受电装置20e与图33的受电装置20e同样地构成，并同样地进行动作。
[0410]
[第六实施方式的动作例]
[0411]
图46的送电装置10g的控制电路11g执行与图39同样的送电处理。只是，送电装置10g的控制电路11g在图39的步骤s112中执行图47的电力控制处理来代替图40的电力控制处理。
[0412]
图47是示出通过图46的送电装置10g的控制电路11g执行的电力控制处理的子程序的流程图。在考虑为在送电线圈l1以及受电线圈l2之间不存在异物的情况下，也可以省略图40的步骤s123、s124、s128以及s134。由此，与图33的送电装置10e的情况相比，能够使送电装置10g的结构以及动作简化。
[0413]
[第六实施方式的效果]
[0414]
根据第六实施方式的非接触电力传输系统，与第四实施方式同样地，不用参照从受电装置20e向送电装置10g反馈的信号，而能够基于在送电装置10g中检测出的送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12b来确定稳定传输频率以及送电电圧。因此，不会受到因监视负载装置23的负载值而从受电装置20e向送电装置10g进行反馈所造成的延迟的影响。
[0415]
[第七实施方式]
[0416]
也可以将第四实施方式的送电装置和第一实施方式的受电装置组合。第七实施方式的非接触电力传输系统，受电装置具备具有预定的负载值的一个负载元件，基于施加于负载元件的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。进一步，第七实施方式的非接触电力传输系统，送电装置具备与送电线圈电磁耦合的辅助线圈，基于在辅助线圈中产生的电流或电压的值和在送电线圈中流过的电流来估计送电线圈以及受电线圈的耦合率。
[0417]
[第七实施方式的结构例]
[0418]
图48是示出第七实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图48的非接触电力传输系统包括送电装置10e以及受电装置20。
[0419]
图48的送电装置10e除了参照图49执行后述的电力控制处理之外，与图33的送电装置10e同样地构成，并同样地进行动作。
[0420]
控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有在预定的频率范围内发生变化的频率的送电电力。控制电路11e使用通信装置14从受电装置20接收在使用ac/dc转换器12以及逆变器13产生送电电力时在受电装置20中检测出的受电装置20的输出电压的检测值。此外，当使用ac/dc转换器12以及逆变器13产生送电电力时，如上所述，耦合率估
计器17对送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a、k12b进行估计。控制电路11e基于受电装置20的输出电压的检测值，对表示在预定的频率范围内受电装置20的输出电压对受电装置20的负载值的依赖性至少局部被最小化时的送电电力的频率的稳定传输频率进行确定。控制电路11e基于受电装置20的输出电压的检测值，对表示在产生具有稳定传输频率的送电电力时使受电装置20的输出电压成为预定的目标电压的送电电力的电压的送电电压进行确定。控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。
[0421]
在第一耦合率k12a以及第二耦合率k12b之差为预定的阈值以下时，控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。在第一耦合率k12a以及第二耦合率k12b之差超过预定的阈值时，控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以停止向受电装置20的电力的传输。在此，阈值的大小被设定为，能够视为第一耦合率k12a以及第二耦合率k12b实质上一致。
[0422]
在从送电装置10e向受电装置20开始进行电力传输时，控制电路11e确定稳定传输频率以及送电电圧。此外，在送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12从确定稳定传输频率以及送电电圧时的值较大地发生了变化时，控制电路11e基于受电装置20的输出电压的当前的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电圧。由此，控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。
[0423]
在第七实施方式中，也将控制电路11e、通信装置14、检测器15及16、以及耦合率估计器17统称为送电装置10e的“控制装置”。
[0424]
图48的受电装置20除了参照图50执行后述的受电处理之外，与图1的受电装置20同样地构成，并同样地进行动作。
[0425]
[第七实施方式的动作例]
[0426]
图49是示出通过图48的送电装置10e的控制电路11e执行的电力控制处理的子程序的流程图。图50是示出通过图48的受电装置20的控制电路21执行的受电处理的流程图。
[0427]
图49的送电装置10e的控制电路11e执行与图39同样的送电处理。只是，送电装置10e的控制电路11e在图39的步骤s112中执行图49的电力控制处理来代替图40的电力控制处理。
[0428]
例如，在将受电装置20配置于能够从送电装置10e接收电力的位置时，开始进行送电处理以及受电处理。在图49的步骤s161中，受电装置20的控制电路21使用通信装置25向送电装置10e发送请求电力供给的控制信号。在图39的步骤s111中，送电装置10e的控制电路11e使用通信装置14从受电装置20接收请求电力供给的控制信号。
[0429]
在图39的步骤s112中，送电装置10e的控制电路11e执行电力控制处理。
[0430]
在图49的步骤s151中，送电装置10e的控制电路11e使用通信装置14向受电装置20发送使受电装置20向测试模式转移的控制信号。在图50的步骤s172中，受电装置20的控制电路21使用通信装置25从送电装置10e接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20的输出电压(即、向测试模式转移)。
[0431]
在图49的步骤s152中，送电装置10e的控制电路11e将电压v0以及开关频率fsw设定为测试模式的规定值，开始测试模式的送电。在图50的步骤s173中，受电装置20的控制电路21使用电压检测电路24来检测施加于负载元件r0的电压v5，并使用通信装置25向送电装
置10e通知电压v5。
[0432]
在图49的步骤s153中，送电装置10e的控制电路11e边使开关频率fsw发生变化边继续测试模式的送电，并使用通信装置14从受电装置20获取电压v5的值。在图49的步骤s154中，当在预定的频率范围内使开关频率fsw发生变化时，送电装置10e的控制电路11e对局部被最大化的电压v5和使电压v5局部最大化的开关频率fst进行确定。
[0433]
在图49的步骤s155中，送电装置10e使用检测器15来检测在辅助线圈l3中产生的电流i3或电压v3的值。在图49的步骤s156中，送电装置10e使用耦合率估计器17，基于检测出的电流i3或电压v3的值，并通过参照表或计算式，来估计送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a。
[0434]
在图49的步骤s157中，送电装置10e使用检测器16来检测在送电线圈l1中产生的电流i1的值。在图49的步骤s158中，送电装置10e使用耦合率估计器17，基于检测出的电流i1的值，并通过参照表或计算式，来估计送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12b。
[0435]
在图49的步骤s159中，送电装置10e的控制电路11e停止测试模式的送电。
[0436]
在图49的步骤s160中，送电装置10e的控制电路11e判断所估计出的耦合率k12a、k12b彼此实质上是否一致，在为是时，进入步骤s161，在为否时，进入步骤s165。
[0437]
在图49的步骤s161中，送电装置10e的控制电路11e基于非接触电力传输系统的增益g＝v5/v0，确定与负载装置23的期望的电压v4对应的、从ac/dc转换器12输出的电压v0。
[0438]
在图49的步骤s162中，送电装置10e的控制电路11e将在步骤s161中所确定的电压v0设定在ac/dc转换器12中，并将在步骤s154中所确定的开关频率fst设定在逆变器13中。
[0439]
在图49的步骤s163中，送电装置10e的控制电路11e使用通信装置14向受电装置20发送使受电装置20向正常模式转移的控制信号。在图50的步骤s174中，受电装置20的控制电路21使用通信装置25从送电装置10e接收控制信号，并根据该控制信号来切换开关电路sw以向负载装置23供给受电装置20的输出电压(即、向正常模式转移)。
[0440]
在图49的步骤s164中，送电装置10e的控制电路11e以在步骤s162中所设定的电压v0以及开关频率fst开始进行正常模式的送电。
[0441]
在图49的步骤s165中，送电装置10e的控制电路11e判断为存在异物。送电装置10e的控制电路11e控制ac/dc转换器12以及逆变器13以持续停止向受电装置20的电力的传输。
[0442]
以后，送电装置10e的控制电路11e与第四实施方式同样地执行图39的步骤s113～s115。此外，受电装置20的控制电路21执行图50的步骤s175～s179。图50的步骤s175～s179与图41的步骤s141～s148实质上是同样的。
[0443]
[第七实施方式的效果]
[0444]
根据第七实施方式的非接触电力传输系统，基于施加于负载元件r0的电压v5来确定稳定传输频率以及送电电圧。通过与稳定传输频率匹配地来设定逆变器13的开关频率fsw，从而不需要根据负载装置23的负载值的变动来控制送电装置10和/或受电装置20。
[0445]
此外，根据第七实施方式的非接触电力传输系统，在送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a、k12b较大地发生了变化时，通过基于受电装置20的输出电压的当前的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电圧，从而能够追随耦合率k12a、k12b的变化。
[0446]
这样，根据第七实施方式的非接触电力传输系统，在受电装置20不需要额外的电路，而能够控制送电装置10e以向负载装置23稳定地供给其期望的电压。
[0447]
在第七实施方式中，对组合第四实施方式的送电装置和第一实施方式的受电装置的情况进行了说明，但也可以组合第四实施方式的送电装置和、第二或第三实施方式的受电装置。
[0448]
此外，也可以代替图39的步骤s113或除了图39的步骤s113，第七实施方式的送电装置还执行图8的步骤s3～s4。在该情况下，在图50的步骤s174之后，受电装置进一步执行图10的步骤s25。由此，在送电线圈l以及受电线圈l2的耦合率k12a、k12b较大地发生了变化时，或起因于耦合率k12a、k12b的变化而受电装置20的输出电压较大地发生了变化时，能够可靠地追随耦合率k12a、k12b的变化。
[0449]
[第八实施方式]
[0450]
也可以将第五实施方式的送电装置和第一实施方式的受电装置组合。第八实施方式的非接触电力传输系统，受电装置具备具有预定的负载值的一个负载元件，基于施加于负载元件的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。进一步，第八实施方式的非接触电力传输系统，送电装置具备与送电线圈电磁耦合的辅助线圈，基于在辅助线圈中产生的电流或电压的值来估计送电线圈以及受电线圈的耦合率。
[0451]
[第八实施方式的结构例]
[0452]
图51是示出第八实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图51的非接触电力传输系统包括送电装置10f以及受电装置20。
[0453]
图51的送电装置10f除了参照图52执行后述的电力控制处理之外，与图44的送电装置10f同样地构成，并同样地进行动作。
[0454]
在第八实施方式中，也将控制电路11f、通信装置14、检测器15以及耦合率估计器17统称为送电装置10f的“控制装置”。
[0455]
图51的受电装置20除了执行图50的受电处理之外，与图1的受电装置20同样地构成，并同样地进行动作。
[0456]
[第八实施方式的动作例]
[0457]
图51的送电装置10f的控制电路11f执行与图39同样的送电处理。只是，送电装置10f的控制电路11f在图39的步骤s112中执行图52的电力控制处理来代替图40的电力控制处理。
[0458]
图52是示出通过图51的送电装置10f的控制电路11f执行的电力控制处理的子程序的流程图。在考虑为在送电线圈l1以及受电线圈l2之间不存在异物的情况下，也可以省略图49的步骤s157、s158、s160以及s165。由此，与图48的送电装置10e的情况相比，能够使送电装置10f的结构以及动作简化。
[0459]
[第八实施方式的效果]
[0460]
根据第八实施方式的非接触电力传输系统，在送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12a较大地发生了变化时，通过基于受电装置20的输出电压的当前的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电圧，从而能够追随耦合率k12a的变化。
[0461]
根据第八实施方式的非接触电力传输系统，通过省去电流检测电阻r1以及检测器16，从而与图48的送电装置10e的情况相比，能够使送电装置10f的结构以及动作简化。
[0462]
在第八实施方式中，对组合第五实施方式的送电装置和第一实施方式的受电装置的情况进行了说明，但也可以组合第五实施方式的送电装置和、第二或第三实施方式的受
电装置。
[0463]
[第九实施方式]
[0464]
也可以将第六实施方式的送电装置和第一实施方式的受电装置组合。第九实施方式的非接触电力传输系统，受电装置具备具有预定的负载值的一个负载元件，基于施加于负载元件的电压来确定稳定传输频率以及送电电圧。进一步，第九实施方式的非接触电力传输系统，基于在送电线圈中流过的电流来估计送电线圈以及受电线圈的耦合率。
[0465]
[第九实施方式的结构例]
[0466]
图53是示出第九实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图53的非接触电力传输系统包括送电装置10g以及受电装置20。
[0467]
图53的送电装置10g除了参照图54执行后述的电力控制处理之外，与图46的送电装置10g同样地构成，并同样地进行动作。
[0468]
在第九实施方式中，也将控制电路11g、通信装置14、检测器16以及耦合率估计器17统称为送电装置10g的“控制装置”。
[0469]
图53的受电装置20除了执行图50的受电处理之外，与图1的受电装置20同样地构成，并同样地进行动作。
[0470]
[第九实施方式的动作例]
[0471]
图53的送电装置10g的控制电路11g执行与图39同样的送电处理。只是，送电装置10g的控制电路11g在图39的步骤s112中执行图54的电力控制处理来代替图40的电力控制处理。
[0472]
图54是示出通过图53的送电装置10g的控制电路11g执行的电力控制处理的子程序的流程图。在考虑为在送电线圈l1以及受电线圈l2之间不存在异物的情况下，也可以省略图49的步骤s155、s156、s160以及s165。由此，与图48的送电装置10e的情况相比，能够使送电装置10g的结构以及动作简化。
[0473]
[第九实施方式的效果]
[0474]
根据第九实施方式的非接触电力传输系统，在送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率k12b较大地发生了变化时，通过基于受电装置20的输出电压的当前的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电圧，从而能够追随耦合率k12b的变化。
[0475]
根据第九实施方式的非接触电力传输系统，通过省去辅助线圈l3以及检测器15，从而与图48的送电装置10e的情况相比，能够使送电装置10g的结构以及动作简化。
[0476]
[第十实施方式]
[0477]
在第一～第九实施方式中，使用被施加受电装置的输出电压的负载元件保护了负载装置免受过电压，但也可以使用其它手段来保护负载装置免受过电压。根据第十实施方式的非接触电力传输系统，受电装置具备与送电线圈电磁耦合的辅助线圈和连接于辅助线圈的负载元件，使用这些结构要素来保护负载装置免受过电压。
[0478]
[第十实施方式的结构例]
[0479]
图55是示出第十实施方式的非接触电力传输系统的结构的框图。图55的非接触电力传输系统包括送电装置10以及受电装置20h。
[0480]
图55的送电装置10除了执行图29的电力控制处理之外，与图1的送电装置10同样地构成，并同样地进行动作。
[0481]
图55的受电装置20h具备控制电路21h以及电压检测电路24h来代替图28的控制电路21c以及电压检测电路24c，进一步具备辅助线圈l4、开关电路swh以及负载元件r3。
[0482]
控制电路21h控制受电装置20h的整体的动作。控制电路21h包括cpu、ram、rom等，参照图57来执行后述的送电处理。
[0483]
电压检测电路24h仅将施加于负载装置23的电压v4作为受电装置20h的输出电压进行检测。
[0484]
辅助线圈l4与送电线圈l1电磁耦合。辅助线圈l3也可以缠绕于磁性体芯f2。
[0485]
开关电路swh在控制电路21h的控制下被接通/断开。在初始状态下，开关电路swh被断开。
[0486]
负载元件r3经由开关电路swh连接于第二辅助线圈l4。
[0487]
在本说明书中，也将辅助线圈l4称为“第二辅助线圈”，也将开关电路swh称为“第二开关电路”，也将负载元件r3称为“第三负载元件”。
[0488]
在其它方面，受电装置20h与图28的受电装置20c同样地构成，并同样地进行动作。
[0489]
图56是示出图33的送电线圈l1、受电线圈l2以及辅助线圈l4的配置的立体图。如上所述，辅助线圈l4也可以缠绕于磁性体芯f2。从送电线圈l1产生的磁通的一部分与辅助线圈l4交链，从而在辅助线圈l4中产生电流以及电压。此外，如图56所示，辅助线圈l4也可以配置成包围受电线圈l2。通过这样配置辅助线圈l4，从而能够减少受电线圈l2的漏磁通。
[0490]
[第十实施方式的动作例]
[0491]
图55的送电装置10的控制电路11执行与图8同样的送电处理。只是，送电装置10的控制电路11在图8的步骤s2中执行图29的电力控制处理来代替图9的电力控制处理。
[0492]
图57是示出通过图55的受电装置20h的控制电路21h执行的受电处理的流程图。
[0493]
图57的步骤s181～s182与图30的步骤s101～s102是同样的。
[0494]
在图57的步骤s183中，受电装置20h的控制电路21h判断施加于负载装置23的电压v4是否超过了阈值，在为是时，进入步骤s184，在为否时，进入步骤s185。在图57的步骤s184中，受电装置20h的控制电路21h接通开关电路swh。
[0495]
通过接通开关电路swh，从而从送电装置10向受电装置20h传输的电力的一部分被负载元件r3消耗。因此，在受电装置20h中在检测出过电压时，通过接通开关电路swh，从而能够减少施加于负载装置23的电压，保护负载装置23免受过电压。
[0496]
图57的步骤s185～s186与图30的步骤s104～s105是同样的。
[0497]
[第十实施方式的效果]
[0498]
根据第十实施方式的非接触电力传输系统，通过使用辅助线圈l4、开关电路swh以及负载元件r3，从而能够保护负载装置23免受过电压。
[0499]
也可以将第十实施方式的过电压的保护和、使用在第一实施方式等中所说明的负载元件r0及开关电路sw的过电压的保护进行组合。由此，能够可靠地保护负载装置23免受过电压。
[0500]
[其它变形例]
[0501]
以上，对本公开的实施方式详细地进行了说明，但至上述为止的说明在所有方面都只不过是本公开的示例。当然能够在不脱离本公开的范围而进行各种改良、变形。例如，能够进行如下那样的变更。另外，在以下，关于与上述实施方式同样的结构要素使用同样的
附图标记，针对与上述实施方式同样的方面，适当省略说明。
[0502]
也可以任意地组合上述的各实施方式以及各变形例。
[0503]
送电装置也可以使用直流电源来代替交流电源。在该情况下，送电装置也可以具备dc/dc转换器来代替ac/dc转换器。
[0504]
送电装置也可以通过通信装置以外的某些传感器或开关来检测受电装置。
[0505]
在图1中，示出了送电线圈l1以及电容器c1被彼此串联地连接、受电线圈l2以及电容器c2被彼此串联地连接的情况，但也可以使它们的至少一方彼此并联地连接。
[0506]
送电线圈、受电线圈以及辅助线圈也可以具有图2所示的环形形状以外的其它形状。
[0507]
为了检测在送电线圈l1中流过的电流i1，例如也可以使用分流电阻、电流变压器等来代替电流检测电阻r1。
[0508]
负载装置也可以如图1所示与受电装置的内部一体化，也可以连接于受电装置的外部。
[0509]
负载装置23也可以具有预定的负载值来代替可变的负载值。
[0510]
[总结]
[0511]
也可以如以下那样表达本公开的各方面的送电装置的控制装置、送电装置以及非接触电力传输系统。
[0512]
本公开的第一方面的送电装置10的控制装置，该送电装置10以非接触方式向具备受电线圈l2的受电装置20传输电力。送电装置10具备送电线圈l1、和产生具有可变电压以及可变频率的送电电力并向送电线圈供给的电源电路。控制装置具备：第一通信装置14，以能够通信的方式与受电装置20连接，从受电装置20接收受电装置20的输出电压的检测值；以及第一控制电路11，基于受电装置20的输出电压的检测值来控制电源电路。第一控制电路11控制电源电路以产生具有在预定的频率范围内发生变化的频率的送电电力。第一控制电路11使用第一通信装置14从受电装置20接收在使用电源电路产生送电电力时在受电装置20中检测出的受电装置20的输出电压的检测值。第一控制电路11基于受电装置20的输出电压的检测值，对表示在预定的频率范围内受电装置20的输出电压对受电装置20的负载值的依赖性至少局部被最小化时的送电电力的频率的稳定传输频率进行确定。第一控制电路11基于受电装置20的输出电压的检测值，对表示在产生具有稳定传输频率的送电电力时使受电装置20的输出电压成为预定的目标电压的送电电力的电压的送电电压进行确定。第一控制电路11控制电源电路以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。
[0513]
根据本公开的第二方面的送电装置10的控制装置，在第一方面的送电装置10的控制装置中，受电装置20具备：负载装置23，具有可变负载值；至少一个负载元件r0，具有预定的负载值；以及第一开关电路sw，向负载装置23以及负载元件r0的任一方选择性地供给受电装置20的输出电压。在进行正常的送电时，第一控制电路11使用第一通信装置14向受电装置20发送切换第一开关电路sw以向负载装置23供给受电装置20的输出电压的控制信号。在确定送电电力的频率时，第一控制电路11使用第一通信装置14向受电装置20发送切换第一开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20的输出电压的控制信号。
[0514]
根据本公开的第三方面的送电装置10的控制装置，在第二方面的送电装置10的控制装置中，受电装置20b具备：第一负载元件r0a，具有第一负载值；以及第二负载元件r0b，
具有比第一负载值大的第二负载值。在向第一负载元件r0a供给受电装置20b的输出电压时，第一控制电路11基于受电装置20b的输出电压的检测值，获取表示受电装置20b的输出电压的频率特性的第一电压。在向第二负载元件r0b供给受电装置20b的输出电压时，第一控制电路11基于受电装置20b的输出电压的检测值，获取表示受电装置20b的输出电压的频率特性的第二电压。第一控制电路11将使第一以及第二电压之差最小化时的送电电力的频率确定为稳定传输频率。
[0515]
根据本公开的第四方面的送电装置10的控制装置，在第一方面的送电装置10的控制装置中，受电装置20c具备具有可变负载值的负载装置23。第一控制电路11使受电装置20c的输出电压向负载装置23供给并对在预定的频率范围内受电装置20c的输出电压对受电装置20c的负载值的依赖性至少局部被最小化时的送电电力的频率进行确定。
[0516]
根据本公开的第五方面的送电装置10的控制装置，在第一方面的送电装置10的控制装置中，第一控制电路11使用第一通信装置14从受电装置20d接收在使用电源电路产生送电电力时在受电线圈l2中产生的电压来作为受电装置20d的输出电压的检测值。
[0517]
根据本公开的第六方面的送电装置10的控制装置，在第一、第二、第四或第五方面的送电装置10的控制装置中，第一控制电路11将在预定的频率范围内受电装置20的输出电压的检测值至少局部被最大化时的送电电力的频率确定为稳定传输频率。
[0518]
根据本公开的第七方面的送电装置10的控制装置，在第一～第六方面中的任一方面的送电装置10的控制装置中，在受电装置20的输出电压的检测值从确定稳定传输频率以及送电电压时的值的变化超过第一阈值时，第一控制电路11基于受电装置20的输出电压的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电压。
[0519]
根据本公开的第八方面的送电装置10e的控制装置，在第一～第七方面中的任一方面的送电装置10e的控制装置中，控制装置进一步具备对送电线圈l1以及受电线圈l2的耦合率进行估计的耦合率估计器。在耦合率从确定稳定传输频率以及送电电压时的值的变化超过第二阈值时，第一控制电路11e基于受电装置20的输出电压的检测值来重新确定稳定传输频率以及送电电压。
[0520]
根据本公开的第九方面的送电装置10e的控制装置，在第八方面的送电装置10e的控制装置中，控制装置进一步具备：第一辅助线圈l3，与送电线圈l1电磁耦合；第一检测器15，检测在第一辅助线圈l3中产生的电流或电压的值；以及第二检测器16，检测在送电线圈l1中流过的电流。耦合率估计器17基于由第一检测器15以及第二检测器16检测出的值来估计耦合率。
[0521]
根据本公开的第十方面的送电装置10e的控制装置，在第九方面的送电装置10e的控制装置中，耦合率估计器17基于在第一辅助线圈l3中产生的电流或电压的值来估计送电线圈l1以及受电线圈l2之间的第一耦合率，基于在送电线圈l1中流过的电流的值来估计送电线圈l1以及受电线圈l2之间的第二耦合率。在第一以及第二耦合率之差为第三阈值以下时，第一控制电路11e控制电源电路以产生具有稳定传输频率以及送电电压的送电电力。在第一以及第二耦合率之差超过第三阈值时，第一控制电路11e控制电源电路以停止向受电装置20的电力的传输。
[0522]
根据本公开的第十一方面的送电装置10f的控制装置，在第八方面的送电装置10f的控制装置中，控制装置具备：第一辅助线圈l3，与送电线圈l1电磁耦合；以及检测器15，检
测在第一辅助线圈l3中产生的电流或电压的值。耦合率估计器17基于在第一辅助线圈l3中产生的电流或电压的值来估计耦合率。
[0523]
根据本公开的第十二方面的送电装置10g的控制装置，在第八方面的送电装置10g的控制装置中，控制装置进一步具备检测在送电线圈l1中流过的电流的值的检测器16。耦合率估计器17基于在送电线圈l1中流过的电流的值来估计耦合率。
[0524]
根据本公开的第十三方面的送电装置10，送电装置10具备：送电线圈l1；电源电路，产生具有可变电压以及可变频率的送电电力并向送电线圈l1供给；以及第一～第十二方面中的任一方面的送电装置10的控制装置。
[0525]
根据本公开的第十四方面的送电装置10，在第十三方面的送电装置10中，电源电路包括全桥型或半桥型的逆变器13。
[0526]
根据本公开的第十五方面的非接触电力传输系统，非接触电力传输系统包括第十三或第十四方面的送电装置10和受电装置20。受电装置20具备：受电线圈l2；电压检测电路24，检测受电装置20的输出电压；以及第二通信装置25，以能够通信的方式与送电装置10连接，向送电装置10发送受电装置20的输出电压的检测值。
[0527]
根据本公开的第十六方面的非接触电力传输系统，在第十五方面的非接触电力传输系统中，送电装置10以及受电装置20的至少一方进一步具备连接为与送电线圈l1或受电线圈l2进行谐振的电容器。电容器c1、c2的电容被设定为，在预定的频率范围内，包括受电装置20的输出电压对受电装置20的负载值的依赖性至少局部被最小化的频率。
[0528]
根据本公开的第十七方面的非接触电力传输系统，在第十六方面的非接触电力传输系统中，送电装置10具备连接为与送电线圈l1进行谐振、并具有第一电容的第一电容器c。受电装置20具备连接为与受电线圈l2进行谐振、并具有与第一电容不同的第二电容的第二电容器c2。
[0529]
根据本公开的第十八方面的非接触电力传输系统，在第十五～十七方面中的任一方面的非接触电力传输系统中，受电装置20进一步具备对在受电线圈l2中产生的电压进行整流的整流电路22。整流电路22是二极管的全波整流电路、二极管的倍压整流电路、开关元件的全波整流电路或开关元件的倍压整流电路。
[0530]
根据本公开的第十九方面的非接触电力传输系统，在第十五～十八方面中的任一方面的非接触电力传输系统中，受电装置20进一步具备：负载装置23，具有可变负载值；至少一个负载元件r0，具有预定的负载值；第一开关电路sw，向负载装置23以及负载元件r0的任一方选择性地供给受电装置20的输出电压；以及第二控制电路21，在由电压检测电路24检测出的受电装置20的输出电压超过了第四阈值时切换第一开关电路sw以向负载元件r0供给受电装置20的输出电压。
[0531]
根据本公开的第二十方面的非接触电力传输系统，在第十五～十八方面中的任一方面的非接触电力传输系统中，受电装置20进一步具备：第二辅助线圈l4，与送电线圈l1电磁耦合；第二开关电路swh；第三负载元件r3，经由第二开关电路swh而与第二辅助线圈l4连接；以及第二控制电路21，在由电压检测电路24检测出的受电装置20的输出电压超过了第四阈值时接通第二开关电路swh。
[0532]
【工业实用性】
[0533]
本公开能够应用于以磁场方式传输电力且送电线圈以及受电线圈的耦合率有可
能发生变化的非接触电力传输系统。本公开也能够应用于以磁场方式传输电力且送电线圈以及受电线圈的耦合率不发生变化的非接触电力传输系统。
[0534]
附图标记说明：
[0535]
1：交流电源；10、10e、10f、10g：送电装置；11、11e、11f、11g：控制电路；12：ac/dc转换器；13、13a：逆变器；14：通信装置；15、16：检测器；17、17f、17g：耦合率估计器；20、20b、20c、20d、20h：受电装置；21、21b、21c、21d、21h：控制电路；22、22a1、22a2、22a3、22d：整流电路；23：负载装置；24、24b、24c、24d、24e、24h：电压检测电路；25：通信装置；31：路面；32：车辆；33：异物；c1、c2、c10：电容器；f1、f2：磁性体芯；f1a、f2a：磁性体；l1：送电线圈；l2：受电线圈；l3、l4：辅助线圈；r0：负载元件；r1：电流检测电阻；r2：电压检测电阻；r3：负载元件；sw、swb、swh：开关电路。