[發明專利]無線受電裝置和無線電力傳輸裝置

有效

• 申請號: 201680020194.9
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107431382B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 新崎晃大;大西正秀
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02H7/00;H02J50/80
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;黃浩

本發明提供一種在產生過電壓的情況下保護電路元件，并且抑制了通常工作時由無功功率造成的損耗的發生的無線受電裝置和無線電力傳輸裝置。無線受電裝置(200)具備：檢測整流電路(220)的輸出電壓的受電側電壓檢測部(230)；短路電路240，其具有連接于受電側諧振電路(210)的輸出部與整流電路(220)的輸出部之間的開關元件(SW5)、(SW6)以及插入于受電側諧振電路(210)的輸出部與開關元件(SW5)、(SW6)之間的整流元件(D5)、(D6)；和控制電路(250)，在受電側電壓檢測部(230)檢測到的輸出電壓的值超過預先設定的基準電壓值時，使開關元件(SW5),(SW6)工作。

技術領域

本發明涉及一種無線受電裝置和無線電力傳輸裝置。

背景技術

近年來，作為用于對電動汽車的充電電池進行充電的技術，提出有無線電力傳輸裝置。無線電力傳輸裝置有幾個方式，特別是在如上所述的用途可以使用磁共振方式。

作為這樣的無線電力傳輸裝置，例如，專利文獻1中提出了一種無線供電系統，其具有：將直流電力轉換為交流電力并供給供電線圈的逆變電路；由供電線圈和與該供電線圈并聯設置的第1電容器形成的第一LC并聯諧振部；由受電線圈和與該受電線圈并聯設置的第2電容器形成的第二LC并聯諧振部；和將由受電線圈接收的交流電力轉換為直流電力的整流電路。

然而，在無線電力傳輸裝置中，在供電中有時發生過電壓等的異常，已知為了從這樣的異常中保護電路元件而搭載保護電路。例如，專利文獻2中提出有在過電壓中保護整流電路的使用了開關元件的短路電路。專利文獻2中公開的短路電路監視整流電路的輸出電壓，在檢測到超出預先設定的基準電壓值的輸出電壓的值時，開關元件工作使電路短路，在過電壓中保護整流電路之后的電路元件。該短路電路中所用的開關元件可以使用半導體元件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-033499號公報

專利文獻2：日本特開平11-027870號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，作為專利文獻2中公開的開關元件利用的半導體元件結構式具有寄生電容。該寄生電容在開關元件關斷的狀態下構成與受電側諧振電路的兩端連接的回路，存在電流流入該寄生電容而產生無功功率，功率因數惡化的問題。即，如果要得到相同的電力，則由于必須流入較多電流，因此，發生功率損耗。

本發明是鑒于上述問題而成的，其目的在于提供一種在產生過電壓的情況下保護電路元件，并且抑制了通常工作時由無功功率造成的功率損耗的發生的無線受電裝置和無線電力傳輸裝置。

解決技術問題的手段

本發明所涉及的無線受電裝置其特征在于，是無線接收來自無線供電裝置的電力的無線受電裝置，具備：受電側諧振電路，其具有無線接收來自供電側的電力的受電線圈和連接于受電線圈的受電側諧振電容器；整流電路，將受電線圈接收的電力整流并輸出至負載；檢測整流電路的輸出電壓的受電側電壓檢測部；短路電路，其具有連接于受電側諧振電路的輸出部與整流電路的輸出部之間的開關元件、和插入于受電側諧振電路的輸出部與開關元件之間的整流元件；和控制電路，在受電側電壓檢測部檢測到的輸出電壓的值超過預先設定的基準電壓值時，使開關元件工作。

根據本發明，在受電側電壓檢測部檢測到的輸出電壓的值超過預先設定的基準電壓值時，使短路電路的開關元件工作。因此，受電側諧振電路的受電線圈的兩端被短路。其結果，產生的過電壓不輸出到比受電側諧振電路更后級，從而可以保護較受電側諧振電路后級的電路元件。另外，由于具備插入于受電側諧振電路的輸出部與開關元件之間的整流元件，因此，可以切斷開關元件的電流向寄生電容的路徑，并且可以抑制寄生電容的放電。由此，可以抑制通常工作時由于無功功率而導致的功率損耗的發生。