CN103176217A

CN103176217A - 检测设备、系统和方法、送电设备及非接触电力传输系统

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Publication number: CN103176217A
Application number: CN2012105549552A
Authority: CN
Inventors: 迂山伸二
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2032-12-19
Also published as: US10330743B2; CN103176217B; CN109116430B; JP6019581B2; US20130176023A1; JP2013135518A; CN109116430A

Abstract

本发明公开了检测设备、系统和方法、送电设备及非接触电力传输系统。一种检测设备包括读取线圈，其被配置成读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，检测线圈用于检测从激励线圈输出的电磁波的磁场。该检测设备还包括Q值测量部，其被配置成基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量该检测线圈的Q值。

Description

检测设备、系统和方法、送电设备及非接触电力传输系统

技术领域

本公开涉及一种用于检测诸如金属等导体的存在的检测设备、检测系统、电力发送设备、非接触式电力传输系统以及检测方法。

背景技术

近来，非接触式电力传输系统得到了积极发展，在非接触式电力传输系统中，在非接触的基础上供应电力（无线馈电）。用于实现无线馈电的系统大致被分类成两种方法。

一种是普遍已知的电磁感应系统。在电磁感应系统中，在电力发送侧与电力接收侧之间的耦合程度很高，且因此可以较高效率执行馈电。然而，在电力发送侧与电力接收侧之间的耦合系数需要保持较高。因此，当在电力发送侧与电力接收侧之间的距离增加或者电力发送侧与电力接收侧之间存在位置位移时，在电力发送侧与电力接收侧的线圈之间的电力传输效率（该效率将在下文中被称作在线圈之间的效率）显著降级。

另一种为被称作磁场共振系统的方法。磁场共振系统具有主动使用共振现象且因此仅需要在馈电源与馈电目的地之间共享较小磁通量的特点。磁场共振系统不会使得线圈之间的效率降级，即使在Q值（品质因数）较高时较小耦合系数的情况下。Q值为指示在电力发送侧或者电力接收侧具有线圈的电路的能量保持与损失之间的关系（指示共振电路的共振强度）的指数。即，磁场共振系统具有以下优点：消除了对于电力发送侧的线圈与电力接收侧的线圈之间对准的需要，且提供了在电力发送侧与电力接收侧之间位置和距离的较高的自由度。

在非接触式电力传输系统中的重要的要素之一是应对由金属异物所生成热量的措施。无论非接触式电力传输系统为电磁感应类型还是磁场共振类型，当在非接触式基础上执行馈电且在电力发送侧与电力接收侧之间存在金属时，涡电流可出现在金属中且造成金属生成热量。提出了用于检测金属异物的大量方法作为应对热量生成的措施。例如，已知使用光学传感器或温度传感器的方法。但是，使用传感器的检测方法在宽馈电范围的情况下需要承担如在磁场共振系统中那样的高成本。在温度传感器的情况下，例如，温度传感器的输出结果取决于温度传感器周围的热导率，从而对在电力发送侧和电力接收侧的装置强加了设计限制。

因此，提出了一种方法，其观察在电力发送侧与电力接收侧之间插入金属异物时的参数（电流、电压等）变化，且确定是否存在金属异物。这样的方法无需强加设计限制等，且降低了成本。例如，日本专利特开No.2008-206231（在下文中被称作专利文献1）提出了一种基于电力发送侧与电力接收侧之间通信中的调制程度（关于振幅和相位变化的信息）来检测金属异物的方法，且日本专利特开No.2001-275280（在下文中被称作专利文献2）提出了一种基于涡电流损失来检测金属异物（基于DC-DC效率的异物检测）的方法。

发明内容

但是，专利文献1和专利文献2所提出的方法并未考虑金属壳体对电力接收侧的影响。当考虑对一般便携式装置充电时，一些金属（金属壳体、金属部分等）很可能用于便携式装置中，且因此难以区分参数变化是“由金属壳体等的影响造成”还是“由混入了金属异物造成”。以专利文献2为例，不能确定涡电流损失是由便携式装置中的金属壳体造成还是由于在电力发送侧与电力接收侧之间混入了金属异物造成。因此，由专利文献1和2所提议的方法可能不能以高准确度来检测金属异物。

本公开考虑了上述情形。期望以简单的构造来改进检测在电力接收侧附近或者在电力发送侧与电力接收侧之间存在的金属异物的准确度。

根据本公开的第一实施方式，提供一种检测设备。该检测设备包括读取线圈，其被配置成读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，该检测线圈用于检测从激励线圈输出的电磁波的磁场。该检测设备还包括Q值测量部，其被配置成基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的所述磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量该检测线圈的Q值。

根据本公开的第二实施方式，提供一种检测系统。该检测系统包括检测线圈，其被配置成检测从激励线圈输出的电磁波的磁场；以及读取线圈，其被配置成读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量。该检测系统还包括Q值测量部，其被配置成基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量该检测线圈的Q值。

根据本公开的第三实施方式，提供一种电力发送设备。该电力发送设备包括电力发送线圈，其被配置成通过无线电向外部输出用于非接触式电力传输的电力发送信号。该电力发送设备还包括电力发送部，其被配置成向该电力发送线圈供应电力发送信号。该电力发送设备还包括读取线圈，其被配置成读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，该检测线圈用于检测从电力输出线圈输出的电磁波的磁场。该电力发送设备还包括Q值测量部，其被配置成基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量该检测线圈的Q值。

根据本公开的第四实施方式，提供一种非接触式电力传输系统，包括：电力发送设备；以及电力接收设备，其被配置成接收从电力发送设备通过无线电传输的电力。该电力发送设备包括电力发送线圈，其被配置成通过无线电向外部输出用于非接触式电力传输的电力发送信号。该电力发送设备还包括电力发送部，其被配置成向电力发送线圈供应电力发送信号。该电力发送设备还包括读取线圈，其被配置成读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，该检测线圈用于检测从电力输出线圈输出的电磁波的磁场。该电力发送设备还包括Q值测量部，其被配置成基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量检测线圈的Q值。该电力接收设备包括电力接收线圈，其用于接收从电力发送设备输出的电力传输信号，以及检测线圈，其被配置成接收从电力发送设备输出的电磁波的磁场且根据磁场生成磁通量。

根据本公开的第五实施方式，提供一种检测方法。该检测方法包括从激励线圈输出电磁波。该检测方法还包括由读取线圈读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，检测线圈用于检测从激励线圈输出的电磁波的磁场。该检测方法还包括由Q值测量部基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量该检测线圈的Q值。因此，根据上文所述的本公开的实施方式，Q值测量电路无需设于具有检测线圈的一侧（例如，便携式终端设备）上。

根据本公开的实施方式，能通过简单的构造来改进对于在检测侧附近或者在激励侧（例如，电力发送侧）与检测侧（例如，电力接收侧）之间存在的金属异物检测的准确度。

附图说明

图1为示出通过测量Q值来检测金属异物的非接触式电力传输系统的示例的示意电路图；

图2为示出根据本公开的第一实施例的检测系统的配置的示例的示意电路图；

图3为示出图2所示的微计算机的内部配置的示例的框图；

图4为对检测系统建模的示意电路图；

图5A、图5B和图5C示出了当在无金属异物的情况下在检测侧的Q值为100时在相应部分得到的电压波形的示例，图5A示出了激励线圈的振幅电压的示例，图5B示出了检测线圈的振幅电压的示例，以及图5C示出了读取线圈的振幅电压的时间转变的示例；

图6A、图6B和图6C示出了当在无金属异物的情况下在检测侧的Q值为200时在相应部分得到的电压波形的示例，图6A示出了激励线圈的振幅电压的示例，图6B示出了检测线圈的振幅电压的示例，以及图6C示出了读取线圈的振幅电压的时间转变的示例；

图7为示出根据本公开的第二实施例的非接触式电力传输系统的配置的示例的示意电路图；

图8为示出根据本公开的第三实施例的非接触式电力传输系统的配置的示例的示意电路图；

图9为示出根据本公开的第四实施例的非接触式电力传输系统（无线馈电垫与便携式装置）的配置的示例的示意电路图；以及

图10为示出合并于图9的非接触式电力传输系统（无线馈电垫和便携式装置）中的检测系统（异物检测设备和检测电路）的配置的示例的示意电路图。

具体实施方式

将在下文中参看附图来描述用于执行本公开的实施例。附带地说，通过用相同附图标记来标识在本说明书中和附图中具有基本上相同功能和构造的构成元件，将省略对这些构成元件的重复描述。

附带地说，将以下面的次序进行描述。

1.介绍性描述

2.第一实施例（检测系统：激励线圈、检测线圈和读取线圈）

3.第二实施例（检测系统：对于非接触式电力传输系统的应用的示例）

4.第三实施例（电力发送设备：电力发送线圈也用作读取线圈的示例）

5.第四实施例（检测系统：其中无线馈电衬垫和便携式装置与检测系统分开的示例）

6.其它

<1.介绍性描述>

【通过Q值测量来检测金属异物】

用于以高准确度来检测在电力发送侧与电力接收侧之间存在的金属异物的方法包括下面这样的方法：测量包括与外部电磁耦合的线圈的电路的Q值（品质因数），和基于Q值的测量结果来确定在线圈附近是否存在金属异物。这种方法利用当金属靠近共振电路时共振电路的Q值减小的事实。

Q值为指示能量保持与损失之间关系的指数，且一般用作指示共振电路共振峰值的尖锐性（共振强度）的值。

金属异物指在电力发送侧与电力接收侧之间包括诸如金属等导体或不想要的线圈的电路。在本说明书中所提到的导体还包括广义的导体，即半导体。检测包括诸如金属等导体或线圈的电路在下文中也将被称作“检测导体等”。

为了使用测量共振电路的Q值的方法高度准确地检测金属异物，期望测量在作为待充电的装置的电力接收侧（二次侧）上的共振电路而不是上面装载了待充电的装置的电力发送侧（一次侧）上的共振电路的Q值。这是由于以下原因。

（1）当电力接收设备置于电力发送侧的共振电路附近时，由于在电力接收侧的壳体金属的影响而减小了在电力发送侧的共振电路的Q值。因此，不能区分减小Q值的因素是异物金属的影响还是电力接收设备的壳体金属的影响。

（2）在电力接收侧的共振电路的Q值并不改变，即使在具有非金属壳体的电力发送设备置于电力接收侧的共振电路附近的情况下。

（3）在电力接收侧的共振电路被包括于便携式装置等中，且与在电力发送侧的共振电路相比较小。因此，由于物理大小和高磁通量密度，在电力接收侧的共振电路在很大程度上受到异物金属影响。

下文将对非接触式电力传输系统的示例进行描述，在该非接触式电力传输系统中，通过测量Q值来检测金属异物。

图1所示的非接触式电力传输系统包括电力发送设备10和电力接收设备20。图1所示的电路为示意性地示出的电路以描述通过测量Q值来检测金属异物的概要。

电力发送设备10包括：信号源11，信号源11包括用于生成交流信号的信号生成器12和电阻元件13；电容器14；以及，电力发送线圈15（一次侧线圈）。电阻元件13为信号生成器12的内部电阻（输出阻抗）的图示表现。

在本示例中，电容器14和电力发送线圈15连接到信号源11以便形成串联共振电路。调整电容器14的电容值（C值）与电力发送线圈15的电感值（L值）使得以期望执行馈电的频率发生共振。电路发送部被形成为包括信号源11和电容器14。从电力发送部供应的电力发送信号在非接触基础上通过电力发送线圈15无线地传输到外部。

电力接收设备20被分成两种功能：电力接收部，用于在非接触基础上从电力发送设备10接收电力；以及，Q值测量部，其用于检测在电力发送设备10与电力接收设备20之间存在的金属异物。

电力接收部包括：电力接收线圈21；电容器22，其与电力接收线圈21一起形成共振电路；整流电路23，其用于将交流信号转换为直流信号；以及，负载24，诸如电池（二次电池）、充电部以及附图未示出的类似物。整流电路23可被配置成除了整流处理之外还执行平滑处理。

在本示例中在电力接收部中的电力接收线圈21与电容器22彼此连接以便形成串联共振电路。调整电力接收线圈21的电感值（L值）与电容器22的电容值（C值）使得以馈电频率发生共振。在非接触基础上从外部通过电力接收线圈21向电力接收部供应电力。

Q值测量部包括：Q值测量线圈31；电容器32，其与Q值测量线圈31一起形成共振电路；Q值测量电路33；以及，电容器34，其与负载24并联。

在本示例中在Q值测量部中的Q值测量线圈31和电容器32彼此连接以便形成串联共振电路。调整Q值测量线圈31的电感值（L值）与电容器32的电容值（C值）使得以Q值测量频率发生共振。串联共振电路连接到Q值测量电路33。向电容器34充电的电力用于Q值测量电路33的电力供应。由Q值测量电路33测量共振电路的Q值也为在测量仪器（LCR测量计）中使用的方法。

假设V1为在Q值测量线圈31与电容器32之间的电压，且假设V2为在Q值测量线圈31两端的电压，串联共振电路的Q值由等式（1）来表达。R为频率f处的串联电阻值。当电压V2>>电压V1时，可通过近似来表达该等式。

【等式1】

Q = \frac{1}{R} \sqrt{\frac{L}{C}} = \frac{V 2}{V 1}

通过将电压V1乘以大约Q倍来得到电压V2。已知等式（1）中所示的串联电阻值R和电感值L由于靠近金属或者在金属中出现涡电流的影响而改变。例如，当一件金属靠近线圈31时，增加了有效电阻值R，从而减小Q值。即，共振电路的Q值和共振频率由于在线圈31周围存在金属的影响而显著变化。因此，通过检测这种变化，可检测到在线圈31附近存在的金属件。在本公开中，能将Q值的测量用于检测插入于一次侧与二次侧之间的金属异物。

不论是电磁感应系统还是磁场共振系统，都可通过使用上文所述的Q值变化来以高准确度检测金属异物。特别地，置于电力接收侧（二次侧）的装置内的线圈的Q值可为对于金属异物高度敏感的参数，因为在电力接收侧的装置的金属壳体与线圈之间的位置关系是基本上固定的，且因此能消除金属壳体对线圈的影响。即，在电力接收侧的共振电路的Q值适合于以高准确度来检测金属异物。

附带地说，期望通过使用开关等来断开电力接收设备20的负载且因此使得在电力接收设备20上的负载尽可能轻，来以接近无负载的状态测量Q值。例如，开关优选地置于整流电路23与负载24之间。

但是，需要下面这样来测量在电力接收侧的共振电路的Q值。

（1）在电力接收侧的装置需要具有Q值测量电路。

（2）需要停止电力发送信号，其为在Q值测量期间干扰测量信号的波，且电力接收侧的装置需要具有在测量期间自行操作而无需被供应电力的机构。

可设想到下面两种方法作为解决上述问题的方法。

（A）在电力接收侧的装置具有测量Q值所必需的电源（电池）。

（B）在电力接收侧的装置具有用于测量Q值的电容器（例如，图1中的电容器34）或者二次电池，且通过执行“向电容器馈电，停止馈电以及在被从电容器供应电力的同时测量Q值”的操作（根据需要重复）来测量Q值。

上述方法（A）需要在电力接收侧的装置中有二次电池。此外，存在的不便之处在于，Q值测量电路33并不以二次电池完全放电的状态操作。

在上述方法（B）中，在电力发送侧和电力接收侧二者上的操作是复杂的，且过程为麻烦的。因此，在电力接收侧需要用于测量Q值的硬件和用于处理测量值的软件，但该等硬件和软件不适合于具有仅较小壳体的便携式装置和具有低规格的微计算机。

【本公开的概述】

因此，本公开提出一种金属异物检测方法，由读取线圈读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，且基于在读取线圈中根据磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量检测线圈的Q值，其中，检测线圈用于检测从激励线圈输出的电磁波的磁场。

假定存在扬声器、音叉和麦克风。执行试验，其中声音从扬声器发出以向音叉给出能量，且由音叉输出的声音被麦克风收集。具有高Q值的音叉继续长时间振动和发声，而具有低Q值的音叉在短时间后停止振动和发声。共振电路（共振器）具有与此类似的特征。本公开使用共振器的此特征来电气地测量Q值。在通过磁场向检测线圈给出能量后，通过使用读取线圈也在非接触基础上用磁性方式观察该检测线圈的振荡状态，且测量该检测线圈的Q值。

<2.第一实施例>

【检测系统的配置的示例】

将描述用于实现上文所述的金属异物检测方法的检测系统。

图2为示出根据本公开的第一实施例的检测系统的配置的示例的示意电路图。图2所示的电路为描述根据本公开的第一实施例的通过测量Q值来检测金属异物的概要的基本配置。但是，本公开不限于此示例。

根据本实施例的检测系统40被分成在激励侧和检测侧的两个部分。

激励侧包括激励部和Q值测量部。激励部包括：信号源41，其包括用于生成交流信号的信号生成器42和电阻元件43；电容器44；和由信号生成器42生成的交流信号所激励的激励线圈45。电阻元件43为信号生成器42的内部电阻（输出阻抗）的图示表现。

尽管输出、额定值等不同，在激励侧的这些部分的功能与在图1中示出的电力发送设备10的信号源11（包括信号生成器12和电阻元件13）、电容器14和激励线圈15的功能相似，且具有与图1的连接配置相似的连接配置。

检测侧包括至少一个共振器，共振器包括由从激励线圈45输出的磁场激励的检测线圈51和电容器52。但是，当使用在检测线圈51内的线之间的电容或由激励线圈45与检测线圈51之间的电容形成的寄生电容分量等时，电容器52不是必需的。检测系统40基于由检测线圈51生成的磁通量来测量Q值。

激励侧还包括作为Q值测量部的：读取线圈61，用于检测由在检测侧的检测线圈51生成的磁通量；模拟-数字转换器（在下文中被称作ADC）62；以及微计算机（在下文中被称作微机（micro））63。ADC 62接收根据磁通量变化在读取线圈61中生成的电流，使得电流进行模拟-数字转换，且计算施加到读取线圈61两端的电压。由ADC 62转换成数字信号的电压信号被输入到微机63。微机63为用于控制整个激励侧（诸如控制信号源41等的操作）的算术处理设备。稍后将描述微机63的细节。

附带地说，激励侧具有电源部46，其用于向诸如信号源41、ADC 62、微机63等部分供应电力。

将在下文描述与通过微机63检测金属异物有关的配置和操作。

图3为示出微机63的内部配置的示例的框图。

在本实施例中的微机63包括Q值测量部63A、确定部63B、存储器63C和控制部63D。

Q值测量部63A为Q值测量部的示例。Q值测量部63A被供应来自ADC62的数字电压信号，使用该电压信号通过稍后将描述的计算来得到Q值，且将得到的Q值输出到确定部63B。振幅，即，从ADC 62输入的电压信号的振荡根据由检测线圈51输出的磁通量进行时间转变（衰减）。Q值测量部63A基于电压信号的振荡的时间转变来计算Q值。

确定部63B是确定部的示例。确定部63B通过比较由Q值测量部63A得到的Q值与预设参考值来确定金属异物是否存在于检测线圈51附近，且将确定结果输出到控制部63D。检测线圈51与激励线圈45之间的电磁耦合状态可由检测线圈51的Q值与参考值之间的这样比较来评估。因此，在激励侧（例如，电力发送设备的电力发送线圈）与检测侧（例如，电力接收设备的电力接收线圈）之间的金属异物存在与否可通过将参考值设置为适当值来确定。

存储器63C为非易失性存储部的示例。存储器63C存储在检测线圈51附近不存在任何物体或者在检测线圈51与激励线圈45之间不存在任何物体的状态下在预先设置的每个频率处的检测线圈51的Q值的参考值。存储器63C也可存储分配给每个激励侧（例如，每个电力发送设备）的ID号（标识信息）、从检测侧（例如，电力接收设备）得到的ID号等。

控制部63D为控制部的示例。控制部63D基于从确定部63B输入的确定结果来控制激励侧（例如，电力发送设备）和非接触式电力传输。当确定部63B确定金属异物55存在于检测线圈51与激励线圈45之间时，控制部63D例如发送停止信号到电力发送设备，且执行控制来停止来自电力发送设备的信号源的电力发送信号的输出。

附带地说，尽管已经示出Q值测量部63A、确定部63B和控制部63D容纳于一个微机63中的示例，这些部中的一个或多个的组合可容纳于另一算术处理部中来执行分布式处理。

在上文所述的配置中，在激励侧的信号生成器42生成冲击波作为电磁波的示例。与冲击波相应的电磁波从激励线圈45发送到外部。因此给出能量到检测侧包括检测线圈51的电路。在激励侧的冲击波发送停止之后，检测线圈51检测由冲击波生成的磁场，且根据检测到的磁场生成磁通量。

由检测线圈51生成的磁通量的振荡（磁通量变化）由读取线圈61检测。根据振荡的电压信号被输入到ADC 62。ADC 62将从读取线圈61输入的模拟电压信号转换为数字电压信号。数字电压信号被输入到微机63。

在微机63中的Q值测量部63A分析从ADC 62输入的电压信号的振荡的时间转变，且计算检测线圈51的Q值。

然后，确定部63B将Q值与存储于存储器63C中的参考值相比较，从而确定金属异物是否存在于检测线圈51附近，即是否存在于检测线圈51与激励线圈45之间。例如，在Q值等于或大于参考值时，确定部63B确定不存在金属异物，且在Q值小于参考值时，确定部63B确定存在金属异物。

【仿真的结果】

接下来将对通过仿真本公开的第一实施例的检测系统而得到的结果进行描述。

图4为对检测系统建模的示意电路图。

激励侧具有通过连接激励线圈73、电阻元件72和电容器74为闭合电路而形成的共振电路。共振电路的电阻元件72和电容器74之间的连接的中点与信号生成器71的一个端子经由开关SW彼此连接。此外，激励线圈73和电容器74之间的连接的中点与信号生成器71的另一端子彼此连接且接地。

此外，用于读取电压信号的振荡的读取线圈78和电阻元件79形成闭合电路。读取线圈78与电阻元件79之间的连接的中点接地。

检测侧具有通过连接检测线圈75、电阻元件76和电容器77为闭合电路而形成的共振电路。

假设Ls【H】为激励线圈73的电感，且假设Cs【F】为电容器74的电容，电阻元件72的电阻值R设置成√(Ls/Cs)/Qs，其中Qs为共振电路的Q值。

假设Ld【H】为检测线圈75的电感，且假设Cd【F】为电容器77的电容，电阻元件76的电阻值R设置成√(Ld/Cd)/Qd，其中Qd为共振电路的Q值。

信号生成器71生成具有1V的振幅和10MHz的频率的正弦信号。开关SW根据切换信号（脉冲信号）例如以200μ秒的周期执行接通1μ秒时段的操作。尽管为激励线圈73的共振电路的激励设置1μ秒的时段，且周期设置为200μ秒，但本公开不限于该示例。

在激励线圈73与检测线圈75之间的耦合系数k和在检测线圈75与读取线圈78之间的耦合系数k都为0.1。

在上文所述的配置和设置中，通过使得开关SW以上述周期对从信号生成器71输出的正弦信号执行切换操作而生成冲击波，且冲击波被供应至包括激励线圈73的共振电路。然后，激励线圈73给出能量到检测侧的共振电路，该共振电路由检测线圈75、电阻元件76和电容器77组成。

在激励侧的冲击波停止之后，由读取线圈78检测在检测侧的共振电路的振荡，且测量Q值。

附带地说，在本仿真中，不使用电容器74。另外，在实际使用中，当由信号生成器生成的冲击波具有大功率且在检测侧的检测线圈在生成冲击波时可被充分地激励时，电容器（例如电容器44或74）无需设于激励侧。即，激励可由激励线圈单独执行而无需从一开始就在激励侧使用电容器。此外，当在激励期间使用电容器74时，期望电容器74断开以便在激励后不形成共振电路。此外，开关SW设于信号生成器71与电容器74之间。然而，当开关SW连接在电容器74与电阻元件72之间时，可与冲击波的生成并行地、间歇地创建不形成共振电路的状态。

图5A、图5B和图5C示出了当在无金属异物的情况下在检测侧的Q值为100时在相应部分得到的电压波形的示例。图5A示出了激励线圈73的振幅电压【V】的示例。图5B示出了检测线圈75的振幅电压【V】的示例。图5C示出了读取线圈78的振幅电压【mV】的时间转变的示例；在图5A至图5C中每一个中的横坐标轴指示时间【μ秒】。

如图5A所示，冲击波被提供到激励线圈73持续0至1μ秒的时段，在此期间开关SW接通。激励线圈73的振幅电压的波形因此以1V的振幅和10MHz的频率振荡。然后，激励线圈73的振幅信号由共振电路在1μ秒后立即放大，即，在开关SW断开后立即放大，但其之后急剧地衰减变成接近零的值。

如图5B所示，在检测线圈75被激励的0至1μ秒的时段期间，检测线圈75的振幅电压的波形的振幅增加。在1μ秒之后，激励停止，且检测线圈75的振幅电压的波形衰减。

如图5C所示，在检测线圈75被激励的0至1μ秒的时段期间，读取线圈78的振幅电压的波形的振幅增加。在1μ秒之后，激励停止，且读取线圈78的振幅电压的波形衰减，如检测线圈75的情况那样。

假设f为从激励侧传输到检测侧的电力发送信号的频率。假设V₁为在图5C中在读取线圈78的振幅电压波形上的测量点m1（时间t₁）在读取线圈78中得到的电压的值，且类似地假设V₂为从测量点m1经过一段时间后在测量点m2（时间t₂)）在读取线圈78中得到的电压的值。读取线圈78在此时的Q值由以下等式得到。

【等式2】

Q = πf \cdot \frac{t_{2} - t_{1}}{In (\frac{V_{1}}{V_{2}})}

下文将简要地描述导出等式的过程，该等式用于从读取线圈中得到的电压的时间响应波形的两个时间的振幅（电压值）来得到Q值。

首先，由等式（3）来表达从激励侧向检测侧给出的能量。

【等式3】

能量E＝|a(t)|²,a(t)＝A·e^-Гt·e^jωt

振荡项：e^jωt(|e^jωt|)＝1

接下来将考虑功率。然而，为简单起见在下文将省略振荡项，且将由等式（4）来表达。等式（4）仅表示包络项。

【等式4】

a(t)＝A·e^-Гt

【等式5】

∴E＝A²·e^-2Гt

功率P为“在单位时间使用的能量”。因此，功率P可如在等式（6）中表达。

【等式6】

P = - \frac{d}{dt} E = - \frac{d}{dt} (A^{2} \cdot e^{- 2 Γt}) = 2 Γ (A^{2} \cdot e^{- 2 Γt}) = 2 ΓE

当Q值被定义为“共振系统的内部能量除以在一个周期期间共振系统损失的能量”时，下文的等式可从上面的等式（6）所示的电力P导出。

【等式7】

= \frac{E}{P \cdot \frac{1}{ω}} = \frac{ωE}{P} = \frac{ωE}{2 ΓE} = \frac{ω}{2 Γ}

【等式8】

\overset{\cdot}{\cdot \cdot} Γ = \frac{ω}{2 Q}

【等式9】

a (t) = A \cdot e^{- \frac{ω}{2 Q} t}

另外，从等式（9）导出等式（10）至（12）。

【等式10】

\frac{| a (t_{1}) |}{| a (t_{2}) |} = \frac{A \cdot e^{- \frac{ω}{2 Q} t_{1}}}{A \cdot e^{- \frac{ω}{2 Q} t_{2}}} = e^{- \frac{ω}{2 Q} (t_{1} - t_{2})}

【等式11】

In {\frac{| a (t_{1}) |}{| a (t_{2}) |}} = \frac{ω}{2 Q} (t_{2} - t_{1})

【等式12】

\overset{\cdot}{\cdot \cdot} Q = \frac{ω}{2} \cdot \frac{t_{2} - t_{1}}{In {\frac{| a (t_{1}) |}{| a (t_{2}) |}}} = πf \cdot \frac{t_{2} - t_{1}}{In {\frac{| a (t_{1}) |}{| a (t_{2}) |}}}

【Q值的计算结果】

当关于图5C中的测量点m1（t₁=2.023μ秒,V₁=0.194mV）和m2(t₂=7.025μ秒,V₂=0.040mV)的数据应用到上述等式时，读取线圈78的Q值如下文计算。

【等式13】

Q = πf \cdot \frac{t_{2} - t_{1}}{In (\frac{V_{1}}{V_{2}})}

= π \cdot 10 \times 10^{6} \cdot \frac{7.025 \times 10^{- 6} - 2.023 \times 10^{- 6}}{In (\frac{0.194}{0.040})}

= 99.52

作为分析的结果得到Q值=99.52。这表明得到接近没有金属异物的情况下设置的Q值（=100）的值，且可以较高准确度获得该Q值。

因此，根据本公开的实施例的方法可以以较高准确度检测金属异物，该方法由读取线圈检测由检测线圈根据磁场生成的磁通量且使用磁通量来测量Q值，检测线圈接收从激励线圈输出的电磁波的磁场。

图6A、图6B和图6C示出了当在无金属异物的情况下在检测侧的Q值为200时在相应部分得到的电压波形的示例。图6A示出了激励线圈的振幅电压的示例。图6B示出了检测线圈的振幅电压的示例。图6C示出了读取线圈的振幅电压的时间转变的示例。

如图6A所示，激励线圈73的振幅电压的波形与在图5A中的相同。

如图6B和图6C所示，检测线圈75的振幅电压的波形和读取线圈78的振幅电压的波形的衰减形状与图5B和图5C的那些相似。但是，由于Q值200较高，所以衰减较为缓慢进行。

如在上文所述的Q=100的情况那样，当关于图6C中的测量点m1（t₁=2.023μ秒,V₁=0.246mV）和m2(t₂=7.025μ秒,V₂=0.111mV)的数据应用到上面的等式时，读取线圈78的Q值如下计算。

【等式14】

Q = πf \cdot \frac{t_{2} - t_{1}}{In (\frac{V_{1}}{V_{2}})}

= π \cdot 10 \times 10^{6} \cdot \frac{7.025 \times 10^{- 6} - 2.023 \times 10^{- 6}}{In (\frac{0.246}{0.111})}

= 197.46

作为分析的结果，得到Q值=197.46。这表明得到接近没有金属异物的情况下设置的Q值（=200）的值，且可以较高准确度获该Q值，无论设置的Q值如何。

根据上文所述的第一实施例的检测系统由读取线圈检测由检测线圈根据从激励线圈输出的电磁波的磁场生成的磁通量，分析根据磁通量在读取线圈得到的电压振荡的时间转变，且测量检测线圈的Q值。因此在检测侧未提供用于测量Q值的硬件或用于处理测量值的软件的情况下，在非接触的基础上，能够以高准确度检测金属异物的存在与否。

此外，当读取线圈安置于激励侧时，用于激励的电源也可用作测量Q值所需的电源。因此在检测侧的Q值测量电路和其自行操作所需的电池等变得不再需要。

根据本公开的实施例的检测系统基本上使用三个线圈配置。

（1）激励线圈

（2）检测线圈

（3）读取线圈

检测系统可以若干形式用于非接触式电力传输系统等。

假设在非接触式电力传输系统中用于电力传输的线圈为（4）电力发送线圈和（5）电力接收线圈，能设想到下文的组合。

·激励线圈（1）也用作电力发送线圈（4）。

·检测线圈（2）也用作电力接收线圈（5）。

·激励线圈（1）也用作读取线圈（3）。

·线圈起到两种作用的情况/线圈并不起到两种作用的情况的多种组合（例如，（4）、（1）和（3）的组合）。

下文将描述几个具体示例，其中根据本公开的实施例的检测系统应用于非接触式电力传输系统。

<3.第二实施例>

【非接触式电力传输系统的配置的示例】

图7为示出采用根据本公开的实施例的检测系统的非接触式电力传输系统的配置的示例的示意电路图。通过用相同附图标记来标识图7中与图1和图2中的构成元件具有基本上相同功能和构造的构成元件，将省略这些构成元件的重复描述。

通过将读取线圈61添加到图1所示的电力发送设备10来形成图7所示的非接触式电力传输系统的电力发送设备10A。读取线圈61被配置成检测由电力接收线圈21（二次侧线圈）根据电力接收线圈21从电力发送线圈15（一次侧线圈）接收的磁场生成的磁通量。通过从图1所示的电力接收设备20省略Q值测量功能来配置电力接收设备20A。包括电力接收线圈21的共振电路与从电力发送线圈15输出的电力发送信号的磁场共振，且根据共振生成磁通量。在本实施例中，在电力发送设备10A中电力发送线圈也用作激励线圈，且在电力接收设备20A中电力接收线圈也用作检测线圈。

在这种配置的非接触式电力传输系统中，在微机16的控制下，冲击波由信号生成器12生成，且根据冲击波的电磁波从电力发送线圈15（也用作激励线圈）传输到外部。在电力发送设备10A的冲击波的传输停止后，电力接收线圈21（也用作检测线圈）检测根据冲击波生成的磁场，且根据检测到的磁场生成磁通量。

然后，根据从电力接收设备20A的电力接收线圈21输出的磁通量的变化在读取线圈61中生成的电压被输入到ADC 62以从模拟转换为数字信号。ADC 62的功能与ADC 62的功能相同。

然后，转换为数字信号的电压信号被输入到用于控制整个电力发送设备10A的微机16，且Q值的测量和金属异物的确定被执行。微机16的配置和功能与微机63的那些相似。

电源部17具有与电源部46相似的功能且产生大功率。电源部17将电力供应到电力发送设备10A内诸如信号源11、ADC 62和微机63的部分。

附带地说，在图7所示的示例中的电力发送设备10A和电力接收设备20A都具有包括由线圈和电容器组成的串联共振电路的配置。但是，当具备共振电路的功能时，可设想到各种形式的详细配置。例如，可采用各种配置，诸如线圈和电容器的串联或并联或者串联和并联的组合。

根据第二实施例，如在第一实施例中那样，在未向电力接收设备（检测侧）提供用于Q值测量的硬件或处理测量值的软件的情况下，在非接触的基础上，可以测量包括电力接收设备的电力接收线圈的电路的Q值。因此，可以较高的准确度在非接触基础上确定金属异物是否存在于电力接收设备的附近，即，是否存在于电力接收设备与电路发送设备之间。当应用于仅具有以较小空间来安装部件的壳体的电力接收设备（便携式装置）和具有低处理能力的算术处理设备时，第二实施例特别有效。

此外，如在第一实施例中那样，当读取线圈置于电力发送设备（激励侧）中时，可将用于非接触式电力传输的电源用来执行电力发送线圈的激励和ADC和微机的Q值测量。因此，在电力接收设备中Q值测量电路和其自行操作所需的电池等变得不再需要。

<4.第三实施例>

第三实施例为其中根据第二实施例（参看图7）在电力发送设备10A中的电力发送线圈15也用作读取线圈61的示例。

图8为示出根据本公开的第三实施例的非接触式电力传输系统的配置的示例的示意电路图。

图8中示出的电力发送设备10B具有开关83（切换部的示例）使得电力发送线圈15既用作电力发送线圈也用作读取线圈。根据来自微机16的控制部的切换信号，连接到电力发送线圈15的电路在电力发送部侧与Q值测量部侧之间切换。附带地说，诸如晶体管、MOSFET等的切换元件可用作开关83的示例。

此外，提供缓冲放大器81。电力发送线圈15的两个端子经由开关83连接到缓冲放大器81的正输入端子和负输入端子。缓冲放大器81的输出被输出到ADC 62。缓冲放大器81因此执行阻抗转换。给缓冲放大器81的电力从电源部17供应。

当电力发送线圈15既用作电力发送线圈也用作检测线圈时，开关83由微机16切换以在电力发送期间将电容器14连接到电力发送线圈15。在Q值的测量期间，开关83由微机16切换以将电力发送线圈15连接到缓冲放大器81。

根据第三实施例，一个线圈既用作电力发送线圈也用作检测线圈。因此，线圈的数量减少一个，且电力发送设备制成更小且更薄。

<5.第四实施例>

本实施例为其中检测系统提供为单独于非接触式电力传输系统的系统的示例。可单独于用于在电力接收设备中接收电力的共振电路提供用于金属检测的包括线圈的电路，且可测量该电路的Q值。附带地说，输入到用于金属检测的电路的信号频率可不同于用于接收电力的共振电路的共振频率。下文将描述其中用于金属检测的线圈（检测线圈）单独于用于在电力接收侧接收电力的共振电路设置且异物检测设备作为单独于在电力发送侧的主体系统的系统设置的示例。

图9为示出根据本公开的第四实施例的非接触式电力传输系统的配置的示例的示意电路图。

图9中示出的无线馈电垫90具有平坦外形以用作充电设备，且对应于根据第二实施例和第三实施例的电力发送设备（参看图7和图8）。此外，无线馈电垫90包括薄板形安装部。无线馈电垫90识别置于安装部上的电力接收设备（诸如便携式装置110等）的位置，被从商业电源等供应电力，且在非接触基础上向置于安装部上的便携式装置110馈电。例如，在无线馈电垫90内的异物检测设备100具有根据第一实施例的激励侧的激励功能和Q值测量功能。异物检测设备100被设计为单独于无线馈电垫90的主体的系统。

此外，便携式装置110具有单独于包括电力接收线圈21的共振电路的、包括检测线圈的金属检测电路120。

图10为示出在本公开的第四实施例中的异物检测设备和金属检测电路的配置的示例的框图。

在本实施例中的异物检测设备100包括具有激励线圈45的激励部和具有检测线圈51的Q值测量部。

激励部包括：信号源41，其包括用于生成交流信号的信号生成器42和电阻元件43；电容器44；以及激励线圈45。异物检测设备100并不执行馈电，且因此与包括电力发送线圈15的发送部相比具有小功率电路配置。

Q值测量部包括：读取线圈61，其用于检测由检测线圈51根据检测线圈51从激励线圈45接收的磁场生成的磁通量；ADC 62；以及，微机63。

端子101和102连接到无线馈电垫90的主体。信号源41、微机63、ADC62等经由端子102连接到无线馈电垫90的主体的电源部17，且被供应电力。

作为示例，便携式装置110的金属检测电路120由检测线圈51的闭合电路形成。金属检测电路120并不需要电力。因此，金属检测电路120的厚度可减小，形成为薄片的形状，且例如粘在便携式装置110的壳体的背表面。当然，金属检测电路120可置于便携式装置110内。

在由异物检测设备100和金属检测电路120组成的检测系统中，在读取线圈61中根据来自便携式装置110的检测线圈51的磁通量的变化生成的电压被输入到ADC 62以从模拟转换为数字信号。

然后，转换为数字信号的电压信号被输入到用来控制整个异物检测设备100的微机63。微机63经由端子101连接到无线馈电垫90的主体的微机16。微机16与微机63合作控制整个无线馈电垫90。例如，当作为Q值测量的结果，微机63确定存在金属异物时，微机63将确定结果传输到微机16。微机16例如然后执行控制来停止无线馈电垫90的电力传输。

根据第四实施例，异物检测设备具有激励功能和Q值测量功能，且被设计为单独于无线馈电垫90的主体的系统。因此，异物检测系统可被改造，或例如整个异物检测设备可被替换。此外，异物检测设备可形成为薄片形状，就像金属检测电路那样，且粘在无线馈电垫的主体的任意位置。

此外，异物检测设备可被配置为仅具有Q值测量功能，而激励功能通过使用包括具有电力发送线圈15和信号源11的共振电路的电力发送部来实现。

此外，本实施例当然提供与第一和第二实施例的作用和效果类似的作用和效果。

<6.其它>

在前文的第一至第四实施例中，在激励侧（电力发送设备）的共振电路期望在激励之后（在生成冲击波之后）断开连接。这能防止在激励侧的共振电路和在电力接收侧（电力接收设备）的共振电路彼此相互作用且影响所观察的波形的现象。因此，减小了通过检测线圈所观察的波形的干扰，便于测量Q值，且改进了Q值的准确度。作为可设想到的实现方法，诸如晶体管、MOSFET等的开关连接到共振电路且开关在微机控制下切换来断开电容器。例如，在图2和图4所示的电路的情况下，开关与电容器串联，且在激励之后开关被切断以使得电容器与电路断开。

此外，在第一至第四实施例中，作为由信号生成器生成的电磁波的示例叙述了冲击波。但是，可使用单个脉冲波（孤波）来测量Q值。

此外，在第一至第四实施例中，在读取线圈中得到的模拟电压信号被输入到模拟至数字转换器。但是，本公开不限于该示例。在检测Q值时（在进行振幅测量时），可在预先执行了包络检测之后，将电压信号输入到模拟至数字转换器。

此外，包络可通过信号处理（软件）而检测到或者可使用硬件而检测到。

在本公开的前述第二至第四实施例中，检测设备应用于电磁共振型非接触式电力传输系统。但是，检测设备也可应用于电磁感应型非接触式电力传输系统从而以较高准确度来检测金属异物。

附带地说，本公开也可采用以下构造。

(1)一种检测设备，包括：

读取线圈，其被配置成根据磁场来读取由检测线圈生成的磁通量，所述检测线圈用于检测从激励线圈输出的电磁波的磁场；以及

Q值测量部，其被配置成基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量该检测线圈的Q值。

(2)根据上述（1）所述的检测设备，

其中Q值测量部基于在读取线圈中得到的电压的第一时间的电压值和在从第一时间经过了预定时间之后在读取线圈中得到的电压的第二时间的电压值来测量检测线圈的Q值。

(3)根据上述（2）所述的检测设备，

其中假设f为电磁波的频率，假设V₁为在所述第一时间(t₁)的电压值，且假设V₂为在所述第二时间（t₂）的电压值，通过以下等式得到所述Q值：

Q＝πf·(t₂-t₁)/In(V₁/V₂)

(4)根据上述（1）至（3）中任一项所述的检测设备，其还包括：

确定部，其被配置成通过比较由Q值测量部所测量的Q值与预先设置的参考值来确定在激励线圈与检测线圈之间的电磁耦合状态。

(5)根据上述（4）所述的检测设备，

其中由确定部确定的、在激励线圈与检测线圈之间的电磁耦合状态为在两个线圈之间包括导体或任意线圈的电路存在与否。

(6)根据上述（1）至（5）中任一项所述的检测设备，其还包括：

激励线圈。

(7)根据上述（1）至（6）中任一项所述的检测设备，其还包括:：

一个线圈，其既用作激励线圈也用作读取线圈；以及

切换部，其被配置成在将该线圈用作激励线圈的模式与将该线圈用作读取线圈的模式之间切换，

其中当电磁波从线圈输出时，通过切换该切换部将线圈用作激励线圈，以及

当在非接触基础上读取由检测线圈生成的磁通量时，通过切换该切换部将该线圈用作读取线圈。

(8)根据上述（1）至（7）中任一项所述的检测设备，

其中读取线圈检测由与从包括激励线圈的共振电路输出的电磁波的磁场共振的、包括检测线圈的共振电路根据所述共振生成的磁通量。

(9)一种检测系统，包括：

检测线圈，其被配置成检测从激励线圈输出的电磁波的磁场；

读取线圈，其被配置成读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量；以及

(10)根据上述（9）所述的检测系统，其还包括

激励线圈。

(11)根据上述（9）或（10）中任一项所述的检测系统，其还包括

一个线圈，其既用作激励线圈也用作读取线圈；以及

切换部，其被配置成在将线圈用作激励线圈的模式与将线圈用作读取线圈的模式之间切换，

其中当电磁波从线圈输出时，通过切换该切换部将该线圈用作激励线圈，以及

当在非接触基础上读取由该检测线圈生成的磁通量时，通过切换该切换部将该线圈用作读取线圈。

(12)一种电力发送设备，包括：

电力发送线圈，其被配置成通过无线电向外部输出用于非接触式电力传输的电力发送信号；

电力发送部，其被配置成向电力发送线圈供应电力发送信号；

读取线圈，其被配置成读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，检测线圈用于检测从电力发送线圈输出的电磁波的磁场；以及

(13)根据上述（12）所述的电力发送设备，其还包括

激励线圈，

其中该检测线圈检测从激励线圈输出的电磁波的磁场。

(14)根据上述（12）或（13）所述的电力发送设备，

其中一个线圈既用作电力发送线圈也用作激励线圈，或者既用作激励线圈也用作读取线圈，或者用作电力发送线圈、激励线圈和读取线圈。

(15)一种非接触式电力传输系统，包括：

电力发送设备；以及

电力接收设备，其被配置成接收从电力发送设备通过无线电传输的电力，

该电力发送设备包括

电力发送部，其被配置成向电力发送线圈供应电力传输信号；

Q值测量部，其被配置成基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量检测线圈的Q值；以及

该电力接收设备包括

电力接收线圈，其用于接收从电力发送设备输出的电力发送信号，以及

该检测线圈，其被配置成接收从该电力发送设备输出的电磁波的磁场且根据磁场生成磁通量。

(16)根据上述（15）所述的非接触式电力传输系统，其还包括

激励线圈，

其中检测线圈检测从激励线圈输出的电磁波的磁场。

(17)根据上述（15）或（16）所述的非接触式电力传输系统，

其中在电力发送设备中，一个线圈既用作电力发送线圈也用作激励线圈，或者既用作激励线圈也用作读取线圈，或者用作电力发送线圈、激励线圈和读取线圈，以及

在该电力接收设备中，一个线圈既用作电力接收线圈也用作检测线圈。

(18)一种检测方法，包括：

从激励线圈输出电磁波；

由读取线圈读取由检测线圈根据磁场生成的磁通量，检测线圈用于检测从激励线圈输出的电磁波的磁场；以及

由Q值测量部基于在读取线圈中根据由检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量检测线圈的Q值。

附带地说，在前述实施例中每一个实施例中的一系列过程可由硬件来执行且也可由软件来执行。当由软件来执行该系列过程时，该系列过程可由构成软件的程序合并于专用硬件的计算机或上面安装了用于执行各种功能的程序的计算机来执行。例如，将构成所需软件的程序安装于通用计算机或类似物上并执行程序就足够了。

此外，上面记录了用于实施前述实施例的功能的软件的程序代码的记录介质可供应到系统或设备。此外，无需说，当系统或设备的计算机（或者诸如CPU等的控制设备）读取和执行存储于记录介质上的程序代码时实施这些功能。

在此情况下可用作供应程序代码的记录介质为例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡和ROM。

另外，可通过执行由计算机读取的程序代码来实施前述实施例的功能。此外，基于程序代码的指令，在计算机上操作的OS或类似系统执行实际处理的一部分或全部实际处理。本公开还包括前述实施例的功能通过处理来实施的情况。

此外，描述本说明书中时间序列过程的过程步骤不仅包括以所描述的次序以时间序列执行的过程，而且也包括并非必须以时间序列而是并行地或单独地执行的过程（例如，并行处理或基于对象的处理）。

本公开并不限于前述实施例，而是在不偏离权利要求所述的精神的情况下，当然可采用修改和应用的各种其它示例。

即，前述实施例的示例为本公开的合适具体示例，且因此添加了各种技术上所需的限制。但是，本公开的技术范围并不限于这些形式，除非在每个描述中存在具体限制本公开的描述。例如，在上文的描述中所陈述的所用材料和所用材料量，处理时间、处理次序、相应参数的数值条件等只是合适的示例，且用于描述的相应图中大小、形状和布置关系也只是示意性的。

本技术包含与2011年12月26日在日本专利局中提交的日本优先专利申请JP 2011-283929的公开主题相关的主题，其全部内容以引用的方式结合到本文中。

Claims

1.一种检测设备，包括：

读取线圈，被配置成读取由用于检测从激励线圈输出的电磁波的磁场的检测线圈根据所述磁场生成的磁通量；以及

Q值测量部，被配置成基于在所述读取线圈中根据由所述检测线圈生成的所述磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量所述检测线圈的Q值。

2.根据权利要求1所述的检测设备，

其中所述Q值测量部基于在所述读取线圈中得到的所述电压的第一时间的电压值和在从所述第一时间经过了预定时间之后在所述读取线圈中得到的所述电压的第二时间的电压值来测量所述检测线圈的Q值。

3.根据权利要求2所述的检测设备，

其中假设f为电磁波的频率，假设V₁为在所述第一时间t₁的电压值，且假设V₂为在所述第二时间t₂的电压值，通过以下等式得到所述Q值：

Q＝πf·(t₂-t₁)/In(V₁/V₂)。

4.根据权利要求3所述的检测设备，还包括：

确定部，被配置成通过比较由所述Q值测量部所测量的所述Q值与预先设置的参考值来确定在所述激励线圈与所述检测线圈之间的电磁耦合状态。

5.根据权利要求4所述的检测设备，

其中由所述确定部确定的、在所述激励线圈与所述检测线圈之间的所述电磁耦合状态为在所述两个线圈之间包括导体或任意线圈的电路的存在与否。

6.根据权利要求1所述的检测设备，还包括：

激励线圈。

7.根据权利要求6所述的检测设备，还包括：

一个线圈，所述一个线圈既用作激励线圈也用作读取线圈；以及

切换部，该切换部被配置成在将所述线圈用作激励线圈的模式与将所述线圈用作读取线圈的模式之间切换，

其中当从所述线圈输出电磁波时，通过切换所述切换部将所述线圈用作激励线圈，以及

当在非接触基础上读取由所述检测线圈生成的所述磁通量时，通过切换所述切换部将所述线圈用作所述读取线圈。

8.根据权利要求1所述的检测设备，

其中所述读取线圈检测由包括所述检测线圈的共振电路根据共振生成的磁通量，所述包括所述检测线圈的共振电路与从包括所述激励线圈的共振电路输出的电磁波的磁场共振。

9.一种检测系统，包括：

检测线圈，被配置成检测从激励线圈输出的电磁波的磁场；

读取线圈，被配置成读取由所述检测线圈根据所述磁场生成的磁通量；以及

10.根据权利要求9所述的检测系统，还包括

激励线圈。

11.根据权利要求10所述的检测系统，还包括

切换部，被配置成在将所述线圈用作激励线圈的模式与将所述线圈用作读取线圈的模式之间切换，

12.一种电力发送设备，包括：

电力发送线圈，被配置成通过无线电向外部输出用于非接触式电力传输的电力发送信号；

电力发送部，被配置成向所述电力发送线圈供应所述电力发送信号；

读取线圈，被配置成读取由用于检测从电力发送线圈输出的电磁波的磁场的检测线圈根据所述磁场生成的磁通量；以及

13.根据权利要求12所述的电力发送设备，还包括

激励线圈，

其中所述检测线圈检测从所述激励线圈输出的电磁波的磁场。

14.根据权利要求13所述的电力发送设备，

15.一种非接触式电力传输系统，包括：

电力发送设备；以及

电力接收设备，被配置成接收从所述电力发送设备通过无线电传输的电力，

所述电力发送设备包括

Q值测量部，被配置成基于在所述读取线圈中根据由所述检测线圈生成的所述磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量所述检测线圈的Q值；以及

所述电力接收设备包括

电力接收线圈，用于接收从所述电力发送设备输出的所述电力发送信号，以及

所述检测线圈，被配置成接收从所述电力发送设备输出的电磁波的磁场且根据所述磁场生成磁通量。

16.根据权利要求15所述的非接触式电力传输系统，还包括

激励线圈，

其中所述检测线圈检测从所述激励线圈输出的所述电磁波的磁场。

17.根据权利要求16所述的非接触式电力传输系统，

其中在所述电力发送设备中，一个线圈既用作电力发送线圈也用作激励线圈，或者既用作激励线圈也用作读取线圈，或者用作电力发送线圈、激励线圈和读取线圈，以及

在所述电力接收设备中，一个线圈既用作电力接收线圈也用作检测线圈。

18.一种检测方法，包括：

从激励线圈输出电磁波；

由读取线圈读取由用于检测从所述激励线圈输出的电磁波的磁场的检测线圈根据所述磁场生成的磁通量；以及

由Q值测量部基于在所述读取线圈中根据由所述检测线圈生成的磁通量得到的电压振荡的时间转变来测量所述检测线圈的Q值。