CN103308948B - 检测装置、电力接收装置和电力发送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置、电力接收装置和电力发送装置。该检测装置包括一个或多个磁性耦合元件和检测器，该一个或多个磁性耦合元件包括多个线圈，该检测器测量涉及一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数并且从电气参数中的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物。在一个或多个磁性耦合元件中，电连接多个线圈使得从多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。

Description

检测装置、电力接收装置和电力发送装置

技术领域

本公开涉及与另一磁性耦合元件或异物磁性耦合的磁性耦合元件，以及利用该磁性耦合元件的装置（磁性耦合装置）和系统（磁性耦合系统）。

更具体地，本公开涉及被配置为检测异物（诸如金属、磁性体或磁石）的存在的检测装置、电力接收装置、电力发送装置和非接触电力提供系统，该异物会由于在构成非接触电力提供系统的非接触电力提供装置和电子设备之间的磁通量而发热。

背景技术

最近，例如以非接触方式向诸如移动电话或便携式音乐播放器的消费者电子（CE）设备提供电力（传输电力）的电力提供系统（例如，称为非接触电力提供系统或非接触电力传输系统）被给予日益增加的关注。通过该系统，不是通过将AC适配器的连接部或其他电力提供装置插入（连接）到CE设备，而是通过将电子设备（二次设备）简单地配置在充电盘（一次设备）上来开始充电。换言之，在电子设备和充电盘之间的端子连接是不必要的。

电磁感应被建立为用于在以如上的非接触方式提供电力的技术。同时，最近使用称为磁谐振（利用谐振现象）的技术的非接触电力提供系统被给予关注。

使用磁谐振的非接触电力提供系统的优点在于可以利用谐振现象的原理来在分隔比电磁感应更远的距离的装置之间传输电力。此外，优点在于即使在电源（发送器线圈）和电力接收方（接收器线圈）之间的轴对准稍微不足，传输效率（电力提供效率）也不会严重地降低。然而，基于磁谐振的系统和基于电磁感应的系统的相似在于两者都是利用电源（发送线圈；磁性耦合元件）和电力接收方（接收线圈；磁性耦合元件）的非接触电力提供系统（磁性耦合系统）。

同时，非接触电力提供系统的一个重要的要素是对可能由于磁通量而发热的诸如金属、磁性体和磁石的异物的热调节。如果在以非接触方式提供电力时异物混入在发送器线圈和接收器线圈之间的缝隙中，那么存在由于经过异物的磁通量而引起异物发热的风险。该风险不限于基于电磁感应或基于磁谐振的系统。该异物中的热量产生可能由于经过异物金属的磁通量而导致在异物金属中产生电流（涡电流、电流环路、环电流），或由于经过异物磁性体或异物磁石的磁通量而导致在异物磁性体或异物磁石中产生磁滞损耗。

对于该热调节提出了大量的通过将异物检测系统添加至非接触电力提供系统来检测异物的技术。例如，提出了使用光学传感器或温度传感器的技术。然而，诸如通过基于磁谐振的系统的在宽电力提供范围的情况下使用传感器的检测方法会很昂贵。此外，因为来自温度传感器的输出结果将取决于它附近的热传导率，所以温度传感器的使用例如可能对发送和接收装置产生额外的设计限制。

因此，提出了一种通过观察在异物出现在发送器和接收器之间时的参数（诸如电流和电压）的变化来判定异物的存在的技术。通过该技术，可以在不产生设计限制或其他限制的条件下减少成本。

例如，JP 2008-206231A提出了一种根据在发送器和接收器之间通信期间的调制率（关于振幅和相位变化的信息）来检测异物金属的方法，而JP 2001-275280A提出了一种根据涡电流损耗来检测异物金属的方法（根据DC-DC效率的异物检测）。

发明内容

然而，在JP 2008-206231A和JP 2001-275280A中提出的技术没有考虑到接收器的金属外壳的影响。考虑到对典型便携式装置充电的情况，很可能在便携式装置中使用了某种金属（诸如金属外壳或金属组件）并且因此难以清楚地判定参数的变化是由于金属外壳或组件的影响还是由于存在异物金属。将JP 2001-275280A作为例子，不确定涡电流损耗的发生是因为便携式装置的金属外壳还是因为在发送器和接收器之间存在异物金属。因此，很难说在JP 2008-206231A和JP 2001-275280A中提出的技术能够准确地检测异物金属。

考虑到以上情况，根据本公开的实施方式的实施方式在不设置额外的传感器的条件下检测非常靠近检测器线圈的异物（换言之，磁性耦合元件），并且还改善了检测精度。

根据本公开的实施方式，提供了一种包括一个或多个磁性耦合元件和检测器的检测装置，该一个或多个磁性耦合元件包括多个线圈，该检测器测量涉及一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数并且从电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物。在一个或多个磁性耦合元件中，电连接多个线圈使得从至少一个或多个线圈产生的磁通量和从多个线圈的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的朝向。

根据本公开的一个方面，关于诸如从磁性耦合元件泄漏磁通量、由于外部因素的磁性耦合元件的电气特性（电气参数）的变化和在磁性耦合元件中发生的不希望的噪声的问题可以实现显著改善。

根据本公开的至少一个方面，可以在不设置额外的传感器的条件下检测非常靠近磁性耦合元件并会由于磁通量而发热的异物，此外，极大地改善了检测精度。

附图说明

图1是对用作根据本公开的实施方式的异物金属检测的示例的Q值测量的说明的示意性电路图；

图2是示出了根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统的概略外观图；

图3是示出了根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统的示例性构造的框图；

图4A至图4C是示出了谐振电路的示例性构造的电路图；

图5是根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统中的发送器线圈和接收器线圈的示例性概略构造的示意图；

图6A和图6B是示出了根据本公开的第一实施方式的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造的说明图（第一实例），其中图6A是示例性斜视构造，而图6B是在检测器线圈的内部尺寸和接收器线圈的内部尺寸之间的差是﹣4mm的情况下的检测器线圈和接收器线圈的示例性平面图构造；

图7A和图7B是示出了根据本公开的第一实施方式的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造的平面图，其中图7A示出了在检测器线圈的内部尺寸和接收器线圈的内部尺寸之间的差是0mm的情况下的检测器线圈和接收器线圈的示例性平面图构造（第二实例），而图7B是在检测器线圈的内部尺寸和接收器线圈的内部尺寸之间的差是+4mm的情况下的检测器线圈和接收器线圈的示例性平面图构造（第三实例）；

图8A和图8B是示出了根据比较例的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造的平面图，其中图8A示出了在检测器线圈的内部尺寸和接收器线圈的内部尺寸之间的差是﹣4mm的情况下的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造（第一比较例），而图8B是在检测器线圈的内部尺寸和接收器线圈的内部尺寸之间的差是0mm的情况下的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造（第二比较例）；

图9是示出了在变更检测器线圈的内部尺寸的情况下的取决于存在或不存在接收器线圈的接收器线圈Q值变化到什么程度的示例的示图；

图10A是关于螺旋形的线圈和从该线圈产生的磁场线的分布的概略截面图，而图10B是关于根据本公开的实施方式的8字形线圈和从该线圈产生的磁场线的分布的概略截面图；

图11A是示出了如图8A中所示的在螺旋形的检测器线圈被配置在接收器线圈内的情况下的在包括检测器线圈和谐振电容器C3的LC振荡器（谐振电路）中产生的电压的波形（电压波形）的示例的波形图，而图11B是示出了在8字形检测器线圈被配置在图6B中示出的接收器线圈内部的情况下的包括检测器线圈和谐振电容器C3的LC振荡器中产生的电压的波形（电压波形）的示例的波形图；

图12是示出了根据是否存在异物检测装置的非接触电力提供系统的电力提供效率的差的示例的示图；

图13A是示出了在将8字形线圈用作检测器线圈的情况下的示例性异物金属的检测精度的特性图，而图13B是示出了在将螺旋形状的线圈用作检测器线圈的情况下的示例性异物金属的检测精度的特性图；

图14是示出了根据本公开的第一实施方式的第一变形的8字形检测器线圈的示例性构造的平面图；

图15是示出了根据本公开的第二实施方式的田字形检测器线圈的示例性构造的平面图；

图16是示出了根据本公开的第二实施方式的第一变形的田字形检测器线圈的示例性构造的平面图；

图17是示出了根据本公开的第三实施方式的格子形检测器线圈的示例性构造的平面图；

图18是示出了根据本公开的第四实施方式的配置了两个8字形检测器线圈的检测器线圈单元的示例的平面图；

图19是示出了根据本公开的第四实施方式的第一变形的配置了两个8字形检测器线圈的检测器线圈单元的示例的平面图；

图20A、图20B和图20C是根据本公开的第五实施方式的示例性检测器线圈排列的说明图，其中图20A、图20B和图20C分别是示出了接收器线圈的示例、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和部分检测器线圈配置在接收器线圈的中央的示例的平面图；

图21A、图21B和图21C是根据本公开的第六实施方式的示例性检测器线圈排列的说明图，其中图21A、图21B和图21C是示出了接收器线圈和异物金属的示例、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和多个检测器线圈额外地配置在图21B中的多个检测器线圈的顶部的示例的平面图；以及

图22A和图22B是根据本公开的第六实施方式的第一变形的示例性检测器线圈排列的说明图，其中图22A和图22B分别是示出了多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和多个检测器线圈额外地配置在图22A中的多个检测器线圈的顶部的示例。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来详细描述本公开的优选实施方式，应注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的构成要素以相同的参考数字来表示，并且将省略对这些构成要素的重复说明。

在下文中，将按照以下顺序来进行描述。

1.初步说明

2.第一实施方式（具有8字形检测器线圈的磁性耦合元件的示例）

3.第二实施方式（具有田字形检测器线圈的磁性耦合元件的示例）

4.第三实施方式（具有格子形检测器线圈的磁性耦合元件的示例）

5.第四实施方式（使用两个8字形检测器线圈的磁性耦合元件的示例）

6.第五实施方式（将多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的磁性耦合元件的示例）

7.第六实施方式（将多个检测器线圈大范围地配置在接收器线圈的顶部的磁性耦合元件的示例）

8.其他

<1.初步说明>

在本公开中，提出了在以从发送器（一次设备）提供的电力来对接收器（二次设备）中诸如电池的组件充电时，基于在发送器或接收器的电路的电气参数来检测异物的磁性耦合系统。在根据本公开的实施方式的磁性耦合系统中，测量在发送器或接收器中的电路的电气参数，该电路至少包括与外部元件磁性耦合并且通过多个线圈来实现的一个或多个磁性耦合元件。然后，基于电气参数测量的结果来判定磁性耦合元件附近的异物的存在。

在下文中，至少包括磁性耦合元件的以上电路是谐振电路，此外以上电气参数是品质因数（Q值）的情况将被用作示例来给出描述。Q值是表示在能量存储和损耗之间的关系的指标并且通常被用作表示谐振电路中的谐振峰值的尖锐度（换言之，谐振强度）的参数。

应注意，尽管在本说明书中的本公开的相应的实施方式的描述将异物金属的描述引用为示例，但是其他异物（诸如异物磁性体和异物磁石）的检测也是相似的。

[Q值测量原理]

在下文中，将参考附图来描述Q值的测量。

图1是对用于根据本公开实施方式的异物金属检测的Q值测量的说明的示意性电路图。

图1中示出的电路是示出Q值测量的原理的基本电路布置（在磁性耦合的情况下）。该电路设置有包括产生AC信号（正弦波）的交流（AC）电源2的信号源1、以及电容器4和线圈5。电阻元件3是AC电源2的内部电阻（输出阻抗）的示例。电容器4和线圈5连接至信号源1从而形成串联谐振电路（谐振电路的一个示例）。谐振电路根据电容器4的电容值（C值）和线圈5的电感值（L值）在特定的频率（谐振频率）谐振。

尽管图1示出了设置有以线圈5和电容器4实现的串联谐振电路的电路，但是只要可提供谐振电路功能，可以采用各种布置的具体构造。

例如，如果在线圈5附近存在诸如金属碎片的外部金属，那么磁场线将经过金属碎片，并且将在金属碎片中产生涡电流。从线圈5来看，金属碎片和线圈5磁性耦合并且表现为如同电阻负载附接至线圈5，改变了线圈（谐振电路）的Q值。因此，由测量Q值而检测到线圈5附近的异物金属（换言之，磁性耦合状态）。

这时，使V1作为构成串联谐振电路的线圈5和电容器4的端部之间的电压（施加至谐振电路的电压的示例），并且使V2作为线圈5的端部之间的电压。在这种情况下，串联谐振电路的Q值表示为等式1，其中R是对于电路的频率f的有效电阻值（串联电阻值）、L是电感值并且C是电容值。当V2>>V1时，公式可大致如下。

在图1中示出的电路中，通过将电压V1乘以大约是Q的因数来获得电压V2。确定了在等式1中表示的串联电阻值R和电感值L随着金属接近或由于在金属中产生的涡电流的影响而变化。例如，如果金属碎片接近线圈5，那么有效电阻值R增加而Q值下降。换言之，因为谐振电路的Q值和谐振频率由于在线圈5的附近存在的金属的影响而极大地变化，所以能够通过检测该变化来检测在线圈5附近存在的金属碎片。此外，该Q值测量可以应用于放入在发送器（一次设备）和接收器（二次设备）之间的异物金属的检测。

通过使用上述Q值的变化来进行异物金属检测处理，可以对于基于电磁感应的系统和基于磁谐振的系统以高精度检测异物金属和使用户去除检测到的异物金属。

[根据本公开的实施方式的技术的概述]

同时，另一可想到的技术涉及使用连接至包括线圈（检测器线圈）（该线圈与外部元件电磁地或磁性地耦合）的电路的检测器以使用处于与流经发送器线圈和接收器线圈的AC信号的频率不同的频率的AC信号来测量该电路的Q值。

此外，作为另一示例，以上用于测量Q值的检测器线圈与发送器线圈和接收器线圈分开的构造也是可想到的。

通过使用处于与流经发送器线圈和接收器线圈的AC信号的频率不同的频率的AC信号，用于非接触电力提供的AC信号与用于Q值测量的AC信号分开，由此能够在进行非接触电力提供的同时测量Q值。此外，即使在进行非接触电力提供的同时也可以进行异物金属或其他异物的准确检测。

然而，在将典型的螺旋形线圈5用作电磁地或磁性地与外部元件耦合的检测器线圈的情况下，检测器线圈会受到非接触电力提供的磁通量（磁力线；磁场）的极大影响。结果，在异物检测中使用的用于Q值测量的AC信号会与用于非接触电力提供的AC信号重叠，从而由于非接触电力提供而产生不希望的噪声。因此，可能极大地降低异物金属检测精度。

而且，以上检测器线圈容易受到用于非接触电力提供的发送器线圈和接收器线圈的影响，还容易受到诸如在电子设备外壳内部的磁性材料和金属的元件的影响。考虑到该问题，如果典型的螺旋形检测器线圈被封装在诸如非接触电力提供装置（在下文中简单地表示为“电力提供装置”）的装置中，则用作判定异物存在的基本值的检测器线圈的Q值可能极大地降低。

此外，异物金属检测精度会根据非接触电力提供系统中的电源（发送器）和电力接收方（接收器）的构造极大地变化。

这样，难以获得用于异物检测的精确信息并且没有改善异物检测的精度。因此，发明人提出了通过获得用于异物检测的更加精确的信息来改善异物检测精度的磁性耦合元件，以及使用该磁性耦合元件的异物检测装置。

<1.第一实施方式>

[非接触电力提供系统的示例性总体构造]

图2示出了根据本公开的第一实施方式的作为磁性耦合系统给出的非接触电力提供系统的示例性概略构造，而图3示出了根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统的示例性框图构造。

图2中所示的非接触电力提供系统100是以使用磁场（在本实施方式中，使用磁谐振）的非接触方式传输（提供）电力的系统。非接触电力提供系统100安装有电力提供装置10（一次设备）和作为电力接收方设备给出的一个或多个电子设备（二次设备）。在本文中，例如形式为手持移动电话的电子设备20A和形式为数字照相机的电子设备B被设置为电力接收方设备。然而，电力接收方设备不限于该示例，并且可以是任何能够以非接触方式从电力提供装置10接收电力的电子设备。

如图2中所示，例如，非接触电力提供系统100被配置为使得通过将电子设备20A和20B放置在电力提供装置10的电力提供表面（发送器表面）S1上或附近来将电力从电力提供装置10传输至电子设备20A和20B。在本文中，考虑到将电力同时或时间分割地（顺次地）传输至多个电子设备20A和20B的情况，电力提供装置10具有垫子形状（或盘子形状）而电力提供表面S1的表面积大于诸如电力接收方电子设备20A和20B。

（电力提供装置的示例性构造）

如上所述，电力提供装置10是使用磁场来将电力传输至电子设备20A和20B的装置（诸如充电盘）。如图3中所示，例如，电力提供装置10安装有电力发送装置11，该电力发送装置11使用从在电力提供装置10之外的电源9提供的电力来传输电力。外部电源9可以是例如经由插座提供电力的电气设施，又称为电力输出口。

例如，电力发送装置11包括发送器12、高频电力产生电路13、检测器电路14、阻抗匹配电路15、控制器电路16和谐振电容器（电容元件）C1。通过设置检测器电路14和控制器电路16，在本示例中的电力发送装置11采用使得非接触电力提供系统100能够使用负载调制来进行单向通信的块构造。然而，在考虑使用负载调制之外的技术的单向通信、或双向通信的情况下，该构造不限于此。

发送器12包括诸如以后描述（图5）的发送器线圈（主要线圈）L1的组件。发送器12使用发送器线圈L1和谐振电容器C1从而使用磁场来将电力传输至电子设备20A和20B（具体地，至以后描述的接收器22）。具体地，发送器12包括发出从电力提供表面S1朝向电子设备20A和20B的磁场（磁通量）的功能。发送器12的详细构造将在以后描述。

例如，高频电力产生器电路13是为了电力传输的目的而使用从在电力提供装置10之外的电源9提供的电力以产生特定高频率的电力（AC信号）的电路。

检测器电路14是包括检测（解调）来自以后描述的负载调制器电路29的调制信号的功能的电路。检测器电路14将检测结果提供给控制器电路16。

阻抗匹配电路15是在电力传输期间匹配阻抗的电路。这样做改善了在电力传输期间的效率（传输效率）。应注意，根据诸如以后描述的发送器线圈L1和接收器线圈L2或谐振电路C1和C2的组件的构造，也可以配置为不提供阻抗匹配电路15。而且，如果不在意传输效率减少，那么可配置为不提供阻抗匹配电路15。

谐振电容器C1是构成发送器12的发送器线圈L1和LC振荡器（谐振电路）的一部分的电容元件，并且关于发送器线圈L1放置为形成电的串联连接、并联连接或组合的串联和并联连接。在LC振荡器包括发送器线圈L1和谐振电容器C1的情况下，谐振操作在谐振频率（第一谐振频率）f1实现，其频率大致等于或接近在高频电力产生电路13中产生的高频电力。谐振电容器C1的电容值也被设定为获得该谐振频率f1。

然而，如果以上谐振频率f1用在发送器线圈L1的绕线之间的电位差或寄生电容成分（杂散电容成分）通过谐振操作来实现，那么也可以构造为不提供谐振电容器C1，该寄生电容成分由在发送器线圈L1和在以后描述的接收器线圈L2之间的电位差来实现。而且，如果不关心传输效率减少，那么可以类似地配置为不提供谐振电容器C1。

控制器电路16是从检测器电路14接收检测结果和控制诸如高频电力产生电路13、阻抗匹配电路15、谐振电容器C1和发送器12的组件的电路。

例如，考虑在电子设备20A和20B中的由以后描述的异物检测装置31在发送器12和接收器22之间检测到异物金属的情况。这时，在电子设备20A和20B中，来自检测器电路14的检测结果由于负载调制器电路29（也在以后描述）中进行的负载调制而改变。因此，在电力发送装置11中的控制器电路16能够确认异物金属的存在，使得能够限制或停止在控制器电路16的控制之下的电力传输。同时，控制器电路16还从检测器电路14接收检测结果并且将脉冲宽度调制控制（PWM控制）应用于高频电力产生器电路13并且切换对阻抗匹配电路15、谐振电容器C1和发送器12的控制。控制器电路16的该控制还使得能够自动控制以维持高传输效率（电力提供效率）。

（电子设备的示例性构造）

诸如以电视为代表的静态电子设备或以移动电话和数字相机为代表的便携式电子设备（包括可充电电池）可以用作电子设备20A和20B。电子设备20A和电子设备20B设置有关于电源的相似功能，并且在下文的描述中，电子设备20A将作为代表示例来描述。

如图3中所示，例如，电子设备20A安装有基于从电力接收装置21提供的电力来执行特定作用（发挥电子设备的功能的作用）的电力接收装置21和负载27。电子设备20A还安装有用于检测在发送器12和接收器22之间（间隙内）存在的异物金属的异物检测装置31。

在下文中，将描述电力接收装置21。

电力接收装置21包括接收器22、谐振电容器（电容元件）C2、阻抗匹配电路23、整流器电路24、电压稳定器电路25、控制器电路26、电池28和负载调制器电路29。通过提供负载调制器电路29和控制器电路26，在本示例中的电力接收装置21采用使得非接触电力提供系统100能够用负载调制来进行单向通信的块构造。然而，在考虑使用不同于负载调制的技术的单向通信、或双向通信的情况下，该构造不限于此。

接收器22包括诸如以后描述（图5）的接收器线圈（次要线圈）L2的组件。接收器22包括使用接收器线圈L2和谐振电容器C2来接收从电力提供装置10的发送器12传输的电力的功能。接收器22的详细构造将在以后描述。

谐振电容器C2是构成接收器22的接收线圈L2和LC振荡器（谐振电路）的一部分的电容元件，并且关于发送器线圈L2来放置来形成电的串联连接、并联连接或组合的串联连接和并联连接。在LC振荡器包括接收器线圈L2和谐振电容器C2的情况下，谐振操作在谐振频率（第二谐振频率）f2实现，其频率大致等于或接近在电力发送装置11的高频电力产生电路13中产生的高频电力。换言之，包括在电力发送装置11中的发送器线圈L1和谐振电容器C1的LC振荡器和包括在电力接收装置21中的接收器线圈L2和谐振电容器C2的LC振荡器在大致相等的谐振频率（f1≈f2）彼此谐振。谐振电容器C2的电容值也被设定为获得该谐振频率f2。

然而，如果以上谐振频率f1由使用在发送器线圈L2的绕线之间的电位差或寄生电容成分（杂散电容成分）的谐振操作来实现，那么还可以被构造使得不提供谐振电容器C2，该寄生电容成分由在发送器线圈L1和接收器线圈L2之间的电位差来实现。而且，如果不关心减少的传输效率，那么可以构造使得谐振频率f2和谐振频率f1彼此不同（f2≠f1），并且不提供谐振电容器C2。

类似于以上电力发送装置11中的阻抗匹配电路15，阻抗匹配电路23是在电力传输期间匹配阻抗的电路。应注意，根据诸如以后描述的发送器线圈L1和接收器线圈L2或谐振电容器C1和C2的组件的构造，还可以构造使得也不提供阻抗匹配电路23。而且，如果不关心减少的传输效率，可以类似地构造使得也不提供阻抗匹配电路23。

整流器电路24是整流从接收器22提供的电力（AC电力）以产生直流（DC）电力的电路。应注意，用于平滑所整流的电力的平滑电路（未示出）通常设置在整流器电路24和以后描述的电压稳定器电路25之间。

电压稳定器电路25是基于从整流器电路24提供的DC电力来进行特定的电压稳定并且对电池28或负载27中的电池（未示出）充电的电路。

电池28响应于电压稳定电路25的充电而存储电力，并且例如可以使用诸如锂离子电池的可再充电的电池（二次电池）来实现。应注意，例如在仅使用负载27中的电池的情况下，电池28也可以省略。

负载调制器电路29是用于施加负载调制的电路，并且由于负载调制导致的电力状态的变化可以通过电力发送装置11中的检测器电路14检测到。换言之，如果给出负载调制电路29和在以后描述的控制器电路26，则能够在电子设备20A中没有设置专门的通信装置的情况下将电力接收装置21中的信息发送至电力发送装置11。

控制器电路26是用于控制关于电池28或负载27中的电池（未示出）的充电操作的电路。控制器电路26还是用于控制在负载调制电路29中的负载调制的电路，并且进行控制，使得通过在电力发送装置11中的检测器电路14检测到由于该负载调制导致的电力状态变化，从而使电力发送装置11获知检出了异物金属。此外，在电子设备20A中的异物检测装置31（在以后描述）检测到在发送器12和接收器22之间存在异物金属的情况下，充电器电路26也可以实行充电控制从而限制或停止传输至电子设备20A中的电力接收装置21的电力。

在下文中，将描述异物检测装置31。

异物检测装置31包括检测器线圈L3、谐振电容器C3、异物检测器电路32和控制器电路33。作为一个示例，异物检测器电路32和控制器电路33可以构成检测器。

检测器线圈L3是用于检测异物金属的磁性耦合元件的示例，并且与发送器线圈L1和接收器线圈L2分开地设置。此外将在以后描述细节（图4、6、7、14至19和20至22）。

谐振电容器C3是以电气的串联构造连接至检测器线圈L3的电容（参见图4A），或以电气的串联和并联构造的组合（谐振电容器C3-1和C3-2）连接至检测器线圈L3的电容（参见图4B和4C）。通过连接谐振电容器C3，检测器线圈L3在特定的频率f3谐振（LC谐振）。

应注意，在从电压比（在以后描述）计算LC振荡器（谐振电路）的Q值的情况下，希望将至少一个谐振电容器C3串联地连接至检测器线圈L3（参见图4A、4B和4C）。然而，在通过除电压比以外的技术（诸如通过半最大值宽度（WHM）的方法）来计算LC振荡器的Q值的情况下，谐振电容器C3可以电气的并联地连接至检测器线圈L3。

异物检测器电路32是通过使用AC信号来测量检测器线圈L3的Q值或包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC振荡器的Q值的电路，该AC信号的频率（f3，其中f3≠f2并且f3≠f2）不同于流经发送器线圈L1和接收器线圈L2的AC信号的频率（f1和f2，其中f1≈f2）。

例如，检测器线圈L3的Q值或包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC振荡器的Q值可以通过以异物检测器电路32测量在图4A、4B和4C中示出的（如之前描述的）两个位置的电压值（电压值V1和电压值V2）并且然后取它们的比值（V2/V1）来计算。

而且，如果能够以异物检测器电路32测量关于诸如阻抗和导纳的特性的频率特性，则可以从频率特性曲线达到峰值的峰值频率与该峰值减半的频率宽度（WHM）的比值（因此，峰值频率/WHM）来计算检测器线圈L3或LC振荡器的Q值。

此外，还可以从谐振电路的阻抗的实部与虚部的比值来计算Q值。例如，可以使用自动平衡电桥电路和向量比检测器来计算阻抗的实部和虚部。

控制器电路33是在控制异物检测器电路32的同时还从异物检测器电路32的测量结果判定在发送器12和接收器22之间（间隙内）的异物金属的存在的电路。控制器电路33还是用于将判定结果发送至电力接收装置21的控制器电路25的电路。控制器电路33可以例如将所测量的Q值与预先存储在存储器（未示出）中的阈值相比，并且在所测量的Q值小于阈值的情况下判定在检测器线圈附近存在异物金属。

[发送器和接收器的详细示例性构造]

图5是根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统中的发送器12和接收器22的示例性概略构造的示意图。

发送器12包括至少一个（在本示例中，一个）发送器线圈L1，而接收器线圈包括至少一个（在本示例中，一个）接收器线圈L2。发送器线圈L1和接收器线圈L2可以磁性地彼此耦合。应注意还可以构造使得发送器12和接收器22包括一个或多个线圈或一个或多个LC振荡器，该一个或多个LC振荡器除了发送器线圈L1和接收器线圈L2以外还包括线圈和电容。

这些线圈（发送器线圈L1和接收器线圈L2）不限于形状类似于卷绕多次的导电线（材料）的开放线圈（导电线圈），而还可以是形状类似于卷绕一次的导电线的开放环（导电环）。

此外，例如，用作该导线线圈或导电环的线圈或环可以是其中卷绕有导电线的线圈（卷绕线圈）或环（卷绕环），或由印刷基板（印刷电路板）或柔性印刷基板（柔性印刷电路板）上的导电图案形成的线圈（图案线圈）或环（图案环）。而且，例如可以通过印刷或沉积导电材料或通过加工导电金属盘或金属片来形成该图案线圈和图案环。

图5同时示出了在特定相位的从发送器线圈L1产生的磁场线的示例性分布。如上所述，发送器线圈L1是使用磁通量（磁力线；磁场）来传输电力的线圈。换言之，发送器线圈L1是产生磁通量（磁力线；磁场）的线圈。同时，接收器线圈L2从自发送器12传输的磁通量（磁力线；磁场）接收电力的线圈。

[检测器线圈的详细示意性构造]

图6A和图6B是根据本公开的第一实施方式的检测器线圈L3和接收器线圈L2的示例性详细构造的示图，其中图6A是示例性斜视构造而图6B是示例性平面图构造（X-Y平面平面图构造），L2的内径>L3的内径。

图6A和图6B中所示的接收器线圈L2是螺旋形线圈。为了有效地升高在发送器线圈L1和接收器线圈L2之间的磁性耦合，希望发送器线圈L1和接收器线圈L2是例如螺旋形线圈、螺纹形线圈或具有螺旋和螺纹形的组合的线圈。然而，发送器线圈L1和接收器线圈L2不限于此。

而且，图6A和图6B中示出的检测器线圈L3是由螺旋形线圈L31和分布与线圈L31的磁通量的方向大致相反的方向的磁通量的螺旋形线圈L32组合而实现的8字形线圈。尽管将在以后描述细节，但是如果检测器线圈L3仅是螺旋形线圈（spiral-shaped coil）、螺纹形线圈（helical coil）或具有螺旋和螺纹形的组合的线圈，则将极大地减小异物金属检测精度。因此，希望检测器线圈L3是能够在具有大致相反的方向的表面（诸如以后描述的8字形、田字形或格子形线圈）上分布磁通量（磁场线；磁场）的线圈。

尽管将同样在以后描述细节，但是使用具有该形状的检测器线圈得到诸如能够减少磁通量从检测器线圈泄漏、减少检测器线圈由于外部因素的电气特性（诸如Q值和L值）的变化以及减少在检测器线圈中发生的不希望的噪声的优点。因此，能够极大地改善异物金属检测的精度。

此外，例如，用作该检测器线圈L3的线圈或环可以是其中卷绕有导电线的线圈（卷绕线圈）或环（卷绕环），或由印刷基板（印刷电路板）或柔性印刷基板（柔性印刷电路板）上的导电图案形成的线圈（图案线圈）或环（图案环）。而且，例如可以通过印刷或沉积导电材料或通过加工导电金属板或金属片来形成该图案线圈和图案环。

而且，虽然接收器线圈L2和检测器线圈L3可以配置在同一平面内，但是接收器线圈L2和检测器线圈L3也可以配置在不同的平面内。然而，为了对于电子设备20A（20B）的封装区域，在多种情况下希望在同一平面内形成接收器22（接收器线圈L2）和检测器线圈L3。在图6A和图6B的示例中，为了与图9（在以后描述）中所示的相比，接收器线圈L2和检测器线圈L3没有放置在同一平面内。

此外，在图6A和图6B中，检测器线圈L3的内部尺寸（最内周边的尺寸）小于接收器线圈L2的内部尺寸C（最内周边的尺寸），而检测器线圈L3的外部尺寸B（最外周边的尺寸）小于接收器线圈L2的内部尺寸C（最内周边的尺寸）。尽管细节将在以后描述，但是该构造最大地升高了异物金属检测的精度。然而，明显地，在不要求异物金属检测精度的应用中该构造不限于此。

应注意，尽管图6A和图6B将沿着8字形检测器线圈L3的较短边缘的内部尺寸A和外部尺寸B与沿着接收器线圈L2的较短边缘的内部尺寸C相比，但是也可以使用沿着较长边缘的相应的内部尺寸和外部尺寸（例如，诸如沿着检测器线圈L3的较长边缘的内部尺寸A’）来比较该尺寸。此外，如果沿着检测器线圈的较短边缘和较长边缘的内部尺寸和外部尺寸小于沿着接收器线圈的较短边缘和较长边缘的内部尺寸，则这也是所希望的。然而，明显地，在不需要异物金属检测精度的应用中，该构造不限于此。

此外，尽管希望检测器线圈L3与发送器12（发送线圈L1）和接收器22（接收线圈L2）电绝缘（即，不连接至其中的电接触点或其他元件），但是该构造不限于此。

应注意，在图6A和图6B中，磁性屏蔽材料41被配置在电子设备的外壳40与接收器线圈L2和检测器线圈L3之间。虽然为了减少从接收器线圈L2泄漏的磁通量和升高接收器线圈L2和检测器线圈L3的Q值的目的而提供了磁性屏蔽材料41，但是也可以视情况来省略磁性屏蔽材料41。例如，本文中的磁性屏蔽材料41可以以诸如铁氧体的磁性材料、诸如金属的导电材料、或磁性材料和导电材料的组合来实现。

图7A和图7B示出了在图6A和图6B中的检测器线圈L3和接收器线圈L2的示例性详细构造中的在检测器线圈L3的内部尺寸和接收器线圈L2的内部尺寸之间的差的不同示例。

图7A示出了在检测器线圈L3的内部尺寸A和接收器线圈L2的内部尺寸C之间的差是0mm的情况下的检测器线圈L3和接收器线圈L2的示例性详细构造。此外，图7B示出了在检测器线圈L3的内部尺寸A和接收器线圈L2的内部尺寸C之间的差是+4mm的情况下的检测器线圈L3和接收器线圈L2的示例性详细构造，L2的内径<L3的内径。

[非接触电力提供系统的作用和优点]

（1.总体操作概要）

在非接触电力提供系统100的电力提供装置10中，高频电力产生器电路13将用于传输电力的特定的高频电力（AC信号）提供至发送器12中的发送器线圈L1和谐振电容器C1（LC振荡器）。这样做时，在发送器12的发送器线圈L1中产生磁场（磁通量）。这时，如果作为电力接收方（充电目标）给出的电子设备20A放置在电力提供装置10的顶表面（电力提供表面S1）上（或放在S1附近），那么电力提供装置10中的发送器线圈L1和电子设备20A中的接收器线圈L2接近电力提供表面S1的附近。

这样，如果接收器线圈L2放置在产生磁场（磁通量）的发送器线圈L1附近，则由从发送器线圈L1产生的磁通量引起的磁力在接收器线圈L2中产生。换言之，发送器线圈L1和接收器线圈L2分别由电磁感应或磁性谐振链接，并且产生磁场。这样做时，电力（在图3中表示为非接触电力提供P1）从发送器线圈L1（主要线圈；电力提供装置10；发送器12）传输至接收器线圈（次要线圈；电子设备20A；接收器22）。这时，在电力提供装置10中（以谐振频率f1）进行使用发送器线圈L1和谐振电容器C1的谐振操作，同时在电子设备20A中（以谐振频率f2，其中f2≈f1）进行使用接收器线圈L2和谐振电容器C2的谐振操作。

因此，由电子设备20A中的接收器线圈L2接收的AC电力提供至整流器电路24和电压稳定器电路25，并且进行以下充电操作。即，在AC电力由整流器电路24转换为特定的DC电力之后，由电压稳定器电路25进行基于DC电力的电压稳定，并且电池28或负载27中的电池（未示出）被充电。这样做时，在电子设备20A中进行基于由接收器22接收的电力的充电操作。

换言之，在本实施方式中，在对电子设备20A充电时，例如，到AC适配器的端子连接是不必要的，并且通过简单地将电子设备20A放置在电力提供装置10的电力提供表面S1上（或放置在S1附近）可以容易地开始充电（可以进行非接触电力提供）。这导致用户的负担的减轻。

同时，在电子设备20A的异物检测装置31中，使用AC信号来测量检测器线圈L3或包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC谐振器的Q值，该AC信号的频率（f3，其中f3≠f1并且f3≠f2）不同于流经发送器线圈L1和接收器线圈L2的AC信号的频率（f1和f2，其中f1≈f2）。异物检测装置31还能够从Q值的变化的大小来确定在发送器12和接收器22之间（间隙内）异物金属的存在。

随后，通过诸如负载调制的通信技术将指示异物金属的存在或不存在的异物检测装置的检测结果从电子设备20A中的电力接收装置21发送至电力提供装置10中的电力发送装置11。

此外，例如在异物检测装置31检测到在发送器12和接收器22之间（间隙内）存在异物金属的情况下，由电力发送装置11中的控制器电路16或电力接收装置21中的控制器电路26来施加对限制或停止电力传输的控制。因此可能可以提前避免在异物金属中产生的发热或着火以及非接触电力提供系统的故障和损坏。

（2.检测器线圈的作用）

随后，将详细地以及与比较例（背景技术的示例）相比较来描述作为本实施方式的特征给出的检测器线圈L3的作用。

（2.1根据比较例的检测器线圈的情况）

图8A和图8B是示出了根据比较例的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造的平面图。图8A示出了在检测器线圈L4的内部尺寸和接收器线圈L2的内部尺寸之间的差是﹣4mm的情况下的接收器线圈L2和根据第一比较例的检测器线圈L4的示例性详细构造（示例性X-Y平面图构造）。图8B示出了在检测器线圈L4的内部尺寸和接收器线圈L2的内部尺寸之间的差是0mm的情况下的接收器线圈L2和根据第二比较例的检测器线圈L4的示例性详细构造（示例性X-Y平面图构造）。

与根据本公开的实施方式的检测器线圈L3（在以后描述）不同，这些检测器线圈L4是简单的螺旋形线圈。

首先，通过对象图8A和图8B中示出的检测器线圈和接收器线圈的分析模型应用电磁场分析来获取涉及检测器线圈的Q值的数据（参见图9）。图9中的示图示出了在改变检测器线圈L4的内部尺寸的情况下根据存在或不存在接收器线圈L2的检测器线圈L4的Q值变化的程度。然而，当改变检测器线圈L4的内部尺寸时，不改变诸如导电线类型、厚度、宽度以及构成检测器线圈L4的导电线之间的间隙的长度。

图8A是在图9的示图中的检测器线圈的内部尺寸和接收器线圈的内部尺寸之间的差是﹣4mm的情况下的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造。并且，图8B是在图9中的检测器线圈的内部尺寸和接收器线圈的内部尺寸之间的差是0mm的情况下的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造。

图9证明了在使用螺旋形检测器线圈L4的情况下，检测器线圈L4的Q值根据是否存在接收器线圈L2而极大地变化。换言之，图9证明了在接收器线圈L2存在时接收器线圈L4的Q值极大地减小。这表示在使用螺旋形检测器线圈L4的情况下存在严重的从检测器线圈L4的磁通量泄漏，并且检测器线圈L4的电气特性（诸如Q值和L值）由于外部因素（诸如构成发送器线圈L1、接收器线圈L2、磁性屏蔽材料41、电力提供装置10和电子设备20A（20B）的金属材料或磁性材料）而极大地变化。

换言之，图9证明了在将螺旋形线圈用作检测器线圈的情况下异物金属检测精度极大地减少。此外，图9还示出了随着检测器线圈L4的内部尺寸A相对于接收器线圈L2的内部尺寸C变得更小（例如，如果在检测器线圈的内部尺寸A和接收器线圈的内部尺寸C之间的差变得小于或等于0mm），检测器线圈L4的Q值由于存在的接收器线圈L2而产生的减少量也变得更小（参见图9的右侧）。

（2.2根据第一实施方式的检测器线圈的情况）

相反，在本公开的第一实施方式中，如图6A和图6B和图7A和图7B中所示，使用了8字形的检测器线圈。所有其他的参数基本上与第一比较例和第二比较例的参数相同。

与以上比较例的情况相似，通过对像图6A、图6B、图7A和图7B中示出的检测器线圈和接收器线圈的分析模型应用电磁场分析来获取涉及检测器线圈的Q值的数据（参见图9）。图9示出了在改变检测器线圈L3的内部尺寸的情况下根据存在或不存在接收器线圈L2的检测器线圈L3的Q值变化的程度。然而，当改变检测器线圈L3的内部尺寸时，不改变诸如导电线类型、厚度、宽度以及构成检测器线圈L3的导电线之间的间隙的长度。

图9证明了在使用8字形检测器线圈L3的情况下，尽管检测器线圈L3的Q值根据是否存在接收器线圈L2而轻微地变化，但是该变化的大小显著地小于使用螺旋形检测器线圈L4的情况。换言之，图9证明了虽然检测器线圈L3的Q值由于接收器线圈L2的存在而轻微地变化，但是该变化的大小显著地小于使用螺旋形检测器线圈L4的情况。这表示对于8字形的检测器线圈L3，从检测器线圈L3泄漏的磁通量更少，并且相比于螺旋形检测器线圈L4，检测器线圈L3的电特性（诸如Q值和L值）由于外部因素（诸如构成发送器线圈L1、接收器线圈L2、磁性屏蔽材料41、电力提供装置10和电子设备20A（20B）的金属材料或磁性材料）而产生的变化更少。

换言之，图9证明了在将8字形的线圈用作检测器线圈的情况下，相比于使用螺旋形线圈极大地改善了异物金属检测精度。此外，图9还证明了随着检测器线圈L3的内部尺寸A相对于接收器线圈L2的内部尺寸C变得更小（例如，如果在检测器线圈的内部尺寸A和接收器线圈的内部尺寸C之间的差变得小于或等于0mm），检测器线圈L3的Q值由于存在的接收器线圈L2而产生的减少量也变得更小。

此外，图9证明了在检测器线圈的内部尺寸A和接收器线圈的内部尺寸C之间的差是﹣4mm的情况下，和在检测器线圈的内部尺寸A和接收器线圈的内部尺寸C之间的差是0mm的情况下检测器线圈L3的Q值最大（极大值）。换言之，图9证明了希望检测器线圈L3的内部尺寸A小于接收器线圈L2的内部尺寸C。

而且，由于随着检测器线圈L3的内部尺寸A相对于检测器线圈3的内部尺寸C变得更小，根据是否存在接收器线圈L2的检测器线圈L3的Q值的差异变得更小，图9证明了希望检测器线圈L3的外部尺寸B也小于接收器线圈L2的内部尺寸C。然而，在即使异物金属检测精度下降也希望扩大异物金属检测范围的情况下，该构造不限于此。

（2.3检测器线圈中的磁场线的分布）

现在将参考图10来描述检测器线圈中的磁场线的分布。

图10A是涉及在特定的时间（相位）的螺旋形线圈（例如，检测器线圈L4）和从该线圈产生的磁场线的分布的概略截面图。图10B是涉及在特定的时间（相位）的8字形线圈（例如，检测器线圈L3）和来自该线圈的磁场线的分布的概略截面图。

如图10A和10B中所示，磁场线的分布在螺旋形线圈和8字形线圈之间极大地不同。上述8字形的线圈被配置为能够在表面上分布磁通量（磁场线；磁场）使得来自构成8字形线圈的两个线圈（例如，线圈L31和L32）的磁通量具有大致相反的方向。因此，在8字形的线圈中，磁场线分布为在线圈内部形成环路。换言之，相比于螺旋形的线圈，在8字形的线圈中，磁场线不太可能被分布得较远。

因此，使用8字形的检测器使得从检测器线圈L3泄漏的磁通量更少，并且相比于螺旋形检测器线圈L4，检测器线圈L3的电特性（诸如Q值和L值）由于外部因素（诸如构成发送器线圈L1、接收器线圈L2、磁性屏蔽材料41、电力提供装置10和电子设备20A（20B）的金属材料或磁性材料）而产生的变化更少。

（2.4在LC振荡器中产生的电压）

图11A示出了如图8A中所示的在检测器线圈L4设置在接收器线圈L2的内部的情况下，通过使用电力发送装置11和电力接收装置21引起实际非接触电力提供操作而在包括检测器线圈L4和谐振电容器C3的LC振荡器中产生的电压的波形45a。

在实际的非接触电力提供系统100中，使用AC信号来测量在包括检测器线圈L4和谐振电容器C3的LC振荡器中的两个位置的电压值（V1和V2），该AC信号的频率（f3，其中f3≠f2并且f3≠f2）不同于流经发送器线圈L1和接收器线圈L2的AC信号的频率（f1和f2，其中f1≈f2）。然后，从这两个电压值来计算Q值。

然而，图11A证明了在使用螺旋形的检测器线圈L4的情况下，由于非接触电力提供频率（f1和f2）而产生了异物检测所不需要的极大的电压。在图11A中的示例中，电压波形45a具有690mV的有效值，和2.25V的峰-峰（p-p）值。

当测量包括检测器线圈L4和谐振电容器C3的LC振荡器中的两个位置的电压值时，该电压成为不希望的噪声的很大的源头。换言之，在使用螺旋形检测器线圈L4的情况下，异物金属检测精度由于该不希望的噪声而极大地减小。

同时，图11B示出了如图6A中所示的在检测器线圈L3设置在接收器线圈L2的内部的情况下，通过使用电力发送装置11和电力接收装置21引起实际非接触电力提供操作而在包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC振荡器中产生的电压的波形46a。

图11B证明了相比于使用螺旋形检测器线圈L4的示例，在使用8字形的检测器线圈L3的情况下，几乎没有由于非接触电力提供频率（f1和f2，其中f1≈f2）而产生的电压。在图11B的示例中，电压波形46a具有27.7mV的有效值，和390mV的峰-峰值。

在实际的非接触电力提供系统100中，使用AC信号来测量在包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC振荡器中的两个位置的电压值（V1和V2），该AC信号的频率（f3，其中f3≠f1并且f3≠f2）不同于流经发送器线圈和接收器线圈的AC信号的频率（f1和f2）。然后，从这两个电压值来计算Q值。换言之，因为几乎没有不希望的噪声，所以可以说使用8字形检测器线圈L3具有比使用螺旋形检测器线圈L4的情况高得多的异物金属检测精度。

应注意，在从发送器线圈L1或接收器线圈L2产生的磁通量穿过螺旋形线圈的情况下，退出磁通量（exiting magnetic flux）根据时间（相位）而变化。因此，在螺旋形线圈中诱发企图使电流在与该变化相反的方向上流动的电动势（参见法拉第感应定律和楞次定律）。

同时，在从发送器线圈L1或接收器线圈L2产生的磁通量经过8字形线圈的情况下，磁通量以大致相同的方向分别经过构成8字形线圈的两个线圈（图6B中的线圈L31和L32）。然而，因为电连接构成8字形线圈的两个线圈使得它们的卷绕方向不同，所以在经过两个线圈的磁通量的方向大致相同的情况下在线圈中产生的电动势彼此抵消，并且因此在整体地观察8字形的线圈时不产生螺旋形线圈那样的电动势。因此，8字形线圈具有如上所述的不希望的噪声极少的优点。

然而，如果经过构成8字形线圈的两个线圈的磁通量彼此极大地不同，那么即使在8字形的线圈中也可能产生不希望的噪声的电平。为了抑制不希望的噪声的产生，希望8字形的线圈的中心点以及发送器线圈L1或接收器线圈L2的中心点存在同一轴上。

（2.5测量数据）

现在将示出在根据本实施方式的非接触电力提供系统100上进行的各种测量的结果。

图12示出了根据是否存在异物检测装置31的非接触电力提供系统100的电力提供效率中的差异。在本文中，在异物检测装置31中的检测器线圈L3以与图6A和图6B中所示出的相似的关系配置在接收器线圈L2内部。图12证明了根据是否存在异物检测装置31（检测器线圈L3和谐振电容器C3），非接触电力提供系统100的电力提供效率几乎没有变化。这是因为，如早先描述的，检测器线圈L3具有较少的从检测器线圈L3泄漏的磁通量，并且检测器线圈L3的电气特性（诸如Q值和L值）表现出极少的由于外部因素（诸如构成发送器线圈L1、接收器线圈L2、磁性屏蔽材料41、电力提供装置10和电子设备20A（20B）的金属材料或磁性材料）而产生的变化。

图13A和图13B示出了检测器线圈的异物金属检测精度。

图13A是示出了在将8字形线圈用作检测器线圈的情况下的示例性异物金属检测精度的特性图。应注意，在图13A中，在将检测器线圈封装在电子设备20A的内部的情况下，假设检测器线圈的Q值是100%。

如果8字形的检测器线圈配置在电力提供装置10的发送器12（发送器线圈L1）的顶部，则检测器线圈稍微受到发送器12（例如，发送器线圈L1、磁性材料和内部金属）的影响，并且因此检测器线圈的Q值（Q值47b）比不存在电力提供装置10（Q值47a）时稍微下降。然而，因为在存在异物金属的情况下检测器线圈的Q值下降明显更大（Q值47c），所以可以准确地检测到异物金属。

同时，图13B是示出了在将螺旋形线圈用作检测器线圈的情况下的示例性异物金属检测精度的特性图。应注意，在图13B中，在将检测器线圈封装在电子设备20A的内部的情况下，假设检测器线圈的Q值是100%。

如果螺旋形的检测器线圈配置在电力提供装置10的发送器12（发送器线圈L1）的顶部，则检测器线圈极大地受到发送器12（例如，发送器线圈L1、磁性材料和内部金属）的影响，并且因此检测器线圈的Q值（Q值48b）相比于不存在电力提供装置10（Q值48a）时显著地下降。因此，即使在存在异物金属时检测器线圈的Q值也不会显著地变化（48b和48c的Q值），并且因此在将螺旋形线圈用作检测器线圈的情况下异物金属检测精度相当大地恶化。

根据上述第一实施方式，在安装有异物检测装置的非接触电力提供系统中，将8字形的线圈用于检测器线圈很大地改善了诸如从检测器线圈泄漏的磁通量、由于外部因素的电气特性的变化（电气参数）以及在检测器线圈中产生的不希望的噪声的因素。因此，变得能够在不设置额外的传感器的条件下检测可能由于磁通量而发热的异物金属或其他异物，此外极大地改善了检测精度。

使用在进行非接触电力提供时检测异物的示例来描述本实施方式。然而本公开的实施方式不仅限于该情况，并且可能有各种变形。例如，还可以想到的是，在检测异物的同时可以暂停进行非接触电力提供或可以限制通过非接触电力提供所提供的电力。

因为在该情况下在检测器线圈中产生的不希望的噪声减少，所以使流经检测器线圈的AC信号的频率不同于流经发送器线圈和接收器线圈的AC信号的频率不是严格必要的。换言之，可以使用频率大致等于用于非接触电力提供操作的AC信号的频率（f1≈f2）的AC信号来进行异物检测。而且，在该情况下，特别地，还可以使检测器线圈与发送器线圈或接收器线圈为同一线圈。

[变形例1]

虽然前述实施方式仅对于使用如图6A和图6B和图7A和图7B中所示的连续8字形检测器线圈的情况来描述，但是也可以使用像是图14中所示出的8字形检测器线圈（磁性耦合元件）。

在图14的示例中，8字形检测器线圈L3’包括螺旋形线圈L31和L32，而线圈L31的一端例如使用焊料或连接器串联地电连接（接合）至线圈L32的一端。然而，如图10B和图14中的示例所示，连接线圈L31和L32使得从线圈L31产生的磁通量（磁场线）和从线圈L32产生的磁通量（磁场线）具有大致相反的方向。

应注意，该连接也可以是电并联连接或组合的串联和并联连接。

例如，在电串联连接的情况下，可以使用来自线圈L31的导线51和来自线圈L32的导线52来测量电压。电压可以在线圈L31的接合部53和导线51之间或在线圈L32的接合部53和线圈L32之间测量，将线圈L31和线圈L32之间的接合部53作为参考电位点。

根据本变形例，因为接合简单的螺旋形线圈以构成8字形的检测器线圈，所以相比于连续的8字形线圈，该两个线圈的电气特性可以容易地被制造为大致相同。

尽管上文将由两个线圈制成的单独的磁性耦合元件（8字形线圈）应用于检测器线圈的情况的示例描述为本公开的第一实施方式的示例，但是本公开不限于上文的实施方式并且可以有各种实施方式。

例如，在某些情况下例如为了改善异物检测的精度，希望使用形状类似于电连接在一起的多个线圈的一个或多个磁性耦合元件。

换言之，为了进一步地改善异物检测精度，例如，可能更希望使用形状类似于电连接在一起的多个线圈的一个或多个磁性耦合元件，其中从这多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从剩下的这多个线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。

在下文中，将参考附图来描述本公开的其他实施方式的示例。应注意，与第一实施方式的构成要素相似的构成要素以相同的参考数字来表示，并且省略对这些构成要素的重复的说明。

<3.第二实施方式>

该构造不限于根据第一实施方式的8字形线圈，并且也可以将田字形（换言之，2×2格子形）线圈用作检测器线圈（磁性耦合元件）。在下文中，将田字形线圈应用于检测器线圈的示例将被描述为本公开的第二示例。

图15是示出了根据本公开的第二实施方式的田字形检测器线圈的示例性构造的平面图。

田字形检测器线圈L3A包括串联地电连接（接合）的四个螺旋形线圈L31到L34。线圈L33和L34具有与螺旋形线圈L31和L32基本相似的构造。线圈L31包括导线51，而线圈L34包括导线52。线圈L32和线圈L33不具有导线，并且电连接至它们相应的相邻线圈L31和L34。在本示例中的检测器线圈L3A中，连接线圈L31到L34使得在特定的时间（相位）从线圈L31和L33产生的磁通量（磁场线）的方向与从线圈L32和L34产生的磁通量（磁场线）的方向大致相反。

应注意，与图14中的示例相似，该连接还可以是电气的并联连接或组合的串联和并联连接。

在本实施方式中，同样希望在检测器线圈L3A和接收器线圈的内部尺寸A或外部尺寸B之间的关系是在第一实施方式中描述的关系。

根据前述的第二实施方式，除了第一实施方式的作用和优点，还获得了像以下的作用和优点。

根据第二实施方式的检测器线圈是包括四个线圈的田字形线圈。相比于根据第一实施方式的8字形的检测器线圈，增加线圈的数量增加了检测器线圈占据的面积并且增加了检测范围。例如，相比于第一实施方式的检测器线圈，在根据第二实施方式的检测器线圈的情况下的检测范围可以翻倍。

然而，因为第一实施方式的检测器线圈具有更好的检测精度，所以决定采用第一实施方式还是第二实施方式可以根据是检测精度优先还是检测范围优先来确定。

[变形例1]

图16是示出了根据本公开的第二实施方式的第一变形例的田字形检测器线圈的示例性构造的平面图。

田字形检测器线圈L3B与检测器线圈L3A的不同在于连接构成检测器线圈L3B的线圈使得在特定的时间（相位）从形成有导线51和52的线圈L31和L34’产生的磁通量（磁场线）的方向与从线圈L32和L33’产生的磁通量（磁场线）的方向大致相反。

应注意，与图14中的示例相似，该连接可以是电气的并联连接或组合的串联连接和并联连接。

<第三实施方式>

该构造不限于根据以上第二实施方式的田字形线圈，并且格子形线圈也可以用作检测器线圈（磁性耦合元件）。在下文中，将格子形线圈应用于检测器线圈的示例将被描述为本公开的第三实施方式。

图17是示出了根据本公开的第三实施方式的格子形检测器线圈的示例性构造的平面图。

格子形检测器线圈L3C被配置为使得以电气的串联连接、并联连接或组合的串联连接和并联连接来连接多个线圈。图17中的示例关于检测器线圈包括串联连接的21个螺旋形线圈L31到L321的情况。

在检测器线圈L3C中，例如通过将从线圈L31到线圈L321的线圈连续地顺次连接，线圈L31到L321被配置在与磁性屏蔽材料41的平面平行的矩阵中。例如，线圈L31到L37可以从左向右连接，而线圈L38到L314在下面的一行中从右向左连接，并且线圈L315到L321在更下一行中从左到右连接。连接线圈L31到L321使得在特定的时间（相位）从相邻线圈产生的磁通量（磁场线）具有大致相反的方向。

这样，检测器线圈可以被配置为使得以电气的串联连接、并联连接、或组合的串联连接和并联连接来连接诸如螺旋形线圈、螺纹形线圈或具有螺旋和螺纹的组合形状的线圈的多个线圈（换言之，具有基本的环形的线圈）。然而，希望构成检测器线圈的这多个线圈被连接为使得在特定的时间（相位）从这多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量（磁场线）和从剩下的这多个线圈产生的磁通量（磁场线）具有大致相反的方向。

而且，在检测器线圈包括多个线圈的情况下，特别希望从至少一个或更多线圈产生的总磁通量（磁场线）大致等于从剩下的线圈产生的方向大致相反的总磁通量（磁场线）。在这种情况下，在很大程度上减少了诸如从检测器线圈泄漏磁通量、由于外部因素的检测器线圈的电气特性（电气参数）的变化和在检测器线圈中发生的不希望的噪声的问题。为了使总磁通量相等，在多个线圈中的每个具有大致相同的形状的情况下，希望构成检测器线圈的线圈有偶数个。

此外，希望产生大致相反方向的磁通量（磁场线）的线圈的数量是构成检测器线圈的线圈数量的一半。在这种情况下，由于在检测器线圈内的磁通量分布变得大致均匀，所以使异物金属检测精度稳定。

同时，希望构成检测器线圈的多个线圈中的至少一个或更多的线圈的内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。

此外，希望构成检测器线圈的多个线圈的总体内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。如图17中所示，构成检测器线圈的多个线圈的总体内部尺寸可以是沿着较短的边缘的内部尺寸A或沿着较长的边缘的内部尺寸A’。

此外，特别希望检测器线圈的总体外部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。

这些参数用于减少由于外部因素而产生的电气特性（诸如Q值和L值）的变化。

而且，为了有效地抑制在检测器线圈中产生的不希望的噪声，希望检测器线圈的形状是大致对称的形状（诸如通过具有大致的旋转对称、大致的线对称或大致的点对称）。然而，在即使异物金属检测精度降低也希望扩大异物金属检测范围的情况下，该构造不限于此。

根据上述第三实施方式，构成检测器线圈的线圈的数量相比于第二实施方式进一步增加，并且因此检测器线圈的检测范围显著扩大。

<5.第四实施方式>

虽然前述的第一到第三实施方式对于设置一个检测器线圈的情况来描述，但是本公开的实施方式不限于该情况，并且可以被配置为使得复数地设置两个或更多的检测器线圈（磁性耦合元件）（例如，如图18和图19中所示）。因此，也可以复数地设置异物检测装置31。可选地，可以构造使得一个或多个异物检测装置能够在复数地配置的检测器线圈中切换。

图18是根据本公开的第四实施方式的其中配置有两个8字形检测器线圈的检测器线圈单元61的平面图。

在本示例中的检测器线圈单元61中，两个检测器线圈L3-1和L3-2在与具有它们相应的导线51和52的侧边相反的侧边彼此相邻地配置。检测器线圈L3-1和L3-2各自具有与检测器线圈L3’相似的构造，以单独的检测器线圈包括两个螺旋形线圈。然而，在本示例中的检测器线圈单元61显然也可以使用检测器线圈L3来构造。

在本文中，检测器线圈L3-1和检测器线圈L3-2的相应的导电线也可以被配置为以特定的量重叠。通过这样配置检测器线圈L3-1和检测器线圈L3-2，它们的检测范围重叠，这解决了在检测器线圈L3-1和检测器线圈L3-2之间的不能检测异物的死区的问题。

[变形例1]

图19是示出了根据本公开的第四实施方式的第一变形例的配置有两个8字形检测器线圈的检测器线圈单元的平面图。

在本示例的检测器线圈单元62中，两个检测器线圈L3-1和L3-2’在与具有它们相应的导线51和52的侧边相反的侧边彼此相邻地配置。检测器线圈L3-2’的线圈L31’和线圈L32’具有与检测器线圈L3-2的线圈L31和线圈L32相反的磁通量（磁场线）方向

同时，在图18和图19中示出的多个检测器线圈中，希望构成各个检测器线圈的多个线圈中的至少一个或更多的线圈具有的内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。

此外，希望构成多个检测器线圈的多个线圈的总体内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。

此外，特别希望多个检测器线圈的总体外部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。

以上是用于减少由于外部因素而产生的电特性（诸如Q值或L值）的变化。

而且，为了有效地抑制在多个检测器线圈中产生的不希望的噪声，希望配置多个检测器线圈从而形成大致对称的形状（诸如通过具有大致的旋转对称、大致的线对称或大致的点对称）。然而，在即使异物金属检测精度降低也希望扩大异物金属检测范围的情况下，该构造不限于此。

根据上述第四实施方式，单个异物检测装置以检测器线圈单元具有多个检测器线圈（磁耦合元件）来设置使得多个检测器线圈可以通过在它们之间以时间分割来切换使用。而且，可以设置多个异物检测装置使得多个检测器线圈中的一个可以用作主要检测器线圈，同时将剩下的检测器线圈用作辅助检测器线圈。

应注意，在跨由多个检测器线圈构成的一个或多个检测器线圈的外部尺寸大于接收器线圈（或发送器线圈）的情况下，可能难以将一个或多个检测器线圈中的一部分或全部配置在接收器线圈（或发送器线圈）的同一平面上。在这种情况下，考虑将磁性材料或其他的材料配置在一个或多个检测器线圈中的全部或至少一部分与接收器线圈（或发送器线圈）之间。这是为了在一个或多个检测器线圈放置在接收器线圈（或发送器线圈）的卷绕部分或图案部分的顶部的情况下减小一个或多个检测器线圈的Q值的下降。

<6.第五实施方式>

下面，接收器线圈和多个检测器线圈（磁性耦合元件）配置在同一平面外的示例将被描述为本公开的第五实施方式。

图20A、图20B和图20C是根据本公开的第五实施方式的示例性检测器线圈排列的说明图。图20A、图20B和图20C分别是示出了接收器线圈的示例的平面图、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和一些检测器线圈配置在接收器线圈的中心的示例。

在图20A中示出的接收器22A中，接收器线圈L2配置在磁性屏蔽材料41的顶部（图20A），而例如检测器线圈L3-1到L3-4经由磁性材料65配置在接收器线圈L2的顶部。

接收器线圈L2由同一平面上的螺旋形（诸如大致圆形、大致椭圆形或大致长方形）的多个卷绕导电线形成。沿着大致正方形的接收器线圈L2的四个边中的每一个都放置有与检测器线圈L3-1到L3-4的水平和垂直费雷特直径（Feret diameter）（投影宽度）的尺寸大致相同的磁性材料65。此外，检测器线圈L3-1到L3-4配置在相应的磁性材料65的顶部。

检测器线圈L3-1到L3-4可以如图15到图19所示，是四个连续连接的8字形线圈，或分为多个检测器线圈。

实验证明即使在接收器线圈和检测器线圈配置在同一平面外的情况下，或换言之即使当没有放置在Z方向上的同一平面上时，也可以用前述第五实施方式与第二到第四实施方式相似地检测异物金属。

应注意，尽管希望将磁性材料如图20B中所示配置在接收器线圈L2和检测器线圈L3-1到L3-4之间从而减少检测器线圈的Q值的下降，但是该构造不限于此。

此外，如图20C所示，也可以通过将检测器线圈配置在接收器线圈L2的中心来构造接收器22A’。在这种情况下，还可以想到将检测器线圈（例如，诸如图20C中的检测器线圈L3A）配置在接收器线圈L2的同一平面内，同时将剩下的检测器线圈配置在接收器线圈L2的同一平面外。显然，也可以将所有的检测器线圈配置在接收器线圈L2的同一平面外。

<7.第六实施方式>

随后，对于异物金属在宽范围发热的情况下的示例性对策将被描述为本公开的第六实施方式。

图21A、图21B和图21C是根据本公开的第六实施方式的示例性检测器线圈（磁耦合元件）排列的说明图。图21A、图21B和图21C分别是示出了接收器线圈和异物金属的示例的平面图、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例、以及多个检测器线圈额外地配置在图21B中的多个检测器线圈的顶部的示例。

如图21A中所示，可以想到异物金属70可能在接收器线圈L2外侧的大范围（由虚线包围的区域）内发热。在异物金属在这样的大范围内发热的情况下，可以想到大范围内配置多个检测器线圈的对策。

在图21B中所示的接收器22B中，10个8字形的检测器线圈L-3-1-1到L-3-10-1例如配置在接收器线圈L2的顶部。这10个检测器线圈的总体水平和垂直费雷特直径大于接收器线圈L2。在图21B中，为了区分相邻的8字形检测器线圈，检测器线圈交替地是有阴影和无阴影的。

然而，在图21B中的示例性排列的情况下，在特定的检测器线圈和临近的检测器线圈之间可能存在不能检测出异物金属的死区。因此，在某些情况下还希望圈配置在两个或更多层的检测器线，类似于图21C中的示例性排列。在本文中，通过将10个检测器线圈L3-1-1到L3-10-1（第一层）配置在接收器线圈L2的顶部，并且额外地将10个以上的检测器线圈L3-1-2到L-10-2（第二层）配置在第一层的顶部来构造接收器22B’。

这时，可以通过将第二层的检测器线圈相对于第一层的检测器线圈偏移1/2的间距（pitch）来解决相邻的检测器线圈之间的死区的问题。而且，如果在第一层中的8字形的检测器线圈垂直地排列（在Y方向上）并且在第二层中的检测器线圈水平地排列（在X方向上），则可以检测在与第一层检测器线圈不同的方向上的磁通量变化，因此解决了死区问题并且改善了异物金属检测精度。

根据前述第六实施方式，可以在接收器线圈的宽范围内检测异物金属。而且，通过将检测器线圈配置在两个或更多的层中，变得可以解决不能检测异物金属的死区的问题。

[变形例1]

图22A和图22B是根据本公开的第六实施方式的第一变形例的示例性检测器线圈排列的说明图。图22A和图22B分别是示出了多个检测器线圈配置在接收器线圈顶部的示例和多个检测器线圈额外地配置在图22A中的多个检测器线圈的顶部的示例。

尽管根据图21A、图21B和图21C中示出的第六实施方式检测器线圈配置在接收器22B的水平和垂直方向上，但是在图22A和图22B中示出的示例中检测器线圈配置在接收器线圈的对角方向上。

在图22B中示出的接收器22C中，例如在大致正方形的接收器线圈L2的对角方向上，九个8字形的检测器线圈L3-1-1到L3-9-1配置在接收器线圈L2的顶部。这九个检测器线圈的总体的水平和垂直费雷特直径大于接收器线圈L2。在图22B中，为了区分相邻的8字形检测器线圈，检测器线圈交替地是无阴影的、灰阴影的和黑阴影的。

而且，为了解决在相邻的检测器线圈之间的死区的问题，通过将第一层的检测器线圈L-3-1-1到L3-9-1配置在接收器线圈L2的顶部，并且将第二层的检测器线圈L3-1-2到L3-9-2配置在第一层的顶部来配置接收器22C’。这时，第二层的检测器线圈L3-1-2到L3-9-2被配置在与检测器线圈L3-1-1到L3-9-1的第一层不同的对角方向上。

根据本示例，第二层的检测器线圈被配置在与第一层的检测器线圈不同的对角方向上，由此使得能够检测在与第一层的检测器线圈不同的方向上的磁通量变化，并且因此可靠地解决了死区问题而且改善了异物金属检测精度。

<8.其他>

对于在作为二次设备（电力接收方设备）给出的电子设备中设置有包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置情况描述了前述第一到第六实施方式。

然而，本公开的实施方式不限于该情况，并且可以被构造为使得在作为一次设备给出的电力提供装置中设置包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置。在这种情况下，可以以发送器线圈来代替前述第一实施方式中描述的接收器线圈，并且可以以接收器线圈来代替发送器线圈。包括一个或更多个检测器线圈的异物检测装置也可以放置在一次设备和二次设备两者中。

此外，还可以构造使得在与一次设备和二次设备分开的另一装置中设置包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置。

换言之，可以构造使得将前述实施方式中描述的包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置设置在一次设备、作为电力接收方设备给出的二次设备或与一次设备和二次设备分开的另一装置中的至少一个中。

而且，在前述实施方式的描述中，描述了从磁耦合元件（检测器线圈）的Q值中的变化，或从至少包括磁耦合元件的LC振荡器（谐振电路）的Q值的变化来检测异物的存在的系统（例如，诸如异物检测装置）的示例。然而，以上系统不限于这样的示例，并且可以是使用与磁耦合元件相关的其他技术来检测异物的存在的异物检测系统。

例如，基于其他的电气参数来检测异物的情况也是可以想到的，这些电气参数基于磁性耦合元件的Q值的测量结果或至少包括磁性耦合元件的LC振荡器（谐振电路）的Q值的测量结果来计算（估计、间接测量）。

基于与单独的磁性耦合元件或利用磁性耦合元件的装置和系统相关的某种电气属性（电气参数）的变化来检测异物的情况也是可以想到的。潜在的该电气特性（电气参数）的示例包括例如功率值、电压值、电流值、功率因数、能量效率、电力提供效率、充电效率、能量损耗、振幅、相位、周期、脉冲宽度、检测信号的占空比、电阻值、互感值、耦合系数、磁通量大小、磁通量密度、电容值、自感值、谐振频率、载波频率、信号波频率、调制因数、信号电平、噪声电平和温度。

此外，还可以想到在根据本公开的实施方式的异物检测系统中，可以合并且结合地利用多种异物检测技术而不是仅上述一种异物检测技术。

虽然前述实施方式仅对于发送器线圈和接收器线圈各设置一个的情况来描述，但是本公开的实施方式不限于该情况，并且例如可以构造使得设置多个（两个或更多）发送器线圈或接收器线圈。

此外，除了早先描述的LC振荡器（谐振电路），其他的LC振荡器（谐振电路）也可以在非接触电力提供系统中使用（用于非接触电力提供功能或异物检测功能）。

而且，虽然在前述实施方式中各个线圈（发送器线圈、接收器线圈、检测器线圈）采用螺旋形（平面）或在厚度方向螺纹状地卷绕，但是本公开的实施方式不限于该示例。例如，各个线圈也可以具有例如α卷绕的形状（其中螺旋形线圈折返为两层），或具有额外层的螺旋形状。

也可以通过形状能够减少磁通量泄漏的线圈（诸如8字形、田字形或格子形）来构造发送器线圈和接收器线圈。

检测器线圈可以与发送器线圈或接收器线圈一体化，并且诸如发送器线圈或接收器线圈的非接触电力提供线圈可以一并用作检测器线圈。此外，用于非接触电力提供以外的目的的线圈（诸如感应加热线圈或无线通信线圈）也可以一并用作检测器线圈。

换言之，尽管前述实施方式使用磁性耦合元件用作检测器线圈的情况的示例来描述，但是也可以想到磁耦合元件是诸如用于非接触电力提供线圈（发送器线圈或接收器线圈）、感应加热线圈或通信线圈的线圈，使得这些线圈也用于检测异物的目的。

而且，例如为了减轻不希望的磁通量（磁场线；磁场）泄漏以及改善传输效率（电力提供效率），诸如磁性材料或金属材料的材料也可以设置在电力发送装置的发送器中、设置在电力接收装置的接收器中以及设置在一个或更多的检测器线圈附近。

而且，相应的谐振电容器（特别是在异物检测装置中的谐振电容器）不限于使用固定的电容值的情况，并且也可以被构造为具有可变静电电容值（例如，诸如使用开关或其他组件在多个电容元件的连接路径中切换的构造）。这样构造谐振电容器使得能够通过调整静电电容值来控制（优化）谐振频率。

此外，尽管前述实施方式的描述涉及例如电力提供装置和电子设备的具体组件，但是不必要提供所有的组件并且此外可以额外地提供其他组件。例如，也可以构造使得电力提供装置（电力发送装置）或电子装置（电力接收装置）设置有通信功能、某种检测功能、控制功能、显示功能、认证二次装置的功能、判定二次装置在一次装置顶部的功能以及根据与根据本公开实施方式的技术不同的技术来检测异物存在的功能。

而且，尽管前述实施方式通过将负载调制用于通信功能的情况作为示例来描述，但是本公开的实施方式不限于该情况。例如，除负载调制以外的调制技术也可以用于通信功能，或可以提供诸如无线通信天线或无线通信线圈的组件从而根据除调制以外的技术来通信。同时，根据非接触电力提供功能（电力发送装置和电力接收装置）和异物检测功能（异物检测装置）的构造，也可以构造使得不提供通信功能本身。类似地，根据非接触电力提供功能（电力发送装置和电力接收装置）和异物检测功能（异物检测装置）的构造，也可以构造使得不提供在前述实施方式的描述中使用的各种组件（诸如部位、单元和电路）的一部分。

而且，尽管前述实施方式通过将多个（两个）电子设备设置在非接触电力提供系统中的情况作为示例来描述，但是本公开的实施方式不限于该示例，并且也可以将一个电子设备或三个或更多个电子设备设置在非接触电力提供系统中。

此外，尽管前述实施方式通过将用于便携式电子设备（CE设备）（诸如移动电话）的充电盘用作电力提供装置的示例来描述，但是该电力提供装置不限于该消费者充电盘并且该电力提供装置可以用作多种电子设备的充电设备。此外，电力提供装置不是严格必须是充电盘，并且例如也可以是诸如支架的电子设备的架子。

而且，尽管前述实施方式通过将电子设备作为电力接收方设备的示例来描述，但是电力接收方设备不限于此，并且也可以是电子设备以外的电力接收方设备（例如，诸如电动车或其他车辆）。

此外，本技术也可以如下构造。

（1）一种检测装置，包括：

一个或多个磁性耦合元件，所述一个或多个磁性耦合元件包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且从所述电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。

（2）根据（1）所述的检测装置，其中，

所述电气参数是所述一个或多个磁性耦合元件或至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的Q值。

（3）根据（1）或（2）所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最内周边（innermost perimeter）的尺寸小于用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈的最内周边的尺寸。

（4）根据（3）所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最外周边（outermost perimeter）的尺寸小于所述非接触电力提供线圈的最内周边的尺寸。

（5）根据（1）到（4）中任一项所述的检测装置，其中，

所述一个或多个磁性耦合元件的中心点和所述非接触电力提供线圈的中心点大致位于同一轴上。

（6）根据（3）到（5）中任一项所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈的最内周边内的区域的总面积小于在所述非接触电力提供线圈的最内周边内的区域的面积。

（7）根据（4）到（6）中任一项所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈的最外周边内的区域的总面积小于在所述非接触电力提供线圈的最内周边内的区域的面积。

（8）根据（1）到（7）中任一项所述的检测装置，其中

从所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈产生的大致相同方向的总磁通量和方向大致相反的总磁通量大致相等。

（9）根据（1）到（8）中任一项所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈的数量是偶数。

（10）根据（1）到（9）中任一项所述的检测装置，其中，

所述一个或多个磁性耦合元件中的至少一个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈被配置为8字形、田字形或格子形。

（11）根据（1）到（10）中任一项所述的检测装置，其中，

以串联连接、并联连接或组合的串联和并联连接来电连接在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈。

（12）根据（1）到（11）中任一项所述的检测装置，其中，

以具有旋转对称、线对称或点对称中的任意的对称形状来配置所述一个或多个磁性耦合元件。

（13）根据（1）到（12）中任一项所述的检测装置，其中，

所述一个或多个磁性耦合元件和用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈被配置在大致同一平面上。

（14）根据（1）到（13）中任一项所述的检测装置，其中，

用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈是设置在电源设备中的发送器线圈或设置在电力接收方设备中的接收器线圈。

（15）根据（1）到（14）中任一项所述的检测装置，其中，

所述至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路是谐振电路。

（16）一种电力接收装置，包括：

接收器线圈，用于来自电源的非接触电力提供；

一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且从所述电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。

（17）一种电力发送装置，包括：

发送器线圈，用于对电力接收方的非接触电力提供；

一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且从所述电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。

（18）一种非接触电力提供系统，包括：

电力发送装置，无线地发送电力；以及

电力接收装置，从电力发送装置接收电力，

其中，所述电力发送装置和所述电力接收装置中的至少一个包括：

一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且从所述电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。

应注意，在前述实施方式中的系列操作可以以硬件来执行，并且也可以以软件来执行。在以软件执行系列操作的情况下，可以由专用硬件建立的计算机，或可选地，由安装了用于执行各种功能的程序的计算机来执行构成该软件的程序。例如，构成所希望的软件的程序可以在通用个人计算机上安装和执行。

而且，存储实现前述实施方式的功能的软件的程序代码的记录介质也可以被提供给系统或装置。此外，显而易见的是，由在这样的系统或装置中的计算机（或CPU等控制装置）检索和执行存储在记录媒介中的程序代码的来实现该功能。

在这种情况下，用于提供程序代码的记录媒介可以是例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性储存卡或ROM。

而且，前述实施方式的功能也可以由计算机执行检索到的程序代码来实现。此外，可以由计算机上运行的OS或其他软件基于来自该程序代码的指令来进行一些或全部的实际操作。这也包括由该操作实现前述实施方式的功能的情况。

而且，在本说明书中，按照时间序列的处理步骤说明操作明显包括以按照所描述的顺序的时间序列进行的操作，但是也包括在不严格地以时间序列来处理的情况下的并行或单独执行的操作（例如，并行处理或面向对象的处理）。

本领域内的技术人员应当理解在所附权利要求或其等同方案的范围内可以根据设计需要进行各种变形、组合、子组合和修改。

换言之，因为前述示例性实施方式是理想的，所以对其赋予了本公开的具体示例、各种技术上优选的限制。然而，本公开的技术范围不限于这些实施方式，除非以相应描述来做出特别地限制本公开的声明。例如，诸如所使用的材料的种类和数量、处理时间、处理顺序和前述描述中引用的相应参数的多种情况的因素仅是理想化的示例。此外，在用于描述的附图中示出的尺寸、形状和位置关系是概括的和示意性的。

本公开包含的主题涉及于2012年3月14日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2012-057537中公开的主题，将其全部内容通过引用结合于此。

Claims (18)

1.一种检测装置，包括：

一个或多个磁性耦合元件，所述一个或多个磁性耦合元件包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且根据所述电气参数的变化来判定是否存在由于磁通量而发热的异物，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有相反的方向，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最内周边的尺寸小于用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈的最内周边的尺寸。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

所述电气参数是所述一个或多个磁性耦合元件或至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的Q值。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最外周边的尺寸小于所述非接触电力提供线圈的最内周边的尺寸。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其中，

所述一个或多个磁性耦合元件的中心点和所述非接触电力提供线圈的中心点位于同一轴上。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈的最内周边内的区域的总面积小于在所述非接触电力提供线圈的最内周边内的区域的面积。

6.根据权利要求3所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈的最外周边内的区域的总面积小于在所述非接触电力提供线圈的最内周边内的区域的面积。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

从所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈产生的相同方向的总磁通量与相反方向的总磁通量相等。

8.根据权利要求7所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈的数量是偶数。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其中，

在所述一个或多个磁性耦合元件中的至少一个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈被配置为8字形、田字形或格子形。

10.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

以串联连接、并联连接或组合的串联连接和并联连接来电连接在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈。

11.根据权利要求4所述的检测装置，其中，

以具有旋转对称、线对称或点对称中的任意的对称形状来配置所述一个或多个磁性耦合元件。

12.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

所述一个或多个磁性耦合元件和用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈被配置在同一平面上。

13.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈是设置在电源设备中的发送器线圈或设置在电力接收方设备中的接收器线圈。

14.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路是谐振电路。

15.根据权利要求1所述的检测装置，其中，

产生相反方向的磁通量的线圈的数量是所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈的数量的一半。

16.一种电力接收装置，包括：

接收器线圈，用于来自电源的非接触电力提供；

一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且根据所述电气参数的变化来判定是否存在由于磁通量而发热的异物，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多线圈产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有相反的方向，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最内周边的尺寸小于用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈的最内周边的尺寸。

17.一种电力发送装置，包括：

发送器线圈，用于对电力接收方的非接触电力提供；

一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且根据所述电气参数中的变化来判定是否存在由于磁通量而发热的异物，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多线圈产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有相反的方向，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最内周边的尺寸小于用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈的最内周边的尺寸。

18.一种非接触电力提供系统，包括：

电力发送装置，无线地发送电力；以及

电力接收装置，从所述电力发送装置接收电力，

其中，所述电力发送装置和所述电力接收装置中的至少一个包括：

一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；以及

检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且根据所述电气参数的变化来判定是否存在由于磁通量而发热的异物，以及

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈中的至少一个或更多线圈产生的磁通量和从所述多个线圈中的剩下的线圈产生的磁通量具有相反的方向，

其中，在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最内周边的尺寸小于用于非接触电力提供的非接触电力提供线圈的最内周边的尺寸。