CN105452904B

CN105452904B - 异物检测装置、送电装置、受电装置以及无线电力传输系统

Info

Publication number: CN105452904B
Application number: CN201480039975.3A
Authority: CN
Inventors: 浅沼健; 浅沼健一; 山本温; 山本浩司
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2018-07-06
Anticipated expiration: 2034-03-05
Also published as: US20160149442A1; JPWO2015132818A1; JP6307756B2; JP5915953B2; JP2016136834A; CN105452904A; US10020692B2; WO2015132818A1

Abstract

本公开提供一种异物检测装置、送电装置、受电装置以及无线电力传输系统。异物检测装置具备：振荡电路(100)，其具有线圈(110)和谐振电容器(Cx、Cy)，构成为输出包括交流分量和直流分量的电压，所述交流分量具有正的周期和负的周期；和电线路，其检测异物接近线圈(110)时，从振荡电路(100)输出的所述电压中的所述交流分量的变化和所述直流分量的变化。

Description

异物检测装置、送电装置、受电装置以及无线电力传输系统

技术领域

本公开涉及检测接近线圈的异物的异物检测装置。另外，本公开也涉及具备这种异物检测装置，且以非接触方式输送电力的用于无线电力传输的送电装置、受电装置以及无线电力传输系统。

背景技术

近年来，在移动电话、电动汽车等伴随着移动性的电子设备、EV(ElectricVehicle：电动汽车)设备中，为了进行无线充电，正在推进使用了线圈间的感应耦合的无线电力传输技术的开发。无线电力传输系统包括具备送电线圈(送电天线)的送电装置和具备受电线圈(受电天线)的受电装置，通过受电线圈捕捉由送电线圈产生的磁场，从而能够输送电力而不使电极直接接触。

专利文献1公开了这种无线电力传输系统的一例。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2012-244732号公报

发明内容

发明要解决的问题

在无线电力传输系统中，在进行电力传输时，当金属异物接近送电线圈或受电线圈时，会产生在金属异物中产生涡电流，并使之加热的风险。另外，在电力传输期间人体等接近送电线圈或受电线圈时，会产生在人体中产生感应电流的风险。因此，为了安全且高效率地进行无线电力传输，接近线圈的金属和/或人体等异物的检测是必须的功能。

对于该问题，专利文献1公开了：测量包括与次级侧线圈电磁耦合的初级侧线圈的电路的初级侧Q值，并用初级侧线圈的Q值校正电力传输效率，基于得到的校正值检测与次级侧线圈的电磁耦合的状态。

但是，在专利文献1的方法中，为了进行Q值测量而使用了交流电压，由于仅将交流分量的变化作为指标检测接近线圈的异物，所以存在异物的检测灵敏度低这样的问题。

本公开的实施方式提供一种能够以高的灵敏度检测接近线圈的金属或人体等异物的异物检测装置。另外，本公开的实施方式提供具备这种异物检测装置的用于无线电力传输的送电装置、受电装置以及无线电力传输系统。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本公开的一个技术方案涉及的异物检测装置具备：振荡电路，其具有线圈和谐振电容器，构成为输出包括交流分量和直流分量的电压，所述交流分量具有正的周期和负的周期；和电线路，其检测异物接近所述线圈时，从所述振荡电路输出的所述电压中的所述交流分量的变化和所述直流分量的变化。

上述一般性且特定的方式可使用系统、方法以及计算机程序安装，或使用系统、方法以及计算机程序的组合来实现。

发明的效果

根据本公开的实施方式，通过在检测金属和/或人体等异物接近线圈时的电压的交流分量(正的周期和/或负的周期)的变化的基础上，进一步检测直流分量的变化，从而能够以高的灵敏度检测接近线圈的异物。

附图说明

图1是表示本公开的实施方式1涉及的异物检测装置的概略构成的电路图。

图2是表示振荡电路100的输出端X的输出电压Vin_X的时间变化的一例的图。

图3是表示本公开的实施方式2涉及的异物检测装置的概略构成的电路图。

图4A是表示本公开的实施方式3涉及的异物检测装置中的振荡电路的概略构成的电路图。

图4B是表示振荡电路中的端子A-B间的第一连接例的图。

图4C是表示振荡电路中的端子A-B间的第二连接例的图。

图4D是表示振荡电路中的端子A-B间的第三连接例的图。

图4E是表示振荡电路中的端子A-B间的第四连接例的图。

图5是表示本公开的实施方式4涉及的异物检测装置中的振荡电路的概略构成的一例的电路图。

图6是用于说明实施方式4中的第一电路例和工作的图。(a)表示电路构成，(B)表示点X处的电压Vin_X的时间变化的一例，(c)表示金属异物接近线圈110时的电压Vin_X的时间变化的一例。

图7是用于说明实施方式4中的第二电路例和工作的图。(a)表示电路构成，(B)表示点X'处的电压Vin_X'的时间变化的一例，(c)表示金属异物接近线圈110时的电压Vin_X'的时间变化的一例。

图8是用于说明实施方式4中的第三电路例和工作的图。(a)表示电路构成，(B)表示点X'处的电压Vin_X'的时间变化的一例，(c)表示金属异物接近线圈110时的电压Vin_X'的时间变化的一例。

图9是表示实施方式4的变形例的图。

图10是表示本公开的实施方式5涉及的异物检测装置的概略构成的电路图。

图11是表示本公开的实施方式6涉及的无线电力传输系统的概略构成的框图。

图12是表示实施方式6中的送电装置的处理的一例的流程图。

图13是表示本公开的实施方式7涉及的无线电力传输系统的概略构成的框图。

图14是表示实施方式7中的受电装置的处理的一例的流程图。

图15是表示本公开的第一实施例中的测量结果的图。

图16A是表示本公开的第二实施例中的模拟结果的图。

图16B是表示本公开的第二实施例中的模拟结果的图。标号说明

100 振荡电路

110 线圈

150 电线路(electrical circuit)

200、200a 整流电路

300 测量电路

400 电流限制电路

500 送电装置

510 送电线圈

520 送电电路

530 电源

540 送电控制电路

570 光源

600 受电装置

610 受电线圈

620 受电电路

630 负载

640 受电控制电路

670 光源

Lp 线圈的电感

Rp 线圈的电阻

Rd 阻尼(damping)电阻

Cx 谐振电容器

Cy 谐振电容器

C1 分压电容器

C2 平滑电容器

D1 整流元件

D2 整流元件

INV 反相器

S1、S2 开关

具体实施方式

如上所述，在无线电力传输系统中，需要可靠地检测接近线圈的金属和/或人体(包括动物)等异物。对于该要求，在专利文献1所代表的以往的检测电路中，主流的判定方法着眼于金属异物接近线圈时振荡电压的交流分量会发生变化这一点。在本申请的实施方式中，构成振荡电路使得异物接近线圈时除了振荡电压的交流分量之外直流分量也发生变化，且使用能够测量交流分量和直流分量双方的变化的测量电路。利用该构成，在本公开的实施方式中，能够以高的灵敏度检测接近线圈的异物。另外，本公开的实施方式能够实现具备这种异物检测装置的用于无线电力传输的送电装置、受电装置以及无线电力传输系统。

本申请的实施方式的概要如以下。

(1)本公开的一个技术方案涉及的异物检测装置具备：振荡电路，其具有线圈和谐振电容器，构成为输出包括交流分量和直流分量的电压，所述交流分量具有正的周期和负的周期；和电线路，其检测异物接近所述线圈时，从所述振荡电路输出的所述电压中的所述交流分量的变化和所述直流分量的变化。

(2)在某个实施方式中，所述电线路具备整流电路，所述整流电路对从所述振荡电路输出的所述电压进行整流并输出，所述整流电路具有：对所述正的周期的电压进行整流的第一整流元件；使所述直流分量下降的第一电容器；以及第二整流元件，其对通过使所述直流分量下降而变为小于0的所述负的周期的电压进行整流。

(3)在某个实施方式中，所述整流电路还具有第二电容器，所述第二电容器将从所述第一整流元件输出的电压平滑化，在将所述第一电容器与所述第二电容器的分压比设为U时，满足0＜U≤0.5。

(4)在某个实施方式中，所述电线路还具备测量电路，所述测量电路直接或间接地测量从所述振荡电路输出的电压。

(5)在某个实施方式中，所述电线路还具备测量电路，所述测量电路测量从所述整流电路输出的电压。

(6)在某个实施方式中，所述振荡电路还具有电阻Rd，所述电阻Rd配置成使从所述振荡电路输出的所述电压下降，所述电阻Rd设定为使得：在所述异物离所述线圈足够远的情况下，输入到所述测量电路的电压处于所述测量电路的可测量范围内，且在比所述线圈大的异物与线圈紧贴的情况下，所述电压处于所述可测量范围的下限值以上。

(7)在某个实施方式中，在输入到所述测量电路的电压与预定的基准电压之差为预定的阈值以上时，所述测量电路输出表示存在所述异物的信息。

(8)在某个实施方式中，在将所述谐振电容器设为第一谐振电容器时，所述振荡电路还具备第二谐振电容器，所述第二谐振电容器具有与所述第一谐振电容器的电容不同的电容，所述第一谐振电容器的一方的电极与所述线圈和所述振荡电路的输出端子连接，所述第一谐振电容器和第二谐振电容器相对于所述线圈并联连接。

(9)在某个实施方式中，在将所述第一谐振电容器的电容设为Cx，并将所述第二谐振电容器的电容设为Cy＝αCx时，α设定为1≤α＜100的范围内的值。

(10)在某个实施方式中，在将所述第一谐振电容器的电容设为Cx，并将所述第二谐振电容器的电容设为Cy＝αCx时，α设定为0.01≤α＜1的范围内的值。

(11)在某个实施方式中，所述线圈构成为也作为以无线方式送出电力的送电线圈发挥功能，所述异物检测装置还具备切换所述线圈与所述振荡电路之间的电连接的开关，所述开关构成为在异物检测模式下将所述线圈与所述振荡电路电连接，在送电模式下将所述线圈与所述振荡电路电切断。

(12)在某个实施方式中，所述线圈构成为也作为以无线方式接受电力的受电线圈发挥功能，所述异物检测装置还具备切换所述线圈与所述振荡电路之间的电连接的开关，所述开关构成为在异物检测模式下将所述线圈与所述振荡电路电连接，在送电模式下将所述线圈与所述振荡电路电切断。

(13)本公开的另一方式涉及的送电装置是以无线方式送出电力的送电装置，具备：上述(1)至(11)中任一项所述的异物检测装置；和控制电路，其根据所述异物检测装置的检测结果决定送电频率和送电电压。

(14)本公开的另一方式涉及的受电装置是一种接受以无线方式从送电装置送出的电力的受电装置，具备：上述(1)至(10)或(12)所述的异物检测装置；和控制电路，其根据所述异物检测装置的检测结果，生成并输出用于进行送电控制的信息。

(15)本公开的另一方式涉及的无线电力传输系统具备：以无线方式送出电力的送电装置；和接受从所述送电装置送出的所述电力的受电装置，所述送电装置为上述(13)所述的送电装置。

(16)本公开的另一方式涉及的无线电力传输系统具备：以无线方式送出电力的送电装置；和接受从所述送电装置送出的所述电力的受电装置，所述受电装置为上述(14)所述的受电装置。

以下，参照附图说明本发明的具体实施方式。此外，对相同的构成要素赋予相同的标号。

(实施方式1)

图1是表示本公开的实施方式1涉及的异物检测装置的概略构成的电路图。该异物检测装置例如可在无线电力传输系统的送电装置或受电装置中检测金属或人体(包括动物)等异物的接近的用途中使用。异物检测装置具备振荡电路100和包括测量电路300的电线路150，所述振荡电路100输出以预定周期振荡的电压，所述测量电路300测量从振荡电路100输出的电压。振荡电路100构成为具有线圈110和谐振电容器Cx、Cy，并输出包括交流分量和直流分量(在本说明书中，有时称为“直流电压”。)的电压，所述交流分量包括正的周期(cycle)和负的周期。通过测量电路300测量该电压的变化，能够检测金属和/或人体等异物接近线圈110和谐振电容器Cx、Cy。以下，聚焦于金属异物的检测进行说明。

图2是表示振荡电路100为了进行异物检测工作而振荡时从输出端X输出的输出电压Vin_X(以下，有时称为“振荡波形”。)的时间变化的一例的图。在图1所示的电路构成中，电压Vin_X的波形成为以某电压Vdc为振荡的中心的正弦波状的波形。在电压Vin_X中，将成为振荡的中心的电压Vdc称为“直流电压”。这样，在本说明书中，“直流电压”这一用语不仅表示正负不根据时间发生变化的电压本身，也在某电压所包括的“直流分量”的含义中使用。另外，在电压Vin_X中，将电压比电压Vdc大的期间称为“正的周期”，将电压比电压Vdc小的期间称为“负的周期”。本振荡电路中的输出波形为一例，上述输出电压的波形包括三角波、矩形波等周期性变化的全部波形。

除了线圈110和谐振电容器Cx、Cy之外，振荡电路100还具备反相器(inverter)INV和电阻Rf、Rd。反相器INV是利用从未图示的电源供给的电力将输入波形放大并输出的电路元件。振荡电路100具有的电阻Rf和电阻Rd是调整电路的激励电平的元件。谐振电容器Cx的一方的电极与线圈110和振荡电路100的输出端子(与电子电路150连接的端子)连接。两个谐振电容器Cx、Cy相对于线圈110并联连接，各自的电极的一方接地。

测量电路300构成为：从振荡电路100输出的电压为预定的阈值以下时，输出表示存在金属异物的信息。表示该检测结果的信息可以例如输出给未图示的表示元件和/或传递给无线电力传输系统的控制电路，被利用于送电控制。这种控制的例子将在实施方式6、7中说明。测量电路300例如可通过模拟/数字转换电路(ADC)或比较器或具备它们的微型控制单元(MCU)或数字信号处理器(DSP)等来实现。

以下，参照图1和图2，更详细地说明本实施方式的异物检测装置的工作原理。

首先，在图1中，作为振荡电路100的一例，使用在电源电压Vdd下工作的门振荡电路。异物检测装置从线圈110与电容器Cx的连接点X取出输出电压，并用测量电路300测量。测量电路300设为能够在0≤Vout＜Vcc的范围内测量电压。

本实施方式中的测量电路300是电线路150所包括的电路元件。电线路150利用测量电路300检测从振荡电路100输出的电压中的交流分量的变化和直流分量的变化，所述交流分量具有正的周期和负的周期。在这里，“变化”包括振荡波形的振幅下降、振幅增加、波形失真等所有波形的变化。

在振荡电路100振荡并到达稳定状态时，随着时间t的经过，振荡波形的周期的正负以角频率ω变化。因此，连接点X处的电压Vin_X用以下的式(1)表示。

Vin_X＝Vdc(Q)+Vac(Q)×sin(ωt) (1)

在这里，t为时间，ω为振荡波形的角频率，Vdc为根据Q值变化的直流电压，Vac是根据Q值变化的振荡波形的振幅值。也如图2所示，Vac(Q)×sin(ωt)>0的期间为正的周期，Vac(Q)×sin(ωt)＜0的期间为负的周期。在反相器INV中使用了CMOS反相器的情况下，如果为理想条件化，则Vdc＝Vdd/2，但由于半导体的不均(偏差)和/或损耗的影响等，Vdc一般比Vdd/2低。在该振荡电路100的构成例中，当由于金属异物接近线圈110而由线圈110和谐振电容器Cx、Cy构成的谐振电路的Q值下降时，振荡电路的稳定性下降，Vdc和Vac下降。即，具有正的周期和负的周期的交流分量以及直流分量发生变化。

作为测量振幅值Vac和直流电压Vdc的方法，使用了与振荡波形的周期相比具有足够的采样速率的ADC的方法。例如，在直接采样了振荡电路100的输出波形Vin_X后，能够利用以下公式的运算，数字式地算出Vac和Vdc。

Vac＝(max(Vin_X)-min(Vin_X))÷2 (2)

Vdc＝avg(Vin_X) (3)

在这里，max(·)表示测量值的最大值，min(·)表示测量值的最小值，avg(·)表示振荡波形一个周期的测量值的平均值。

另外，作为模拟地测量振荡波形的振幅值Vac的方法，有使用峰值保持电路的方法等。作为模拟地测量直流电压Vdc的方法，有使用低通滤波器的方法等。或者，也有使霍尔元件等磁传感器接近振荡电路100的连接点X，并放大得到的输出电压等以非接触方式测量的方法。

在以往的方式中，主流的检测方法的主要着眼点在于金属异物接近线圈时交流电压的振幅值Vac会发生变化。在本申请中，通过构成金属异物接近线圈时不仅交流分量而且直流分量也发生变化的振荡电路100，且具备能够测量Vac和Vdc的变化的测量电路，从而能够灵敏度比以往方式高地检测异物。关于具体的检测灵敏度的改善程度，后面在实施例1中说明。

此外，在图1中，通过将电容器Cx、Cy选定为不同的值，也能够进一步扩大上述输出电压的范围。具体而言，当将与图1所示的点X连接的谐振电容器Cx的电容设为Cx，将电压设为Vx，将与点Y连接的谐振电容器Cy的电容设为Cy＝αCx，将电压设为Vy时，Vx＝α|Vy|。因此，向电线路150的输入电压Vin_X成为Vy的α倍。在振荡电路100的振荡电压不足够大的情况下或测量电路300的能够测量的电压的范围比振荡电路100的电源电压大的情况下，通过将上述电容器的电容之比设为不平衡，能够使向测量电路300的输入电压增加。也包括Cx＝Cy的情况，α的设定范围例如可设定为1≤α≤100。另外，相反地，在想将向测量电路300的输入电压Vin抑制为较低的情况下，α例如可设定为0.01≤α＜1的范围内的值。当过于破坏Cx与Cy的平衡时，由于振荡的稳定性下降，上述α的值需要根据系统的构成适当地选定。

另外，除了图1所示的门振荡电路以外，振荡电路100也可以使用例如科耳皮兹振荡电路、哈脱来振荡电路、克拉普振荡电路、富兰克林振荡电路等基于LC谐振原理的公知的振荡电路。振荡电路100构成为具有分别至少一个构成谐振电路的线圈和谐振电容器，并输出包括正的周期、负的周期以及直流电压的电压即可。

阻尼电阻Rd根据其他电路常数和/或测量电路300的检测性能而设定为适当的值。例如，可设定为使得：在金属异物与线圈110充分远离的情况下，输入到测量电路300的电压Vout处于测量电路300的可测量范围内，且在比线圈110大的金属异物紧贴线圈110的情况下，电压Vout处于上述可测量范围的下限值以上。

此外，在图1所示的例子中，阻尼电阻Rd连接在振荡电路100的输出级(反相器INV与连接点X之间)，但也可以连接在其他位置。只要配置成使从振荡电路100输出的电压下降，则阻尼电阻Rd也可以设置在输入级、输出级或者这两方的任一个位置。

(实施方式2)

图3是表示本公开的实施方式2涉及的异物检测装置的概略构成的电路图。在本实施方式中，在振荡电路100中的放大部(放大电路)与电源Vdd之间还具备电流限制电路400这一点与实施方式1不同。由此，从振荡电路100输出的电压Vin中的正的周期的振幅、负的周期的振幅以及直流电压能够构成为由于异物的接近而进一步变化。

通常，振荡电路的放大部的电源不具备电流限制电路400。因此，当由于异物向线圈的接近而产生能量的损耗时，产生振荡电压的下降。在该情况下，振荡电路的放大部以使电力放大的方式工作，以使得补充失去的能量而振荡持续。在放大电路的电源电压为一定的情况下，为了补充失去的能量，需使电流增加，从电源流入放大电路的电流值增加。

在本实施方式中，通过在电源与放大部之间连接电流限制电路400，不管有无异物的接近，都能够设定流入放大部的电流值的上限值。在该情况下，为了使振荡持续，振荡电路100按如下方式工作：使放大部的电源电压Vdd’下降，使由于异物向线圈的接近而失去的能量损耗下降。结果，导致正的周期的电压、负的周期的电压以及直流电压这三者同时下降，测量电路300能够检测这些电压的下降。利用以上原理，能够更高灵敏度地检测异物的接近。

(实施方式3)

图4A～4E是表示本公开的实施方式3涉及的异物检测装置中的振荡电路的概略构成的电路图。本实施方式在振荡电路中的线圈为多个这一点与实施方式1不同。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明。

在扩大检测区域的情况下，通过排列多个线圈，能够在空间上、平面上扩大检测区域。但是，当按每个线圈准备振荡电路时，存在会导致成本提高和电路面积增大这样的问题。因此，在本实施方式中，如图4A所示，将端子A-B作为与振荡电路的连接点，在端子A-B间连接多个线圈。以下，列举几个假想的连接例。

图4B表示串联连接了两个线圈#1、#2而成的构成例。通过串联连接多个线圈，与使用了相同的一个线圈的情况下相比，整体的电感增加。因此，在想固定振荡频率的情况下，具有能够减小谐振电容器的电容这样的效果。另外，到振荡稳定为止的时间常数由谐振电容器的电容与阻尼电阻之积决定。因此，通过减小谐振电容器的电容，也有能够缩短到振荡开始为止的时间的效果。

图4C表示并联连接了两个线圈#1、#2而成的构成例。通过并联连接多个线圈，与使用了相同的一个线圈时相比，整体的电感下降。因此，在想固定谐振电容器的电容的情况下，有能够将振荡频率设定为较高这样的效果。当提高振荡频率时，由于异物的趋肤深度变浅，所以涡电流损耗也增大，有能够实现检测更高灵敏度化这样特别的效果。

图4D表示多个线圈#1～#N和选择器(多路转换器或开关)连接在端子A-B间而成的构成例。通过利用选择器从多个线圈中选择至少一个线圈，能够知道异物接近的线圈。例如，在异物检测装置搭载于无线电力传输系统中的送电装置(充电台等)，且在该送电装置上积载了金属异物的情况下，能够确定接近该异物的线圈。因此，在异物检测用线圈构成为也作为送电线圈发挥功能的情况下，有能够使用检测到异物的接近的线圈以外的线圈安全地送电这样的效果。另外，即使是不共用异物检测用线圈和送电线圈的构成，也有能够选择位于远离检测到异物的接近的线圈的位置的送电用线圈而安全地送电这样的效果。

图4E是将本实施方式的构成一般化而图示的框图。N个线圈的电气特性能够用包括自身阻抗和互阻抗的N×N的阻抗矩阵Z表示，能够用在N个线圈端子的端部连接了阻抗矩阵ZL(包括电容器、电感器、电阻、开路/短路)的模型来表现。由于脱离了本公开的主题，所以省略详细情况，但基本上，即使是多个线圈，如果端子A-B间以能视为感应(感应性)的方式引出连接端子，则不管是怎样的线圈排列，都具有能够对大的目标检测区域进行异物的高灵敏度检测这样的效果。

(实施方式4)

图5是表示本公开的实施方式4涉及的异物检测装置的概略构成的一例(后述的第三电路例)的电路图。在本实施方式中，在振荡电路100的输出点X与测量电路300之间还具备整流电路200这一点与实施方式1不同。在图5的构成例中，由整流电路200和测量电路300构成电线路150。此外，虽然本实施方式中的异物检测装置具备测量电路300，但测量电路300也可以是与异物检测装置连接利用的外部的要素。

整流电路200具有：对从振荡电路100输出的电压Vin中的正的周期的电压进行整流的第一整流元件D1、使直流电压下降的第一电容器C1、对由于直流电压的下降而变成小于0的负的周期的电压进行整流的第二整流元件D2以及使从第一整流元件D1输出的电压平滑化的第二电容器C2。整流元件D1、D2可使用例如二极管和/或晶体管等半导体元件来实现。

图6～图8是用于说明本实施方式中的异物检测装置的构成和工作的图(电路例)。以下，参照图6～图8，更详细地说明本实施方式的异物检测装置的工作原理。图6表示第一电路例，图7表示第二电路例，图8表示第三电路例。图8所示的构成成为本实施方式中的最佳构成。

说明在图6～图8的全部构成中共同的工作的概要。在这些例子中，作为振荡电路100的一例，使用在电源电压Vdd下工作的门振荡电路。异物检测装置从线圈110与电容器Cx的连接点X取出输出电压，通过整流元件D1并用电容器C2平滑化，用测量电路300从输出端子测量电压Vout(在图6和图7中，Vout_a或Vout_b)。测量电路300设为能够在0≤Vout＜Vcc的范围内测量电压。

接着，按照图6～图8的顺序，说明整流电路200的电路例。

图6的(a)所示的第一电路例是包括二极管(整流元件)D1的半波整流电路。图6的(b)表示连接点X处的电压Vin_X的时间变化的一例，图6的(c)表示金属异物接近线圈110时的电压Vin_X的时间变化的一例。二极管D1在振荡电路100振荡时主要对正的周期的电压和直流电压进行整流。因此，由于伴随着金属异物的接近的谐振电路的Q值的变化而得到的电压的变化主要在交流电压的正的周期和直流电压产生。当忽视二极管D1的正向电压VF等时，最终的输出电压Vout_a的范围成为Vdd/2≤Vout_a＜Vdd。因此，在电源电压Vdd＝Vcc的情况下，虽然不可能在作为测量电路的可测量范围的0≤Vout＜Vcc的整个范围内工作，但有能够以少的部件数量进行高灵敏度的检测这样的效果。

图7的(a)所示的第二电路例是具有在第一电路例(图6)中的半波整流电路中追加电容器C1而成的构成的整流电路。电容器C1串联连接于连接点X与二极管D1之间。图7的(b)表示电容器C1与二极管D1之间的点X'处的电压Vin_X'的时间变化的一例，图7的(c)表示金属异物接近线圈110时的电压Vin_X'的时间变化的一例。该电路的输出电压Vout_b与图6所示的整流电路的输出电压Vout_a之间具有用以下的式(4)表示的关系。

Vout_b＝C1/(C1+C2)×Vout_a (4)

即，电容器C1与平滑电容器C2一起作为确定分压比U＝C1/(C1+C2)的分压电容器发挥功能。因此，在本说明书中，有时将电容器C1称为“分压电容器”。由于该分压电容器C1的效果，如图7的(b)、(c)所示，点X'处的直流电压与连接点X处的直流电压相比下降。但是，由于整流元件D1主要对正的周期和直流电压进行整流，所以当忽视二极管的正向电压VF等时，Vout_b的范围成为U×Vdd/2≤Vout_b＜U×Vdd。因此，在电源电压Vcc＝Vdd的情况下，虽然不可能在作为测量电路的可测量范围的0≤Vout＜Vcc的整个范围内工作，但在测量电路的电源电压以Vcc＝U×Vdd低电压工作的情况下，也能够得到能够进行高灵敏度的检测，且能够减少测量电路的功耗这样的效果。

图8的(a)所示的第三电路例在第二电路例(图7)中的整流电路的构成要素的基础上，还具备连接在连接点X'与地之间的二极管D2。图8的(b)表示连接点X'处的电压Vin_X'的时间变化的一例，图8的(c)表示金属异物接近线圈110时的电压Vin_X'的时间变化的一例。在本电路例中，与第二电路例同样地，由于分压电容器C1的效果，直流电压Vdc下降，且由于伴随着异物的接近的Q值的下降，直流电压Vdc也下降。二极管D2具有如下效果：对由于分压电容器C1导致的直流电压(直流分量)的下降而变得小于0的负的周期的电压进行整流。因此，通过正负两个周期的成分的合成，整流后的最大输出电压为2×Vac≈Vdd。但是，由于伴随着Q值的下降，二极管D2的整流效果变小，所以工作模式逐渐接近第二电路例(图7)。因此，用整流能够得到的最小输出电压为U×Vdd/2。概括地说，本实施方式中的最终输出电压Vout的范围成为U×Vdd/2≤Vout＜Vdd。

另外，测量电路300能够在0≤Vout＜Vcc的范围内测量电压。可知，为了最大限度提高异物的检测灵敏度，减小分压比U即可。即，通过使分压比U接近0，能够使输出电压的下限值U×Vdd/2下降到0V附近。为了使下限值比第一电路例(图6)中的下限值小，将U设定为比0大且小于1的值即可。为了使下限值大幅地比第一电路例中的下限值低，优选将U设定为比0大且0.5以下。更优选的是，将U设定为0.001以上且0.5以下。例如，当设为Vdd＝5V，U＝0.001时，Vout的范围为2.5mV≤Vout＜5V。当测量电路300为具有例如10位(1024级)的检测性能的ADC时，具有每1位5÷1024≈4.88mV的分辨率。在该情况下，ADC的输出范围成为1～1023，大致可在整个范围(full range)内测量，能够达成检测的高灵敏度化。

如上所述，根据本实施方式的异物检测装置，具备振荡电路100和整流电路200，所述振荡电路100具有线圈110和谐振电容器Cx、Cy，并构成为输出包括正的周期、负的周期以及直流电压的电压，所述整流电路200与振荡电路100连接，并对从振荡电路100输出的电压进行整流并输出。整流电路200构成为：当金属异物接近线圈110时，检测从振荡电路100输出的电压中的正的周期的振幅、负的周期的振幅以及直流电压的下降。更具体地说明作为最佳构成的第三电路例，整流电路200具有：对正的周期的电压进行整流的第一整流元件D1、使直流电压下降的第一电容器C1以及对由于直流电压的下降而变成小于0的负的周期的电压进行整流的第二整流元件D2。整流电路200进一步具有将从第一整流元件D1输出的电压平滑化的第二电容器C2，并构成为当将第一电容器C1和第二电容器C2的分压比设为U时，例如满足0＜U≤0.5。

通过这样的构成，由于能够使从整流电路200输出的电压的下限值，能够有效地利用测量电路300的检测性能，并能够提高检测灵敏度。根据本实施方式，由于能够提高检测灵敏度而无需在测量电路300的前一级设置放大电路，所以能够以廉价的电路构成实现灵敏度高的异物检测装置。

此外，本实施方式中的异物检测装置不限定于图5～图8所示的构成，也可以进行适宜改变。例如，如图9所示，也可以从第三电路例省略平滑电容器C2。在该情况下，由于输入测量电路300的电压Vout成为交流电压，所以需要将能够测量交流电压的变化的、采样速率比较高的ADC使用作为测量电路300。

整流电路200不限定于图5～图9所示的构成，构成为当金属异物接近线圈110时，能够检测从振荡电路100输出的电压中的正的周期的振幅、负的周期的振幅以及直流电压的下降即可。

(实施方式5)

图10是表示本公开的实施方式5涉及的异物检测装置的概略构成的电路图。本实施方式的异物检测装置的不同点在于构成为：具备使实施方式4的整流电路200成为多级构成而成的整流电路200a，且使阻尼电阻Rd的值增加，输入到测量电路300的电压Vout控制在测量电路300的可测量范围内。以下，仅说明与实施方式4不同的点，省略对共同的点的说明。

当用于异物检测的振荡电路100的振荡电平较大时，有可能从线圈部件辐射噪声，会给外部的电子设备带来影响。在该情况下，通过将阻尼电阻Rd的值设定为数kΩ这样较大的值，能够使振荡电平抑制为较小。但是，异物的检测灵敏度也同时下降。为了解决这种问题，在本实施方式中，通过将整流电路设为多级构成，具有能够使取出的输出电压增加为2倍、4倍，并能够兼顾高灵敏度化和减噪声性这样的优点。

(实施方式6)

图11是表示本公开的实施方式6涉及的无线电力传输系统的概略构成的框图。该无线电力传输系统具备送电装置500和受电装置600，能够以无线方式从送电装置500向受电装置600输送电力。送电装置500例如可以是无线充电器，受电装置600例如可以是便携信息终端、电动汽车等具备蓄电池的设备。在本实施方式中，上述任一个实施方式涉及的异物检测装置设置在送电装置500一侧。因此，送电装置500不仅向受电装置600送电，也能够检测受电装置600中的受电线圈610与送电线圈510之间是否具有金属异物2000。其检测结果例如可作为光信息而从设置在送电装置500或受电装置600的光源570或光源670向使用者通知。此外，不限于光源570、670，例如也可以使用显示器、扬声器等的表示元件，用光、影像、语音等信息向使用者通知异物的检测结果。“表示元件”不限定于提示视觉信息的元件，也较广地包括仅提示听觉信息(声响或语音)的元件。

由于本实施方式的无线电力传输系统具备的异物检测装置的这种功能，使用者使受电装置600接近送电装置500时，由于能够知道受电线圈610与送电线圈510之间的异物的有无，所以能够确保安全的输送状态。

以下，以具备具有整流电路200的实施方式4的异物检测装置的情况为例，说明本实施方式的构成和工作。

如图11所示，本实施方式中的送电装置500具备送电线圈510、送电电路520、电源530、振荡电路100、整流电路200、测量电路300以及光源570。由这些构成要素中的送电线圈510、振荡电路100、整流电路200以及测量电路300构成异物检测装置。

送电线圈510与上述实施方式中的线圈110对应，在图11中，描绘作为从振荡电路100独立的要素。送电线圈510与未图示的电容器一起构成送电谐振器，并以无线方式输送从送电电路520供给的交流电力。除了用基板图案形成的薄型的平面线圈以外，送电线圈510还可以使用绕线线圈等，所述绕线线圈使用了铜线或李兹线、绞合线等。为了确保足够的检测灵敏度，线圈L1的Q值例如可设定为100以上，但也可以设定为比100小的值。此外，如果不需要，送电谐振器也可以不包括电容器，也可以包括线圈510本身具有的自谐振特性而形成送电谐振器。

振荡电路100、整流电路200以及测量电路300与上述任一实施方式中的电路相同。测量电路300基于从整流电路200输出的电压的变化检测接近送电线圈510的金属异物。然后，直接地或经由未图示的存储器等记录介质间接地将表示该检测结果的信息通知给控制电路540。

送电电路520是用于在异物检测完成后送电的输出交流能量的电路。送电电路520也可以是全桥型逆变器、D级、E级等其他种类的送电电路。另外，也可以包括通信用的调制解调电路、测量电压、电流等的各种传感器。

电源530包括商用电源、一次电池、二次电池、太阳能电池、燃料电池、USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)电源、高容量的电容器(例如双电层电容器)、与商用电源连接的电压转换器或可使用它们的组合而实现的全部电源。

送电控制电路540是控制送电装置500整体的工作的处理器，例如可由CPU和保存了计算机程序的存储器的组合来实现。送电控制电路540也可以是构成为实现本实施方式的工作的专用硬件。送电控制电路540进行振荡电路100的振荡频率的切换、送电电路520的送电控制(送电状态的调整)、基于测量电路300的检测结果使显示元件570发光的控制。具体而言，在异物检测模式中，停止送电电路520的工作，并驱动振荡电路100。在送电模式中，停止振荡电路100的工作，并驱动送电电路520。送电控制电路540根据异物检测装置的测量结果，决定送电开始频率和送电电压。

除了上述门振荡电路以外，能够在振荡电路100中使用例如科耳皮兹振荡电路、哈脱来振荡电路、克拉普振荡电路、富兰克林振荡电路等基于LC谐振原理的公知的振荡电路。

如上所述，测量电路300可以是用于测量从整流电路200输出的电压的ADC等测量器。此外，虽然未图示，测量电路300的至少一部分功能和送电控制电路540的至少一部分功能也可以利用半导体封装(例如微型控制器和/或定制IC)来实现。

光源570构成为向使用者通知测量电路300的检测结果。光源570例如可由LED或有机EL等光源构成，也可以是多个光源的集合体。光源570也可以根据送电线圈L1与受电线圈L2之间的距离、金属异物的接近的程度，使多个光源中的不同的光源发光，或使发光的光源的数量阶段性地变动。另外，也可以使用液晶显示元件或有机EL显示元件这样的显示器来代替光源570。当使用显示器时，能够用图像或文字等显示检测结果。这样的显示元件也可以构成为与光一起或取代光，用声音和/或语音来表示检测结果。

送电装置500能够以使用异物检测装置检测异物的“异物检测模式”和使用送电电路520进行送电的“送电模式”这两个模式来工作。送电装置500具备切换送电模式和异物检测模式的开关S1、S2。送电控制电路540控制开关S1、S2的导通状态，使得在异物检测模式中将送电线圈510与振荡电路100电连接，在送电模式中将送电线圈510与振荡电路100电切断。

受电装置600具备：接受从送电线圈510输送的电力的至少一部分的受电线圈610、负载630、将接受到的电力整流并向负载630供给的受电电路620、传递异物的检测结果的光源670以及控制受电装置600的各部的受电控制电路640。

受电线圈610与未图示的电容器一起构成受电谐振器，并与送电谐振器电磁耦合。受电线圈610和电容器分别既可以与送电侧的线圈和电容器是同样的，也可以不同。此外，如果不需要，受电谐振器也可以不包括电容器，也可以包括线圈610本身具有的自谐振特性而形成受电谐振器。

受电电路620包括整流电路和/或频率转换电路、恒压、恒流控制电路、通信用的调制解调电路等各种电路，并构成为将接受到的交流能量转换成负载630能利用的直流能量或低频的交流能量。另外，也可以在受电电路620中包括测量受电谐振器610的电压、电流等的各种传感器。

负载630例如是二次电池、高容量电容器，能利用从受电电路620输出的电力来充供电。

受电控制电路640是控制受电装置600整体的工作的处理器，例如可由CPU和保存了计算机程序的存储器的组合来实现。受电控制电路640不限定于该例子，也可以是构成为实现本实施方式的工作的专用硬件。受电控制电路640进行对负载630的充供电控制和/或光源670的控制。

如上所述，在本实施方式中，共用了异物检测用线圈和送电用线圈。通过这种构成，有能够共用化线圈部件，并能够使送电装置500小型化这样的效果。

另外，通过将送电线圈也使用作为异物检测用线圈，具有能够直接检测送电线圈510上的异物的积载状态这样的优点。由此，能够基于测量电路300测量到的电压值，调整送电频率和送电电力(送电电压或送电电流)。例如，在判断为存在异物的情况下，若立刻停止送电或不开始送电，则不能充电，有可能使使用者的便利性下降。因此，也可以构成为：即使成为异物有无的判定基准的评价值为预定的阈值以下，也一边施加送电控制使得异物的温度为预定的阈值以下，一边进行送电。通过这样的控制，能够一边确保安全性一边持续送电。具体而言，也可以采用以下等方法：使用基于预先实验或解析地得到的数据而决定的参数，以预定的时间间隔间歇地送电或使送电电力以预定的减少率减少后送电(电力限制模式)，和/或在送电线圈510的附近配置温度传感器，一边监视温度一边调整送电电力。

图12是表示本实施方式中的送电装置500的处理的一例的流程图。当开始异物检测模式时，首先，在步骤S110中，测量电路300测量从整流电路200输出的电压。接着，在步骤S111中，测量电路300判断测量到的电压是否为第一阈值以上。如果测量到的电压为第一阈值以上，则由于不存在异物，推进至步骤S112，开始送电(通常送电)。如果电压小于第一阈值，由于推定为存在异物，所以推进至步骤S113，测量电路300判定该电压是否为第二阈值以上。在这里，如果电压为第二阈值以上，则测量电路300判定为该异物是发热不会成为问题的小的异物，并向送电控制电路540通知该内容的信息。送电控制电路540在接受该信息时，设定为上述电力限制模式并开始送电(步骤S114)。如果在步骤S113中电压小于第二阈值，则测量电路300判定为存在较大的异物，并向送电控制电路540通知该内容的信息。送电控制电路540接受该通知而使光源570(例如LED)闪烁等，向用户通告存在异物(步骤S115)。

此外，在无线电力传输时，由于例如数W～数kW的电力从送电线圈510向受电线圈610输送，当在电力传输期间从送电模式向异物检测模式转移时，线圈的积累能量会流入异物检测用电路，有可能超过异物检测用电路的耐压而将其烧坏。因此，在本实施方式中，将在无线电力传输期间积累在送电线圈510中的能量释放到地中，再转移至异物检测模式。由此，能够防止异物检测用电路的烧坏。具体而言，在从送电模式切换至异物检测模式的情况下，首先，将送电电路520所包含的逆变器中的、与地直接连结的开关元件(例如MOSFET)的开关设为接通(ON)。由此，能够将积累在送电线圈510中的能量释放到地中。之后，经过预定的时间后开始异物检测模式即可。

此外，在本实施方式中，送电线圈510构成为也作为异物检测用线圈发挥功能，但不限于这样的例子，也可以单独地设置送电用线圈和异物检测用线圈。

(实施方式7)

图13是表示本公开的实施方式7涉及的无线电力传输系统的概略构成的框图。在本实施方式中，与实施方式6不同的点在于受电装置600具有异物检测装置，所述异物检测装置包括振荡电路100、整流电路200以及测量电路300。本实施方式中的受电装置600能够以受电模式和异物检测模式这两个模式工作，并在受电线圈610与振荡电路100之间具备用于切换受电模式和异物检测模式的开关S1、S2。本实施方式中的送电装置500和受电装置600的各构成要素与实施方式6中的对应的构成要素相同。此外，虽然在本实施方式中也例示了具备具有整流电路200的实施方式4的异物检测装置的情况，但也可以具备不具有整流电路的异物检测装置。

通过这种构成，有能够共用化线圈部件，并能够使受电装置600小型化这样的效果。另外，通过将受电线圈610也使用作为异物检测用线圈，有能够直接检测存在于受电线圈610下面等处的异物的装载状态这样的优点。由此，能够根据测量电路300检测到的电压值，能够向送电装置500侧要求调整送电频率和送电电力(电压或电流)。这样的要求例如可通过受电电路620所包含的通信电路来执行。例如，在测量电路300判断为存在异物的情况下，若送电控制电路540立刻停止送电或不开始送电，则不能充电，损害了使用者的便利性。因此，也可以构成为：即使成为异物有无的判定基准的评价值为预定的阈值以下，也一边施加送电控制使得异物的温度为预定的阈值以下，一边进行送电。通过这样的控制，能够一边确保安全性一边持续送电。具体而言，也可以采用以下等方法：使用基于预先实验或解析地得到的数据而决定的参数，以预定的时间间隔间歇地送电或使送电电力以预定的减少率减少后送电(电力限制模式)；或在受电线圈610的附近配置温度传感器，一边监视温度一边调整送电电力。

图14是表示本实施方式中的受电装置600的处理的一例的流程图。当开始异物检测模式时，首先，在步骤S130中，测量电路300测量从整流电路200输出的电压。接着，在步骤S131中，测量电路300判断测量到的电压是否为第一阈值以上。如果测量到的电压为第一阈值以上，则由于不存在异物，推进至步骤S132，向送电装置500侧发送送电开始要求(通常送电)。如果电压小于第一阈值，由于推定为存在异物，所以推进至步骤S133，测量电路300判定该电压是否为第二阈值以上。在这里，如果电压为第二阈值以上，则测量电路300判定为该异物是发热不会成为问题的小的异物，并向送电装置500的送电控制电路540发送该内容的信息(送电开始要求)(步骤S134)。当送电控制电路540接受送电开始要求时，设定为上述电力限制模式并开始送电。如果在步骤S133中电压小于第二阈值，则测量电路300判定为存在较大的异物，并向受电控制电路640通知该内容的信息。受电控制电路640接受该通知而使光源670(例如LED)闪烁等，向用户通告存在异物(步骤S135)。

此外，在无线电力传输时，由于例如数W～数kW的电力从送电线圈510向受电线圈610输送，当在电力传输期间从受电模式向异物检测模式转移时，线圈的积累能量会流入到异物检测用电路，有可能超过异物检测用电路的耐压而将其烧坏。因此，在本实施方式中，将在无线电力传输期间积累在受电线圈610中的能量释放到地中，再转移至异物检测模式。由此，能够防止异物检测用电路的烧坏。具体而言，在受电电路620所包含的整流电路为同步整流电路的情况下，在从受电模式切换为异物检测模式时，首先，将受电电路620所包含的开关元件中的与地直接连结的开关元件设为接通(ON)。由此，将积累在受电线圈610内的线圈中的能量释放到地中。之后，经过预定的时间后开始异物检测模式即可。

此外，在本实施方式中，受电线圈610构成为也作为异物检测用线圈发挥功能，但不限于这样的例子，也可以单独地设置送电用线圈和异物检测用线圈。

(实施例1)

说明本公开的实施方式1和实施方式2涉及的实施例。

在图1和图3中，设为Vdd＝5V，Lp＝6.5uH，Cx＝Cy＝33nF，Rd＝270Ω，Rf＝1MΩ，试作异物检测电路并进行了实验。测量电路300用2G样本/秒的ADC将测量波形暂时保存在存储器中之后，使用式(2)、(3)算出振荡波形的振幅值Vac和直流电压Vdc。在选定铁和铝箔这两种作为评价异物，比较了使其接近线圈时、和从线圈远离时(无异物)的振荡波形的测量值。由于异物未接近线圈时的从电源Vdd供给的电流值为7mA，所以电流限制电路400的电流限制值设为8mA，在超过8mA的情况下，以恒流模式工作。

将评价结果汇总在图15的表中。

在表的第2列中，没有恒流电路相当于实施方式1，有恒流电路相当于实施方式2。表中的圆括号内的数字是没有异物时的电压值与有异物时的电压值之差。例如，评价异物为铁且没有恒流电路的情况下的Vac之差为1313-772＝541mV，由于异物的接近，交流电压的振幅下降了541mV。

根据评价结果可知，不管异物的材质如何，通过使金属异物接近线圈，振幅Vac和直流电压Vdc均下降。另外，可知，通过具备恒流电路，其下降量也增大。在以往的检测方式中，主要仅将交流电压的振幅Vac的变化作为检测对象，但在本申请中，在此基础上，能够将直流电压Vdc的变化也作为检测的对象。

例如，在将评价异物设为铝箔且具有恒流电路的实施方式2的构成例的情况下，以往的方式的电压下降量为900mV，本申请的电压下降量为900+381＝1281mV，能够将检测灵敏度提高约42％。

(实施例2)

说明本公开的实施方式4涉及的实施例。

图16A、16B是表示在实施方式4中参照图6～8说明的三个电路例中的Q值与输出电压的关系的图表。设为Vdd＝5V，C1＝1nF，Rf＝1MΩ，Rd＝470Ω，Cx＝Cy＝27nF，Lp＝6.5uH，模拟异物积载在线圈上时线圈的电阻Rp发生变化，并使之在Rp＝25～5000mΩ的范围内变化，将Q＝0.6～134的范围作为计算对象。另外，研究C2＝1nF、10nF这两个种类，使用电路模拟算出不同的分压比U＝0.5、0.091时的输出电压Vout的不同。此外，在模拟结果中包含有二极管的正向电压VF的特性。

首先，确认图16A所示的C1＝1nF、C2＝1nF的分压比U＝0.5的结果。可知，图6(第一电路例)的电路构成中的下限电压为Vdd/2≈2.5V，图7(第二电路例)的电路构成中的下限电压为U×Vdd/2≈1.2V。如果测量电路300在0≤Vout＜5V的范围内能够测量，则在图6和图7所示的电路构成中，只能利用其50％的检测能力。另一方面，能够确认如下情况：在图8(第三电路例)的电路构成中，下限电压与电路例2相同，U×Vdd/2≈1.2V，上限电压伴随着Q值的增加而接近电路例1中的上限电压Vdd＝5V。因此，如在实施方式4中说明的那样，可认为：通过使分压比U下降，能够使下限电压下降，并使检测的动态范围增加。

基于该想法，确认了图16B所示的C1＝1nF、C2＝10nF的分压比U＝0.091的结果。可知，电路例2和电路例3的下限电压下降到U×Vdd/2≈0.2V。作为结果，可知，在电路例3中，在Q≈0～134的范围内，能够在Vout≈0～5V的范围内进行测量，与电路例1、2的电路构成相比，能够实现进一步的高灵敏度化。

以上，在本说明书中，聚焦于金属检测进行了说明，在本公开的实施方式中，也能够进行人体检测。具体而言，当人体(＝电介质)接近线圈时，线圈的阻抗发生变化，且Q值发生变化。当Q值发生变化时，如上所述，由于振荡波形的交流分量和直流分量发生变化，用测量电路200对其进行检测即可。基于检测结果，送电控制电路能够施加送电停止处理或降低功耗处理。由此，能够检测接近线圈的人体，能够避免人体暴露于电磁波的风险。

此外，在本说明书出示的数值、电路构成为一例，本申请发明不限定于这些数值或电路构成。另外，在本申请中，为了聚焦于本发明的宗旨，停留在用单一的频率工作的振荡电路例的说明，但是向还具备带开关的电容器或带开关的电感器等的切换这些开关的接通、断开而动态地变更LC谐振电路的共振频率的“多频率振荡电路”的扩展是容易的。它们能够使用现有的切换方法，并通过用多个频率测量电压，并判定各频率下的电压的变化量，也能够使本公开的异物检测装置的检测精度进一步提高。

产业上的可利用性

本公开的异物检测装置和无线电力传输系统例如可广泛地应用于对电动汽车、AV设备、电池、医疗器械等进行充电或供电的用途中。根据本公开的实施方式，能够高灵敏度地检测接近线圈的金属和/或人体等异物，并避免金属的异常发热和/或人体暴露的风险。

Claims

1.一种异物检测装置，具备：

振荡电路，其具有线圈、第一谐振电容器和第二谐振电容器，构成为输出包括交流分量和直流分量的电压，所述交流分量具有正的周期和负的周期；和

电线路，其检测异物接近所述线圈时从所述振荡电路输出的所述电压中的所述交流分量的变化和所述直流分量的变化；

所述第一谐振电容器和所述第二谐振电容器具有不同的电容，所述第一谐振电容器的一方的电极与所述线圈的一个端子和所述振荡电路的输出端子连接，所述第二谐振电容器的一方的电极与所述线圈的另一个端子连接，所述第一谐振电容器和所述第二谐振电容器的另一方电极接地。

2.根据权利要求1所述的异物检测装置，

所述电线路具备整流电路，所述整流电路对从所述振荡电路输出的所述电压进行整流并输出，

所述整流电路具有：

对所述正的周期的电压进行整流的第一整流元件；

使所述直流分量下降的第一电容器；以及

第二整流元件，其对通过使所述直流分量下降而变为小于0的所述负的周期的电压进行整流。

3.根据权利要求2所述的异物检测装置，

所述整流电路还具有第二电容器，所述第二电容器将从所述第一整流元件输出的电压平滑化，

在将所述第一电容器与所述第二电容器的分压比设为U时，满足0＜U≤0.5。

4.根据权利要求1所述的异物检测装置，

所述电线路还具备测量电路，所述测量电路直接或间接地测量从所述振荡电路输出的电压。

5.根据权利要求2所述的异物检测装置，

6.根据权利要求3所述的异物检测装置，

7.根据权利要求2所述的异物检测装置，

所述电线路还具备测量电路，所述测量电路测量从所述整流电路输出的电压。

8.根据权利要求4所述的异物检测装置，

所述振荡电路还具有电阻Rd，所述电阻Rd配置成使从所述振荡电路输出的所述电压下降，

所述电阻Rd设定为使得：在所述异物离所述线圈足够远的情况下，输入到所述测量电路的电压处于所述测量电路的可测量范围内，并且，在比所述线圈大的异物与线圈紧贴的情况下，所述电压处于所述可测量范围的下限值以上。

9.根据权利要求5所述的异物检测装置，

10.根据权利要求6所述的异物检测装置，

11.根据权利要求7所述的异物检测装置，

12.根据权利要求4至11中任一项所述的异物检测装置，

在输入到所述测量电路的电压与预定的基准电压之差为预定的阈值以上的情况下，所述测量电路输出表示存在所述异物的信息。

13.根据权利要求1所述的异物检测装置，

在将所述第一谐振电容器的电容设为Cx，并将所述第二谐振电容器的电容设为Cy＝αCx时，α设定为1≤α＜100的范围内的值。

14.根据权利要求1所述的异物检测装置，

在将所述第一谐振电容器的电容设为Cx，并将所述第二谐振电容器的电容设为Cy＝αCx时，α设定为0.01≤α＜1的范围内的值。

15.根据权利要求1至11、13、14中任一项所述的异物检测装置，

所述线圈构成为也作为以无线方式送出电力的送电线圈发挥功能，

所述异物检测装置还具备切换所述线圈与所述振荡电路之间的电连接的开关，

所述开关构成为：在异物检测模式下将所述线圈与所述振荡电路电连接，在送电模式下将所述线圈与所述振荡电路电切断。

16.根据权利要求12所述的异物检测装置，

17.根据权利要求1至11、13、14中任一项所述的异物检测装置，

所述线圈构成为也作为以无线方式接受电力的受电线圈发挥功能，

18.根据权利要求12所述的异物检测装置，

19.一种送电装置，以无线方式送出电力，具备：

权利要求1至16中任一项所述的异物检测装置；和

控制电路，其根据所述异物检测装置的检测结果决定送电频率和送电电压。

20.一种受电装置，接受以无线方式从送电装置送出的电力，具备：

权利要求1至14、17至18中任一项所述的异物检测装置；和

控制电路，其根据所述异物检测装置的检测结果，生成并输出用于进行送电控制的信息。

21.一种无线电力传输系统，具备：

以无线方式送出电力的送电装置；和

接受从所述送电装置送出的所述电力的受电装置，

所述送电装置为权利要求19所述的送电装置。

22.一种无线电力传输系统，具备：

以无线方式送出电力的送电装置；和

接受从所述送电装置送出的所述电力的受电装置，

所述受电装置为权利要求20所述的受电装置。