CN105226845B

CN105226845B - 送电装置、无线电力传输系统以及异物检测方法

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Publication number: CN105226845B
Application number: CN201510252973.9A
Authority: CN
Inventors: 坂田勉; 山本浩司; 菅野浩; 浅沼健; 浅沼健一
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2018-12-11
Anticipated expiration: 2035-05-18
Also published as: US9843200B2; US10978916B2; US10432030B2; EP2950418B1; CN109450114A; JP2016007117A; CN105226845A; US20190372398A1; US20150349543A1; US20180069435A1; JP6471965B2; EP2950418A1

Abstract

本发明提供一种送电装置以及无线电力传输系统。送电装置具备逆变器电路、振荡电路、异物检测判定电路和送电控制电路。所述送电控制电路在第1交流电力的送电开始前，使所述异物检测判定电路执行一系列的多个处理而判断了是否存在异物之后，使所述逆变器电路开始所述第1交流电力的送电，在所述第1交流电力的送电开始后，使进行所述异物检测的异物检测期间和进行所述第1交流电力的送电的送电期间反复，所述一系列的多个处理被分割到所述反复的多个异物检测期间来执行，使所述异物检测判定电路使用所述多个异物检测期间分割执行所述一系列的多个处理，判断是否存在异物。

Description

送电装置、无线电力传输系统以及异物检测方法

技术领域

本发明涉及以无线方式传输电力的送电装置以及无线电力传输系统。

背景技术

近年来，便携电话、电动汽车等伴有移动性的电子设备、EV设备得到普及。以这种设备为对象的无线电力传输系统正在进行开发。对于无线电力传输技术而言，存在电磁感应方式、磁场共振方式(谐振磁场耦合方式)、以及电场耦合方式等方式。

电磁感应方式以及磁场共振方式的无线电力传输系统具备：具有送电线圈的送电装置、和具有受电线圈的受电装置。通过受电线圈对由送电线圈产生的磁场进行补充，能够不使电极直接接触而传输电力。磁场共振方式的无线电力传输系统例如在专利文献1中得到公开。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-33782号公报

发明内容

但是，对于所述以往技术而言，要求了在送电开始后也能够实现精度高的异物检测的无线电力传输系统的送电装置。

本发明的一技术方案的送电装置，以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，所述送电装置具备：

逆变器电路，其生成所述第1交流电力并经由第2谐振器输送所述第1交流电力；

振荡电路，其生成比所述第1交流电力小的第2交流电力并经由第3谐振器输送所述第2交流电力；

异物检测判定电路，其基于根据所述第2交流电力而变化的所述第3谐振器的物理量，判断在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间是否存在异物；以及

送电控制电路，其控制所述送电装置，

所述送电控制电路，

在所述第1交流电力的送电开始前，使所述异物检测判定电路执行一系列的多个处理而判断了是否存在异物之后，使所述逆变器电路开始所述第1交流电力的送电，

在所述第1交流电力的送电开始后，使进行异物检测的异物检测期间和进行所述第1交流电力的送电的送电期间反复，所述一系列的多个处理被分割到所述反复的多个异物检测期间来执行，

使所述异物检测判定电路使用所述多个异物检测期间分割执行所述一系列的多个处理，判断是否存在异物。

此外，这些总括性或具体的技术方案可以由系统、方法、集成电路、计算机程序、或者记录介质来实现。或者，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。

根据本发明的一技术方案，能够提供一种在送电开始后也能够实现精度高的异物检测的无线电力传输系统的送电装置。

附图说明

图1是表示无线电力传输系统的动作的概要的图。

图2是用于说明延迟期间以及基于该延迟期间的受电装置的动作的图。

图3是表示受电装置的动作的例子的流程图。

图4是用于说明本发明中的分割开的一系列多个处理的例子的图。

图5是表示本发明的异物检测动作的另一方式的图。

图6是表示本发明的实施方式中的送电停止期间的缩短化的效果的一例的图。

图7是表示本发明的实施方式1中的无线电力传输系统的概略构成的图。

图8是表示实施方式1中的送电电路的更详细构成的图。

图9是表示振荡电路的构成例的图。

图10是用于说明充电和异物检测的定时(timing)的图。

图11是用于说明异物检测所使用的耦合系数推定方法的工作原理的图。

图12是表示送电装置100以及受电装置200的具体的电路构成例的图。

图13是表示基于耦合系数的异物检测处理的流程的流程图。

图14是表示异物检测处理的另一例的流程图。

图15是表示阈值的设定方法的第1例的图。

图16是表示阈值的设定方法的第2例的图。

图17是表示阈值的设定方法的第3例的图。

图18是表示阈值的设定方法的第4例的图。

图19是用于说明实施方式1中的处理分割的第1例的图。

图20A是表示对于评价用终端7机型而在有铝异物的情况和无铝异物的情况下分别测定了耦合系数和输入电感值的结果的图。

图20B是表示对于评价用终端7机型而在有铁异物的情况和无铁异物的情况下分别测定了耦合系数和线圈端电压的结果的图。

图21是用于说明实施方式1中的处理分割的第2例的图。

图22是用于说明实施方式1中的处理分割的第3例的图。

图23是用于说明实施方式1中的处理分割的第4例的图。

图24是用于说明实施方式1中的处理分割的第5例的图。

图25是表示实施方式1中的处理分割的第5例的变形例的图。

图26是用于说明实施方式1中的处理分割的第6例的图。

图27是表示实施方式2中的无线电力传输系统的构成的图。

图28是表示实施方式2中的送电电路的详细构成的图。

图29是表示实施方式2中的切换开关1002的构成的图。

图30是表示使用评价用终端7机型对有无异物进行了判断的检测结果的第1图。

图31是表示使用评价用终端7机型对有无异物进行了判断的检测结果的第2图。

图32是表示使用评价用终端7机型对有无异物进行了判断的检测结果的第3图。

附图标记说明

100 送电装置

200 受电装置

1000 送电电路

1001 逆变器电路

1002 切换开关

1003 振荡电路

1004 异物检测电路

1005 接收电路

1006 测定电路

1007 判定电路

1008 异物检测判定电路

1010 送受电谐振器对

1010a 送电谐振器

1010b 受电谐振器

1011 检测谐振器

1020 受电电路

1021 整流电路

1022 输出检测电路

1023 发送电路

1030 直流(DC)电源

1040 负载

1050 异物

1070 显示元件

1090 控制电路

1091 送电控制单元

1092 切换开关控制单元

1093 存储器(结果保存单元)

1094 振荡控制单元

1095 定时控制单元

具体实施方式

(成为本发明的基础的见解)

本发明人对于在“背景技术”一栏中记载的无线电力传输系统中的送电装置，发现了会产生以下的问题。

首先，对“异物”的定义进行说明。在本发明中，“异物”是指在位于无线电力传输系统中的送电线圈(或异物检测用的线圈)或受电线圈的附近时，因送电线圈与受电线圈之间传输的电力而发热的金属以及人体(动物)等物体。

接着，对送电装置的动作进行说明。对于送电装置，首先，当送电装置的电源开关接通时，进行送电装置的送电线圈与受电装置的受电线圈的位置对准。“位置对准”是指对送电装置中的送电谐振器(包含送电线圈)与受电装置中的受电谐振器(包含受电线圈)是否处于适于电力传输的配置关系进行检测的动作。当送电线圈与受电线圈的位置对准完成时，进行判断在送电线圈与受电线圈之间是否存在异物的异物检测。异物检测例如能够通过对施加于送电线圈的电压等物理量的变化进行检测来进行。当判断为在送电线圈与受电线圈之间不存在异物时，从送电线圈向受电线圈以非接触方式输送交流电力。

但是，即使在判断为在送电线圈与受电线圈之间不存在异物之后，在送电期间也有异物进入线圈之间的可能。例如，设想送电装置是设置于车辆内部的充电座，受电装置搭载于智能手机、平板终端、便携电话等能够进行非接触充电的设备(受电终端)的情况。在这种情况下，由于移动中的车体的振动，在充电中的送电线圈与受电线圈之间有可能会有硬币等异物进入。如此，若异物进入到送电线圈与受电线圈之间，则在异物产生涡电流，有可能会导致异物过热。

因此，本发明人研究了如下情况：为了防止上述那样的异物的过热，在送电装置开始了送电之后，使进行异物检测的异物检测期间和进行送电的送电期间反复，进行监视以使异物不会过热。

图1是表示本发明人研究的无线电力传输系统的动作的概要的图。在该系统中，送电装置首先进行异物检测，在判断为无异物之后，开始送电(初始检测以及初始送电)。在送电开始后，当经过一定的时间(例如数秒)时，送电装置停止送电，再次进行异物检测。以后，反复进行送电和异物检测。通过这样的动作，能够一边继续送电一边监视异物的进入。

另一方面，在专利文献1中公开了使用一个送电线圈和一个受电线圈，基于送电线圈的感应电压的波形来检测异物的系统。该系统中的送电装置在送电开始前使用与送电频率不同的频率来检测异物。另一方面，在送电中，使用与送电频率相同的频率，一边进行送电一边定期地检测异物。

关于送电中的异物检测，具体而言，在一次异物检测期间进行如下动作。即，送电装置测定一次与送电频率相同的频率的电压波形，算出上述电压波形的脉冲宽度，基于脉冲宽度离基准值的变化量，判断是否存在异物。

如此，专利文献1的送电装置在一次异物检测期间，进行测定处理、算出处理以及判断处理的一系列的多个处理。

然而，本发明人发现了在专利文献1所公开的异物检测方法中会产生下面的问题。

专利文献1中的送电装置，在送电中使用与送电频率相同的频率来进行异物检测。通常而言，送电时的电力与异物检测时的电力相比非常大。例如，送电时的电力为异物检测时的电力的约100倍～约1000倍。由此，在专利文献1的系统中，相对于送电时的电压振幅的变动，因存在异物而导致的电压振幅的变动较小。因此，SN比不足够大，难以高精度地进行异物检测。进而，在专利文献1的系统中，因为在送电中使用与送电频率相同的频率进行了异物检测，所以受到送电的影响，异物检测的精度变低。

因此，为了解决上述问题，考虑设置与送电线圈不同的异物检测线圈，与送电开始前同样，在送电中以与送电频率不同的频率来进行异物检测。

但是，该情况下，因送电中的电力产生的多个高次谐波等对异物检测线圈造成影响，使噪声混入到异物检测线圈。由此，即使设置异物检测线圈，也难以在送电中高精度地进行异物检测。

在专利文献1中，也存在如下的问题：对于一次异物检测而言，对一个物理量(电压)的波形仅测定一次，因此难以高精度地进行异物检测。即，对于异物而言，存在各种材质、形状的异物，而通过专利文献1的方法，无法检测各种材质、形状的异物。

为了高精度地进行该各种异物的检测，例如要求进行一系列的多个处理，该一系列的多个处理包括：对一个以上的物理量(例如，施加于送电线圈的电压、频率等)测定多次的处理(测定处理)；基于多次测定而得到的物理量来算出用于判断有无异物的指标值(例如，耦合系数等)的处理(算出处理)；以及判断是否存在异物的处理(判断处理)。在此，“物理量”是指施加于送电线圈的电压、流经送电线圈的电流、施加于送电线圈的频率、送电线圈的输入阻抗值、或送电线圈的输入电感值等与线圈相关的具有电气单位的量。进而，异物检测为了避免送电的影响而要求使送电停止来进行。

另一方面，在进行上述的一系列的多个处理的情况下，会产生一次的异物检测期间变长的问题。如果将一次的异物检测期间设定为长并在其中进行很多处理，则也能够进行精度高的异物检测。但是，对一次的异物检测期间分配长时间而使送电长时间停止并不优选。当异物检测期间的长度相对于送电期间的长度的比例大时，送电效率降低。例如，在送电装置是无线充电器的情况下，从开始送电到受电装置的负载(例如二次电池)完成充电需花费时间。

如此，本发明人发现了：为了以比专利文献1所公开的异物检测方法高的精度进行异物检测，进行一系列的多个处理并且分割异物检测期间和送电期间是有效的。但是，如此一来，发现会产生如下问题：进行异物检测的时间(送电停止时间)相对于进行送电的送电时间的比例变大，送电效率降低。

特别是在受电装置为智能手机的情况下，各制造商对从送电停止开始到使用受电装置的通知部(例如灯)通知送电的停止为止的期间(称为延迟期间。)的长度进行了设定。延迟期间的长度因制造商以及机型而异。该长度例如能够设定为5毫秒～10毫秒左右的长度。

图2是用于说明对受电装置设定的延迟期间以及基于该延迟期间的受电装置的动作的图。图2(a)示出了延迟期间的长度TA1。图2(b)示出了送电停止时间T1比延迟期间的长度TA1长时的例子。图2(c)示出了送电停止时间TS1比延迟期间的长度TA1短时的例子。

如图2(b)所示，当送电(即充电)停止的时间T1(送电停止时间)超过延迟期间的长度TA1时，智能手机的受电模块使智能手机中的点亮的灯(表示处于充电中的灯)熄灭。在送电的停止超出了延迟期间TA1的长度之后，异物检测结束，当再次开始送电时，受电模块使表示处于充电中的灯再次点亮。

另一方面，如图2(c)所示，在送电停止时间TS1为延迟期间的长度TA1以下的情况下，受电模块将灯维持点亮状态。在经过送电停止时间TS1之后，当再次开始送电时，受电模块维持灯点亮而再次开始受电。

图3是表示受电装置的上述动作的流程图。受电装置在步骤S301中感知到受电时，进入步骤S302，使充电指示器(例如上述的灯)点亮。接着，在步骤S303中感知到受电停止时，进入步骤S304，每隔一定时间判断是否感知到受电。在此判断为“是”的情况下，进入步骤S305，受电装置再次开始受电。在判断为“否”的情况下，进入步骤S306，受电装置判断从感知到受电停止起是否经过了延迟期间。在此判断为“是”的情况下，进入步骤S307，受电装置使充电指示器熄灭。在判断为“否”的情况下，返回到步骤S304，再次判断是否感知到受电。

此外，充电指示器的点亮动作以及熄灭动作可以未必由受电装置直接进行。例如，受电装置也可以向受电模块所搭载的受电终端仅发出点亮或熄灭的命令，实际的点亮或熄灭由受电终端来进行。

在对进行以上所述的动作的受电装置应用了使异物检测期间和送电期间反复的充电方法的情况下，若异物检测期间长，则充电指示器反复闪烁。特别是在车载用的充电系统中，若在运转中智能手机的灯反复点亮和熄灭(闪烁)，则有可能会夺走用户的注意力。

对以上所述进行总结，在送电装置开始了送电之后，在使进行异物检测的异物检测期间和进行送电的送电期间反复时，为了进行高精度的异物检测，需要如上所述进行一系列的多个处理。但是，为了进行一系列的多个处理的全部处理，可知需要使送电停止时间延长。本发明人由此发现了会产生送电效率降低、在运转中灯闪烁而有可能会夺走用户的注意力的问题。

因此，希望有一种送电装置，在送电装置开始了送电之后，在使异物检测期间和送电期间反复时，缩短送电停止时间而防止送电效率降低，同时在送电开始后也能够实现高精度的异物检测。进而，希望有一种缩短送电停止时间而维持表示处于充电中的指示器(例如灯)的点亮的送电装置。

根据以上的考察，本发明人想到了以下所公开的各技术方案。

送电控制电路，其控制所述送电装置，

所述送电控制电路，

根据上述技术方案，

送电控制电路在所述第1交流电力的送电开始前，使所述异物检测判定电路执行一系列的多个处理而判断了是否存在异物之后，使所述逆变器电路开始所述第1交流电力的送电。

在所述第1交流电力的送电开始后，使进行所述异物检测的异物检测期间和进行所述第1交流电力的送电的送电期间反复。

通过异物检测期间和送电期间反复，产生多个异物检测期间。在所述多个异物检测期间执行将所述一系列的多个处理分割开的各处理。送电控制电路使所述异物检测判定电路执行所述分割开的一系列的多个处理中的各处理的全部处理(包括各处理的全部处理)，判断是否存在异物。

由此，能够使一次的异物检测期间的长度缩短，能够使进行异物检测的时间相对于进行送电的送电时间的比例减少(即，使送电停止时间缩短)。由此，能够防止送电效率降低。另外，能够使一次的所述异物检测期间的长度缩短(即，使送电停止时间缩短)。例如，能够使送电停止时间比从送电停止开始到使用受电装置的通知部通知上述送电停止为止的延迟期间的长度短。因此，能够连续维持表示处于充电中的灯的点亮。

进而，通过执行所述一系列的多个处理中的包括分割开的各处理的全部处理，并使所述异物检测判定电路判断是否存在异物，能够进行高精度的异物检测。

以下，参照图4～图6来说明本发明中的送电动作以及异物检测动作的概要。

图4是用于说明本发明中的分割开的一系列的多个处理的例子的图。图4的上段示出了如专利文献1的系统这样在连续的两个送电期间之间进行基于仅一种物理量的异物检测的情况下的例子。图4的中段示出了在连续的两个送电期间之间进行通过一系列的多个处理使精度提高的异物检测的情况下的例子。在该例子中，为了执行一系列的多个处理，与基于仅一种物理量的异物检测相比，一次的异物检测期间较长。图4的下段示出了通过将一系列的多个处理分割到反复的多个异物检测期间来执行，从而将一次的异物检测期间抑制短的例子。

在该例子中，一系列的多个处理分割成第1测定处理、第2测定处理、算出处理以及判断处理这四个处理。第1测定处理例如可以是对振荡电路以比受电谐振器的谐振频率fr低的第1频率f1进行振荡时的送电线圈的输入电感值Lin(f1)进行测定的处理。第2测定处理例如可以是对振荡电路以比受电谐振器的谐振频率fr高的第2频率f2进行振荡时的送电线圈的输入电感值Lin(f1)进行测定的处理。算出处理例如可以是根据两个输入电感值L1以及L2并使用式k²≒1-Lin(f2)/Lin(f1)来算出耦合系数k的处理。判断处理例如可以是对所算出的耦合系数k是否比预定的阈值低进行判断的处理。通过这四个处理，能够检测送电线圈与受电线圈之间的异物。这些处理的详细内容稍后叙述。

图5是表示本发明的异物检测动作的另一方式的图。在该例子中，送电装置将一系列的多个处理中的仅第1测定处理以及第2测定处理分割到多个异物检测期间来执行，接下来的算出处理以及判断处理在送电期间中执行。如此，对于一系列的多个处理所包含的物理量的测定，可以分割到反复的多个异物检测期间来执行，对于一系列的多个处理所包含的物理量的测定以外的处理，可以分割到反复的多个送电期间来执行。即，也可以仅将一系列的多个处理的一部分处理分割到多个异物检测期间来执行。根据该技术方案，能够进一步减小送电停止期间的长度相对于整个送电期间的比例。

图6是表示本发明的实施方式中的送电停止期间的缩短化的效果的一例的图。在该例子中，一系列的多个处理包括对铝制的异物(以下，有时称为“铝异物”。)进行检测的处理和对铁制的异物(以下，有时称为“铁异物”。)进行检测的处理。铝异物如后所述可以基于例如送电线圈或异物检测线圈的输入电感的变化来检测。铁异物如后所述可以基于例如施加于送电线圈或异物检测线圈的电压的变化来检测。

在图6所示的例子中，延迟期间的长度TA1为5毫秒，铝异物的检测所需要的期间TS1以及铁异物的检测所需要的期间TS2为4毫秒。因此，如图6的中段所示，在连续进行铝异物的检测和铁异物的检测的情况下，一次的异物检测期间的长度变为约8毫秒。该情况下，由于异物检测期间比延迟期间长，如前所述，产生受电装置的指示器(即通知部)闪烁的问题。

另一方面，如图6的下段所示，在分割进行铝异物的检测和铁异物的检测的情况下，一次的异物检测期间的长度变为约4毫秒。该情况下，由于异物检测期间比延迟期间短，所以能够避免受电装置的指示器闪烁的问题。

以下，参照附图来说明本发明的更具体的实施方式。此外，本发明并不限定于以下的实施方式。也可以通过对各实施方式实施各种变形、或组合多个实施方式来构成新的实施方式。在以下的说明中，对相同或类似的构成要素标注相同的附图标记。

(实施方式1)

图7是表示本发明的第1实施方式的无线电力传输系统的概略构成的框图。本实施方式的无线电力传输系统具备送电电路1000、送受电谐振器对1010、检测谐振器1011、受电电路1020。送电电路1000构成为将从直流电源1030输入的直流(DC)能量(电力)转换成交流(AC)能量(电力)并输出。送受电谐振器对1010构成为以无线方式对从送电电路1000输出的交流能量进行传输。送受电谐振器对1010由送电谐振器(也称为送电天线。)1010a与受电谐振器(也称为受电天线。)1010b的对而构成。送电谐振器1010a、检测谐振器1011以及受电谐振器1010b各自由包括线圈以及电容器的谐振电路构成。送受电谐振器对1010将通过电磁感应或谐振磁场耦合而从送电电路1000输出的交流能量以无线方式传输给受电电路1020。受电电路1020将通过送受电谐振器对1010传输来的交流能量转换成直流能量并供给到负载1040。检测谐振器1011在检测异物时使用。

在本实施方式中，受电谐振器作为接受第1交流电力的第1谐振器发挥功能。送电谐振器作为以非接触方式对受电装置输送第1交流电力的第2谐振器发挥功能。检测谐振器作为以非接触方式对受电装置输送比第1交流电力小的第2交流电力的第3谐振器发挥功能。

送电电路1000以及送电谐振器1010a可以搭载于送电装置。受电谐振器1010b、受电电路1020、负载1040可以搭载于受电装置。受电装置例如可以搭载于智能手机、平板终端、便携终端等电子设备(受电终端)或电动汽车等电动机械。送电装置可以是以无线方式向受电装置供给电力的充电器。负载1040可以是例如具有二次电池的设备。负载1040可以通过从受电电路1020输出的直流能量进行充电。

受电谐振器1010b如后面详细的说明，是包括受电线圈、与受电线圈并联连接的电容器的并联谐振电路。谐振频率设定为预定的值fr。受电谐振器1010b从送电谐振器1010a经由空间以非接触方式接受的交流能量被输送到受电电路1020。

受电电路1020具有：与受电谐振器1010b以及负载1040连接的整流电路1021、与整流电路连接的输出检测电路1022、和与输出检测电路1022连接的发送电路1023。整流电路1021将从受电谐振器1010b传输来的交流能量转换成直流能量并输出到负载1040。输出检测电路1022对施加于负载1040的电压和在负载1040中流动的电流的至少一方进行检测。发送电路1023将表示输出检测电路1022的检测结果的信号(以下，称为“反馈信号”。)传送给送电电路1000。

送电电路1000具有逆变器电路1001、异物检测电路1004、接收电路1005、和送电控制电路1090。逆变器电路1001连接于电源1030，通过多个开关元件将从电源1030输入的直流能量转换成交流能量并输出。异物检测电路1004连接于检测谐振器1011，进行用于对检测谐振器1011附近的异物1050进行检测的处理。接收电路1005接收从发送电路1023发送的反馈信号。控制电路1090控制送电电路1000中的各电路，以使使用了逆变器电路1001的送电处理和使用了异物检测电路1004的异物检测处理交替反复进行。

对检测谐振器1011中的线圈的电感以及电容器的容量进行调整，以使检测谐振器1011以与受电谐振器1010b相同的谐振频率fr进行谐振。

图8是表示图7中的异物检测电路1004以及控制电路1090的更详细构成的框图。异物检测电路1004具有振荡电路1003和异物检测判定电路1008。异物检测判定电路1008具有测定电路1006和判定电路1007。

振荡电路1003与检测谐振器1011连接。在异物检测期间，振荡电路1003将包含交流成分的电压供给到检测谐振器1011。由此，检测谐振器1011与受电谐振器1010b电磁耦合。振荡电路1003例如可以是科耳波兹(Colpitts)振荡电路、哈特莱(Hartley)振荡电路、克莱普(Clap)振荡电路、富兰克林(Franklin)振荡电路、皮尔斯(Pierce)振荡电路这种基于LC谐振原理的自励式的振荡电路。

图9是表示振荡电路1003的电路构成的例子的图。图9所示的振荡电路1003是作为自励式的LC振荡电路发挥功能的皮尔斯振荡电路。若使用自励式的振荡电路，则能够将检测谐振器1011的输入电感的变化转换成振荡频率的变化。基于这样的振荡电路1003的振荡频率，能够推定输入电感或耦合系数。如果推定出输入电感或耦合系数，则能够基于其变化来判定有无插入到检测谐振器1011附近的异物。在直接测定并使用输入电感的结构中，不需要振荡电路1003是自励式的振荡电路。

测定电路1006对振荡电路1003的振荡频率和/或输出电压等伴随异物向检测谐振器1011接近而变化的至少一个物理量进行测定。伴随异物的接近而变化的物理量例如可以有检测谐振器1011的线圈的输入电感、振荡频率、振荡电路1003的输出电压或输出电流、检测谐振器1011和受电谐振器1010b的耦合系数、Q值等。这些物理量也可以说是根据检测谐振器1011的输入阻抗而变化的物理量。因此，本实施方式中的异物检测处理也可以说是基于检测谐振器1011的输入阻抗的变化来判定有无异物的处理。

判定电路1007基于由测定电路1006测定出的至少一个物理量离基准值的变化量来判定有无异物。基准值例如可以是在检测谐振器1011与受电谐振器1010b电磁耦合的状态下异物1050离这些谐振器足够远时的该物理量的值。判定电路1007例如在所测定出的值与基准值之差为预定的阈值以上时，判定为存在异物。或者，也可以在通过使用了所测定出的多个物理量的运算而得到的值处于预定的范围内时，判定为存在异物。判定电路1007将测定结果和判定结果的至少一个保存于控制电路1090内的存储器(结果保存单元)1093。判定电路1007可以从结果保存单元1093调出上次的判定处理的结果，并与新的检测结果进行组合来判定是否有异物。

测定电路1006的至少一部分和判定电路1007的至少一部分不需要由独立的电路来构成。例如，也可以通过综合的一个半导体封装(例如微控制器、定制IC)来实现。测定电路1007以及判定电路1006的至少一部分也可以综合到控制电路1090中。

在图8中也记载了控制电路1090具有的多个功能块。这些功能块是送电控制单元1091、结果保存单元1093、振荡控制单元1094、定时控制单元1095。控制电路1090例如可以通过CPU(Central Processing Unit)等处理器和存储于存储器的计算机程序的组合来实现。通过处理器执行计算机程序所记述的命令群，实现图8所示的各功能块的功能。或者，也可以通过在一个半导体电路中装入计算机程序而得到的DSP(Digital Signal Processor)等硬件来实现同样的功能。控制电路1090的至少一部分和异物检测电路1004的至少一部分也可以通过一个半导体封装来实现。

送电控制单元1091进行与送电相关的控制。送电电路1000一边交替地切换使用了逆变器电路1001的送电模式和使用了异物检测电路1004的异物检测模式一边进行动作。送电控制单元1091在送电模式下，向逆变器电路1001中的各开关元件输入预定的频率的门脉冲。由此，对从逆变器电路1001输出的交流电压进行控制。本实施方式中的送电频率可以设定为例如100kHz～200kHz的范围内的值。送电频率也可以设定为该范围外的值。

振荡控制单元1094在异物检测模式下驱动振荡电路1003。如后面详细的说明，振荡控制单元1094使振荡电路1003以比受电谐振器1010b的谐振频率fr低的第1频率f1以及比谐振频率fr高的第2频率f2振荡。在振荡电路1003具有图9所示的构成的情况下，频率f1、f2的切换通过对开关S3的导通状态进行切换来进行。频率fr例如可以设定为约1000kHz。频率f1例如可以设定为400kHz～800kHz的范围内的值。频率f2例如可以设定为1200kHz～1500kHz的范围内的值。频率fr、f1、f2并不限于本例，只要满足f1<fr<f2即可。在本实施方式中，fr比送电频率高，但是也可以设定为送电频率以下。

定时控制单元1095对送电的定时和进行用于异物检测的处理的定时进行控制。控制送电电路1090内的各单元，以在充电中定期地进行异物检测。定时控制单元1095在送电处理持续预定的时间(例如数秒～数十秒)之后，使送电停止，开始用于异物检测的处理。当异物检测处理所包含的一部分处理完成时，再次开始送电处理。停止一次的送电处理到开始下次的送电处理为止的时间(即，异物检测期间)例如被抑制为数毫秒～数十毫秒左右。通过这样的控制，能够不使送电长时间中断而进行异物检测。

一次的异物检测期间的长度(即，执行将一系列的多个处理分割开的各处理的分割期间)被设定为比例如对受电装置设定的延迟期间的长度短的值。延迟期间的长度如前所述是从送电停止开始到使用受电装置的通知部(例如，灯等指示器)通知送电停止为止的期间。该长度既可以是固定值，也可以根据受电装置的机型而变更。例如，受电电路1005也可以从受电装置接收表示从送电停止开始到使用受电装置的通知部通知送电停止为止的延迟期间的信息。在这样的构成中，执行将一系列的多个处理分割开的各处理的分割期间可以设定为比所接收到的上述信息表示的延迟期间短。

定时控制单元1095还控制异物检测电路1004，以在接收电路1005完成了接收反馈信号的数据包的定时开始异物检测。由此，能够避免由于在数据包接收期间开始异物检测动作而丢失数据包。

图10是示意性表示充电定时、异物检测定时和数据包接收定时的图。图10(a)示出了不进行定时控制的情况下的例子。图10(b)示出了进行了定时控制的情况下的例子。在充电动作中，送电电路1000接收从受电电路1020不定期发送来的反馈信号的数据包。如图10(a)所示，当数据包接收的定时与异物检测的定时重叠时，有可能会无法正常地接收数据包。这是因为：在通过负载调制方式进行的数据包的收发期间，通过读取送电电力的波形所包含的信号成分来接收数据包。当随着送电的停止而传输电力急剧变化时，由于与电力本身的变化相比信号成分的变化小，所以检测变得困难。

在本实施方式中，为了避免上述的问题，定时控制单元1095控制异物检测的定时。具体而言，定时控制单元1095控制各单元，以在数据包接收期间不进行异物检测。例如，如图10(b)所示，在数据包的接收的定时与送电停止的定时重叠时，通过延长充电期间，能够延迟异物检测的开始。在进行了这样的控制的情况下，在数据包的接收完成的定时切换到异物检测即可。

如上所述，本实施方式中的异物检测处理包括：对电压、电感、频率等物理量的变化进行测定的处理(测定处理)；进行基于所测定出的物理量的运算(算出)的处理(算出处理)；通过所算出的值来判断有无异物的处理(判断处理)。通过将这一系列的多个处理分割到多个异物检测期间来执行，能够缩短每一次的处理时间。

接着，说明本实施方式中的异物检测处理的例子。

<异物检测1：耦合系数>

在本实施方式中，能够求出检测谐振器1011与受电谐振器1010b的耦合系数，并基于该值来检测异物。

图11是用于说明本实施方式中的异物检测所使用的耦合系数推定方法的工作原理的图。设为检测线圈L1(电感值也表示为L1。)与以频率fr进行谐振的受电线圈L2(电感值也表示为L2。)以耦合系数k进行电磁耦合。此时，从检测线圈观察到的输入电感Lin通过下式来求出。

Lin(f)＝L1{1-k²/(1-(fr/f)2)}…式1

图11是示意性表示式1的图。

在频率f<<fr时，受电谐振器1010b的两端实质上似乎断开。将在比fr低的第1频率f1下测定的输入电感值设为Lin(f1)。另一方面，在频率f>>fr时，受电谐振器1010ab中的并联电容器的两端实质上似乎短路。将在比fr高的第2频率f2下测定的输入电感值设为Lin(f2)。

当适当设定了f1、f2的大小时，根据式1得到以下的近似式。

Lin(f1)≒L3

Lin(f2)≒L3(1-k²)

根据这两个近似式，得到以下的式2。

k²≒1-Lin(f2)/Lin(f1)…式2

根据该式2，能够基于作为测定值的Lin(f1)与Lin(f2)之比来算出耦合系数k。但是，式2是基于在使受电线圈端完全断开时的输入电感Lin_open(f)与使受电线圈端完全短路时的输入电感Lin_short(f)之间以下的式3、4的关系成立的特殊条件的。

Lin_open(f1)＝Lin_open(f2)…式3

Lin_short(f1)＝Lin_short(f2)…式4

反过来说，如果在选定了使式3、4成立的适当的频率f1和f2的基础上设计无线电力传输系统，则式2成立，能够进行耦合系数k的推定。通常，该频率f1、f2如果设定在谐振器的尺寸视作与波长相比而足够小的频率的范围内则在实用性上没有问题。

此外，当使用自励式的振荡电路时，能够将输入电感的变化直接转换成振荡频率的变化。即，由于输入电感由振荡频率的平方的倒数而决定，所以耦合系数k能够通过下式来改写。

k²≒1-f1²/f2²…式5

在实用性上，由于包含电路的线形/非线形要素等，所以式2、式5需要进行修正，但在原理上能够根据这些式来推定耦合系数k(修正例的详细内容在后面参照图12来叙述)。

根据以上所述，如果一边连续地切换以f1和f2的各频率进行振荡的动作一边测定两个频率下的输入电感值或振荡频率，则能够根据测定结果来推定耦合系数k。耦合系数k根据因送受电线圈间的异物导致的磁场的屏蔽状态而变化。因此，例如，在所推定出的耦合系数k为预定的阈值以下的情况下，能够判断为在受电线圈与送电线圈之间存在异物。

接着，说明用于实现基于上述原理的异物检测的实施例。

图12是表示本实施方式中的送电装置100以及受电装置200的具体的电路构成例的图。在该例子中，负载1040是二次电池，测定电路1006和判定电路1007通过微控制器(微型计算机)来实现。在送电装置100中搭载有将异物检测结果通知给使用者的显示元件1070。显示元件1070例如可以是LED光源、显示器。在图12所示的例子中，送电谐振器1010a也兼有检测谐振器1011的功能。如此，送电谐振器和检测谐振器可以是相同的谐振器。送电装置100具备切换振荡电路1003与送电谐振器1010a的连接状态的开关1002。

送电谐振器1010a具有送电线圈L1、和与送电线圈L1串联连接的电容器C1。受电谐振器1010b具有受电线圈L2、与受电线圈L2并联连接的电容器C2p、和与受电线圈L2串联连接的电容器C2s。

在该例子中，送电线圈L1的外径设定为39mm，电感设定为L1＝13.6μH。受电线圈L2的外径设定为34mm，电感设定为L2＝15.8μH。串联电容器C1的容量设定为180nF，串联电容器C2s和并联电容器C2p的容量分别设定为C2s＝120nF、C2p＝1590pF。送电线圈L1以100kHz进行谐振，受电线圈L2以115kHz和1000kHz进行谐振。

送电线圈L1经由包括开关S1、S2的切换开关1002与振荡电路1003连接。该切换开关1002在送电期间将送电线圈L1与振荡电路1003电切断。在异物检测期间将送电线圈L1与振荡电路1003电连接。在异物检测期间，使逆变器电路1001停止。

本实施例中的振荡电路1003是作为自励式的LC振荡电路发挥功能的皮尔斯振荡电路。振荡电路1003具有的电阻Rf和电阻Rd是对电路的励振等级进行调整的元件。振荡电路1003还具备用于改变振荡频率的调整电感器Lm和开关S3。对Lm以及C11、C12的值进行决定，以使振荡电路1003以与受电线圈的谐振频率fr＝115kHz、fr＝1000kHz不同的两个频率f1＝400kHz(S1和S2接通，S3断开)、f2＝1500kHz(S1和S2接通，S3接通)进行振荡。C1以及C2s在f1、f2下似乎短路，C2p在f1下似乎断开，在f2下似乎短路。因此，可以认为与耦合系数的推定相关的电容器主要是C2p。此外，该电路构成例中的耦合系数的推定式是对式5进行了修正后的下式(式6)。

k²≒1-f1²/(f2²-f3²)···式6

振荡频率f3是使S1和S2断开、使S3接通时的振荡频率。即，测定频率f3与测定调整电感器Lm的电感值是等效的。在送电线圈L1以频率f2进行振荡时，该振荡频率包含基于送电线圈L1的输入电感值的成分和基于调整电感器Lm的电感值的成分。因此，在式6中，在第2项的分母中消除了调整电感器Lm的影响的基础上算出耦合系数。如此，测定电路1006也可以取代式5而基于通过基于式5的修正式6而算出的耦合系数k来检测异物。此外，自励式的LC振荡电路如前所述存在各种电路拓扑，因此修正式并不限定于式6。例如，能够通过将图12的电容器C11、C12切换为不同的电容器来改变振荡频率。该情况下，修正式不同于式6。即使采用了与上述不同的电路拓扑，式5的修正式的导出也是容易的。同样，在使用式2的情况下，也可以使用根据电路拓扑对式2进行了修正后的修正式来算出耦合系数k。此外，上述的各参数的值是一例，也可以设定为与上述不同的值。重要的是受电谐振器1010b的阻抗z2＝1/jωC2p在频率f1下相对较大而在频率f2下相对较小这一点。在此，j是虚数单位，ω是角频率，ω＝2π×频率的关系成立。

接着，参照图13的流程图来说明基于耦合系数的异物检测处理的流程。

首先，控制电路1090在感知到受电谐振器1010b相对于检测谐振器1011接近时，开始异物检测模式。本实施方式中的该“接近”的感知并不是基于上述的异物检测的工作原理的感知。“接近”的感知例如可以通过检测振荡频率和/或电压的变化来执行。当受电谐振器1010b接近检测谐振器1011时，存在如下情况：受到受电谐振器1010b内部的金属(基板的地线、线圈等)的影响，振荡频率增加，或者从振荡电路1003输出的电压的振幅降低。另外，在受电谐振器1010b中的受电线圈L2具备用于降低电磁噪声对周边电路的影响的电磁屏蔽物(磁性体)的情况下，随着受电谐振器1010b的接近，振荡频率有时也降低。因此，通过检测振荡频率和/或电压的变化，能够感知受电谐振器1010b的接近。振荡控制单元1094以及振荡电路1003可以构成为进行例如每隔一毫秒～数秒振荡数个周期的交流的断续振荡(间歇动作)，仅在感知到受电线圈L2的接近的情况下切换到连续动作。通过进行这样的间歇动作，能够抑制功耗增加同时感知受电线圈L2的接近。该间歇动作中的振荡电路1003的动作频率可以是任意的频率。

接着，在步骤S600中，振荡控制单元1094使振荡电路1003以频率f1进行动作。

在步骤S601中，测定电路1006在经过预定的时间后，测定输入电感以及电压。

在步骤S602中，振荡控制单元1094使振荡电路1003以频率f2进行动作。

在步骤S603中，测定电路1006在经过预定的时间后，测定输入电感以及电压。

在步骤S604中，判定电路1007根据该一系列的测定结果并通过式2来算出耦合系数。在步骤S605中，判定电路1007判定耦合系数k和电压是否超过了预定的第一阈值。第一阈值例如可以设定为0.3～0.5的范围内的数值。在所算出的耦合系数k超过了预定的第一阈值的情况下，能够判断为在受电线圈L2与送电线圈L1之间不存在异物。该情况下，判定电路1007将表示该情况的信息保存于结果保存单元1093。基于该信息，振荡控制单元1094使振荡电路1003的振荡停止(步骤S606)。此时，可以使搭载于送电装置或受电装置的未图示的LED光源等显示元件发光，或者在受电装置的显示器上显示开始送电的意思。由此，能够将线圈间不存在异物而能够安全地进行充电这一情况通知给使用者。

然后，送电控制单元1091驱动逆变器电路1090，开始无线电力传输。此外，无线电力传输的开始也可以不是在振荡电路1003的振荡刚停止之后进行，而是例如在使用者将受电装置放置于送电装置上等这样确认了频率的变动已停止之后进行。

另一方面，在步骤S605中耦合系数k不超过预定的第一阈值的情况下，可以使显示元件闪烁，或者在显示元件上显示存在异物的意思。由此，能够将线圈间存在异物、若进行送电则危险这一情况通知给使用者。

此外，在此通过式2算出了耦合系数k，但也可以通过式5来算出。另外，如前所述，还可以通过式2或式5的修正式来算出耦合系数k。

通过以上的动作，能够对检测线圈L1以及受电线圈L2附近的异物进行检测，并输出表示检测结果的信息。由此，用户能够获知是否能够安全地进行送电。

此外，本实施方式中的动作并不限定于图13所示的动作。例如，不仅可以通过将步骤S605中的判定处理设为是否超过了预定的耦合系数k这样的绝对量来进行评价，也可以通过耦合系数k的时间变化量是否足够小来进行检测。另外，不仅可以基于耦合系数k来进行异物的检测，也可以基于其他的物理量来进行异物的检测。

<异物检测2：输入电感以及电压>

异物的检测也能够基于检测线圈的输入电感或从振荡电路1003输出的电压来进行。以下，说明这样的异物检测处理的例子。

图14是表示该例中的异物检测处理的流程图。在该例子中，异物检测判定电路1008通过三个阶段的不同处理来检测异物。在此，作为被测定的物理量(参数)，选择了检测谐振器1011的输入电感、频率f1下的振荡电路1003的输出电压、以及频率f2下的振荡电路1003的输出电压。异物检测判定电路1008判定各自是否为预定的阈值以下。由此，能够不取决于异物的特性和/或位置而高精度地检测异物。

以下，说明本实施方式中的三个阶段的步骤(Step1～3)的详细内容。

<Step1>

在屏蔽磁场的金属存在于送受电线圈间时，在金属表面流动与线圈反相的电流，因此线圈的输入电感降低。因此，如果线圈的输入电感变为预定的阈值以下则判定为存在异物。但是，由于耦合系数因检测/受电线圈的组合而异，所以电感的降低量各异。由此，通过将电感的阈值Lth设为耦合系数k的函数，即使是不同组合的线圈对，也能够检测线圈间的异物。在图14所示的例子中，在线圈的输入电感为预定的阈值以下的情况下，判定为存在容易屏蔽磁场的异物(例如环状的金属异物)。反过来，在线圈的输入电感超过预定的阈值的情况下，判定为不存在这样的异物。

<Step2、3>

在难以屏蔽磁场的金属(例如铁等)存在于送受电线圈间时，由于磁场穿过异物而耦合系数难以降低，所以难以通过前述的方法进行检测。但是，对于这样的异物，在磁场穿过异物时会产生涡电流，线圈端产生电压降。因此，振荡波形(电压)的振幅降低。因此，如果线圈端的电压的振幅变为预定的阈值以下则能够判定为存在异物。但是，由于耦合系数因检测线圈/受电线圈的组合而异，所以电压的降低量各异。由此，电压的阈值Vth设为耦合系数k的函数或者电感Lin(或振荡频率f)的函数。由此，即使是不同组合的线圈对，也能够检测线圈间的异物。

在Step2中，判定电路1007判定振荡电路1003以比谐振频率fr小的频率f1进行振荡时的线圈端的电压是否为预定的阈值以下。在谐振器对以比谐振频率fr低的频率进行耦合时，送电/受电线圈间的中心附近的磁通变密(奇模式)。因此，该情况下，存在于送电/受电线圈间的中心附近的异物的检测灵敏度变高。因此，在Step2中，能够检测难以屏蔽磁场的铁等金属异物是否存在于送电/受电线圈间的中心附近。

在Step3中，判定电路1007判定振荡电路以比谐振频率fr大的频率f2进行振荡时的线圈端的电压是否为预定的阈值以下。在谐振器对以比谐振频率fr高的频率进行耦合时，离送电/受电线圈间的中心远的周边区域的磁通变密(偶模式)。因此，该情况下，存在于离送电/受电线圈间的中心远的周边区域的异物的检测灵敏度变高。因此，在Step3中，能够检测难以屏蔽磁场的铁等金属异物是否存在于离送电/受电线圈间的中心远的周边区域。

在该例子中，按Step1～Step3的顺序进行了动作，但也可以调换这些步骤的顺序。另外，还可以仅执行这些步骤的一部分步骤。

<关于阈值的设定方法>

接着，说明关于决定阈值的思路。

在如上述的例子所示基于多个参数来判定有无异物的情况下，如图15～图16所例示，存在各种阈值设定方法。参数如上所述包括电感、电阻、线圈的Q值、或对他们进行转换而得到的频率、电压值等。下面说明在从它们中选择了两个参数P1、P2的情况下的阈值的设定例。

图15是表示参数P2的阈值是参数P1的一次函数的情况下的例子的图。该情况下，具有判定处理简单、能够减轻运算负荷的效果。另外，如图16所示，也可以在P1达到某值之前将参数P2的阈值设为一定值，且在P1超过了该一定值的情况下将P2的阈值设为P1的一次函数。或者，还可以使P2的阈值为因P1的范围而异的一次函数。通过如此将阈值直线性地设定成多阶段，能够减轻运算负荷、同时提高异物的检测精度。如图17所示，也可以对参数P1和P2分别独立地设定阈值。如此一来，能够使判定更简单。或者，如图18所示，也考虑了将存在异物的情况和不存在异物的情况的各情况下的参数P1与P2的值的组合作为表值而预先保存于控制电路的存储器内的方法。该方法中，虽然存储器使用量增大，但具有能够切实地判定有无异物这一优点。

接着，说明本实施方式中的异物检测处理的分割的例子。如前所述，本实施方式中的异物检测判定电路1008通过执行包含多个步骤的异物检测处理来对检测谐振器1011附近的异物进行检测。该多个步骤例如可以包括：对前述的输入电感、电压、频率等物理量进行测定的步骤；通过基于所测定出的物理量的运算来算出耦合系数等其他物理量的步骤；对这些物理量与预定的阈值进行比较来判定有无异物的步骤。不同的多个物理量的测定或运算可以分成多个步骤来进行。异物检测判定电路1008在一次送电处理的前后执行异物检测处理所包含的不同步骤。

<处理分割例1：根据异物的种类进行分割>

图19是用于说明处理分割的第1例的图。在该例子中，通过检测对象的异物的种类来分割处理。在此，设想在不同的定时对铝制的异物(铝异物)和铁制的异物(铁异物)进行检测的情况。此外，异物的种类并不限于该例。

图19(a)示出了集中检测铝异物和铁异物的情况下的例子。图19(b)示出了将铝异物的检测和铁异物的检测分割开的例子。如图19(a)所示，在一起检测铝异物和铁异物的情况下，处理会消耗很多时间。与此相对，如图19(b)所示，在将铝异物的检测处理和铁异物的检测处理分割开的情况下，各自的处理时间比一起处理时的处理时间短。

图20A是表示使用具备受电线圈的评价用终端7机型和送电线圈针对存在铝异物的情况和不存在铝异物的情况分别测定了耦合系数和输入电感值的结果的图。评价用终端7机型的受电线圈与并联电容器连接，由受电线圈和并联电容器决定的谐振频率fr设定为1000kHz。振荡电路设为了自励式的皮尔斯振荡电路。在此，作为评价用的铝异物，选定了屏蔽磁场的铝制的环

如图20A所示，在存在铝异物的情况下，电感比作为耦合系数的一次函数的阈值T0小。因此，铝异物能够基于耦合系数和电感来判别。

图20B是表示在与上述相同的条件下，针对存在铁异物的情况和不存在铁异物的情况分别测定了耦合系数和线圈端电压的结果的图。在此，作为评价用的铁异物，选定了难以屏蔽磁场的铁盘在存在异物的情况下，将离送电线圈中央的铁盘的偏移位置设定为0mm、5mm、10mm、15mm这4种。

如图20B所示，在存在铁异物的情况下，线圈端电压比阈值T1、T2的任一方都小。因此，铁异物能够基于耦合系数和电压来判别。

如此，根据检测对象的异物的种类，判定所需要的物理量不同。因此，为了检测多个异物，所需要的物理量多，处理需要很多时间。在本实施方式中，通过按对象异物的种类对检测处理进行分割，在一次处理中进行测定的物理量减少。因此，处理时间变短。

此外，对于铝和铁这两方的检测所需要的耦合系数，可以将在一方的检测时所求出的值在另一方的检测时进行利用。例如，可以将为了铝检测处理而取得的耦合系数的值保存于结果保存单元1093，在检测铁异物时仅测定电压来判断有无异物。由此，能够缩短检测铁异物时的处理时间。

如此，根据本实施方式，使用以与送电频率不同的频率进行动作的振荡电路，在充电中也能够高精度地检测异物，同时，能够缩短一次检测处理所需要的时间。因此，能够抑制充电的中断时间。

<处理分割例2：根据频率进行分割>

接着，说明处理分割的第2例。在该例子中，按异物检测所使用的多个频率来分割处理。多个频率例如可以是上述的说明中的频率f1以及f2。

图21(a)示出了连续进行频率f1下的处理和频率f2下的处理的例子。图21(b)示出了将频率f1下的处理和频率f2下的处理分割开的例子。如上所述，使振荡电路1003以两个频率f1、f2进行动作，能够基于以各个频率进行振荡的状态下的检测线圈的输入电感之比来推定耦合系数。但是，为了一起进行使用了两个频率的处理，需要中途切换振荡电路1003的振荡频率，因此无法并行地进行处理。由于串行地进行这些处理，所以会花费很多时间。因此，如图21(b)所示，通过按频率来分割处理，与一起进行处理相比，能够缩短充电的中断时间。

在该例子中，测定电路1006将振荡电路1003以频率f1进行振荡时的测定结果保存于结果保存单元1093。判定电路1007在得到了振荡电路1003以频率f2进行振荡时的测定结果的时间点，读取结果保存单元1093所保存的结果。判定电路1007通过使用双方的结果进行运算，算出耦合系数。该耦合系数能够利用于上述的铝异物、铁异物的检测。

此外，在该例子中，在频率f1下的测定处理结束的时间点不进行运算，但并不限定于该例。也可以在频率f1下的测定处理完成时，将上次测定的频率f2下的测定结果从结果保存单元1093读取来计算耦合系数。由此，能够缩短对频率f2下的物理量进行测定的时间。

<处理分割例3：对相同物理量进行多次测定>

接着，说明处理分割的第3例。在该例子中，为了使检测精度提高，对进行多次相同处理的异物检测的处理进行分割。

图22是用于说明本分割例的图。图22(a)示出了对一个物理量的测定处理A连续进行两次的例子。图22(b)示出了将测定处理A一次一个地分割开的例子。测定处理A例如表示对上述的说明中的电压、输入电感、频率等物理量中的一个进行测定的处理。在该例子中，测定处理A进行了两次，但并不限于此，也可以反复进行三次以上直到能够确保精度。通过进行多次测定处理A而取测定结果的平均值，测定结果的精度提高。但是，若为了提高精度而增加反复次数，则相应地停止时间变长。因此，如果如图22(b)所示对测定处理进行分割，则能够在确保检测的精度的同时缩短每次的处理时间。其结果，能够缩短每次的送电的中断时间。

处理的分割方法并不限于此，考虑各种方法。如果将测定处理以及运算处理分割成多个步骤，并将这些处理过程中的结果保存于结果保存单元1093，则能够在有无异物的判定所需的物理量一致时调出这些结果来进行判定。

<处理分割例4：改变频度>

接着，说明处理分割的第4例。在该例子中，异物检测电路1004在通过进行测定处理A和测定处理B来进行异物检测时，根据这些处理所需的时间来改变处理的频度。测定处理A、B例如可以是对上述的说明中的不同的两个物理量进行测定的处理。在此，设为测定处理A所需的时间比测定处理B所需的时间短。

图23(a)示出了交替地执行处理A和处理B的例子。图23(b)示出了降低处理时间长的处理B的频度且提高处理时间短的处理A的频度的例子。如图23(b)所示，通过提高处理时间短的处理A的频度，能够进一步减少充电的中断时间。

在该例子中，测定电路1006在测定处理A、B之后，将测定结果保存于存储器1093。判定电路1007在测定处理A之后，从存储器1093中调出上次的测定处理B的结果进行运算处理来判定有无异物。在测定处理B之后，从存储器1093中调出上次的测定处理A的结果进行运算处理来判定有无异物。

通过以上的处理，能够缩短相对于整个充电时间的异物检测时间。此外，在通过测定处理A得到了与上次的测定处理A的结果不同的结果的情况下，异物混入到线圈间的可能性高。因此，即使预定的下一个处理是A，也可以接下来执行处理B。

<处理分割例5：运算的省略>

接着，说明处理分割的第5例。在该例子中，异物检测处理按测定对象的物理量分割成测定处理和运算处理。异物检测电路1004在物理量的测定结果与上次的结果相同的情况下，省略运算处理，进行与上次相同的判定。

图24是表示该例中的充电处理和与异物检测相关的处理的关系的图。在该例子中，测定处理分割成处理A、B、C，运算处理分割成处理A’、B’、C’。异物判定电路1004在按顺序执行了处理A、A’、B、B’、C、C’之后，最后判定有无异物。

在运算处理C’之后，最终判定为无异物的情况下，继续进行充电。异物检测电路1004在下次的测定处理A的结果与上次的测定处理A的结果相比没有实质变化的情况下，不进行运算处理A’而直接判定为无异物。由此，能够省略测定处理A之后的运算处理。异物检测电路1004对于处理B、C也同样，在与上次的测定结果相比没有实质变化的情况下，判定为无异物。通过以上的处理，能够缩短充电的中断时间。

在该例子中，测定电路1006在各测定处理完成时，将其值保存于存储器1093。在下次测定时，判定电路1007读取存储器1093所保存的测定值来比较两者的值。判定电路1007在判断为两者的值之差没有实质变化的情况下，判断为无异物。

如图25所示，在处理A中测定值没有变化的情况下，也可以省略处理B以及处理C。该情况下，只进行处理A直到在处理A中测定值发生变化，在发生了变化的情况下，进行运算处理A’以及其他的处理B、B’、C、C’来判定有无异物即可。

<处理分割例6：检测和运算的分割>

接着，说明处理分割的第6例。在该例子中，测定处理和运算处理分离，运算处理在充电期间内进行。测定处理是对电压、频率、输入电感等物理量进行测定的处理。运算处理是通过基于所测定出的物理量的运算来判定有无异物的处理。

图26(a)示出了在充电中断的期间连续进行测定处理和运算处理的例子。图26(b)示出了将运算处理在接下来的充电期间内进行的例子。在该例子中，如图26(b)所示，由于在充电中进行运算处理，所以仅进行测定处理的时间使送电停止即可。因此，能够缩短一次的充电中断时间。作为结果，相对于整个充电期间的进行充电的时间的比例提高。

如上所述，说明了本实施方式中的处理分割的例子，但处理分割方法并不限定于上述的例子。例如，在不使用耦合系数k的情况下，不需要分成多个频率来进行处理。在本发明中，在基于随着异物向送电谐振器接近而变化的物理量来进行异物检测处理时，只要将该异物检测处理所包含的一系列的多个处理分割到多个异物检测期间来进行，并不限定于特定的方法。

(实施方式2)

接着，说明第2实施方式。本实施方式与实施方式1不同之处在于：用于检测异物的检测谐振器(第3谐振器)1011和送电谐振器1010a(第2谐振器)是同一谐振器。以下，以与实施方式1不同之处为中心进行说明。

图27是表示本实施方式中的无线电力传输系统的概略构成的图。图28是表示图27中的控制电路1090以及异物检测电路1004的详细构成的图。在该无线电力传输系统中，送电谐振器1010a兼有用于检测异物1050的检测谐振器1011的功能。送电电路1000还具备切换开关1002。切换开关1002对与送电谐振器1010a连接的电路进行切换。

图29是表示切换开关1002的构成例的图。切换开关1002对逆变器电路1001与送电谐振器1010a导通的状态和振荡电路1003与送电谐振器1010a导通的状态进行切换。该切换通过控制电路1090内的切换开关控制单元1092来进行。

在送电期间，切换开关控制单元1092将逆变器电路1001与送电谐振器1010a电连接。在异物检测期间，切换开关控制单元1092将振荡电路1003与送电线圈1010a电连接。由此，与实施方式1同样，能够交替地执行送电和异物检测。

在本实施方式中，也能够适于与实施方式1同样的分割处理。例如，能够将测定电路1006对随着送电谐振器1010a的输入阻抗而变化的物理量进行测定的处理、和判定电路1007进行的算出处理及判断处理分割到多个步骤而在送电中断的期间进行。通过将异物检测处理分割到多个步骤来执行，异物检测的频度提高，因此安全性提高。

(实施例)

以下，说明本发明的实施例。在本实施例中，在参照图14说明的构成中使用多个评价终端验证了异物检测的效果。在本实施例中，与实施方式2同样，采用了送电谐振器和检测谐振器是同一谐振器的构成。

图30～32是表示使用具备尺寸与送电线圈不同的受电线圈的评价用终端7机型对有无异物进行了判断的检测结果的图。在此，基于图14所示的流程图，对有无异物进行了判断。评价终端7机型的受电线圈与并联电容器连接，由受电线圈和并联电容器决定的谐振频率fr被设定为1000kHz。振荡电路是能够以比谐振频率fr低的第1频率f1和比谐振频率fr高的第2频率f2进行振荡的自励式的皮尔斯振荡电路。在本实施例中，作为屏蔽磁场的异物，选定了金属环作为评价用异物，作为难以屏蔽磁场的异物，选定了铁盘作为评价用异物。

首先，根据图14的Step1，对有无金属环进行了判定。参照图30(a)的测定结果，可知具有耦合系数越低则电感就越低的倾向。另外，可知具有若金属环存在于送受电线圈间则电感进一步降低的倾向。由此，基于该不同而设定了电感的阈值T0。阈值T0为以耦合系数为变量的函数，在电感为T0以下的情况下判断为存在异物。在图30(b)中，电感变为阈值T0以下的情况被排除在外。当对图30的判定前和判定后进行比较时，可知能够将金属环存在于送受电线圈间的情况切实地排除。

接着，根据图14的Step2对有无铁盘(中心附近)进行了判定。将离送电线圈中央的铁盘的偏移位置设定为0mm、5mm、10mm、15mm这4种，频率设定为f1(奇模式)而进行了评价。参照图31(a)的测定结果，可知具有耦合系数越低则电压越低的倾向。另外，在铁盘存在于送受电线圈间的情况下，可知具有线圈端电压进一步降低的倾向。由此，基于该不同而设定了线圈端电压的阈值T1以及T2。阈值T1、T2是以耦合系数为变量的函数，在线圈端电压为T1以下或T2以下的情况下判断为存在异物。对图31的判定前和判定后进行比较，可知能够将偏移为0mm～5mm的铁盘存在于送受电线圈间的情况切实地排除。由于本动作模式是前述的奇模式动作，所以线圈的中央附近的磁通密。由此，能够主要检测偏移0～5mm的铁盘。

最后，根据图14的Step3对有无铁盘(周边部)进行了判定。将离送电线圈中央的铁盘的偏移位置设为0mm、5mm、10mm、15mm这4种，频率设定为f2(偶模式)而进行了评价。图32示出了其结果。但是，能够通过Step2而排除在外的异物也没有图示在图32中。参照图32(a)的测定结果，可知具有随着振荡频率的增加、即作为其平方的倒数的电感的降低而线圈端电压降低的倾向。另外，在铁盘存在于送受电线圈间的情况下，可知具有电压进一步降低的倾向。由此，基于该不同而设定了线圈端电压的阈值T3。阈值T3是以振荡频率为变量的函数，在线圈端电压为T3以下的情况下判断为存在异物。对图32的判定前和判定后进行比较，可知能够将偏移为10mm～15mm的铁盘存在于送受电线圈间的情况切实地排除。由于本动作模式是前述的偶模式动作，所以从线圈的内径到外径的区域上的磁通密。由此，能够主要检测偏移10～15mm的铁盘。

如上所述，通过执行Step1～Step3的步骤，即使是不同的送受电线圈的组合，也确认了能够切实地检测线圈间的异物。本实施例的异物判定所使用的测定参数(电压、频率、耦合系数)是一例，使用其他参数也能够进行同样的检测。也能够基于比前述的谐振频率fr低的频率f1、比谐振频率fr高的频率f2下的检测用谐振器的输入阻抗、或者根据它们算出的2次参数、或者通过它们的组合而算出的3次参数来判断有无异物。在这些参数和阈值的选定时，能够根据具备本发明中的异物检测判定电路的送电装置以及受电装置所适用的应用程序而适当变更。

在该实施例中，说明了连续进行图14所示的三个步骤，但实际上可以进行实施方式1中说明的定时控制。例如，在适用图24所示的定时控制的情况下，将Step1中的测定处理以及运算(判断)处理分别设为A、A’，将Step2中的测定处理以及运算处理分别设为B、B’，并将Step3中的测定处理以及运算处理分别设为C、C’即可。并不限于该例，也可以适用参照图19、21、22、23、25、26说明的定时控制。或者，也可以组合使用这些定时控制的多个。

如上所述，本发明包括以下的项目所记载的送电装置以及无线电力传输系统。

[项目1]一种送电装置，其以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，所述送电装置具备：

送电控制电路，其控制所述送电装置，

所述送电控制电路，

根据上述技术方案，

所述送电控制电路，

在所述第1交流电力的送电开始后，使进行所述异物检测的异物检测期间和进行所述第1交流电力的送电的送电期间反复，所述一系列的多个处理被分割到所述反复的多个异物检测期间来执行，

由此，能够使一次的异物检测期间的长度缩短(即，使送电停止时间缩短)，能够使进行异物检测的时间相对于进行送电的送电时间的比例减小。由此，能够防止送电效率降低。另外，能够使一次的所述异物检测期间的长度缩短(即，使送电停止时间缩短)。例如，能够使送电停止时间比从送电停止开始到使用受电装置的通知部通知上述送电停止为止的延迟期间的长度短。因此，能够在受电装置中维持表示处于充电中的灯的点亮。

并且，通过执行所述一系列的多个处理中的分割开的各处理的全部处理，并使所述异物检测判定电路判断是否存在异物，能够进行精度高的异物检测。

[项目2]根据项目1所述的送电装置，

执行将所述一系列的多个处理分割开的各处理的分割期间，比从送电的停止开始到使用所述受电装置的通知部通知所述送电的停止为止的延迟期间短。

根据上述技术方案，

能够使停止送电的送电停止时间比从送电的停止开始到使用所述受电装置的通知部通知送电的停止为止的延迟期间的长度短。由此，能够连续维持表示充电中的通知部(灯等)的点亮。

[项目3]根据项目1或2所述的送电装置，

所述一系列的多个处理包括判断处理，该判断处理在所述变化后的物理量与预定的基准值之差比预先设定的阈值大时，判断为在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间存在异物。

根据上述技术方案，

因为没有基于根据所述测定出的物理量而算出的值来判断是否存在所述异物的处理，所以能够缩短所述异物检测期间。

[项目4]根据项目1或2所述的送电装置，

所述一系列的多个处理包括：

测定处理，对根据所述第2交流电力而变化的所述第3谐振器的物理量进行测定；和

判断处理，基于根据所述测定出的物理量而算出的值，判断是否存在所述异物。

根据上述技术方案，

通过分开测定处理和判断处理，在所述异物检测期间，能够使停止送电的送电停止时间缩短、防止送电效率降低，同时在送电开始后也能够实现精度高的异物检测。

[项目5]根据项目1或2所述的送电装置，

所述一系列的多个处理包括：

两种以上的测定处理，对根据所述第2交流电力而变化的所述第3谐振器的物理量进行测定；和

判断处理，基于根据由所述两种以上的测定处理各自测定出的物理量而算出的值，判断是否存在所述异物。

根据上述技术方案，

能够高精度地检测异物。

[项目6]根据项目5所述的送电装置，

所述两种以上的测定处理包括：第1种测定处理，在所述振荡电路以比所述第3谐振器的谐振频率fr低的第1频率f1进行振荡时通过所述异物检测判定电路测定所述物理量；和第2种测定处理，在所述振荡电路以比所述第3谐振器的谐振频率fr高的第2频率f2进行振荡时通过所述异物检测判定电路测定所述物理量。

根据上述技术方案，

能够高精度地检测异物。

[项目7]根据项目1或2所述的送电装置，

所述一系列的多个处理包括：第1判断处理，测定与第1种类的异物对应的第1物理量，判断是否存在所述第1种类的异物；和第2判断处理，测定与第2种类的异物对应的第2物理量，判断是否存在所述第2种类的异物，

所述送电控制电路在所述第1判断处理与所述第2判断处理之间使所述逆变器执行所述第1交流电力的送电。

根据上述技术方案，

能够高精度地检测所述第1种类的异物和所述第2种类的异物。

[项目8]根据项目1～7中任一项所述的送电装置，

所述第1谐振器和所述第3谐振器是同一谐振器，

所述送电装置具备通过所述送电控制电路的控制对所述逆变器电路与所述同一谐振器的电连接和所述振荡电路与所述同一谐振器的电连接进行切换的开关，

所述送电控制电路，

在结束所述分割后的一系列的多个处理中的第1处理而再次开始所述第1交流电力的送电时，控制所述开关，从所述振荡电路与所述同一谐振器的电连接切换到所述逆变器电路与所述同一谐振器的电连接，

在中断所述第1交流电力的送电而开始接着所述第1处理的第2处理时，控制所述开关，从所述逆变器电路与所述同一谐振器的电连接切换到所述振荡电路与所述同一谐振器的电连接。

根据上述技术方案，

通过由同一谐振器来实现所述第1谐振器以及所述第3谐振器，能够实现部件数的削减、成本削减。

[项目9]根据项目1～8中任一项所述的送电装置，

所述第3谐振器的物理量是施加于所述第3谐振器的电压、流经所述第3谐振器的电流、施加于所述第3谐振器的所述电压的频率、所述第3谐振器的输入阻抗值、或所述第3谐振器的输入电感值。

根据上述技术方案，

通过测定所述物理量，能够容易地判断在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间是否存在异物。

[项目10]根据项目1～9中任一项所述的送电装置，

所述第1谐振器具有包括线圈以及电容器的并联谐振电路，

所述第3谐振器的物理量是所述第3谐振器的输入电感值，

所述异物检测判定电路，

在所述第1种测定处理中对以所述频率f1进行振荡时的所述第3谐振器的输入电感值Lin(f1)进行测定，在所述第2种测定处理中对以所述频率f2进行振荡时的所述第3谐振器的输入电感值Lin(f2)进行测定，

在所述判断处理中，通过式k²＝1-Lin(f2)/Lin(f1)来算出耦合系数k，基于所述算出的耦合系数k来判断是否存在异物。

根据上述技术方案，

通过式k²＝1-Lin(f2)/Lin(f1)来算出耦合系数k，基于所述算出的耦合系数k来判断是否存在异物。

若Lin(f2)使用所述线圈的两端短路的状态时的所述第3谐振器的输入电感值、Lin(f1)使用所述线圈的两端断开的状态时的所述第3谐振器的输入电感值，则能够算出高精度的耦合系数k，能够高精度地判断是否存在异物。

在所述受电装置设置包括所述线圈及设于所述线圈的两端的电容器的并联谐振电路。由此，当所述振荡电路以比所述第2谐振频率fr低的所述频率f1进行驱动时，在所述电容器中不流动电流，因此创造出所述线圈的两端实质上断开的状态。另外，当以比所述第2谐振频率fr高的所述频率f2进行驱动时，在所述电容器中流动电流，因此创造出所述线圈的两端短路的状态。

由此，通过在所述线圈的两端设置电容器，能够创造出所述线圈的两端实质上断开的状态和所述线圈的两端短路的状态。因此，无需如通常进行的那样，在所述线圈的两端设置短路用开关，并将控制所设的所述短路用开关的控制电路设置于所述受电装置。由此，能够消除通常进行的从所述送电装置发送信号来控制所述短路用开关这种麻烦。其结果，因为使用精度高的所述耦合系数来进行异物检测，所以不会导致成本增加，通过简单的结构，即使所述负载变动也能够高精度地进行异物检测。

[项目11]根据项目1～10中任一项所述的送电装置，

所述第1谐振器具有包括线圈以及电容器的并联谐振电路，

所述第3谐振器的物理量是所述第3谐振器的输入电感值，

所述异物检测判定电路，

在所述判断处理中，算出所述Lin(f1)与所述Lin(f2)之比，基于所述算出的比来判断是否存在异物。

对“基于所述输入电感值Lin(f1)与所述输入电感值Lin(f2)之比”的意思进行说明。

算出所述耦合系数k的式2(k²＝1-Lin(f2)/Lin(f1))，能够变形为式2(Lin(f2)/Lin(f1)＝1-k²)。由此，当决定了Lin(f2)/Lin(f1)时，能够唯一地决定耦合系数k。因此，基于所述输入电感值Lin(f1)与所述输入电感值Lin(f2)之比，能够判断在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间是否存在异物。

根据上述技术方案，为了算出式1的耦合系数k，进行四则运算以外的平方根的算出处理。另一方面，因为所述输入电感值Lin(f1)与所述输入电感值Lin(f2)之比是单纯的除法运算，所以也能够减轻处理的负荷，能够加快计算速度。

另外，与上述技术方案同样，不需要在所述线圈的两端设置短路用开关，能够消除从所述送电装置发送信号来控制所述短路用开关的麻烦。

[项目12]根据项目1～11中任一项所述的送电装置，

所述第1谐振器具有包括线圈以及电容器的并联谐振电路，

所述振荡电路是自励式的振荡电路，并且，所述第3谐振器的物理量是施加于所述第3谐振器的电压的频率，所述振荡电路的振荡频率的平方与所述第3谐振器的输入电感值成反比例，

所述异物检测判定电路，

在所述第1种测定处理中对所述振荡电路进行振荡时的所述第3谐振器的频率f1进行测定，在所述第2种测定处理中对所述振荡电路进行振荡时的所述第3谐振器的频率f2进行测定，

在所述判断处理中，通过式k²＝1-f1²/f2²来算出耦合系数k，基于所述算出的耦合系数k来判断是否存在异物。

根据上述技术方案，

在所述振荡电路是自励式的振荡电路的情况下，若将所述输入电感值设为L、将所述电容器设为C，则所述自励式的振荡电路的频率f在基于LC谐振原理的振荡电路的情况下，能够由式f＝1/(2π×(LC)^(1/2))来表示。因为容量C因电路常数而已知，所以所述输入电感值L与所述振荡电路的频率的平方成反比，因此能够将作为所述耦合系数的式的k²＝1-Lin(f2)/Lin(f1)替换为式k²＝1-f1²/f2²。由此，不需要由所述测定电路测定所述输入电感的步骤，使用所述振荡电路进行振荡的频率f1以及f2的值即可。由此，因为不需要由所述测定电路测定所述输入电感，所以能够高精度地算出所述耦合系数。此外，对于所述频率f1以及所述频率f2的值，也可以由所述测定电路测定所述第1谐振器的所述频率f1以及所述频率f2。另外，对于其他的振荡电路，也能够应用同样的思路，对于本领域技术人员而言能够容易地进行类推。

[项目13]一种无线电力传输系统，具备：

项目1～12中任一项所述的送电装置；和

受电装置。

[项目14]一种异物检测方法，是使用送电装置的异物检测方法，

所述送电装置以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，

所述送电装置具备：

送电控制电路，其控制所述送电装置，

在所述异物检测方法中，所述送电控制电路，

使用所述多个异物检测期间分割执行所述一系列的多个处理，使所述异物检测判定电路判断是否存在异物。

根据上述技术方案，

所述送电控制电路，

[项目15]一种送电装置，其以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，所述送电装置具备：

异物检测判定电路，其对根据所述第2交流电力而变化的所述第3谐振器的物理量进行测定，基于所述测定出的物理量，判断在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间是否存在异物；以及

送电控制电路，其控制所述送电装置，

所述送电控制电路，

在所述第1交流电力的送电开始前，使所述异物检测判定电路执行从所述物理量的测定到所述异物的判断的一系列的多个处理而判断了是否存在异物之后，使所述逆变器电路开始所述第1交流电力的送电，

在所述第1交流电力的送电开始后，使进行异物检测的异物检测期间和进行所述第1交流电力的送电的送电期间反复，所述一系列的多个处理所包含的所述物理量的测定被分割到所述反复的多个异物检测期间来执行，所述一系列的多个处理所包含的所述物理量的测定以外的处理被分割到所述反复的多个送电期间来执行，

使所述异物检测判定电路使用所述多个异物检测期间分割执行所述物理量的测定，与所述送电期间并行地执行所述物理量的测定以外的处理，判断是否存在异物。

根据上述技术方案，

所述送电控制电路，

根据上述技术方案，能够进一步缩短送电停止时间，能够防止送电效率降低。

[项目16]一种无线电力传输系统，具备：

送电电路，其构成为将被输入的直流能量转换成交流能量并输出；

送电谐振器，其构成为对从所述送电电路输出的所述交流能量送出；

受电谐振器，其构成为接受由所述送电谐振器送出的所述交流能量的至少一部分；以及

受电电路，其构成为将所述受电谐振器接受的所述交流能量转换成直流能量而供给到负载，

所述送电电路具有：

逆变器电路，其构成为将所述直流能量转换成所述交流能量并输出；

异物检测电路，其构成为通过执行包含多个步骤的异物检测处理来检测所述送电谐振器附近的异物；以及

控制电路，其控制所述逆变器电路以及所述异物检测电路，以使使用了所述逆变器电路的送电处理和使用了所述异物检测电路的处理交替地反复进行，

所述异物检测电路构成为在一次所述送电处理的前后执行所述多个步骤所包含的不同的步骤。

[项目17]根据项目16所述的无线电力传输系统，

所述多个步骤包括：对随着所述异物的接近而变化的至少一个物理量进行测定的步骤；和基于所述至少一个物理量从基准值的变化量来判断有无所述异物的步骤。

[项目18]根据项目17所述的无线电力传输系统，

所述多个步骤包括：对与第1种类的异物对应的第1物理量进行测定的步骤；和对与第2种类的异物对应的第2物理量进行测定的步骤。

[项目19]根据项目16～18中任一项所述的无线电力传输系统，

所述异物检测电路具有：

振荡电路，其与所述第1谐振器或异物检测用的其他谐振器电连接，能够以比所述受电谐振器的谐振频率fr低的第1频率f1以及比所述谐振频率fr高的第2频率f2进行振荡；

测定电路，其构成为对根据与所述振荡电路电连接的所述第1谐振器或所述其他谐振器的输入阻抗而变化的物理量进行测定；以及

判定电路，其构成为基于在所述振荡电路以所述第1频率f1进行振荡时所述测定电路测定出的所述物理量的变化和在所述振荡电路以所述第2频率f2进行振荡时所述测定电路测定出的所述物理量的变化，判定送电谐振器附近有无异物。

[项目20]根据项目19所述的无线电力传输系统，

所述多个步骤包括：第1步骤，在所述振荡电路以所述第1频率f1进行振荡时通过所述测定电路对所述物理量进行测定；和第2步骤，在所述振荡电路以所述第2频率f2进行振荡时通过所述测定电路对所述物理量进行测定，

所述测定电路构成为在一次送电处理的前后执行所述第1步骤以及所述第2步骤。

[项目21]根据项目16～20中任一项所述的无线电力传输系统，

所述多个步骤包括：对同一物理量进行测定的两个步骤；和通过基于在所述两个步骤中测定出的所述物理量的运算来判定有无异物的步骤，

所述异物检测电路构成为在一次所述送电处理的前后分别执行所述两个步骤。

[项目22]根据项目16～21中任一项所述的无线电力传输系统，

所述异物检测电路构成为根据所述多个步骤各自所需要的时间来变更执行各步骤的频度。

[项目23]根据项目16～21中任一项所述的无线电力传输系统，

所述受电电路具有发送电路，该发送电路构成为对用于通知所述受电电路的输出变动的反馈的通信数据包进行发送，

所述送电电路具有构成为接收所述通信数据包的接收电路，

所述控制电路构成为对所述异物检测电路进行控制，以在所述接收电路接收所述通信数据包的期间不执行使用了所述异物检测电路的处理。

[项目24]根据项目16～23中任一项所述的无线电力传输系统，

所述异物检测电路构成为在一次所述送电处理的前后执行进行不同的两个测定处理、并通过基于所述两个测定处理的结果的运算来判定有无异物的处理。

[项目25]根据项目24所述的无线电力传输系统，

所述异物检测电路构成为将基于所述两个测定处理的结果的运算在所述两个测定处理后的送电期间中执行。

[项目26]根据项目16～25中任一项所述的无线电力传输系统，

所述异物判定电路构成为，

在所述异物检测处理中，对随着所述异物的接近而变化的物理量进行测定，

通过进行基于所述物理量的运算来判定有无所述异物，

在判定为无所述异物之后，在下面的异物检测处理中获得了与上次相同的测定结果时，省略基于所述物理量的运算而判定为无所述异物。

[项目27]一种送电装置，具备：

送电电路，其构成为将被输入的直流能量转换成交流能量并输出；和

送电谐振器，其构成为将从所述送电电路输出的所述交流能量送出，

所述送电电路具有：

[项目28]一种程序，其通过搭载于送电装置的计算机来执行，所述送电装置具备：构成为将被输入的直流能量转换成交流能量并输出的送电电路、和构成为将从所述送电电路输出的所述交流能量送出的送电谐振器，

所述程序使所述计算机进行如下处理：

通过执行包含多个步骤的异物检测处理来检测所述送电谐振器附近的异物，

交替地执行使用了逆变器电路的送电处理和所述异物检测处理中的所述多个步骤的一部分步骤，

在一次送电处理的前后执行所述多个步骤所包含的不同步骤。

Claims

1.一种送电装置，其以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，所述送电装置具备：

送电控制电路，其控制所述送电装置，

所述送电控制电路，

使所述异物检测判定电路使用所述多个异物检测期间分割执行所述一系列的多个处理，判断是否存在异物，

所述送电控制电路在所述第1判断处理与所述第2判断处理之间使所述逆变器电路执行所述第1交流电力的送电。

2.根据权利要求1所述的送电装置，

3.根据权利要求1或2所述的送电装置，

4.根据权利要求1或2所述的送电装置，

所述一系列的多个处理包括：

5.根据权利要求1或2所述的送电装置，

所述一系列的多个处理包括：

6.根据权利要求5所述的送电装置，

7.根据权利要求1所述的送电装置，

所述第1谐振器和所述第3谐振器是同一谐振器，

所述送电控制电路，

8.根据权利要求1所述的送电装置，

9.根据权利要求6所述的送电装置，

所述第1谐振器具有包括线圈以及电容器的并联谐振电路，

所述第3谐振器的物理量是所述第3谐振器的输入电感值，

所述异物检测判定电路，

10.根据权利要求6所述的送电装置，

所述第1谐振器具有包括线圈以及电容器的并联谐振电路，

所述第3谐振器的物理量是所述第3谐振器的输入电感值，

所述异物检测判定电路，

11.根据权利要求6所述的送电装置，

所述第1谐振器具有包括线圈以及电容器的并联谐振电路，

所述异物检测判定电路，

12.一种无线电力传输系统，具备：

权利要求1所述的送电装置；和

受电装置。

13.一种异物检测方法，是使用送电装置的异物检测方法，

所述送电装置具备：

送电控制电路，其控制所述送电装置，

在所述异物检测方法中，所述送电控制电路，

使用所述多个异物检测期间分割执行所述一系列的多个处理，使所述异物检测判定电路判断是否存在异物，