(57)【要約】【課題】電力損失の増大を抑制しつつ、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出することできるワイヤレス受電装置を提供する。【解決手段】送電コイルと磁気的に結合される受電コイルと、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第１整流平滑回路と、第１伝送路に接続された第１コンデンサーと、第２伝送路に接続された第２コンデンサーと、一方の端子が第１コンデンサーに接続され、他方の端子に予め決められた基準電位が印加される第１抵抗と、一方の端子が第２コンデンサーに接続され、他方の端子に当該基準電位が印加される第２抵抗と、第１接続点の電位と、第２接続点の電位とに基づいて、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出する位置検出回路と、を備えるワイヤレス受電装置。【選択図】図２
2019180222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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る交流電圧を整流して負荷に出力する第１整流平滑回路と、
前記受電コイルと前記第１整流平滑回路との間を接続する２つの伝送路のうちの一方である第１伝送路に接続された第１コンデンサーと、
前記２つの伝送路のうち前記第１伝送路と異なる第２伝送路に接続された第２コンデンサーと、
一方の端子が前記第１コンデンサーに接続され、他方の端子に予め決められた基準電位が印加される第１抵抗と、
一方の端子が前記第２コンデンサーに接続され、他方の端子に前記基準電位が印加される第２抵抗と、
前記第１コンデンサーと前記第１抵抗との接続点である第１接続点の電位と、前記第２コンデンサーと前記第２抵抗との接続点である第２接続点の電位とに基づいて、前記受電コイルの前記送電コイルに対する相対的な位置を検出する位置検出回路と、
を備えるワイヤレス受電装置。
【請求項２】
電源回路と、
前記第１接続点と前記電源回路との間に接続され、前記第１接続点の電位を前記電源回路の電圧範囲内にクランプする第１ダイオードと、
前記第２接続点と前記電源回路との間に接続され、前記第２接続点の電位を前記電源回路の電圧範囲内にクランプする第２ダイオードと、
を備え、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードは、前記位置検出回路が前記受電コイルの前記送電コイルに対する相対的な位置を検出する場合において、前記第１接続点に印加される最大の電位よりも高い電位によって前記第１接続点の電位を前記電源回路の電圧範囲内にクランプするとともに、前記第２接続点に印加される最大の電位よりも高い電位によって前記第２接続点の電位を前記電源回路の電圧範囲内にクランプする、
請求項１に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項３】
前記電源回路は、前記位置検出回路に電圧を供給する回路と、前記ワイヤレス受電装置が備える制御回路に電圧を供給する回路と、前記第１抵抗が有する端子のうち前記第１コンデンサー側と反対側の端子に前記基準電位を印加させるとともに前記第２抵抗が有する端子のうち前記第２コンデンサー側と反対側の端子に前記基準電位を印加させる回路との少なくとも１つである、
請求項２に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項４】
前記位置検出回路は、前記第１接続点及び前記第２接続点それぞれの電位を差動増幅する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路から出力される電気信号の電圧波形のピーク値をホールドするピークホールド回路と、
を備える請求項１から３のうちいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項５】
前記差動増幅回路は、増幅率が可変である、
請求項４に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項６】
前記差動増幅回路は、前記差動増幅回路から出力される電位が飽和した場合、前記差動増幅回路の増幅率を低下させる、
請求項５に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項７】
前記差動増幅回路の増幅率の初期値は、前記差動増幅回路の増幅率の最大値である、
請求項６に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項８】
前記第１伝送路と前記第２伝送路との間において前記第１整流平滑回路と並列に設けられ、前記受電コイルから供給される交流電圧を整流する第２整流平滑回路と、
前記第２整流平滑回路から出力される電圧を検出する電圧検出回路と、
を備え、
前記位置検出回路は、前記差動増幅回路から出力される電位が飽和した場合、前記電圧検出回路が検出した電圧に基づいて、前記受電コイルの前記送電コイルに対する相対的な位置を検出する、
請求項４から７のうちいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項９】
前記第１コンデンサー及び前記第２コンデンサーは、静電容量が可変である、
請求項１から８のうちいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項１０】
前記ワイヤレス送電装置と、
請求項１から９のうちいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置と、
を備えるワイヤレス電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
これに関し、地上側の送電コイルから車両側の受電コイルに給電する非接触給電システムであって、受電コイルで受電した交流電力を整流する整流回路及び当該整流回路に接続された駆動回路と、バッテリーとの間に設けられたリレー回路がオンの時には、整流回路の前段で検出される交流電圧に基づいてコイル位置を検出し、リレー回路がオフの時には、整流回路の後段で検出された直流電圧に基づいてコイル位置を検出する非接触給電システムが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１９９３７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、このような非接触給電システムでは、整流回路の前段において、交流電圧を検出するための分圧回路が必要となる。その結果、当該非接触給電システムでは、主給電時において分圧回路による電力損失が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、電力損失の増大を抑制しつつ、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出すること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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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る交流電圧を整流して負荷に出力する第１整流平滑回路と、前記受電コイルと前記第１整流平滑回路との間を接続する２つの伝送路のうちの一方である第１伝送路に接続された第１コンデンサーと、前記２つの伝送路のうち前記第１伝送路と異なる第２伝送路に接続された第２コンデンサーと、一方の端子が前記第１コンデンサーに接続され、他方の端子に予め決められた基準電位が印加される第１抵抗と、一方の端子が前記第２コンデンサーに接続され、他方の端子に前記基準電位が印加される第２抵抗と、前記第１コンデンサーと前記第１抵抗との接続点である第１接続点の電位と、前記第２コンデンサーと前記第２抵抗との接続点である第２接続点の電位とに基づいて、前記受電コイルの前記送電コイルに対する相対的な位置を検出する位置検出回路と、を備えるワイヤレス受電装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電力損失の増大を抑制しつつ、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出することできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】ワイヤレス受電装置２０の構成の一例を示す図である。
【図３】ワイヤレス受電装置２０の構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜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。
【００１１】
＜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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
以下では、一例として、ワイヤレス電力伝送システム１が、図１に示したように、電気自動車ＥＶに搭載されたバッテリー（二次電池）に対してワイヤレス電力伝送による充電を行うシステムに適用された場合について説明する。電気自動車ＥＶは、バッテリーに充電された電力によりモーターを駆動して走行する電動車両（移動体）である。図１に示した例では、ワイヤレス電力伝送システム１は、充電設備側の地面Ｇに設置されたワイヤレス送電装置１０と、電気自動車ＥＶに搭載されたワイヤレス受電装置２０とを備える。なお、ワイヤレス電力伝送システム１は、当該システムに適用される構成に代えて、他の装置、他のシステム等に適用される構成であってもよい。
【００１５】
ここで、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が備える送電側共振回路（図１に示した例では、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が備える受電側共振回路（図１に示した例では、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。
【００１６】
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、充電ケーブルとの接続を行わずに、充電設備側から供給される電力をワイヤレスで電気自動車ＥＶに伝送しながら、電気自動車ＥＶに搭載されたバッテリーに対してワイヤレス電力伝送による充電を行うことができる。
【００１７】
しかしながら、ワイヤレス受電装置２０のワイヤレス送電装置１０に対する相対的な位置が予め決められた位置からずれていた場合、すなわち、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた位置からずれていた場合、送電コイルユニット１３から受電コイルユニット２１へのワイヤレス電力伝送の伝送効率が低下してしまうことが知られている。伝送効率は、例えば、ワイヤレス電力伝送によって単位時間当たりに伝送される電力量によって表される。なお、伝送効率は、これに代えて、ワイヤレス電力伝送に応じた他の量によって表される構成であってもよい。
【００１８】
ワイヤレス電力伝送システム１では、このようなワイヤレス電力伝送の伝送効率の低下を抑制するため、ワイヤレス受電装置２０が、ワイヤレス受電装置２０のワイヤレス送電装置１０に対する相対的な位置、すなわち、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する。
【００１９】
具体的には、ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス送電装置１０は、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置の検出を開始することを示す情報をワイヤレス受電装置２０から取得した場合、送電コイルＬ１によって受電コイルＬ２へ微弱電力の伝送を開始する。例えば、ワイヤレス送電装置１０は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の規格に基づく無線通信によって当該情報をワイヤレス受電装置２０から取得する。
【００２０】
ここで、微弱電力は、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置をワイヤレス受電装置２０が検出するために必要な電力のことである。また、微弱電力は、通常電力よりも低い（微弱な）電力のことである。通常電力は、電気自動車ＥＶに搭載されたバッテリー（二次電池）に対してワイヤレス電力伝送による充電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ワイヤレス受電装置２０へ伝送する電力のことである。例えば、微弱電力は、通常電力の１〜１０％程度の電力のことである。なお、微弱電力は、通常電力の１％より小さい電力であってもよく、通常電力の１０％より大きい電力であってもよい。なお、ワイヤレス送電装置１０は、他の方法によってワイヤレス受電装置２０への微弱電力の伝送を開始する構成であってもよい。
【００２１】
ワイヤレス受電装置２０は、微弱電力を受電した場合、受電した微弱電力に基づいて、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する。ワイヤレス受電装置２０は、検出した当該位置に応じた動作を行う。例えば、ワイヤレス受電装置２０は、当該位置が予め決められた位置と一致するまで待機する。ワイヤレス受電装置２０は、当該位置が予め決められた位置と一致したと判定した場合、当該位置が予め決められた位置と一致したことを示す情報を前述の無線通信によってワイヤレス送電装置１０に出力する。ワイヤレス送電装置１０は、当該情報を取得した場合、ワイヤレス電力伝送によって通常電力をワイヤレス受電装置２０に伝送する。
【００２２】
＜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の構成について説明する。
【００２３】
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、第１回路２２Ａと、第２回路２２Ｂと、制御回路２３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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、当該整流平滑回路とスイッチングコンバーター等のスイッチング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。
【００２６】
送電回路１２は、変換回路１１から供給される直流電圧を交流電圧に変換するものである。例えば、送電回路１２は、複数の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等である。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。
【００２７】
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１において図示しない送電コイルＬ１とともに、図１において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。以下では、一例として、当該コンデンサーが、送電コイルＬ１に対して直列に接続されたコンデンサーである場合について説明する。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。
【００２８】
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。本実施形態の送電コイルＬ１は、電気自動車ＥＶのフロアの下側と向かい合うように、地面Ｇの上に設置又は地面Ｇに埋設されている。以下では、一例として、送電コイルＬ１（すなわち、送電コイルユニット１３）が送電回路１２とともに地面Ｇの上に設置されている場合について説明する。
【００２９】
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１において図示しない受電コイルＬ２とともに、図１において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。以下では、一例として、当該コンデンサーが、受電コイルＬ２に対して直列に接続されたコンデンサーである場合について説明する。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。
【００３０】
第１回路２２Ａ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。第１回路２２Ａは、負荷Ｖｌｏａｄと接続可能である。図１に示した例では、第１回路２２Ａは、負荷Ｖｌｏａｄと接続されている。第１回路２２Ａが負荷Ｖｌｏａｄと接続されている場合、第１回路２２Ａは、変換した直流電圧を負荷Ｖｌｏａｄに供給する。なお、ワイヤレス受電装置２０では、第１回路２２Ａは、負荷Ｖｌｏａｄと接続される場合において、充電回路を介して負荷Ｖｌｏａｄと接続される構成であってもよい。
【００３１】
ここで、負荷Ｖｌｏａｄは、第１回路２２Ａと接続されている場合、第１回路２２Ａから直流電圧が供給される。例えば、負荷Ｖｌｏａｄは、前述した電気自動車ＥＶに搭載されたバッテリー、電気自動車ＥＶ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、第１回路２２Ａから直流電圧が供給される他の負荷であってもよい。
【００３２】
第２回路２２Ｂは、受電コイルユニット２１に対して第１回路２２Ａと並列に接続される。第２回路２２Ｂは、受電コイルＬ２に微弱電圧が発生している場合、受電コイルＬ２から供給される微弱電圧に基づいて、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する。第２回路２２Ｂは、検出した当該位置を示す電気信号を制御回路２３に出力する。
【００３３】
制御回路２３は、ワイヤレス受電装置２０を制御する。例えば、制御回路２３は、各種の情報の送受信をワイヤレス送電装置１０との間で行う。
【００３４】
また、制御回路２３は、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を示す電気信号を第２回路２２Ｂから取得した場合、当該電気信号が示す位置が予め決められた位置と一致したか否かを判定する。そして、制御回路２３は、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた位置と一致したと判定した場合、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた位置と一致したことを示す情報を無線通信によってワイヤレス送電装置１０に出力する。ここで、制御回路２３は、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた範囲内に含まれる場合、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた位置と一致したと判定する。なお、制御回路２３は、他の方法によって受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた位置と一致したと判定する構成であってもよい。また、制御回路２３が有する機能のうちの一部又は全部は、電気自動車ＥＶのＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）が有する構成であってもよい。
【００３５】
＜ワイヤレス受電装置の構成＞
以下、図２を参照し、ワイヤレス受電装置２０の構成について説明する。図２は、ワイヤレス受電装置２０の構成の一例を示す図である。なお、以下では、一例として、ワイヤレス受電装置２０に負荷Ｖｌｏａｄが接続されている場合について説明する。
【００３６】
ワイヤレス受電装置２０は、前述した通り、受電コイルユニット２１と、第１回路２２Ａと、第２回路２２Ｂと、制御回路２３を備える。
【００３７】
受電コイルユニット２１は、前述の受電側共振回路のコンデンサーとして、コンデンサーＣ１１と、コンデンサーＣ１２を備える。
【００３８】
コンデンサーＣ１１は、端子Ｃ１１Ａと端子Ｃ１１Ｂとの２つの端子を有する。コンデンサーＣ１２は、端子Ｃ１２Ａと端子Ｃ１２Ｂとの２つの端子を有する。
【００３９】
第１回路２２Ａは、例えば、第１整流平滑回路ＲＴ０１として、第１整流回路ＲＴ１と、コンデンサーＣ２を備える。なお、第１回路２２Ａは、第１整流平滑回路ＲＴ０１に加えて、他の回路素子等を備える構成であってもよい。また、第１整流平滑回路ＲＴ０１は、第１整流回路ＲＴ１と、コンデンサーＣ２とに加えて、他の回路素子等を備える構成であってもよい。
【００４０】
第１整流回路ＲＴ１は、入力端子ＲＴ１Ｉ１と、入力端子ＲＴ１Ｉ２と、プラス側の出力端子ＲＴ１Ｐと、マイナス側の出力端子ＲＴ１Ｎとの４つの端子を有する。コンデンサーＣ２は、端子Ｃ２Ａと端子Ｃ２Ｂとの２つの端子を有する。
【００４１】
一方、第２回路２２Ｂは、コンデンサーＣ３１と、コンデンサーＣ３２と、コンデンサーＣ４と、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２と、ローパスフィルターＬＦ１、ローパスフィルターＬＦ２と、電源Ｂ１と、電源Ｂ２と、差動増幅回路ＤＡと、ピークホールド回路ＰＨと、アンプＡＰと、位置検出回路ＰＤと、ダイオードＤ１１と、ダイオードＤ１２と、ダイオードＤ２１と、ダイオードＤ２２を備える。
【００４２】
コンデンサーＣ３１は、端子Ｃ３１Ａと端子Ｃ３１Ｂとの２つの端子を有する。コンデンサーＣ３２は、端子Ｃ３２Ａと端子Ｃ３２Ｂとの２つの端子を有する。コンデンサーＣ４は、端子Ｃ４Ａと端子Ｃ４Ｂとの２つの端子を有する。第１抵抗Ｒ１は、端子Ｒ１Ａと端子Ｒ１Ｂとの２つの端子を有する。第２抵抗Ｒ２は、端子Ｒ２Ａと端子Ｒ２Ｂとの２つの端子を有する。ローパスフィルターＬＦ１は、信号入力端子ＬＦ１Ｉと、信号出力端子ＬＦ１Ｏとの２つの端子を有する。また、ローパスフィルターＬＦ２は、信号入力端子ＬＦ２Ｉと、信号出力端子ＬＦ２Ｏとの２つの端子を有する。電源Ｂ１は、プラス側の端子Ｂ１Ｐと、マイナス側の端子Ｂ１Ｎとの２つの端子を有する。電源Ｂ２は、プラス側の端子Ｂ２Ｐと、マイナス側の端子Ｂ２Ｎとの２つの端子を有する。
【００４３】
差動増幅回路ＤＡは、１つ目の信号入力端子ＤＡＩ１（例えば、非反転入力端子）と、２つ目の信号入力端子ＤＡＩ２（例えば、反転入力端子）と、プラス側の電源端子ＤＡＰと、マイナス側の電源端子ＤＡＮと、信号出力端子ＤＡＯとの５つの端子を有する。ピークホールド回路ＰＨは、信号入力端子ＰＨＩと、プラス側の電源端子ＰＨＰと、マイナス側の電源端子ＰＨＮと、信号出力端子ＰＨＯとの４つの端子を有する。アンプＡＰは、信号入力端子ＡＰＩと、信号出力端子ＡＰＯと、図示しないプラス側及びマイナス側それぞれの電源端子との４つの端子を有する。位置検出回路ＰＤは、信号入力端子ＰＤＩと、プラス側の電源端子ＰＤＰと、マイナス側の電源端子ＰＤＮと、信号出力端子ＰＤＯとの４つの端子を有する。
【００４４】
ダイオードＤ１１は、アノード側の端子Ｄ１１Ｉとカソード側の端子Ｄ１１Ｏとの２つの端子を有する。ダイオードＤ１２は、アノード側の端子Ｄ１２Ｉとカソード側の端子Ｄ１２Ｏとの２つの端子を有する。ダイオードＤ２１は、アノード側の端子Ｄ２１Ｉとカソード側の端子Ｄ２１Ｏとの２つの端子を有する。ダイオードＤ２２は、アノード側の端子Ｄ２２Ｉとカソード側の端子Ｄ２２Ｏとの２つの端子を有する。
【００４５】
また、上記において説明した受電コイルＬ２は、端子Ｌ２Ａと端子Ｌ２Ｂとの２つの端子を有する。また、上記において説明した負荷Ｖｌｏａｄは、プラス側の電源端子ＶＰと、マイナス側の電源端子ＶＮとの２つの端子を有する。
【００４６】
ここで、第１回路２２Ａ及び第２回路２２Ｂにおける各部材間の接続態様について説明する。
【００４７】
ワイヤレス受電装置２０では、受電コイルＬ２の端子Ｌ２ＡとコンデンサーＣ１１の端子Ｃ１１Ａとが伝送路によって接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、コンデンサーＣ１１の端子Ｃ１１Ｂと第１整流回路ＲＴ１の入力端子ＲＴ１Ｉ１とが伝送路ＬＮ１によって接続されている。なお、伝送路ＬＮ１は、第１伝送路の一例である。
【００４８】
また、ワイヤレス受電装置２０では、受電コイルＬ２の端子Ｌ２ＢとコンデンサーＣ１２の端子Ｃ１２Ａとが伝送路によって接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、コンデンサーＣ１２の端子Ｃ１２Ｂと第１整流回路ＲＴ１の入力端子ＲＴ１Ｉ２とが伝送路ＬＮ２によって接続されている。なお、伝送路ＬＮ２は、第２伝送路の一例である。
【００４９】
また、ワイヤレス受電装置２０では、第１整流回路ＲＴ１の出力端子ＲＴ１Ｐと出力端子ＲＴ１Ｎとの間には、コンデンサーＣ２と負荷Ｖｌｏａｄとが伝送路によって並列に接続されている。すなわち、第１整流回路ＲＴ１の出力端子ＲＴ１Ｐには、コンデンサーＣ２の端子Ｃ２Ａと、負荷Ｖｌｏａｄの電源端子ＶＰとが伝送路によって接続されている。また、第１整流回路ＲＴ１の出力端子ＲＴ１Ｎには、コンデンサーＣ２の端子Ｃ２Ｂと、負荷Ｖｌｏａｄの電源端子ＶＮとが伝送路によって接続されている。コンデンサーＣ２は、第１整流回路ＲＴ１から負荷Ｖｌｏａｄに供給される直流電圧のリプルを平滑化する平滑コンデンサーである。
【００５０】
また、前述の伝送路ＬＮ１において、受電コイルＬ２と第１整流回路ＲＴ１との間のうちコンデンサーＣ１１と第１整流回路ＲＴ１との間には、接続点Ｐ１が設けられている。また、伝送路ＬＮ２において、受電コイルＬ２と第１整流回路ＲＴ１との間のうちコンデンサーＣ１２と第１整流回路ＲＴ１との間には、接続点Ｐ２が設けられている。
【００５１】
そして、ワイヤレス受電装置２０では、コンデンサーＣ３１の端子Ｃ３１Ａが伝送路によって接続点Ｐ１と接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、コンデンサーＣ３１の端子Ｃ３１Ｂが伝送路によって第１抵抗Ｒ１の端子Ｒ１Ａと接続されている。コンデンサーＣ３１は、伝送路ＬＮ１と差動増幅回路ＤＡとの間（すなわち、第１回路２２Ａと第２回路２２Ｂとの間）に設けられたカップリングコンデンサーである。また、第１抵抗Ｒ１の端子Ｒ１Ｂには、予め決められた基準となる電位である基準電位が印加されている。図２に示した例では、端子Ｒ１Ｂは、電源Ｂ２の端子Ｂ２Ｐに接続されている。ここで、電源Ｂ２は、直流電圧を供給する直流電源（又は電源回路）であれば、如何なる電源（又は電源回路）であってもよい。以下では、一例として、電源Ｂ２によって端子Ｒ１Ｂに印加される基準電位が、２．５Ｖである場合について説明する。なお、当該基準電位は、２．５Ｖよりも低い電位であってもよく、２．５Ｖよりも高い電位であってもよい。
【００５２】
また、コンデンサーＣ３１と第１抵抗Ｒ１とを接続している伝送路において、コンデンサーＣ３１と第１抵抗Ｒ１との間には、接続点Ｐ３が設けられている。そして、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ３が伝送路によってローパスフィルターＬＦ１の信号入力端子ＬＦ１Ｉと接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、ローパスフィルターＬＦ１の信号出力端子ＬＦ１Ｏが伝送路によって差動増幅回路ＤＡの信号入力端子ＤＡＩ１と接続される。ローパスフィルターＬＦ１は、受電コイルＬ２から伝送路ＬＮ１を介して伝送された電気信号の高周波ノイズを除去するフィルターである。なお、接続点Ｐ３は、第１接続点の一例である。
【００５３】
また、ワイヤレス受電装置２０では、コンデンサーＣ３２の端子Ｃ３２Ａが伝送路によって接続点Ｐ２と接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、コンデンサーＣ３２の端子Ｃ３２Ｂが伝送路によって第２抵抗Ｒ２の端子Ｒ２Ａと接続されている。コンデンサーＣ３２は、伝送路ＬＮ２と差動増幅回路ＤＡとの間（すなわち、第１回路２２Ａと第２回路２２Ｂとの間）に設けられたカップリングコンデンサーである。また、第２抵抗Ｒ２の端子Ｒ２Ｂには、前述の基準電位が印加されている。図２に示した例では、端子Ｒ２Ｂは、前述の第１抵抗Ｒ１の端子Ｒ１Ｂとともに、電源Ｂ２の端子Ｂ２Ｐに接続されている。なお、ワイヤレス受電装置２０は、端子Ｒ２Ｂが端子Ｒ１Ｂとは別々に端子Ｂ２Ｐと接続される構成であってもよい。
【００５４】
また、コンデンサーＣ３２と第２抵抗Ｒ２とを接続している伝送路において、コンデンサーＣ３２と第２抵抗Ｒ２との間には、接続点Ｐ４が設けられている。そして、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ４が伝送路によってローパスフィルターＬＦ２の信号入力端子ＬＦ２Ｉと接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、ローパスフィルターＬＦ２の信号出力端子ＬＦ２Ｏが伝送路によって差動増幅回路ＤＡの信号入力端子ＤＡＩ２と接続されている。ローパスフィルターＬＦ２は、受電コイルＬ２から伝送路ＬＮ２を介して伝送された電気信号の高周波ノイズを除去するフィルターである。なお、接続点Ｐ４は、第２接続点の一例である。
【００５５】
そして、ワイヤレス受電装置２０では、差動増幅回路ＤＡの信号出力端子ＤＡＯが伝送路によってピークホールド回路ＰＨの信号入力端子ＰＨＩと接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、ピークホールド回路ＰＨの信号出力端子ＰＨＯがアンプＡＰの信号入力端子ＡＰＩに接続されている。
【００５６】
また、ワイヤレス受電装置２０では、アンプＡＰの信号出力端子ＡＰＯが伝送路によって位置検出回路ＰＤの信号入力端子ＰＤＩに接続されている。また、位置検出回路ＰＤの信号出力端子ＰＤＯが制御回路２３の図示しない信号入力端子に接続されている。なお、位置検出回路ＰＤの信号出力端子ＰＤＯは、制御回路２３の信号入力端子に代えて、電気自動車ＥＶのＥＣＵの信号入力端子に接続される構成であってもよく、制御回路２３の信号入力端子に加えて、電気自動車ＥＶのＥＣＵの信号入力端子に接続される構成であってもよい。
【００５７】
また、ワイヤレス受電装置２０では、差動増幅回路ＤＡとピークホールド回路ＰＨと位置検出回路ＰＤとが電源Ｂ１に対して並列に伝送路によって接続されている。具体的には、電源Ｂ１の端子Ｂ１Ｎと、差動増幅回路ＤＡの電源端子ＤＡＮと、ピークホールド回路ＰＨの電源端子ＰＨＮと、位置検出回路ＰＤの電源端子ＰＤＮとが伝送路ＬＮ３によって接続されている。また、電源Ｂ１の端子Ｂ１Ｐと、差動増幅回路ＤＡの電源端子ＤＡＰと、ピークホールド回路ＰＨの電源端子ＰＨＰと、位置検出回路ＰＤの電源端子ＰＤＰとが伝送路ＬＮ４によって接続されている。ここで、電源Ｂ１は、電源Ｂ２の電源電圧よりも高い電源電圧の直流電源（又は電源回路）であれば、如何なる電源（又は電源回路）であってもよい。以下では、一例として、電源Ｂ１の電源電圧が５Ｖである場合について説明する。すなわち、前述の基準電位は、当該電源電圧の中点電位である。なお、電源Ｂ１の電源電圧は、５Ｖよりも低い電圧であってもよく、５Ｖよりも高い電圧であってもよい。
【００５８】
ここで、伝送路ＬＮ３には、位置検出回路ＰＤ側から電源Ｂ１に向かって順に接続点Ｐ７〜接続点Ｐ１２の６つの接続点が設けられている。また、伝送路ＬＮ４には、位置検出回路ＰＤ側から電源Ｂ１に向かって順に接続点Ｐ１３〜接続点Ｐ１７の５つの接続点が設けられている。
【００５９】
接続点Ｐ７は、ピークホールド回路ＰＨの電源端子ＰＨＮと伝送路ＬＮ３との接続点のことである。また、接続点Ｐ１３は、ピークホールド回路ＰＨの電源端子ＰＨＰと伝送路ＬＮ４との接続点のことである。
【００６０】
また、接続点Ｐ８は、差動増幅回路ＤＡの電源端子ＤＡＮと伝送路ＬＮ３との接続点のことである。また、接続点Ｐ１４は、差動増幅回路ＤＡの電源端子ＤＡＰと伝送路ＬＮ４との接続点のことである。
【００６１】
そして、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ３とローパスフィルターＬＦ１の信号入力端子ＬＦ１Ｉとの間を接続する伝送路上に設けられた接続点Ｐ５と、接続点Ｐ９との間には、ダイオードＤ１１が伝送路によって接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ５と接続点Ｐ１５との間には、ダイオードＤ１２が伝送路によって接続されている。ダイオードＤ１１とダイオードＤ１２とのうちいずれか一方又は両方は、第１ダイオードの一例である。
【００６２】
また、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ４とローパスフィルターＬＦ２の信号入力端子ＬＦ２Ｉとの間を接続する伝送路上に設けられた接続点Ｐ６と、接続点Ｐ１０との間には、ダイオードＤ２１が伝送路によって接続されている。また、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ６と接続点Ｐ１６との間には、ダイオードＤ２２が伝送路によって接続されている。ダイオードＤ２１とダイオードＤ２２とのうちいずれか一方又は両方は、第２ダイオードの一例である。
【００６３】
また、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ１１と接続点Ｐ１７との間には、コンデンサーＣ４が伝送路によって接続されている。コンデンサーＣ４は、バイパスコンデンサーである。
【００６４】
また、ワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ１２には、前述の電源Ｂ２の端子Ｂ２Ｎが伝送路によって接続されている。
【００６５】
このように、第１回路２２Ａ及び第２回路２２Ｂにおける各部材は、接続されている。なお、第１回路２２Ａ及び第２回路２２Ｂにおける各部材は、図２に示した接続態様に代えて、第１回路２２Ａ及び第２回路２２Ｂそれぞれの機能を失わない他の接続態様によって接続される構成であってもよい。
【００６６】
また、図２に示した接続態様により、差動増幅回路ＤＡ、ピークホールド回路ＰＨ、位置検出回路ＰＤのそれぞれは、電源Ｂ１から供給される直流電圧と、コンデンサーＣ４から供給される直流電圧との少なくとも一方によって動作する。
【００６７】
次に、第１回路２２Ａ及び第２回路２２Ｂにおける各部材の構成及び動作について説明する。
【００６８】
第１整流回路ＲＴ１は、受電コイルＬ２が受電した交流電圧を整流して脈流電圧に変換する。例えば、第１整流回路ＲＴ１は、１つのスイッチング素子を備える半波整流回路であってもよく、１つのダイオードを備える半波整流回路であってもよく、ブリッジ接続された４つのスイッチング素子又は４つのダイオードを備える全波整流回路であってもよく、受電コイルＬ２から供給される交流電圧を整流して脈流電圧に変換する他の整流回路であってもよい。第１整流回路ＲＴ１によって整流された脈流電圧は、コンデンサーＣ２によって直流電圧へと平滑化される。すなわち、前述の第１整流平滑回路ＲＴ０１は、受電コイルＬ２から供給された交流電圧を整流して直流電圧に変換する。また、図２に示した例では、第１整流平滑回路ＲＴ０１は、負荷Ｖｌｏａｄと接続されている。第１整流平滑回路ＲＴ０１が負荷Ｖｌｏａｄと接続されている場合、第１整流平滑回路ＲＴ０１は、変換した直流電圧を負荷Ｖｌｏａｄに供給する。
【００６９】
ここで、送電コイルユニット１３によって受電コイルユニット２１に伝送される電力が通常電力である場合において、第１整流平滑回路ＲＴ０１は、受電コイルＬ２から供給された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を負荷Ｖｌｏａｄに供給する。一方、送電コイルユニット１３によって受電コイルユニット２１に伝送される電力が微弱電力である場合において、第１整流平滑回路ＲＴ０１は、微弱電圧のピーク値が、接続点Ｐ２１の電位よりも低い場合には、受電コイルＬ２から供給される微弱電圧の負荷Ｖｌｏａｄへの供給を行わない。ここで、接続点Ｐ２１は、第１整流回路ＲＴ１の出力端子ＲＴ１Ｐと負荷Ｖｌｏａｄの電源端子ＶＰとの間を接続する伝送路と、コンデンサーＣ２の端子Ｃ２Ａとの接続点のことである。
【００７０】
また、送電コイルユニット１３によって受電コイルユニット２１に伝送される電力が微弱電力である場合、受電コイルＬ２から伝送路ＬＮ１を介して供給される交流電圧（微弱電圧）のピーク値（波高値）は、ダイオードＤ１２の順電圧を含んだ電位である接続点Ｐ１５の電位よりも低い。このため、当該場合、当該電気信号は、ローパスフィルターＬＦ１を介して差動増幅回路ＤＡに入力する。また、当該場合、受電コイルＬ２から伝送路ＬＮ２を介して供給される交流電圧（微弱電圧）のピーク値（波高値）は、ダイオードＤ２２の順電圧を含んだ接続点Ｐ１６の電位よりも低い。このため、当該場合、当該電気信号は、ローパスフィルターＬＦ２を介して差動増幅回路ＤＡに入力する。そして、差動増幅回路ＤＡは、ローパスフィルターＬＦ１とローパスフィルターＬＦ２とのそれぞれから入力される電気信号に基づいて、接続点Ｐ３及び接続点Ｐ４それぞれの電位を差動増幅する。この際、差動増幅回路ＤＡは、ローパスフィルターＬＦ１及びローパスフィルターＬＦ２による高周波ノイズの除去によって、当該電位の差動増幅を精度よく行うことができる。なお、ワイヤレス受電装置２０は、ローパスフィルターＬＦ１及びローパスフィルターＬＦ２を備えない構成であってもよい。
【００７１】
差動増幅回路ＤＡは、差動増幅した電位に応じた電気信号をピークホールド回路ＰＨに出力する。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、ローパスフィルターＬＦ１及びローパスフィルターＬＦ２によって取り除けない低周波のノイズを低減することができる。
【００７２】
ピークホールド回路ＰＨは、差動増幅回路ＤＡから出力された電気信号の電圧波形のピーク値（波高値）をホールドする。ピークホールド回路ＰＨは、ホールドしたピーク値を示す電気信号をアンプＡＰに出力する。ここで、当該ピーク値は、受電コイルＬ２から供給される微弱電圧のピーク値の大きさに応じて変化（例えば、当該大きさに比例）し、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた位置と一致した場合に最大となる。この当該ピーク値と受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置との関係を用いることにより、位置検出回路ＰＤは、ピークホールド回路ＰＨから出力された電気信号が示すピーク値に基づいて、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出することができる。ピークホールド回路ＰＨをワイヤレス受電装置２０が備えることにより、ワイヤレス受電装置２０は、ピークホールド回路ＰＨを備えない場合と比較して、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する精度を高くすることができる。
【００７３】
アンプＡＰは、ピークホールド回路ＰＨから出力された電気信号を所望のレベルの電気信号へと増幅する。例えば、アンプＡＰは、オペアンプ等によって構成される。アンプＡＰは、増幅した当該電気信号を位置検出回路ＰＤに出力する。
【００７４】
位置検出回路ＰＤは、ピークホールド回路ＰＨから出力された電気信号が示すピーク値に基づいて、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する。そして、位置検出回路ＰＤは、検出した位置を示す電気信号を制御回路２３に出力する。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置が予め決められた位置と一致したか否かを判定することができる。その結果、ワイヤレス受電装置２０は、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置が予め決められた位置と一致したことをユーザーに報知（通知）することができる。また、図２に示したように、ワイヤレス受電装置２０は、分圧回路を備えていない。このため、ワイヤレス受電装置２０は、分圧回路を備えている場合と比較して、電力損失の増大を抑制しつつ、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出することができる。
【００７５】
また、ダイオードＤ１１及びダイオードＤ１２は、接続点Ｐ３の電位を電源Ｂ１の電圧範囲内にクランプする。ここで、送電コイルユニット１３によって受電コイルユニット２１に伝送される電力が通常電力である場合、接続点Ｐ３の電位は、受電コイルＬ２から伝送路ＬＮ１を介して供給された電圧によって電源Ｂ１の電圧範囲を超えて変化しようとする。ダイオードＤ１１及びダイオードＤ１２は、当該電圧範囲を超えた分の電位をクランプし、電流を接続点Ｐ５からコンデンサーＣ４に流し込む。この結果、接続点Ｐ３の電位は、電源Ｂ１の電圧範囲内に制限される。
【００７６】
また、ダイオードＤ２１及びダイオードＤ２２は、接続点Ｐ４の電位を電源Ｂ１の電圧範囲内にクランプする。ここで、送電コイルユニット１３によって受電コイルユニット２１に伝送される電力が通常電力である場合、接続点Ｐ４の電位は、受電コイルＬ２から伝送路ＬＮ２を介して供給された電圧によって電源Ｂ１の電圧範囲を超えて変化しようとする。ダイオードＤ２１及びダイオードＤ２２は、当該電圧範囲を超えた分の電位をクランプし、電流を接続点Ｐ６からコンデンサーＣ４に流し込む。この結果、接続点Ｐ４の電位は、電源Ｂ１の電圧範囲内に制限される。
【００７７】
このように、ダイオードＤ１１及びダイオードＤ１２とダイオードＤ２１及びダイオードＤ２２とは、位置検出回路ＰＤが受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する場合において、接続点Ｐ３に印加される最大の電位よりも高い電位によって接続点Ｐ３の電位を電源Ｂ１の電圧範囲内にクランプするとともに、接続点Ｐ４に印加される最大の電位よりも高い電位によって接続点Ｐ４の電位を電源Ｂ１の電圧範囲内にクランプする。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、過剰な電力供給によって差動増幅回路ＤＡに不具合を生じさせてしまうことを抑制するとともに、過剰な電力を回生電力として使用することができる。その結果、ワイヤレス受電装置２０は、電力損失の増大をより確実に抑制することができる。
【００７８】
なお、図２に示した例では、ダイオードＤ１１及びダイオードＤ１２は、接続点Ｐ３の電位を電源Ｂ１の電圧範囲内にクランプしたが、これに代えて、電源Ｂ１、電源Ｂ２、制御回路２３に電圧を供給する電源（又は電源回路）のうちの少なくとも１つの電圧範囲内にクランプする構成であってもよい。
【００７９】
また、図２に示した例では、ダイオードＤ２１及びダイオードＤ２２は、接続点Ｐ４の電位を電源Ｂ１の電圧範囲内にクランプしたが、これに代えて、電源Ｂ１、電源Ｂ２、制御回路２３に電圧を供給する電源（又は電源回路）のうちの少なくとも１つの電圧範囲内にクランプする構成であってもよい。
【００８０】
また、上記において説明した差動増幅回路ＤＡは、増幅率が可変であってもよい。この場合、差動増幅回路ＤＡは、例えば、制御回路２３からの要求に応じて増幅率を変化させる。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、ワイヤレス送電装置１０とワイヤレス受電装置２０との間の距離に応じて差動増幅回路ＤＡの増幅率を変化させることができる。当該距離は、この一例において、ワイヤレス受電装置２０が検出する位置、すなわち、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置によって表される。例えば、ワイヤレス受電装置２０は、当該距離が遠いほど、当該増幅率を大きくする。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置の検出を行うことが可能な範囲を広げることができる。
【００８１】
また、差動増幅回路ＤＡの増幅率が可変である場合において、差動増幅回路ＤＡは、例えば、差動増幅回路ＤＡから出力される電位が飽和した場合、差動増幅回路ＤＡの増幅率を低下させる構成であってもよい。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、例えば、ワイヤレス受電装置２０がワイヤレス送電装置１０に近づくほど、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置の検出に係る感度を低下させ、当該位置が予め決められた位置と一致したか否かを精度よく判定することができる。ここで、差動増幅回路ＤＡから出力される電位が飽和することは、本実施形態において、接続点Ｐ３及び接続点Ｐ４それぞれの電位が増大しても、差動増幅回路ＤＡから出力される電位の大きさが増大しない状態のことを意味する。
【００８２】
また、差動増幅回路ＤＡの増幅率が可変である場合において、差動増幅回路ＤＡは、例えば、当該増幅率の初期値を、差動増幅回路ＤＡの増幅率の最大値にする構成であってもよい。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、ワイヤレス送電装置１０に近づき始める際、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置の検出を行うことが可能な範囲を最大にすることができる。
【００８３】
また、差動増幅回路ＤＡの増幅率が可変である場合において、差動増幅回路ＤＡは、電気自動車ＥＶのＥＣＵ等の他の回路からの要求に応じて増幅率を変化させる構成であってもよい。また、当該場合において、差動増幅回路ＤＡは、差動増幅回路ＤＡから出力される電位が飽和した場合、差動増幅回路ＤＡの増幅率を低下させる構成であってもよい。
【００８４】
ここで、差動増幅回路ＤＡの増幅率を可変にする方法としては、差動増幅回路ＤＡに入力される交流電圧の振幅を可変にする方法が存在する。当該方法は、例えば、差動増幅回路ＤＡの前段において、コンデンサーＣ３１、コンデンサーＣ３２のそれぞれにスイッチを備えさせ、これらのスイッチのオン／オフの切り替えを前述の制御回路によって行い、コンデンサーＣ３１、コンデンサーＣ３２それぞれの静電容量の合計値を変化させる方法である。
【００８５】
また、差動増幅回路ＤＡの増幅率を可変にする方法は、例えば、差動増幅回路ＤＡに複数の抵抗を備えさせ、当該複数の抵抗のそれぞれに備えられたスイッチのオン／オフの切り替えを前述の制御回路によって行い、スイッチがオンに切り替えられている抵抗の合成抵抗を変化させる方法であってもよい。
【００８６】
また、差動増幅回路ＤＡの増幅率を可変にする方法としては、上記に記載した方法と別の方法であって差動増幅回路ＤＡに入力される交流電圧の振幅を可変にする方法が存在する。当該方法は、例えば、差動増幅回路ＤＡの前段において、コンデンサーＣ３１、コンデンサーＣ３２それぞれの静電容量を前述の制御回路によるＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御によって疑似的に変化させる方法である。
【００８７】
また、差動増幅回路ＤＡの増幅率を可変にする方法は、例えば、差動増幅回路ＤＡに１つの可変電源と１つのＪＦＥＴ（Junction  Field  Effect  Transistor）とを備えさせ、当該１つの可変電源の電圧を前述の制御回路によって制御し、当該１つのＪＦＥＴの抵抗を変化させる方法であってもよい。
【００８８】
また、上記において説明したコンデンサーＣ３１及びコンデンサーＣ３２は、両方ともに静電容量が可変であってもよい。この場合、コンデンサーＣ３１及びコンデンサーＣ３２は、例えば、前述の制御回路からの制御によって静電容量を変化させられる。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置の検出を行うことが可能な範囲を広げることができる。
【００８９】
また、上記において説明したワイヤレス受電装置２０は、差動増幅回路ＤＡを備えない構成であってもよい。この場合、位置検出回路ＰＤは、例えば、接続点Ｐ３及び接続点Ｐ４それぞれの電位に応じた値に基づいて、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する。当該値は、例えば、接続点Ｐ３及び接続点Ｐ４それぞれの電位の電位差等である。
【００９０】
また、上記において説明したワイヤレス受電装置２０は、ピークホールド回路ＰＨを備えない構成であってもよい。この場合、ワイヤレス受電装置２０は、差動増幅回路ＤＡから出力された電気信号の電圧波形のピーク値（波高値）を検出可能な他の回路を備える。そして、位置検出回路ＰＤは、当該回路から出力される値に基づいて、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する。
【００９１】
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１０）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。また、ワイヤレス受電装置は、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る交流電圧を整流して負荷に出力する第１整流平滑回路（この一例において、第１整流平滑回路ＲＴ０１）と、受電コイルと第１整流平滑回路との間を接続する２つの伝送路のうちの一方である第１伝送路（この一例において、伝送路ＬＮ１）に接続された第１コンデンサー（この一例において、コンデンサーＣ３１）と、当該２つの伝送路のうち第１伝送路と異なる第２伝送路（この一例において、伝送路ＬＮ２）に接続された第２コンデンサー（この一例において、コンデンサーＣ３２）と、一方の端子（この一例において、端子Ｒ１Ａ）が第１コンデンサーに接続され、他方の端子（この一例において、端子Ｒ１Ｂ）に予め決められた基準電位が印加される第１抵抗（この一例において、第１抵抗Ｒ１）と、一方の端子（この一例において、端子Ｒ２Ａ）が第２コンデンサーに接続され、他方の端子（この一例において、端子Ｒ２Ｂ）に基準電位が印加される第２抵抗（この一例において、第２抵抗Ｒ２）と、第１コンデンサーと第１抵抗との接続点である第１接続点（この一例において、接続点Ｐ３）の電位と、第２コンデンサーと第２抵抗との接続点である第２接続点（この一例において、接続点Ｐ４）の電位とに基づいて、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出する位置検出回路（この一例において、位置検出回路ＰＤ）と、を備える。これにより、ワイヤレス受電装置は、電力損失の増大を抑制しつつ、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を所望の位置と一致させることができる。
【００９２】
また、ワイヤレス受電装置は、電源回路（この一例において、電源Ｂ１、電源Ｂ２、制御回路２３に電力を供給する電源）と、第１接続点と電源回路との間に接続され、第１接続点の電位を電源回路の電圧範囲内にクランプする第１ダイオード（この一例において、ダイオードＤ１１及びダイオードＤ１２の少なくとも一方）と、第２接続点を電源回路との間に接続され、第２接続点の電位を電源回路の電圧範囲内にクランプする第２ダイオード（この一例において、ダイオードＤ２１及びダイオードＤ２２の少なくとも一方）と、を備える。また、第１ダイオード及び第２ダイオードは、位置検出回路が受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出する場合において、第１接続点に印加される最大の電位よりも高い電位によって第１接続点の電位を電源回路の電圧範囲内にクランプするとともに、第２接続点に印加される最大の電位よりも高い電位によって第２接続点の電位を前記電源回路の電圧範囲内にクランプする。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、電力損失の増大をより確実に抑制することができる。
【００９３】
また、ワイヤレス受電装置では、電源回路は、位置検出回路に電圧を供給する回路（この一例において、電源Ｂ１）と、ワイヤレス受電装置が備える制御回路（この一例において、制御回路２３）に電圧を供給する回路と、第１抵抗が有する端子のうち第１コンデンサー側と反対側の端子（この一例において、端子Ｒ１Ｂ）に基準電位を印加させるとともに第２抵抗が有する端子のうち第２コンデンサー側と反対側の端子（この一例において、端子Ｒ２Ｂ）に基準電位を印加させる回路（この一例において、電源Ｂ２）との少なくとも１つである。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、これらの回路のうちの少なくとも１つによって供給される回路を回生電力によって駆動させることができ、その結果、電力損失の増大をより確実に抑制することができる。
【００９４】
また、ワイヤレス受電装置は、位置検出回路は、第１接続点及び第２接続点それぞれの電位を差動増幅する差動増幅回路（この一例において、差動増幅回路ＤＡ）と、差動増幅回路から出力される電気信号の電圧波形のピーク値をホールドするピークホールド回路（この一例において、ピークホールド回路ＰＨ）と、を備える。これにより、ワイヤレス受電装置は、低周波ノイズを低減できるとともに、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出する精度を高くすることができる。
【００９５】
また、ワイヤレス受電装置では、差動増幅回路は、増幅率が可変である。これにより、ワイヤレス受電装置は、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置の検出を行うことが可能な範囲を広げることができる。
【００９６】
また、ワイヤレス受電装置では、差動増幅回路は、差動増幅回路から出力される電位が飽和した場合、差動増幅回路の増幅率を低下させる。これにより、ワイヤレス受電装置は、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置が予め決められた位置と一致したか否かを精度よく判定することができる。
【００９７】
また、ワイヤレス受電装置では、差動増幅回路の増幅率の初期値は、差動増幅回路の増幅率の最大値である。これにより、ワイヤレス受電装置は、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置の検出を行うことが可能な範囲を最大にすることができる。
【００９８】
また、ワイヤレス受電装置では、第１コンデンサー及び前記第２コンデンサーは、静電容量が可変である。これにより、ワイヤレス受電装置は、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置の検出を行うことが可能な範囲を広げることができる。
【００９９】
＜実施形態の変形例＞
以下、実施形態の変形例について説明する。なお、実施形態の変形例では、実施形態と同様な構成部に対して同じ符号を付して説明を省略する。
【０１００】
図３は、ワイヤレス受電装置２０の構成の他の例を示す図である。図３に示したように、実施形態の変形例に係るワイヤレス受電装置２０は、受電コイルユニット２１と、第１回路２２Ａと、第２回路２２Ｂと、制御回路２３とに加えて、第３回路２２Ｃを備える。
【０１０１】
第３回路２２Ｃは、第１回路２２Ａと、第２回路２２Ｂとともに、伝送路によって受電コイルユニット２１に対して並列に接続される。また、第３回路２２Ｃは、位置検出回路ＰＤと伝送路によって接続される。そして、第３回路２２Ｃは、伝送路ＬＮ１と伝送路ＬＮ２とのそれぞれに供給された交流電圧を直流電圧に整流する。そして、第３回路２２Ｃは、整流した後の直流電圧を検出する。第３回路２２Ｃは、検出した電圧を示す電気信号を位置検出回路ＰＤに出力する。
【０１０２】
第３回路２２Ｃは、第２整流平滑回路ＲＴ０２として、第２整流回路ＲＴ２と、コンデンサーＣ５を備える。また、第３回路２２Ｃは、電圧検出回路ＶＤを備える。
【０１０３】
ここで、第２整流回路ＲＴ２は、入力端子ＲＴ２Ｉ１と、入力端子ＲＴ２Ｉ２と、プラス側の出力端子ＲＴ２Ｐと、マイナス側の出力端子ＲＴ２Ｎとの４つの端子を有する。また、電圧検出回路ＶＤは、プラス側の端子ＶＤＰと、マイナス側の端子ＶＤＮと、信号出力用の信号出力端子ＶＤＯとの３つの端子を有する。また、コンデンサーＣ５は、端子Ｃ５Ａと端子Ｃ５Ｂとの２つの端子を有する。
【０１０４】
図３に示したワイヤレス受電装置２０では、接続点Ｐ１とコンデンサーＣ３１とを接続する伝送路には、接続点Ｐ１とコンデンサーＣ３１との間に接続点Ｐ１８が設けられている。また、当該受電コイルユニット２１では、接続点Ｐ２とコンデンサーＣ３２とを接続する伝送路には、接続点Ｐ２とコンデンサーＣ３２との間に接続点Ｐ１９が設けられている。
【０１０５】
そして、図３に示したワイヤレス受電装置２０では、第１整流回路ＲＴ１と、第２整流回路ＲＴ２と、第２回路２２Ｂとが並列に設けられている。具体的には、当該ワイヤレス受電装置２０では、第２整流回路ＲＴ２の入力端子ＲＴ２Ｉ１が伝送路によって接続点Ｐ１８と接続されている。また、当該ワイヤレス受電装置２０では、第２整流回路ＲＴ２の入力端子ＲＴ２Ｉ２が伝送路によって接続点Ｐ１９と接続されている。
【０１０６】
また、図３に示したワイヤレス受電装置２０では、コンデンサーＣ５と電圧検出回路ＶＤとが第２整流回路ＲＴ２に対して並列に接続される。具体的には、当該ワイヤレス受電装置２０では、第２整流回路ＲＴ２の出力端子ＲＴ２Ｐは、コンデンサーＣ５の端子Ｃ５Ａと、電圧検出回路ＶＤの端子ＶＤＰとのそれぞれと伝送路によって接続されている。また、当該ワイヤレス受電装置２０では、第２整流回路ＲＴ２の出力端子ＲＴ２Ｎは、コンデンサーＣ５の端子Ｃ５Ｂと、電圧検出回路ＶＤの端子ＶＤＮとのそれぞれと伝送路によって接続されている。
【０１０７】
また、図３に示したワイヤレス受電装置２０では、電圧検出回路ＶＤが伝送路によって位置検出回路ＰＤに接続されている。なお、この一例では、位置検出回路ＰＤは、電源端子ＰＤＰ、電源端子ＰＤＮ、信号入力端子ＰＤＩ、信号出力端子ＰＤＯの４つの端子に加えて、信号入力端子ＰＤＩ２を有する。すなわち、電圧検出回路ＶＤの信号出力端子ＶＤＯは、伝送路によって信号入力端子ＰＤＩ２と接続されている。
【０１０８】
第２整流回路ＲＴ２ は、受電コイルＬ２から供給された交流電圧を整流して脈流電圧 に変換する。例えば、第２整流回路ＲＴ２は、１つのスイッチング素子を備える半波整流回路であってもよく、１つのダイオードを備える半波整流回路であってもよく、ブリッジ接続された４つのスイッチング素子又は４つのダイオードを備える全波整流回路であってもよく、受電コイルＬ２から供給された交流電圧を整流して脈流電圧に変換する他の整流回路 であってもよい。第２整流回路ＲＴ２によって整流された脈流電圧は、コンデンサーＣ５によって直流電圧へと平滑化される。すなわち、前述の第２整流平滑回路ＲＴ０２は、受電コイルＬ２から供給された交流電圧を整流して直流電圧に変換する。
【０１０９】
電圧検出回路ＶＤは、第２整流回路ＲＴ２の出力端子ＲＴ２Ｐと出力端子ＲＴ２Ｎとの間に印加される直流電圧を検出する。電圧検出回路ＶＤは、検出した直流電圧を示す電気信号を位置検出回路ＰＤに出力する。当該直流電圧の大きさは、送電コイルユニット１３によって受電コイルユニット２１に伝送される電力が微弱電力である場合、受電コイルＬ２から供給される微弱電圧のピーク値の大きさに応じて変化（例えば、当該大きさに比例）し、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置が予め決められた位置と一致した場合に最大となる。この当該ピーク値と受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置との関係を用いることにより、位置検出回路ＰＤは、電圧検出回路ＶＤから出力された電気信号が示す直流電圧に基づいて、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出することができる。
【０１１０】
そして、実施形態の変形例に係る位置検出回路ＰＤは、アンプＡＰから出力される電気信号が示すピーク値と、電圧検出回路ＶＤから出力される電気信号が示す直流電圧とのうちいずれか一方又は両方に基づいて、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出する。例えば、当該位置検出回路ＰＤは、当該ピーク値に基づいて検出した位置と、当該直流電圧に基づいて検出した位置とのうち受電コイルＬ２と送電コイルＬ１とが近いことを示す位置を示す情報を他の回路に出力する。これにより、ワイヤレス受電装置２０は、第１整流平滑回路ＲＴ０１に高容量のスイッチを必要とすることなく、受電コイルＬ２の送電コイルＬ１に対する相対的な位置を検出する精度をより高くすることができる。
【０１１１】
以上のように、実施形態の変形例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、第１伝送路（この一例において、伝送路ＬＮ１）と第２伝送路（この一例において、伝送路ＬＮ２）との間において第１整流平滑回路（この一例において、第１整流平滑回路ＲＴ０１）と並列に設けられ、受電コイル（この一例において、受電コイルＬ２）から供給される交流電圧を整流する第２整流平滑回路（この一例において、第２整流平滑回路ＲＴ０２）と、第２整流平滑回路から出力される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、を備える。また、位置検出回路（この一例において、位置検出回路ＰＤ）は、差動増幅回路（この一例において、差動増幅回路ＤＡ）から出力される電位が飽和した場合、電圧検出回路が検出した電圧に基づいて、受電コイルの送電コイル（この一例において、送電コイルＬ１）に対する相対的な位置を検出する。これにより、ワイヤレス受電装置は、第１整流平滑回路に高容量のスイッチを必要とすることなく、受電コイルの送電コイルに対する相対的な位置を検出する精度をより高くすることができる。
【０１１２】
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。
【符号の説明】
【０１１３】
１…ワイヤレス電力伝送システム、１０…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、２０…ワイヤレス受電装置、２１…受電コイルユニット、２２Ａ…第１回路、２２Ｂ…第２回路、２２Ｃ…第３回路、２３…制御回路、ＡＰ…アンプ、Ｂ１…電源、Ｂ２…電源、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ４、Ｃ５…コンデンサー、Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２…ダイオード、ＤＡ…差動増幅回路、ＥＶ…電気自動車、Ｇ…地面、Ｌ１…送電コイル、Ｌ２…受電コイル、ＬＦ１、ＬＦ２…ローパスフィルター、ＬＮ１、ＬＮ２、ＬＮ３、ＬＮ４…伝送路、Ｐ…商用電源、Ｐ１〜Ｐ１９、Ｐ２１…接続点、ＰＤ…位置検出回路、ＰＨ…ピークホールド回路、Ｒ１…第１抵抗、Ｒ２…第２抵抗、ＲＴ０１…第１整流平滑回路、ＲＴ０２…第２整流平滑回路、ＲＴ１…第１整流回路、ＲＴ２…第２整流回路、ＶＤ…電圧検出回路、Ｖｌｏａｄ…負荷
【図１】
2019180222.tif 000003
【図２】
2019180222.tif 000004
【図３】
2019180222.tif 000005