CN107272071A - 异物检测装置、无线送电装置以及无线电力传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及异物检测装置、无线送电装置以及无线电力传输系统,异物检测装置具备第1线圈、相邻配置且卷绕方向与第1线圈相同的第2线圈以及异物检测电路。异物检测电路将第1检测信号向第1线圈的外侧或内侧端子的一方输出,向作为与第1检测信号被输出的第1线圈相同一侧的端子的第2线圈的外侧或内侧端子的一方输出与第1检测信号的极性反转的极性的第2检测信号。使在第1线圈中流动的第1检测信号和在第2线圈中流动的第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越第1和第2线圈之间的合成磁场。对第1和第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,基于上述变化量判断为在第1和第2线圈的附近存在异物。
Description
本申请是申请日为2015年3月20日、申请号为201510124972.6、发明创造名称为:“异物检测装置、无线送电装置以及无线电力传输系统”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及例如在无线电力传输系统的无线送电装置的附近检测金属和人体(动物)等异物的异物检测装置。另外,本发明涉及具备这种异物检测装置的无线送电装置和无线电力传输系统。
背景技术
近年来,以便携式电话机为首的各种移动设备得到普及,移动设备的功耗因功能和性能的提高以及内容的多样化而持续增大。在利用预定容量的电池进行工作的移动设备的功耗增大时,该移动设备的工作时间变短。作为用于补偿电池的容量限制的技术,无线电力传输系统受到关注。无线电力传输系统通过无线送电装置(也称为送电装置)的送电线圈和无线受电装置(也称为受电装置)的受电线圈之间的电磁感应以无线方式从送电装置向受电装置输送电力。特别是使用了共振型的送电线圈和受电线圈的无线电力传输系统,即使在送电线圈和受电线圈的位置相互错开时也能够维持高的传输效率,因此,能期待在各种领域中的应用。进而,通过使送电线圈大型化,或构成排列有多个线圈的阵列,能够进一步扩大能够充电的区域。
现有技术文献
专利文献1:专利第4525710号公报
专利文献2:专利第4780447号公报
专利文献3:日本特开2011-234496号公报
发明内容
本发明的一技术方案的异物检测装置,具备:
第1线圈,其是卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相同的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;以及
异物检测电路,其进行:
将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,向作为与被输出上述第1检测信号的上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出具有上述第1预定波形的极性反转后的极性的第2预定波形的第2检测信号,
使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
此外,这些概括性的或具体的技术方案既可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质实现,也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合实现。
根据本发明的一技术方案,能够提供一种能够高精度地检测异物的异物检测装置。
附图说明
图1是表示第1实施方式的异物检测装置的框图。
图2是表示图1的A1-A1’线处的检测线圈11a和11b的截面和所生成的磁场的图。
图3是表示第1实施方式的第1变形例的异物检测装置的框图。
图4是表示第1实施方式的第2变形例的异物检测装置的框图。
图5是表示第1实施方式的第3变形例的异物检测装置的框图。
图6是表示第1实施方式的异物检测装置的工作的图。
图7是表示第1实施方式的安装例的异物检测装置的检测线圈11a和11b的俯视图。
图8是表示比较例的异物检测装置的检测线圈11a的俯视图。
图9是表示由图7和图8的异物20a~20d导致的电感的变化率的图。
图10是表示第1实施方式的第4变形例的异物检测装置的框图。
图11是表示第1实施方式的第5变形例的异物检测装置的框图。
图12是表示第1实施方式的第6变形例的异物检测装置的框图。
图13是表示第2实施方式的无线电力传输系统的框图。
图14是表示图13送电装置30的一部分的图。
图15是表示图14的A2-A2’线处的检测线圈11a和11b以及送电线圈31a和31b的截面的图。
图16是表示第2实施方式的第1变形例的无线电力传输系统的检测线圈11a~11d和送电线圈31的配置的图。
图17是表示图16的A3-A3’线处的检测线圈11a~11d和送电线圈31的截面的图。
图18是表示第2实施方式的第2变形例的无线电力传输系统的检测线圈11a~11d、送电线圈31A以及受电线圈41的配置的图。
图19是表示第2实施方式的送电装置的工作的图。
图20是表示第3实施方式的无线电力传输系统的框图。
图21是表示图20的送电装置30A的一部分的图。
图22是表示图21的A4-A4’线处的送电线圈31a和31b的截面的图。
图23是表示第3实施方式的第1变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。
图24是表示第3实施方式的第2变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。
图25是表示第3实施方式的第3变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。
图26是表示第3实施方式的第4变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。
图27是表示第2实施方式和第3实施方式的送电装置的工作的图。
图28是表示在进行送电之前检测异物、且在进行送电期间也检测异物的送电装置的工作的图。
图29是表示在送电装置100上放置例如具备受电装置200的智能手机的状态的图。
图30是表示具备无线电力系统的停车场的图。
图31是表示以非接触方式从壁向在医院等使用的机器人1500传输电力的无线电力传输系统的构成例的图。
图32是表示专利文献1的异物检测装置的检测线圈111的俯视图。
图33是表示图32的A11-A11’线处的检测线圈111截面和所生成的磁场的图。
图34是表示专利文献2的异物检测装置的检测线圈111a、111b的俯视图。
图35是表示图34的A12-A12’线处的检测线圈111a、111b的截面和所生成的磁场的图。
标号说明
10、10A~10D…异物检测电路、
11a~11d…检测线圈、
12…移相器、
20、20a~20d…异物、
30、30A…送电装置、
31、31a~31c、31A…送电线圈、
32a~32c…送电电路、
33…通信电路、
34、34A…控制电路、
35…开关电路、
40…受电装置、
41…受电线圈、
42…受电电路、
43…通信电路、
44…控制电路、
45…负载装置、
51…磁性体基板、
52…壳体、
61…送电装置、
62…智能手机、
71…送电装置、
71a…送电线圈、
72…智能手机、
72a…受电线圈、
80…壁、
81…直流电源、
82…送电装置、
83…控制电路、
84…送电电路、
85…送电线圈、
86…异物检测电路、
87…检测线圈、
90…机器人、
91…受电装置、
92…受电线圈、
93…受电电路、
94…二次电池、
95…驱动用电马达、
96…车轮、
SW1~SW5、SW11、SW12…开关。
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,发现会产生以下的问题。
首先,针对“异物”的定义进行说明。在本发明中,“异物”表示,在位于无线电力传输系统的送电线圈或受电线圈的附近时,因在送电线圈和受电线圈之间所传输的电力而发热的金属和人体(动物)等物体。
在无线电力传输系统中,当在进行无线电力传输的空间存在异物时,该异物发热的危险性提高。在此,试着考虑异物为金属异物的情况。在以无线方式从送电线圈向受电线圈输送电力的情况下,因在送电线圈中流动的电流而产生磁场。由于该产生的磁场而在异物的表面流动涡电流,由此异物发热。该发热有可能引起数十度以上的温度上升。例如,在WPC(Wireless Power Consortium:无线充电联盟)标准(Qi标准)中,规定了温度上升的上限。因此,在以无线方式输送电力的情况下,希望在送电线圈和受电线圈之间不会混入异物。另外,为了进一步提高安全性,希望在开始送电之前检测送电线圈的上方有无异物。并且,希望仅在没有异物的情况下转移到送电工作,预先去除发热的危险性。
进而,例如,为了进一步扩大对智能手机等进行充电的区域,例如,存在增大送电线圈的大小等想要扩大送电线圈能够送电的范围这一要求。伴随该要求,希望扩大能够高精度地检测异物的范围。
专利文献1中公开了将1个线圈共用为送电线圈和检测线圈,从检测线圈发送脉冲。并且,专利文献1中公开了检测由该反射波引起的检测线圈的电压的变化,判别有无异物。
另外,专利文献2中公开了为了扩大能够检测异物的范围,将两个以上检测线圈并排配置,进行异物检测。另外,专利文献2中公开了为了进行异物的检测,使用层叠而成的发送线圈(检测线圈)和接收线圈,向发送线圈和接收线圈供给彼此反相的电流。由此,不由接收线圈直接接收从发送线圈发送来的信号,而以高灵敏度接收来自异物的反射波,进行异物的检测。
另外,专利文献3中公开了无线电力传输系统中的送电线圈而非进行异物检测的检测线圈。送电线圈是如下构成的送电线圈单元:将相邻的两个送电线圈的导线(也称为绕组)连接,所产生的磁场成为相反的相位。通过使用送电线圈单元,能够减少送电时电磁场在比送电线圈单元更远方的泄漏。
然而,本发明人研究专利文献1和专利文献2的检测线圈的磁场分布的结果是,了解到在专利文献1和专利文献2中难以扩大能够高精度地检测异物的范围。以下,详细地进行说明。
首先,针对专利文献1进行说明。
专利文献1的检测线圈是在与经过检测线圈的绕组的中心的轴垂直的平面上卷绕绕组的平面线圈。
图32是表示专利文献1的异物检测装置的检测线圈111的俯视图。图33是对图32的A11-A11’线处的检测线圈111的截面和截面周边的磁场分布进行了解析得到的图。异物120与在检测线圈111周围产生的磁场相互作用,在检测线圈111中流动的信号的频率和/或振幅等发生变化,由此检测存在于检测线圈111附近的异物120。因此,能够通过检测线圈111检测异物120的范围大致为卷绕了检测线圈111的绕组的范围。如图32和图33所示,在检测线圈111的绕组的中心上容易检测异物120,在比检测线圈111的绕组的外周更靠外侧难以检测异物120。由此,在专利文献1中,由于无法扩大比绕组的外周更靠外侧的磁场,所以难以扩大能够高精度地检测异物的范围。
接着,针对专利文献2进行说明。
专利文献2的平面柔性天线使多个检测线圈横向并排配置,以使得由平面线圈构成的检测线圈组(将多个平面线圈层叠而成)相邻。由此,平面柔性天线能够扩大能够检测异物的范围。在此,为了简单化考虑,由于作为检测线圈组的层叠而成的多个检测线圈并联连接,所以能够考虑合成作为1个。因而,在此,将检测线圈组作为1个检测线圈进行处理。
图34是从专利文献2的平面柔性天线的横向排列的多个检测线圈中选出相邻配置的两个检测线圈,而示出了选出的两个检测线圈111a、111b的俯视图的图。
图35是对图34的A12-A12’线处的检测线圈111a、111b的截面和截面周边的磁场分布进行了解析而得到的图。
根据图35可知,相邻的两个检测线圈111a、111b间的磁场非常弱。其理由在于,由于在两个检测线圈中流动的信号的方向为相同的方向(同相),所以相邻的两个检测线圈之间的磁场相斥。因此,相邻的两个检测线圈之间的磁场变得非常弱。因而,在专利文献2中,在相邻的两个检测线圈111a、111b间,难以检测异物120。
通过以上可知,在专利文献1和专利文献2中,难以扩大能够高精度地检测异物的范围。
根据上述的考察,本发明人发现了如下这一新的问题:为了扩大能够高精度地检测异物的范围,即使使用专利文献2的使多个检测线圈相邻排列的异物检测装置,在相邻的两个检测线圈之间存在异物的情况下,也无法检测异物。
另一方面,在专利文献3中,公开了在无线电力传输系统中使用的送电线圈而非检测异物的检测线圈。送电线圈是如下构成的送电线圈单元:将相邻的两个送电线圈的导线连接,所产生的磁场成为相反的相位。送电线圈单元的目的在于,减少送电时电磁场在比送电线圈单元更远方的泄漏。
在无线电力传输系统中,在送电线圈与受电线圈之间的距离确定为一定距离的情况下,要求使从送电线圈放出的磁场尽可能不发生变化而稳定地向受电线圈输送电力。
另外,送电时的电力例如为1W~50kW的电力。如果在送电期间异物侵入两个送电线圈之间,则该情况下异物有可能会发热。
另一方面,在工作时从检测线圈发送的信号的电力例如可能为10mW~100mW。由于从检测线圈发送的信号的电力与送电时的电力相比非常小(例如,约为送电时的电力的千分之一以下),所以不存在由异物的发热导致的危险性。由于送电线圈与检测线圈理所当然地目的不同,所以输出的功率大为不同。例如,若不对异物进行检测而送电,则如上所述异物有可能会发热。
因而,专利文献3中不存在对位于相邻的两个检测线圈之间的异物进行检测这一着眼点。
因此,要求能够对位于相邻的两个检测线圈之间的异物进行检测,并能够扩大能够高精度地检测异物的范围的异物检测装置。
通过以上的考察,本发明人想到了以下公开的各技术方案。
本发明的一技术方案的异物检测装置,具备:
第1线圈,其是卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相同的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;以及
异物检测电路,其进行:
将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,向作为与被输出上述第1检测信号的上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出具有上述第1预定波形的极性反转后的极性的第2预定波形的第2检测信号,
使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
根据上述技术方案,
异物检测装置具备与上述第1线圈相邻配置、卷绕方向与上述第1线圈相同的上述第2线圈。
将具有上述第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,向作为与被输出上述第1检测信号的上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出具有上述第1预定波形的极性反转后的极性的第2预定波形的第2检测信号。并且,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动。并且,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场。由此,相邻的两个检测线圈之间的磁场耦合。因此,能够增强相邻的两个检测线圈之间的磁场。
并且,对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定。并且,在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。由此,不仅配置多个线圈而扩大了检测异物的范围,还增强了相邻的两个检测线圈之间的磁场,能检测位于相邻的上述第1线圈与上述第2线圈之间的异物。
其结果,能够扩大能够高精度地检测异物的范围。
另外,以往,由于能够利用已被使用的检测线圈,所以能够抑制部件数、尺寸以及制造成本的增大。
在此,上述阻抗值是上述第1线圈或上述第2线圈的至少任一方的电压值、电流值、频率值等。另外,上述阻抗值也可以是根据上述电压值、上述电流值、上述频率值等算出的电感值、耦合系数的值或Q值等算出值。
另外,上述阻抗值的变化量是指,将在上述第1线圈或上述第2线圈的附近不存在异物时所检测到的阻抗值与上述异物检测电路检测到的阻抗值之差称为上述阻抗值的变化量。
另外,在此,虽然对上述阻抗值的变化量进行了测定,但是也可以对通过上述第1检测信号和上述第2检测信号而输出的信号返回来的反射信号的频率和/或振幅等值的变化量进行测定。
此外,上述阻抗值、上述阻抗值的变化、上述反射信号的频率和/或振幅等值的变化量的定义针对以下公开的内容也同样适用。
第1实施方式
以下,针对本发明的第1实施方式的异物检测装置,参照附图并进行说明。
图1是表示第1实施方式的异物检测装置的框图。异物检测装置具备异物检测电路10和多个检测线圈11a及11b。以后,将检测线圈简称为线圈。多个检测线圈11a和11b在1个面上相互接近并卷绕有导线。
如图1所示,检测线圈11a和11b由导线卷绕而成,并具有配置于卷绕的导线的外侧的外侧端子(●符号)、和配置于卷绕的导线的内侧的内侧端子(●符号)。外侧端子是从检测线圈的外侧接收异物检测电路的检测信号的端子或接地的端子。外侧端子只要位于从检测线圈的外侧的部分到异物检测电路或地面(groud)之间,则可以配置在任何一处。内侧端子是从检测线圈的内侧接收异物检测电路的检测信号的端子或接地的端子。内侧端子只要位于从检测线圈的内侧的部分到异物检测电路或地面之间,则可以配置在任何一处。另外,外侧端子和内侧端子也可以是与异物检测电路直接连接的接点、和/或与地面直接连接的接点。该情况下,如图1所示,有时不会明确地看到端子。在以下的技术方案中,在外侧端子和内侧端子是与异物检测电路直接连接的接点、和/或与地面直接连接的接点的情况下,省略端子(●符号)进行说明。
异物检测电路10向多个检测线圈11a和11b中相互相邻的两个检测线圈11a和11b发送(以后,也可以称为“输出”)具有预定波形的检测信号,接收通过检测信号被相互相邻的两个检测线圈11a和11b反射而产生的反射信号,基于反射信号,判断在相互相邻的两个检测线圈11a和11b的附近有无异物。检测信号包括在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的一方中流动的第1检测信号和在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的另一方中流动的第2检测信号。当第1检测信号和第2检测信号中的一方在包含检测线圈11a和11b的面上沿顺时针方向流动时,第1检测信号和第2检测信号中的另一方在包含检测线圈11a和11b的面上沿逆时针方向流动。即,在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中流动彼此相反方向的检测信号。
根据图1,多个检测线圈11a和11b在1个面上具有相同的卷绕方向。根据图1,异物检测电路10产生具有彼此反转的极性的检测信号1和检测信号2,向相互相邻的两个检测线圈11a和11b同时发送检测信号1和检测信号2。
检测信号1和检测信号2也可以分别是交流信号。另外,检测信号1和检测信号2也可以分别是脉冲信号。脉冲信号既可以是单极也可以是双极。在检测信号1和检测信号2例如是正弦波的情况下,异物检测电路10产生检测信号1和检测信号2,以使得彼此具有例如180度的相位差。
图2是表示图1的A1-A1’线处的检测线圈11a和11b的截面和所生成的磁场的图。异物检测电路10通过观测来自检测线圈11a和11b的反射信号,判断在检测线圈11a和11b的附近有无异物20。如图2所示,通过从异物检测电路10发送来的检测信号1和检测信号2,检测线圈11a和11b在其附近生成磁场。在某一瞬间,在检测线圈11a中流动逆时针方向的电流,在检测线圈11b中流动顺时针方向的电流,因此,在检测线圈11a的+X侧(右侧)的导线和检测线圈11b的-X侧(左侧)的导线中流动相同的+Y方向的电流。由此,生成跨于两个线圈的合成磁场。此时,当异物20存在于检测线圈11a和11b之间时,磁场的一部被遮蔽,反射信号发生变化。当异物20在检测线圈11a和11b之间产生电容时,因电容而导致检测线圈11a和11b的电感变化,与此相应地,反射信号的频率也发生变化。当检测线圈11a和11b的电感降低时,反射信号的频率增大,当检测线圈11a和11b的电感增大时,反射信号的频率降低。另外,当异物20因感应电流而加热时,消耗了检测信号1和检测信号2的能量,反射信号的振幅减少。反射信号的变化通过直接测定反射信号、或者测定发送的检测信号和接收到的反射信号的合成信号而检测。异物检测电路10预先测定在检测线圈11a和11b的附近不存在异物20时的反射信号的频率和/或振幅并作为基准值进行存储,当接收到具有与该基准值不同的频率和/或振幅的反射信号时,判断为存在异物20。
在此,利用接收到的反射信号的频率和/或振幅的变化来判断异物的存在,但是也可以如上所述,利用阻抗值的变化来判断异物的存在。这在以下公开的技术方案中也同样适用。
在图1的异物检测装置中,为了在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中流动相反方向的检测信号,异物检测电路10产生具有彼此反转的极性的检测信号1和检测信号2。另一方面,如以下参照图3~图5进行说明所示,也可以使用产生1个检测信号的异物检测电路10A。由异物检测电路10A产生的检测信号例如是交流信号或脉冲信号。
图3是表示第1实施方式的第1变形例的异物检测装置的框图。多个检测线圈11a和11b在1个面上具有相同的卷绕方向。异物检测电路10A产生1个检测信号,向相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的一方发送检测信号来作为第1检测信号,向相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的另一方发送相同的检测信号来作为第2检测信号。相互相邻的两个检测线圈11a和11b与异物检测电路10A联结,使得:当第1检测信号和第2检测信号中的一方在包含检测线圈11a和11b的面上沿顺时针方向流动时,第1检测信号和第2检测信号中的另一方在包含检测线圈11a和11b的面上沿逆时针方向流动。根据图3的异物检测装置,通过使检测线圈11a和异物检测电路10A的联结与检测线圈11b和异物检测电路10A的联结不同,在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中流动彼此相反方向的检测信号。根据图3的异物检测装置,将从异物检测电路10A发送的检测信号分配为2个,向检测线圈11a和11b发送相同的检测信号,由此在检测线圈11a和11b之间生成合成磁场,对在检测线圈11a和11b之间存在的异物进行检测。
图4是表示第1实施方式的第2变形例的异物检测装置的框图。图4的异物检测装置还具备至少1个移相器12。多个检测线圈11a和11b在1个面上具有相同的卷绕方向。异物检测电路10A产生1个检测信号,将1个检测信号向相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的一方直接发送来作为第1检测信号,经由移相器12将1个检测信号向相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的另一方发送来作为第2检测信号。当通过异物检测电路10A产生的检测信号为具有在各周期的前半部分和后半部分反转的波形的周期性的信号(例如,正弦波等交流信号)时,也可以使用移相器12产生相对于通过异物检测电路10A的检测信号而实质上相反相位(180度)的检测信号。根据图4的异物检测装置,通过使用移相器12,在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中流动彼此相反方向的检测信号。根据图4的异物检测装置,将从异物检测电路10A发送的检测信号分配为两个,向检测线圈11b发送利用移相器12使相位延迟180度的检测信号,由此在检测线圈11a和11b之间形成合成磁场,对在检测线圈11a和11b之间存在的异物进行检测。
图5是表示第1实施方式的第3变形例的异物检测装置的框图。多个检测线圈11a和11b中的相互相邻的两个检测线圈11a和11b在1个面上具有相互不同的卷绕方向。异物检测电路10A产生1个检测信号,向相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的一方发送检测信号来作为第1检测信号,向相互相邻的两个检测线圈11a和11b中的另一方发送相同的检测信号来作为第2检测信号。根据图5的异物检测装置,检测线圈11a和11b在1个面上具有相互不同的卷绕方向,由此,在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中流动彼此相反方向的检测信号。根据图5的异物检测装置,将从异物检测电路10A发送的检测信号分配为两个,向检测线圈11a和11b发送相同的检测信号,由此在检测线圈11a和11b之间生成合成磁场,对在检测线圈11a和11b之间存在的异物进行检测。
针对第1实施方式的异物检测装置的工作,作为一例,参照图6进行说明。
在开始异物检测装置的工作(步骤S1)之后,执行异物检测处理(步骤S2)。在异物检测处理中,首先,从异物检测电路10向第1线圈和第2线圈发送第1检测信号和第2检测信号(包括由1个检测信号兼任第1检测信号和第2检测信号的情况)。然后,使在第1线圈11a中流动的第1检测信号(也称为检测信号1)和在第2线圈11b中流动的第2检测信号(也称为检测信号2)中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越第1线圈和第2线圈之间的合成磁场(步骤S11:作为一例,参照第1实施方式)。上述合成磁场因有无异物而变化。因而,通过第1检测信号和第2检测信号而发送的信号返回来的反射信号根据上述合成磁场的变化而变化。
异物检测电路10对因有无异物而变化的反射信号的变化进行检测(步骤S12)。
接着,异物检测电路10对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的反射信号的变化量是否超过预定的阈值进行判定(步骤S13)。在此,反射信号的变化量是指,将在第1线圈和第2线圈的附近不存在异物时的反射信号的频率或振幅等的值与异物检测电路10在检测时所检测到的反射信号的频率或振幅等值之差称为反射信号的变化量。接着,在反射信号的变化量超过预定的阈值时,异物检测电路10判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物(步骤S15),否则,判断为不存在异物(步骤S14)。
在反射信号的变化量没有超过预定的阈值时,异物检测电路10例如向无线电力传输装置的送电装置发送无异物的信号(步骤S3)。在此,虽然向送电装置发送了无异物的信号,但是与送电装置无关,只要是需要有无异物的信息的设备即可,没有特别的限定、
根据图3~图5的异物检测装置,能够将从异物检测电路10A输出的检测信号设为1个,存在能够简化电路这一优点。另外,根据图3和图4的异物检测装置,能够由相同的单一部件构成多个检测线圈11a和11b,存在能够将产品的制作成本抑制低这一效果。另外,根据图3和图5的异物检测装置,能够不使用移相器而构成异物检测装置,以使得在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中流动彼此相反方向的检测信号。根据图5的异物检测装置,在与准备移相器相比准备不同卷绕方向的检测线圈更便宜的情况下,不使用移相器,存在能够将异物检测装置的制作成本抑制低这一效果。
接着,参照图7~图9,针对第1实施方式的异物检测装置的效果进行说明。
图7是表示第1实施方式的安装例的异物检测装置的检测线圈11a和11b的俯视图。图7的异物检测装置是图3的异物检测装置的安装例。检测线圈11a和11b在1个面上具有相同的卷绕方向,外周的直径分别为40mm。检测线圈11a和11b分别是具有匝数为14匝的线圈。检测线圈11a和11b配置为在它们的中心Oa和Ob之间具有间隔42mm。在检测线圈11a的中心Oa的位置或检测线圈11a和11b之间的位置配置了由15×15×1[mm]的长方体的铁构成的异物20a或20b。检测线圈11a和11b的上表面与异物20a或20b的下表面的距离为4mm。检测线圈11a和11b的端口P1与产生1个检测信号的异物检测电路连接。检测线圈11a和11b与异物检测电路联结,以使得在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中流动彼此相反方向的检测信号。
图8是表示比较例的异物检测装置的检测线圈11a的俯视图。图8的异物检测装置仅包含图7的检测线圈11a。在检测线圈11a的中心Oa的位置或检测线圈11a的外周的位置配置了由15×15×1[mm]的长方体的铁构成的异物20c或20d。检测线圈11a的上表面与异物20c或20d的下表面的距离为4mm。检测线圈11a的端口P2与产生1个检测信号的异物检测电路连接。
图9是表示由图7和图8的异物20a~20d导致的电感的变化率的图。针对图7的检测线圈11a和11b,测定存在异物20a或20b时的电感(合成电感)L1,计算从不存在异物时的电感L01起的电感的变化率ΔL1。同样地,针对图8的检测线圈11a,测定存在异物20c或20d时的电感L2,计算从不存在异物时的电感L02起的电感的变化率ΔL2。
ΔL1=(L1-L01)/L01×100[%]
ΔL2=(L2-L02)/L02×100[%]
由异物20a导致的电感的变化率ΔL1是0.24%。由异物20b导致的电感的变化率ΔL1是2.16%。由异物20c导致的电感的变化率ΔL2是2.28%。由异物20d导致的电感的变化率ΔL2是1.40%。根据图9可知,在图7的异物检测装置中,由位于检测线圈11a的中心Oa的位置的异物20a产生的电感的变化非常小,而由位于检测线圈11a和11b之间的位置的异物20b产生的电感的变化大。其原因在于,如图2所示,两个检测线圈11a和11b的合成磁场跨越检测线圈11a和11b之间而生成。
当在相互相邻的两个检测线圈11a和11b中分别流动的检测信号是具有在各周期的前半部分和后半部分反转的波形的周期性的信号(例如,正弦波等交流信号)时,通过在检测线圈11a和11b中流动实质上相反相位(180度)的检测信号的电流,能够检测存在于检测线圈11a和11b之间的异物。在此,“实质上相反相位(180度)”意味着,能够检测相互相邻的两个检测线圈11a和11b间的异物的范围内的两个检测信号的相位差。若两个检测信号的相位差为180度±90度,则能得到实质上同样的效果,而优选的范围是180度±45度。
另一方面,对于图8的异物检测装置而言可知,由位于检测线圈11a的中心Oa的位置的异物20c产生的电感的变化大,而由位于检测线圈11a的外周的位置的异物20d产生的电感的变化非常小。因此,虽然能够检测位于检测线圈11a的中心Oa的位置的异物,但是难以检测位于检测线圈11a的外周的位置的异物。因此,通过组合使用1个检测线圈来检测其中心的异物的方法和使用两个检测线圈来检测它们之间的异物的方法,能够切实地检测金属等异物。
如以上的说明,根据第1实施方式的异物检测装置,能够提供一种在抑制部件数、尺寸以及制造成本的增大的同时、更切实地检测位于相互相邻的两个检测线圈之间的异物的异物检测装置。
此外,第1实施方式的异物检测装置能够检测位于相互相邻的两个检测线圈间的位置或位于与该位置之上或之下接近的位置的异物(图7的异物20b)。进而,向各个检测线圈的每一个发送检测信号并对每个检测线圈判别有无异物,由此,能够检测位于检测线圈的中心的位置、或位于与中心之上或之下接近的位置的异物(图8的异物20c)。通过并用这两个异物检测方法,能够在包括检测线圈间和检测线圈的中心的、异物有可能发热的某个区域的整个区域检测异物。如在第2和第3实施方式中进行说明所示,在第1实施方式的异物检测装置适用于具备1个或多个送电线圈(送电线圈的阵列或大型的送电线圈)的无线送电装置或无线电力传输系统时,为能够切实地检测异物的优异的结构。
以下,如参照图10~图12进行说明所示,异物检测装置也可以具备3个以上的检测线圈。
图10是表示第1实施方式的第4变形例的异物检测装置的框图。图10的异物检测装置具备3个检测线圈11a~11c、异物检测电路10B以及开关SW1。3个检测线圈11a~11c在1个面上彼此接近并卷绕。为了在检测线圈11a~11c中的相互相邻的两个检测线圈(11a和11b、11b和11c)中流动彼此相反方向的检测信号,例如,检测线圈11b具有与检测线圈11a和11c不同的卷绕方向。异物检测电路10B与图3~图5的异物检测电路10A同样地产生1个检测信号,进而,控制开关SW1。开关SW1将异物检测电路10B选择性地与检测线圈11a~11c中的相互相邻的两个检测线圈连接。在此,检测线圈11b始终与异物检测电路10B连接,开关SW1将异物检测电路10B选择性地与检测线圈11a和11c的一方连接。具体而言,在通过开关SW1将异物检测电路10B与检测线圈11a连接的情况下,检测检测线圈11a和11b间有无异物,在通过开关SW1将异物检测电路10B与检测线圈11c连接的情况下,检测检测线圈11b和11c间有无异物。
图11是表示第1实施方式的第5变形例的异物检测装置的框图。图11的异物检测装置具备4个检测线圈11a~11d、异物检测电路10C以及开关SW2和SW3。4个检测线圈11a~11d在1个面上互相接近并卷绕。为了在检测线圈11a~11d中的相互相邻的两个检测线圈(11a和11b、11b和11c、11c和11d)中流动彼此相反方向的检测信号,例如,检测线圈11b和11d具有与检测线圈11a和11c不同的卷绕方向。异物检测电路10C与图3~图5异物检测电路10A同样地产生1个检测信号,进而,控制开关SW2和SW3。开关SW2和SW3将异物检测电路10C选择性地与检测线圈11a~11d中的相互相邻的两个检测线圈连接。在将异物检测电路10C与检测线圈11a和11b连接的情况下,检测检测线圈11a和11b间有无异物,在将异物检测电路10C与检测线圈11b和11c连接的情况下,检测检测线圈11b和11c间有无异物,在将异物检测电路10C与检测线圈11c和11d连接的情况下,检测检测线圈11c和11d间有无异物。
图12是表示第1实施方式的第6变形例的异物检测装置的框图。多个检测线圈并不限于如图10和图11所示配置为1维,也可以如图12所示配置为2维。图12的异物检测装置具备4个检测线圈11a~11d、异物检测电路10D、开关SW4和SW5以及移相器12。4个检测线圈11a~11d在1个面上彼此接近并卷绕。为了在检测线圈11a~11d中的相互相邻的两个检测线圈中流动彼此相反方向的检测信号,例如,检测线圈11b和11d具有与检测线圈11a和11c不同的卷绕方向。异物检测电路10D与图3~图5的异物检测电路10A同样地产生1个检测信号,进而,控制开关SW4和SW5。异物检测电路10D产生具有在各周期的前半部分和后半部分反转的波形的周期性的检测信号(例如,正弦波等的交流信号)。开关SW4和SW5将异物检测电路10D选择性地与检测线圈11a~11d中的相互相邻的两个检测线圈(11a和11b、11a和11c、11b和11d、11c和11d、11a和11d)连接。在将异物检测电路10D与检测线圈11a和11d连接时,向一方的检测线圈11a发送的检测信号通过移相器12而变为相对于向另一方的检测线圈11d发送的检测信号实质上相反的相位(180度)。根据图12的异物检测装置,通过开关SW4和SW5,能够将异物检测电路10D选择性地与多个检测线圈11a~11d中的相互相邻的两个检测线圈连接,并判断在相互相邻的两个检测线圈的附近有无异物。根据图12的异物检测装置,能够检测异物的多个位置(相互相邻的两个检测线圈间的位置)呈2维分布。
根据图10~图12的异物检测装置,在配置有3个以上的检测线圈时,通过使用至少1个开关,能够以简易的结构检测多个检测线圈中的相互相邻的两个检测线圈间的异物。
根据图12的异物检测装置,能够以简单的结构2维地检测多个检测线圈中的相互相邻的两个检测线圈间的异物。
在异物检测装置具备5个以上的检测线圈的情况下,通过增加与开关连接的检测线圈的个数,与图11和图12异物检测装置同样地,也能够将异物检测电路选择性地与多个检测线圈中的相互相邻的两个检测线圈连接。例如,可以通过第1开关(图11的SW2、图12的SW5)切换具有第1卷绕方向的检测线圈(图11的11a和11c、图12的11a和11d),通过第2开关(图11的SW3、图12的SW4)切换具有第2卷绕方向的检测线圈(图11的11b和11d、图12的11b和11c)。取而代之,异物检测装置也可以根据需要而具备3个以上的开关。
根据图10~图12的异物检测装置,为了在多个检测线圈中的相互相邻的两个检测线圈中流动彼此相反方向的检测信号,使一部分检测线圈的卷绕方向与其他检测线圈的卷绕方向不同,但是并不限定于此。为了实现该目的,能够使用图1(异物检测电路产生具有彼此反转的极性的多个检测信号的情况)、图3(使多个检测线圈与异物检测电路的联结不同的情况)、图4(使用移相器的情况)或它们的组合。
第2实施方式
图13是表示第2实施方式的无线电力传输系统的框图。图13的无线电力传输系统包括送电装置30和受电装置40。送电装置30具备异物检测电路10、检测线圈11a和11b、送电线圈31a和31b、送电电路32a和32b、通信电路33以及控制电路34。送电电路32a和32b产生高频电力。送电装置30的控制电路34对异物检测电路10、送电电路32a和32b、通信电路33进行控制。受电装置40具备受电线圈41、受电电路42、通信电路43、控制电路44以及负载装置45。受电装置40的控制电路44对受电电路42和通信电路43进行控制。送电装置30具备图1的异物检测装置(异物检测电路10、检测线圈11a和11b),由此,能够检测送电线圈31a和31b附近的异物。
图14是表示图13的送电装置30的一部分的图。图14表示检测线圈11a和11b以及送电线圈31a和31b在XY面上的位置关系。图15是表示图14的A2-A2’线处的检测线圈11a、11b以及送电线圈31a、31b的截面的图。如图15所示,检测线圈11a、11b以及送电线圈31a、31b可以设置在磁性体基板51上,送电装置30可以设置在壳体52内。壳体52由塑料等贯通电磁场的材质形成。为了使图示简单化,在图14中,省略磁性体基板51、壳体52以及其他电路,在图15中,省略了送电装置30内的各电路。在图13的送电装置30中,例如,在送电线圈31a的外周的外侧设置检测线圈11a,在送电线圈31b的外周的外侧设置检测线圈11b。即,1个送电线圈具备1个检测线圈。由此,能够在送电线圈31a和31b的附近切实地检测有可能发热的异物20。通过将检测线圈11a、11b以及送电线圈31a、31b配置在相同的面上,具体能够使送电装置30本身薄型化这一效果。进而,根据图13的构成,通过将送电线圈与检测线圈分开设置,能够独立于送电工作而检测异物20。即,具有即使在送电期间也能够检测异物20这一效果。
检测信号1和检测信号2的频率既可以与进行送电的频率相同也可以不同。当进行送电的频率例如为100kHz~200kHz时,检测信号1和检测信号2的频率可以是与之相同或者更高的频率,例如100kHz~2MHz。
在图14和图15中,对将检测线圈11a、11b以及送电线圈31a、31b配置在相同的面上的例子进行了说明,但是并不限于此,检测线圈11a和11b也可以设置在送电线圈31a和31b之上(送电线圈31a、31b与壳体52之间)。由此,具有检测异物的灵敏度提高这一优点。另外,检测线圈11a和11b也可以设置在送电线圈31a和31b之下(送电线圈31a与磁性体基板51间)。由此,具有由送电线圈31a和31b进行的无线电力传输的效率提高这一优点。
在图13~图15中,作为一例,示出了具备两个送电线圈31a和31b的例子,但是并不限于此,送电装置也可以具备3个以上的送电线圈。
图16是表示第2实施方式的第1变形例的无线电力传输系统的检测线圈11a~11d和送电线圈31的配置的图。图16表示检测线圈11a~11d和送电线圈31在XY面上的位置关系。图17是表示图16的A3-A3’线处的检测线圈11a~11d和送电线圈31的截面的图。为了使图示简单化,在图16中,省略了磁性体基板51、壳体52以及其他电路,在图17中,省略了送电装置内的各电路。图16和图17表示在1个大型送电线圈31上配置了较小的多个检测线圈11a~11d的例子。该情况下,检测线圈11a~11d在送电线圈31的上方,配置在与送电线圈31平行的1个面上。这样,通过使用比送电线圈31小的多个检测线圈11a~11d,具有能够检测相对于送电线圈31而言小型的异物20这一效果。进而,根据图16和图17的构成,与图13同样地,通过将送电线圈与检测线圈分开设置,能够独立于送电工作而检测异物20。即,具有即使在送电期间也能够检测异物20这一效果。
图18是表示第2实施方式的第2变形例的无线电力传输系统的检测线圈11a~11d、送电线圈31A以及受电线圈41的配置的图。送电线圈(和受电线圈)并不限定于如图14~图17所示在平面上卷绕而成的线圈。送电装置和受电装置例如图18所示,也可以具备作为卷绕成筒状的线圈(电磁线圈)的送电线圈31A和受电线圈41A。为了使图示简单化,在图18中,省略了除送电装置的检测线圈11a~11d、送电线圈31A以及壳体52以外的其他构成要素,省略了除受电装置的受电线圈41A以外的其他构成要素。送电线圈31A和受电线圈41A沿X轴具有长度方向而平行设置,并彼此电磁耦合。检测线圈11a~11d配置在与送电线圈31A的上端(+Z方向的端部)接触的1个面上。由于送电线圈31A是电磁线圈,所以送电线圈31A沿X轴的方向的两端的电磁场强。因此,存在于送电线圈31A的两端的异物有可能发热。相反地,在沿送电线圈31A的X轴的方向的中央附近,即使存在异物也不太发热。因此,如图18所示,可以在送电线圈31A的两端配置检测线圈11a~11d,而在两端以外的场所不配置检测线圈。如图18所示,通过配置检测线圈11a~11d,能够在削减检测线圈的个数的同时,切实地检测有可能发热的异物,具有削减成本这一效果。另外,与图16和图17的例子同样地,通过使用比送电线圈31A小的多个检测线圈11a~11d,具有能够检测相对于送电线圈31A而言小型的异物20这一效果。进而,根据图18的构成,与图13同样地,通过将送电线圈与检测线圈分开设置,能够独立于送电工作而检测异物。即,具有即使在送电期间也能够检测异物这一效果。
在第2实施方式中,沿着送电装置的壳体52的上表面设置了检测线圈,但是检测线圈也可以设置在由送电线圈产生的磁场所经过的任意场所,例如,也可以沿着包围送电线圈的面上的任意场所进行卷绕。
在送电装置中,即使在进行送电的过程中,通过使用本实施方式的异物检测装置进行异物的检测,也具有防患于未然这一效果。
针对第2实施方式的异物检测装置的工作,作为一例,参照图19进行说明。
在开始送电装置的工作(步骤S21)之后,在输送电力(步骤S24~S25)期间,执行送电中异物检测处理(步骤S22)。在送电中异物检测处理中,首先,从异物检测电路10发送检测信号(步骤S31),通过第1实施方式所记载的方法,进行反射信号的变化的检测(步骤S32)和反射信号的变化量是否超过预定的阈值的判定(步骤S33)。在判定为存在异物的情况下(步骤S35),使送电停止(步骤S23),结束送电装置的工作(步骤S27)。另外,在判定为无异物(步骤S34)的情况下,继续送电中异物检测处理(步骤S22),直到通过送电中异物检测处理(步骤S22)的步骤S33判定为存在异物(检测异物的侵入而使送电停止)为止,或者直到送电工作完成(步骤S26)而切断送电装置的电源为止。另外,也能够在判定为无异物(步骤S34)之后等待预先确定的预定的时间之后发送检测信号(步骤S31)。由此,能够抑制不必要的电力的消耗。
此外,在上述的送电结束后,再次判定为无异物而开始送电的情况下,也可以从异物检测电路与第1送电线圈和第2送电线圈之间的电连接切换为送电电路与第1送电线圈(第1线圈)和第2送电线圈(第2线圈)中的至少1个线圈之间的电连接而开始送电。
另外,在上述的判定为无异物而开始送电的情况下,也能够使用相邻配置的两个送电线圈(也可以是上述第1线圈、上述第2线圈)进行送电。由此,具有能够向比1个送电线圈大型的受电线圈进行送电这一效果。该情况下,在两个送电线圈中流动的交流电力的方向为相同的方向为宜。
第3实施方式
图20是表示第3实施方式的无线电力传输系统的框图。图20的无线电力传输系统包括送电装置30A和受电装置40。送电装置30A具备异物检测电路10、送电线圈31a和31b、送电电路32a和32b、通信电路33、控制电路34A以及开关电路35。送电装置30A的控制电路34A对异物检测电路10、送电电路32a和32b、通信电路33、开关电路35进行控制。图20的受电装置40与图13的受电装置40同样。在送电装置30A中,使送电线圈31a和31b也作为图13的检测线圈11a和11b进行工作。即,送电线圈31a和31b共用于送电和异物检测。开关电路35将至少1个送电电路32a和32b与多个送电线圈31a和31b中的至少1个连接,或者将异物检测电路10与多个送电线圈31a和31b中的相互相邻的两个送电线圈连接。在将至少1个送电电路32a和32b与多个送电线圈31a和31b中的至少1个连接时,能够从送电装置30A向受电装置40送电。在将异物检测电路10与多个送电线圈31a和31b中的相互相邻的两个送电线圈连接时,能够检测相互相邻的两个送电线圈之间的异物。由此,能够削减图13的检测线圈11a和11b,通过削减部件数,具有成本减少的效果。进而,由于能够共用作为比较大型的部件的线圈,所以能够使送电装置小型化、轻量化、进而薄型化,也具有扩大设计范围这一效果。
图21是表示图20的送电装置30A的一部分的图。图21表示送电线圈31a和31b在XY面上的位置关系。图22是表示图21的A4-A4’线处的送电线圈31a和31b的截面的图。为了使图示简单化,在图21中,省略了磁性体基板51、壳体52以及其他电路,在图22中,省略了送电装置30A内的各电路。多个送电线圈31a和31b在1个面上具有相同卷绕方向而互相接近并卷绕。异物检测电路10产生具有预定波形的检测信号1和检测信号2。在检测信号1和检测信号2例如为正弦波的情况下,异物检测电路10产生检测信号1和检测信号2,以使得例如彼此具有180度的相位差。通过将从异物检测电路10发送来的两个检测信号的相位差设为180度,能够在两个检测线圈间形成合成磁场,能够检测存在于线圈11a和11b之间的异物。开关电路35包括开关SW11和SW12。开关SW11将送电线圈31a与送电电路32a或异物检测电路10连接。即,开关SW11在进行异物检测时将送电线圈31a与异物检测电路10连接,在送电时将送电线圈31a与送电电路32a连接。开关SW12也同样地,在进行异物检测时将送电线圈31b与异物检测电路10连接,在送电时将送电线圈31b与送电电路32b连接。由此,能够将送电线圈31a和31b共用于送电和异物检测。这样,根据图20~图22的构成,能够由相同的单一部件构成检测线圈和送电线圈,具有能够将送电装置和无线电力传输系统的制作成本抑制低这一效果。
在将送电线圈31a和31b用于异物检测时,与图3~图5异物检测装置同样地,也可以使用产生1个检测信号的异物检测电路10A,以使得在相互相邻的两个送电线圈31a和31b中流动相反方向的检测信号。
图23是表示第3实施方式的第1变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。图23的异物检测电路10A和送电线圈31a及31b与图3的异物检测电路10A和检测线圈11a及11b同样构成。送电线圈31a和31b在1个面上具有相同的卷绕方向。相互相邻的两个送电线圈31a和31b经由开关电路35与异物检测电路10A联结,以使得:当第1检测信号和第2检测信号中的一方在包含送电线圈31a和31b的面上沿顺时针方向流动时,第1检测信号和第2检测信号中的另一方在包含送电线圈31a和31b的面上沿逆时针方向流动。根据图3的送电装置,通过使送电线圈31a和异物检测电路10A的联结与送电线圈31b和异物检测电路10A的联结不同,在相互相邻的两个送电线圈31a和31b中流动彼此相反方向的检测信号。根据图23的送电装置,将从异物检测电路10A发送的检测信号分配为两个,向送电线圈31a和31b发送相同的检测信号,由此在送电线圈31a和31b之间生成合成磁场,对存在于送电线圈31a和31b之间的异物进行检测。
图24是表示第3实施方式的第2变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。图24异物检测电路10A、送电线圈31a和31b以及移相器12与图4的异物检测电路10A、检测线圈11a和11b以及移相器12同样构成。送电线圈31a和31b在1个面上具有相同的卷绕方向。异物检测电路10A产生1个检测信号,将1个检测信号向相互相邻的两个送电线圈31a和31b中的一方直接发送来作为第1检测信号,将1个检测信号经由移相器12向相互相邻的两个送电线圈31a和31b中的另一方发送来作为第2检测信号。根据图24的送电装置,通过使用移相器12,在相互相邻的两个送电线圈31a和31b中流动彼此相反方向的检测信号。根据图24的送电装置,将从异物检测电路10A发送的检测信号分配为两个,向送电线圈31b发送由移相器12使相位延迟180度的检测信号,由此在送电线圈31a和31b之间形成合成磁场,对存在于送电线圈31a和31b之间的异物进行检测。
图25是表示第3实施方式的第3变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。图25的异物检测电路10A和送电线圈31a及31b与图5的异物检测电路10A和检测线圈11a及11b同样构成。多个送电线圈31a和31b中的相互相邻的两个送电线圈31a和31b在1个面上具有彼此不同的卷绕方向。异物检测电路10A产生1个检测信号,向相互相邻的两个送电线圈31a和31b中的一方发送检测信号来作为第1检测信号,向相互相邻的两个送电线圈31a和31b中的另一方发送相同的检测信号来作为第2检测信号。根据图25的送电装置,送电线圈31a和31b在1个面上具有彼此不同的卷绕方向,由此在相互相邻的两个送电线圈31a和31b中流动彼此相反方向的检测信号。根据图25的送电装置,将从异物检测电路10A发送的检测信号分配为两个,向送电线圈31a和31b发送相同的检测信号,由此在送电线圈31a和31b之间形成合成磁场,对存在于送电线圈31a和31b之间的异物进行检测。
根据图23~图25的送电装置,能够将从异物检测电路10A输出的检测信号设为1个,具有能够使电路简化这一优点。根据图23~图25的送电装置,与图20的送电装置30A同样地,能够将送电线圈31a和31b共用于送电和异物检测。根据图23~图25的送电装置,与图20的送电装置30A同样地,能够由相同的单一部件构成检测线圈和送电线圈,具有能够将送电装置或无线电力传输系统的制作成本抑制低这一效果。
图26是表示第3实施方式的第4变形例的无线电力传输系统的送电装置的一部分的图。第3实施方式的送电装置也可以与图10~图12的异物检测装置同样地,具备3个以上的送电线圈来用作检测线圈。图26的异物检测电路10B和送电线圈31a~31c与图10的异物检测电路10B和检测线圈11a~11c同样构成。在图26的送电装置中,开关电路25A包括3个开关SW11~SW13。开关电路35A将至少1个送电电路32a~32c与多个送电线圈31a~31c中的至少1个连接,或者将异物检测电路10B与多个送电线圈31a~31c中的相互相邻的两个送电线圈连接。根据图26的送电装置,与图20的送电装置30A同样地,能够将送电线圈31a~31c共用于送电和异物检测。
根据图26的异物检测装置,为了在多个送电线圈中的相互相邻的两个送电线圈中流动彼此相反方向的检测信号,一部分送电线圈的卷绕方向与其他送电线圈的卷绕方向不同,但并不限定于此。为了实现该目的,能够使用图1(异物检测电路产生具有彼此反转的极性的多个检测信号的情况)、图3(使多个送电线圈与异物检测电路的联结不同的情况)、图4(使用移相器的情况)或它们的组合。
在送电装置中,异物检测电路和送电线圈也可以与图11或图12的异物检测电路和检测线圈同样构成。
在异物检测装置具备5个以上的送电线圈的情况下,通过增加与开关连接的送电线圈的个数,与图11和图12的异物检测装置同样地,也能够将异物检测电路选择性地与多个送电线圈中的相互相邻的两个送电线圈连接。例如,可以通过第1开关切换具有第1卷绕方向的送电线圈,通过第2开关切换具有第2卷绕方向的送电线圈。取而代之,异物检测装置也可以根据需要而具备3个以上的开关。
在图23~图26的变形例中,省略截面图,但是与图22同样,能得到相同的效果。
在第2实施方式和第3实施方式的送电装置中,通过使用本实施方式的异物检测装置进行异物的检测,具有防患于未然这一效果。具体而言,作为一例,参照图27来说明工作。
在开始送电装置的工作(步骤S41)之后,执行送电前异物检测处理(步骤S42)。图27的送电前异物检测处理与图6的异物检测处理同样。在送电前异物检测处理中,首先,从异物检测电路10发送检测信号(步骤S51),通过第1实施方式所记载的方法,进行反射信号的变化的检测(步骤S52)以及反射信号的变化量是否超过预定的阈值的判定(步骤S53)。在判定为无异物的情况下(步骤S54),开始送电(步骤S43),并继续送电直到送电结束(步骤S43~S46)。另外,在判定为有异物(步骤S55)的情况下,继续进行送电前异物检测处理(步骤S42),直到在送电前异物检测处理(步骤S42)中判定为无异物为止,或者直到切断送电装置的电源为止。另外,在继续进行送电前异物检测处理直到预先确定的预定的时间为止(步骤S42)之后,在仍然有异物的情况下,也能够切断送电装置的电源。由此,能够抑制不必要的电力的消耗。
以上,通过使用异物检测装置来进行异物的检测,具有防患于未然这一效果。
另外,在送电装置中,通过在进行送电之前检测异物、且在进行送电的过程中检测异物,具有能够进一步防患于未然这一效果。具体而言,作为一例,参照图28来说明工作。
在开始送电装置的工作(步骤S21)之后,在实施了送电前异物检测处理(步骤S61:与图27的步骤S42同样)之后,与开始送电(步骤S24)一起,实施送电中异物检测处理(步骤S22:与图19的步骤S22同样)。在此,图28的步骤S21~S27的动作与图19的步骤S21~S27同样,图28的步骤S61的动作与图27的步骤S42同样,省略其说明。
根据图28的送电处理,在送电前检测异物,在送电期间也能够检测异物的混入并使送电停止,能得到安全性进一步提高这一效果。
变形例
在附图中,将检测线圈和送电线圈示出为圆形线圈或四边形线圈,但是并不限于此,也能够是正方形、长方形、长圆、椭圆、其他的线圈形状。
另外,在第2和第3实施方式中,列举了送电装置30、30A和受电装置40具备通信电路33和43的结构的例子,但是并不限于此。也可以是送电装置30和受电装置40的一方具备发送电路而另一方具备接收电路来进行单向的通信的结构。由此,电路结构被简化,因此具有成本削减的效果。另外,在对预先决定的值的电力进行送受电的情况下,也可以是无需通信而不包含通信电路33和43的结构。由此,通过通信电路的削减而实现成本削减的效果。
另外,在第2和第3实施方式中,在送电装置30、30A中,示出了将通信电路33与送电线圈31a和31b连接,使用送电线圈31a和31b进行通信的结构,但是并不限于此。例如,也可以为将通信电路33与其他天线或其他线圈连接的结构。另外,在受电装置40中也同样地,示出了使用受电线圈41进行通信的结构,但是并不限于此。例如,也可以为将通信电路43与其他天线或其他线圈连接的结构。
另外,在第2和第3实施方式中,对每个送电线圈31a和31b分别连接有送电电路32a和32b的例子进行了说明,但是并不限于此,也可以为1个送电电路与送电线圈31a和31b这两方连接的结构。由此,通过减少送电电路的个数,能削减成本。另外,也可以为1个送电电路经由开关与送电线圈31a和31b的一方选择性地连接的结构。由此,通过仅向需要送电的送电线圈供给电力,实现能量的无谓浪费减少、传输效率提高的优点。
另外,在第2和第3实施方式中,磁性体基板51具有比配置检测线圈11a和11b、送电线圈31a和31b的区域更大的面积。由此,具有能够减少来自相对于检测线圈11a和11b以及送电线圈31a和31b而配置于线圈下侧的金属等(例如金属制的桌子的上板)的影响这一效果。此外,在图15中,对使用了1个大面积的磁性体基板51的例子进行了说明,但并不限于此,也可以按每个送电线圈和检测线圈组设置分别的磁性体基板。由此,具有能够削减不必要的部位的磁性体、能够减少部件成本的优点。
(其他实施方式)
本发明的技术并不限定于上述的实施方式,能够进行多种多样的变形。以下,将说明具备上述的异物检测装置的无线送电装置、具备上述无线送电装置和上述无线受电装置的无线电力传输系统的其他实施方式的例子。
图29是表示在送电装置61上放置例如具备受电装置的智能手机62的状态的图。送电装置61具备上述异物检测装置。在开始送电前,上述异物检测装置判断送电装置61上有无异物。其结果,在判断为送电装置61上没有异物的情况下,上述送电电路以无线方式向智能手机62的受电装置输送交流电力。由送电装置61和智能手机62的受电装置构成无线电力系统。
由此,由于在开始送电前检测异物,所以能够将异物的发热防患于未然。
另外,在上述送电装置中,在进行送电的过程中,通过使用上述异物检测装置检测异物,也能够防患于未然。
图30是表示具备无线电力系统的停车场的图。车辆72具备具有受电线圈72a的受电装置。另外,在与道路大致垂直而立起的例如作为车挡的壁中具备送电装置71。送电装置71具备上述异物检测装置。送电线圈71a被埋入道路,利用电缆与送电装置71连接。
在送电装置71开始送电前,上述异物检测装置判断送电线圈71a上有无异物。其结果,在判断为送电线圈71a上没有异物、进而车辆72的受电线圈72a与送电线圈71a的位置对准完成的情况下,从送电装置71经由电缆向送电线圈71a输送高频电力。并且,从送电线圈71a以无线方式向受电线圈72a输送高频电力。
由此,由于能够在开始送电前检测异物,所以能够将异物的发热防患于未然。
另外,在上述送电装置71中,在进行送电的过程中,通过使用上述异物检测装置进行异物的检测,也能够防患于未然。
图31是表示以非接触方式从壁80向在医院等使用的机器人90传输电力的无线电力传输系统的构成例的图。在该例中,向壁80中埋入直流电源81和送电装置82。送电装置82例如具备控制电路83、送电电路84、送电线圈85、异物检测电路86以及检测线圈87。送电装置82例如与图13的送电装置30同样构成。机器人90具备包含受电线圈92和受电电路93的受电装置91。受电装置91也可以与图13的受电装置40同样构成。机器人90还具备二次电池94、驱动用电马达95、用于移动的多个车轮96。
通过这样的系统,以非接触方式从壁80向例如医院内的机器人90传输电力,能够不借助人手而自动进行充电。
由此,由于在开始送电前检测异物,所以能够将异物的发热防患于未然。
另外,在上述送电装置中,在进行送电的过程中,通过使用上述异物检测装置进行异物的检测,也能够防患于未然。
在此公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性内容。本发明的范围并不通过以上的说明来限定,而是通过专利的权利要求的范围来限定,与专利的权利要求等同的含义和包含权利要求范围内的变形的所有技术方案也包含在本发明中。
本发明的技术方案的异物检测装置和具备检测线圈的无线送电装置和无线电力传输系统具备以下的构成。
本发明的第1技术方案的异物检测装置,具备:
第1线圈,其是卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相同的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;以及
异物检测电路,其进行:
将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,向作为与被输出上述第1检测信号的上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出具有上述第1预定波形的极性反转后的极性的第2预定波形的第2检测信号,
使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
根据上述技术方案,
上述异物检测装置具备与上述第1线圈相邻配置、卷绕方向与上述第1线圈相同的上述第2线圈和异物检测电路。
上述异物检测电路将具有上述第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,向作为与被输出上述第1检测信号的上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出具有上述第1预定波形的极性反转后的极性的第2预定波形的第2检测信号。
并且,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动。
并且,生成跨越上述第1线圈和上述第2线圈之间的合成磁场。
并且,对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定。
并且,在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
其结果,能够检测位于相邻的上述第1线圈和上述第2线圈之间的异物,能够扩大能够高精度地检测异物的范围。
另外,由于能够直接利用以往已使用的上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够抑制部件数、尺寸以及制造成本的增大。
另外,由于能够由同一部件构成上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够将异物检测装置的成本抑制低。
本发明的第2技术方案的异物检测装置,在本发明的第1技术方案的异物检测装置中,
上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置。
根据上述技术方案,通过将上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置,能够使从上述第1线圈和上述第2线圈放出的磁场分布均匀,能够高精度地检测异物。
本发明的第3技术方案的异物检测装置,在本发明的第1技术方案或第2技术方案的异物检测装置中,
上述第1检测信号和上述第2检测信号是交流信号或脉冲信号。
根据上述技术方案,上述第1检测信号和上述第2检测信号使用上述交流信号的情况相对而言适用于异物的侵入多的情况和/或长时间使用的情况。由于上述交流信号逐渐发生电力变动,所以在连续长时间使用的情况下,能够减少对上述第1线圈和上述第2线圈的负担。另外,上述第1检测信号和上述第2检测信号使用脉冲信号的情况相对而言适用于异物的侵入少的情况。上述脉冲信号容易制作间歇信号,能够削减功耗并进行异物的检测。
本发明的第4技术方案的异物检测装置,在本发明的第1~3中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述异物检测电路将上述第1检测信号和上述第2检测信号同时向上述第1线圈和上述第2线圈输出。
根据上述技术方案,由于上述第1检测信号和上述第2检测信号的相位没有偏差,所以从上述第1线圈和上述第2线圈放出的磁场分布均匀,能够高精度地检测异物。
本发明的第5技术方案的异物检测装置,在本发明的第1~4中的任一技术方案的异物检测装置中,还具备:
3个以上的线圈,其包括上述第1线圈和上述第2线圈,是与上述第1线圈和上述第2线圈相同构造的线圈;和
至少1个开关,其进行上述3个以上的线圈中的上述第1线圈和上述第2线圈与上述异物检测电路之间的电连接,
上述异物检测电路,在输出上述第1检测信号和上述第2检测信号之前,使用上述至少一个开关从上述3个以上的线圈中选择上述第1线圈和上述第2线圈来作为相邻的两个线圈。
根据上述技术方案,能够配置上述3个以上的线圈,并从3个以上的线圈中自由选择上述第1线圈和上述第2线圈的组合,所以能够进一步扩大检测异物的范围。
本发明的第6技术方案的异物检测装置,在本发明的第1~5中任一技术方案的异物检测装置中,
上述第1检测信号的电力和上述第2检测信号的电力为10mW~100mW。
根据上述技术方案,能够以低电力检测异物。
本发明的第7技术方案的送电装置,具备本发明的第1~6中的任一技术方案的异物检测装置;
送电线圈;以及
向上述送电线圈输送高频电力的送电电路。
根据上述技术方案,由于具备能够扩大能够高精度地检测异物的范围的上述异物检测装置,所以能够扩大上述送电电路输送高频电力的范围。
另外,由于具备上述第1线圈及上述第2线圈和送电线圈这两方,即使在输送高频电力时,也能够检测异物的侵入,所以能够防止异物的发热。
本发明的第8技术方案的送电装置,在本发明的第7技术方案的送电装置中,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,
上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
根据上述技术方案,由于上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,所以即使比上述送电线圈相对较小的异物也能够检测。
本发明的第9技术方案的送电装置,在本发明的第7技术方案的送电装置中,
使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个和上述送电线圈兼用。
根据上述技术方案,由于使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个和上述送电线圈兼用,所以能够削减成本。另外,能够使装置薄型化、轻量化。
本发明的第10技术方案的送电装置,在本发明的第7~9中的任一技术方案的送电装置中,
上述第1检测信号的电力和上述第2检测信号的电力比上述高频电力小。
本发明的第11技术方案的送电装置,在本发明的第7~10中的任一技术方案的送电装置中,
设置有控制电路,该控制电路在上述异物检测电路判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近不存在异物之后,使上述送电电路输送上述高频电力的。
本发明的第12技术方案的无线电力传输系统,具备:
本发明的第7~11的任一技术方案的无线送电装置;和
无线受电装置。
本发明的第13技术方案的异物检测装置,具备:
第1线圈,其是卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相同的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;以及
异物检测电路,其进行:
将具有预定波形的检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方以及作为与上述第1线圈不同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的另一方输出,
使在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
根据上述技术方案,
上述异物检测装置具备与上述第1线圈相邻配置、卷绕方向与上述第1线圈相同的上述第2线圈和异物检测电路。
上述异物检测电路将具有上述预定波形的检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方以及作为与上述第1线圈不同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的另一方输出。
并且,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动。
并且,生成跨越上述第1线圈和上述第2线圈之间的合成磁场。
并且,对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定。
并且,在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
其结果,能够检测位于相邻的上述第1线圈和上述第2线圈之间的异物,能够扩大能够高精度地检测异物的范围。
另外,由于能够使用以往已使用的上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够抑制部件数、尺寸以及制造成本的增大。
另外,由于能够以同一部件构成上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够将异物检测装置的成本抑制低。
另外,由于向上述1线圈和上述第2线圈输出的上述检测信号为1个信号即可,所以能够实现电路的简化。
本发明的第14技术方案的异物检测装置,在本发明的第13技术方案的异物检测装置中,
上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置。
根据上述技术方案,能够得到与第2技术方案同样的效果。
本发明的第15技术方案的异物检测装置,在本发明的第13技术方案或第14技术方案中的任一技术方案的异物检测装置中,
在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号是交流信号或脉冲信号。
根据上述技术方案,能够得到与第3技术方案同样的效果。
本发明的第16技术方案的异物检测装置,在本发明的第13~15中的任一技术方案的异物检测装置中,还具备:
3个以上的线圈,其包括上述第1线圈和上述第2线圈,是与上述第1线圈和上述第2线圈相同构造的线圈;和
至少1个开关,其进行上述3个以上的线圈中的上述第1线圈和上述第2线圈与上述异物检测电路之间的电连接,
上述异物检测电路,在输出上述检测信号之前,使用上述至少一个开关从上述3个以上的线圈中选择上述第1线圈和上述第2线圈来作为相邻的两个线圈。
根据上述技术方案,能够得到与第5技术方案同样的效果。
本发明的第17技术方案的异物检测装置,在本发明的第13~16中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述检测信号的电力为10mW~100mW。
根据上述技术方案,能够得到与第6技术方案同样的效果。
本发明的第18技术方案的送电装置,具备:本发明的第13~17中的任一技术方案的异物检测装置;
送电线圈;以及
向上述送电线圈输送高频电力的送电电路。
根据上述技术方案,能够得到与第7技术方案同样的效果。
本发明的第19技术方案的送电装置,在本发明的第18技术方案的送电装置中,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,
上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
根据上述技术方案,能够得到与第8技术方案同样的效果。
本发明的第20技术方案的送电装置,在本发明的第18技术方案的送电装置中,
使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个与上述送电线圈兼用。
根据上述技术方案,能够得到与第9技术方案同样的效果。
本发明的第21技术方案的送电装置,在本发明的第18~20中的任一技术方案的送电装置中,
上述第1检测信号的电力和上述第2检测信号的电力比上述高频电力小。
本发明的第22技术方案的送电装置,在本发明的第18~21中的任一技术方案的送电装置中,
设置有控制电路,该控制电路在上述异物检测电路判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近不存在异物之后,使上述送电电路输送上述高频电力。
本发明的第23技术方案的无线电力传输系统具备:
本发明的第18~22的任一技术方案的无线送电装置;和
无线受电装置。
本发明的第24技术方案的异物检测装置,具备:
第1线圈,其是卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相反的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;以及
异物检测电路,其进行:
将具有预定波形的检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方以及作为与上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,
使在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
根据上述技术方案,
上述异物检测装置具备与上述第1线圈相邻配置、卷绕方向与上述第1线圈相反的上述第2线圈和异物检测电路。
上述异物检测电路将具有预定波形的检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方以及作为与上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出。
并且,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动。
并且,生成跨越上述第1线圈和上述第2线圈之间的合成磁场。
并且,对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定。
并且,在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
其结果,能够检测位于相邻的上述第1线圈和上述第2线圈之间的异物,能够扩大能够高精度地检测异物的范围。
另外,由于能够使用以往已使用的上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够抑制部件数、尺寸以及制造成本的增大。
另外,由于向上述1线圈和上述第2线圈输出的上述检测信号为1个信号即可,所以能够实现电路的简化。
本发明的第25技术方案的异物检测装置,在本发明的第24技术方案的异物检测装置中,
上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置。
根据上述技术方案,能够得到与第2技术方案同样的效果。
本发明的第26技术方案的异物检测装置,在本发明的第24技术方案或第25技术方案中的任一技术方案的异物检测装置中,
在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号为交流信号或脉冲信号。
根据上述技术方案,能够得到与第3技术方案同样的效果。
本发明的第27技术方案的异物检测装置,在本发明的第24~26中的任一技术方案的异物检测装置中,还具备:
3个以上的线圈,其包括上述第1线圈和上述第2线圈,交替地配置与上述第1线圈相同构造的线圈和与上述第2线圈相同构造的线圈;和
至少1个开关,其进行上述3个以上的线圈中的上述第1线圈和上述第2线圈与上述异物检测电路之间的电连接,
上述异物检测电路,在输出上述检测信号之前,使用上述至少一个开关从上述3个以上的线圈中选择上述第1线圈和上述第2线圈来作为相邻的两个线圈。
根据上述技术方案,能够得到与第5技术方案同样的效果。
本发明的第28技术方案的异物检测装置,在本发明的第24~27中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述检测信号的电力为10mW~100mW。
根据上述技术方案,能够得到与第6技术方案同样的效果。
本发明的第29技术方案的送电装置,具备:本发明的第24~28中的任一技术方案的异物检测装置;
送电线圈;以及
向上述送电线圈输送高频电力的送电电路。
根据上述技术方案,能够得到与第7技术方案同样的效果。
本发明的第30技术方案的送电装置,在本发明的第29技术方案的送电装置中,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,
上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
根据上述技术方案,能够得到与第8技术方案同样的效果。
本发明的第31技术方案的送电装置,在本发明的第29技术方案的送电装置中,
使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个与上述送电线圈兼用。
根据上述技术方案,能够得到与第9技术方案同样的效果。
本发明的第32技术方案的送电装置,在本发明的第29~31中的任一技术方案的送电装置中,
上述第1检测信号的电力和上述第2检测信号的电力比上述高频电力小。
本发明的第33技术方案的送电装置,在本发明的第29~32中的任一技术方案的送电装置中,
设置有控制电路,该控制电路在上述异物检测电路判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近不存在异物之后,使上述送电电路输送上述高频电力。
本发明的第34技术方案的无线电力传输系统具备:
本发明的第29~33的任一技术方案的无线送电装置;和
无线受电装置。
本发明的第35技术方案的异物检测装置,具备:
第1线圈,其是卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相同的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
异物检测电路,其将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出;以及
移相器,其将被输出的上述第1检测信号转换为具有上述第1预定波形的极性反转后的极性的第2预定波形的第2检测信号而输出到与被输出上述第1检测信号的上述第1线圈相同一侧的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方,
使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
上述异物检测电路,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述相互相邻的上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
根据上述技术方案,
上述异物检测装置具备与上述第1线圈相邻配置、卷绕方向与上述第1线圈相同的上述第2线圈。
另外,具备异物检测电路,所述异物检测电路将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出。
另外,具备移相器,将被输出的上述第1检测信号转换为具有上述第1预定波形的极性反转后的极性的第2预定波形的第2检测信号而输出到与被输出上述第1检测信号的上述第1线圈相同一侧的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方。
并且,上述异物检测电路使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动。并且,生成跨越上述第1线圈和上述第2线圈之间的合成磁场。
上述异物检测电路,对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定。
并且,在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述相互相邻的上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
其结果,能够对位于相邻的上述第1线圈和上述第2线圈之间的异物进行检测,能够扩大能够高精度地检测异物的范围。
另外,由于能够使用以往已使用的上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够抑制部件数、尺寸以及制造成本的增大。
另外,由于能够以同一部件构成上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够将异物检测装置的成本抑制低。
另外,上述第2检测信号是由上述移相器使上述第1检测信号的极性反转而使用的。因而,从上述异物检测电路输出的信号仅为上述第1检测信号即可,因此,能够实现电路的简化。
本发明的第36技术方案的异物检测装置,在本发明的第35技术方案的异物检测装置中,
上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置。
根据上述技术方案,能够得到与第2技术方案同样的效果。
本发明的第37技术方案的异物检测装置,在本发明的第35技术方案或第36技术方案中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述第1检测信号和上述第2检测信号是交流信号或脉冲信号。
根据上述技术方案,能够得到与第3技术方案同样的效果。
本发明的第38技术方案的异物检测装置,在本发明的第35~37中的任一技术方案的异物检测装置中,
具有至少包含一个上述第1线圈、上述第2线圈和上述移相器的组的多个线圈,
还具备至少1个开关,其进行上述至少一个组和上述异物检测电路之间的电连接,
上述异物检测电路在输出上述检测信号之前,使用上述至少一个开关从上述多个线圈中选择上述至少一个组。
根据上述技术方案,通过切换上述开关,能够进一步扩大检测异物的范围。
本发明的第39技术方案的异物检测装置,在本发明的第35~38中的任一技术方案的异物检测装置中,上述检测信号的电力是10mW~100mW。
根据上述技术方案,能够得到与第6技术方案同样的效果。
本发明的第40技术方案的送电装置具备:本发明的第35~39中的任一技术方案的异物检测装置;
送电线圈;以及
向上述送电线圈输送高频电力的送电电路。
根据上述技术方案,能够得到与第7技术方案同样的效果。
本发明的第41技术方案的送电装置,在本发明的第40技术方案的送电装置中,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,
上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
根据上述技术方案,能够得到与第8技术方案同样的效果。
本发明的第42技术方案的送电装置,在本发明的第40技术方案的送电装置中,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,
上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
根据上述技术方案,能够得到与第8技术方案同样的效果。
本发明的第43技术方案的送电装置,在本发明的第40技术方案的送电装置中,
使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个与上述送电线圈兼用。
根据上述技术方案,能够得到与第9技术方案同样的效果。
本发明的第44技术方案的送电装置,在本发明的第40~43中的任一技术方案的送电装置中,
上述第1检测信号的电力和上述第2检测信号的电力比上述高频电力小。
本发明的第45技术方案的送电装置,在本发明的第40~44中的任一技术方案的送电装置中,
设置有控制电路,该控制电路在上述异物检测电路判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近不存在异物之后,使上述送电电路输送上述高频电力。
本发明的第46技术方案的无线电力传输系统,具备
本发明的第40~45的任一技术方案的无线送电装置;和
无线受电装置。
本发明的第47技术方案的异物检测装置,具备:
卷绕导线而成的第1线圈;
卷绕导线而成的第2线圈,其与上述第1线圈相邻配置;以及
异物检测电路,其进行:
将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈输出,将具有第2预定波形的第2检测信号向上述第2线圈输出,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述相互相邻的上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
根据上述技术方案,
上述异物检测装置具备与卷绕导线而成的上述第1线圈相邻配置、卷绕导线而成的第2线圈。
上述异物检测电路将具有上述第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈输出,将具有上述第2预定波形的第2检测信号向上述第2线圈输出。
并且,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动。
并且,生成跨越上述第1线圈和上述第2线圈之间的合成磁场。
并且,对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定。
并且,在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
其结果,能够检测位于相邻的上述第1线圈和上述第2线圈之间的异物,能够扩大能够高精度地检测异物的范围。
另外,由于使用以往已使用的上述第1线圈和上述第2线圈,所以能够抑制部件数、尺寸以及制造成本的增大。
本发明的第48技术方案的异物检测装置,在本发明的第47技术方案的异物检测装置中,
上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置。
根据上述技术方案,通过将上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置,能够使从上述第1线圈和上述第2线圈放出的磁场分布均匀,能够高精度地检测异物。
本发明的第49技术方案的异物检测装置,在本发明的第47技术方案或第48技术方案中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述第1检测信号和上述第2检测信号是交流信号或脉冲信号。
根据上述技术方案,上述第1检测信号和上述第2检测信号使用上述交流信号的情况相对而言适用于异物的侵入多的情况和/或长时间使用的情况。由于上述交流信号逐渐发生电力变动,所以在连续长时间使用的情况下,能够减少对上述第1线圈和上述第2线圈的负担。另外,上述第1检测信号和上述第2检测信号使用脉冲信号的情况相对而言适用于异物的侵入少的情况。上述脉冲信号容易制作间歇信号,能够削减功耗并进行异物的检测。
本发明的第50技术方案的异物检测装置,在本发明的第47~49中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述异物检测电路将上述第1检测信号和上述第2检测信号同时向上述第1线圈和上述第2线圈输出。
根据上述技术方案,上述第1检测信号和上述第2检测信号的相位没有偏差,所以从上述第1线圈和上述第2线圈放出的磁场分布变均匀,能够高精度地检测异物。
本发明的第51技术方案的异物检测装置,在本发明的第47~50中的任一技术方案的异物检测装置中,还具备:
3个以上的线圈,其包括上述第1线圈和上述第2线圈,是与上述第1线圈和上述第2线圈相同构造的线圈;和
至少1个开关,其进行上述3个以上的线圈中的上述第1线圈和上述第2线圈与上述异物检测电路之间的电连接,
上述异物检测电路,在输出上述第1检测信号和上述第2检测信号之前,使用上述至少一个开关从上述3个以上的线圈中选择上述第1线圈和上述第2线圈来作为相邻的两个线圈。
根据上述技术方案,由于能够配置上述3个以上的线圈,从3个以上的线圈中自由选择上述第1线圈和上述第2线圈的组合,所以能够进一步扩大检测异物的范围。
本发明的第52技术方案的异物检测装置,在本发明的第47~51中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述第1检测信号的电力和上述第2检测信号的电力是10mW~100mW。
根据上述技术方案,能够以低电力检测异物。
本发明的第53技术方案的送电装置具备:本发明的第47~52中的任一技术方案的异物检测装置;
送电线圈;以及
向上述送电线圈输送高频电力的送电电路。
根据上述技术方案,由于具备能够扩大能够高精度地检测异物的范围的上述异物检测装置,所以能够扩大上述送电电路输送高频电力的范围。
另外,由于具备上述第1线圈及上述第2线圈和送电线圈这两方,所以即使在输送高频电力时,也能够检测异物的侵入,因此能够防止异物的发热。
本发明的第54技术方案的送电装置,在本发明的第53技术方案的送电装置中,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,
上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
根据上述技术方案,由于上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,所以即使与上述送电线圈相比相对较小的异物也能够检测。
本发明的第55技术方案的送电装置,在本发明的第53技术方案的送电装置中,
使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个与上述送电线圈兼用。
根据上述技术方案,由于使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个与上述送电线圈兼用,所以能够削减成本。另外,能够实现装置的薄型化、轻量化。
本发明的第56技术方案的送电装置,在本发明的第53~55中的任一技术方案的送电装置中,
上述第1检测信号的电力和上述第2检测信号的电力比上述高频电力小。
本发明的第57技术方案的送电装置,在本发明的第53~56中的任一技术方案的送电装置中,
设置有控制电路,该控制电路在上述异物检测电路判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近不存在异物之后,使上述送电电路输送上述高频电力。
本发明的第58技术方案的无线电力传输系统具备:
本发明的第53~57的任一技术方案的无线送电装置;和
无线受电装置。
根据本发明的第59技术方案的异物检测装置,
具备多个线圈和异物检测电路,
上述多个线圈在1个面上相互接近而卷绕,
上述异物检测电路,
向上述多个线圈中的相互相邻的两个线圈发送具有预定波形的检测信号,
接收通过由上述相互相邻的两个线圈反射上述检测信号而产生的反射信号,
基于上述反射信号,判断在上述相互相邻的两个线圈的附近有无异物,
上述检测信号包括在上述相互相邻的两个线圈中的一方中流动的第1检测信号、和在上述相互相邻的两个线圈中的另一方中流动的第2检测信号,当上述第1检测信号和第2检测信号中的一方在上述面上沿顺时针方向流动时,上述第1检测信号和第2检测信号中的另一方在上述面上沿逆时针方向流动。
根据本发明的第60技术方案的异物检测装置,在第59技术方案的异物检测装置中,
上述第1检测信号和第2检测信号分别为交流信号。
根据本发明的第61技术方案的异物检测装置,在第59技术方案的异物检测装置中,
上述第1检测信号和第2检测信号分别为脉冲信号。
根据本发明的第62技术方案的异物检测装置,在第59~第61中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述多个线圈在上述面上具有相同的卷绕方向,
上述第1检测信号和第2检测信号具备彼此反转的极性,
上述异物检测电路产生上述第1检测信号和第2检测信号,向上述相互相邻的两个线圈同时发送上述第1检测信号和第2检测信号。
根据本发明的第63技术方案的异物检测装置,在第59~第61中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述多个线圈在上述面上具有相同的卷绕方向,
上述异物检测电路产生1个检测信号,向上述相互相邻的两个线圈中的一方发送上述1个检测信号来作为上述第1检测信号,向上述相互相邻的两个线圈中的另一方发送上述1个检测信号来作为上述第2检测信号,
上述相互相邻的两个线圈与上述异物检测电路联结,以使得:在上述第1检测信号和第2检测信号中的一方在上述面上沿顺时针方向流动时,上述第1检测信号和第2检测信号中的另一方在上述面上沿逆时针方向流动。
根据本发明的第64技术方案的异物检测装置,在第59~第61中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述异物检测装置还具备至少1个移相器,
上述多个线圈在上述面上具有相同的卷绕方向,
上述异物检测电路产生具有在各周期的前半部分和后半部分反转的波形的周期性的1个检测信号,将上述1个检测信号向上述相互相邻的两个线圈中的一方直接发送来作为上述第1检测信号,经由上述移相器将上述1个检测信号向上述相互相邻的两个线圈中的另一方发送来作为上述第2检测信号。
根据本发明的第65技术方案的异物检测装置,在第59~第61中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述多个线圈中的相互相邻的两个线圈在上述面上具备彼此不同的卷绕方向,
上述异物检测电路产生1个检测信号,向上述相互相邻的两个线圈中的一方发送上述1个检测信号来作为上述第1检测信号,向上述相互相邻的两个线圈中的另一方发送上述1个检测信号来作为上述第2检测信号。
根据本发明的第66技术方案的异物检测装置,在第59~第65中的任一技术方案的异物检测装置中,
上述异物检测装置还具备至少1个第1开关,所述至少1个第1开关将上述异物检测电路选择性地与上述多个线圈中的相互相邻的两个线圈连接。
根据本发明的第67技术方案的无线送电装置,
具备第59~第65中的任一技术方案的异物检测装置。
根据本发明的第68技术方案的无线送电装置,在第67技术方案的无线送电装置中,
上述无线送电装置还具备:
至少1个送电电路,其产生高频电力;
第2开关,其将上述至少1个送电电路与上述多个线圈中的至少1个连接、或者将上述异物检测电路与上述多个线圈中的相互相邻的两个线圈连接;以及
控制电路,其控制上述第2开关。
根据本发明的第69技术方案的无线电力传输系统,具备:
第67或第68技术方案的无线送电装置;和
无线受电装置。
Claims (22)
1.一种异物检测装置,具备:
第1线圈,其是卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈以对称的方式相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相反的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;以及
异物检测电路,其进行:
将具有预定波形的检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方以及作为与上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,
使在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
2.根据权利要求1记载的异物检测装置,
上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置。
3.根据权利要求1记载的异物检测装置,
在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号是交流信号或脉冲信号。
4.根据权利要求1记载的异物检测装置,
上述异物检测装置还具备:
3个以上的线圈,其包括上述第1线圈和上述第2线圈,交替地配置与上述第1线圈相同构造的线圈和与上述第2线圈相同构造的线圈;和
至少1个开关,其进行上述3个以上的线圈中的上述第1线圈和上述第2线圈与上述异物检测电路之间的电连接,
上述异物检测电路,在输出上述检测信号之前,使用上述至少一个开关从上述3个以上的线圈中选择上述第1线圈和上述第2线圈来作为相邻的两个线圈。
5.一种无线送电装置,具备:
权利要求1记载的异物检测装置;
送电线圈;以及
向上述送电线圈输送高频电力的送电电路。
6.根据权利要求5记载的无线送电装置,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
7.根据权利要求5记载的无线送电装置,
使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个与上述送电线圈兼用。
8.根据权利要求5记载的无线送电装置,
上述检测信号的电力比上述高频电力小。
9.根据权利要求5记载的无线送电装置,
设置有控制电路,该控制电路在上述异物检测电路判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近不存在异物之后,使上述送电电路输送上述高频电力。
10.一种无线电力传输系统,具备:
权利要求5记载的无线送电装置;和
无线受电装置。
11.一种异物检测装置,具备:
第1线圈,其是呈矩形卷绕而成的第1导线,上述第1导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;
第2线圈,其与上述第1线圈以对称的方式相邻配置,是卷绕方向与上述第1线圈相反的呈矩形卷绕而成的第2导线,上述第2导线的两个端子中的一方是配置于外侧的外侧端子,另一方是配置于内侧的内侧端子;以及
异物检测电路,其进行:
将具有预定波形的检测信号向上述第1线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方以及作为与上述第1线圈相同一侧的端子的上述第2线圈的上述外侧端子或上述内侧端子的一方输出,
使在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
12.根据权利要求11记载的异物检测装置,
上述第1线圈和上述第2线圈分别平行配置。
13.根据权利要求11记载的异物检测装置,
在上述第1线圈中流动的上述检测信号和在上述第2线圈中流动的上述检测信号是交流信号或脉冲信号。
14.根据权利要求11记载的异物检测装置,
上述异物检测装置还具备:
3个以上的线圈,其包括上述第1线圈和上述第2线圈,交替地配置与上述第1线圈相同构造的线圈和与上述第2线圈相同构造的线圈;和
至少1个开关,其进行上述3个以上的线圈中的上述第1线圈和上述第2线圈与上述异物检测电路之间的电连接,
上述异物检测电路,在输出上述检测信号之前,使用上述至少一个开关从上述3个以上的线圈中选择上述第1线圈和上述第2线圈来作为相邻的两个线圈。
15.一种无线送电装置,具备:
权利要求11记载的异物检测装置;
送电线圈;以及
向上述送电线圈输送高频电力的送电电路。
16.根据权利要求15记载的无线送电装置,
具备在内部配置有上述送电线圈的壳体,
上述第1线圈和上述第2线圈各自的外周比上述送电线圈的外周小,上述第1线圈和上述第2线圈配置在上述壳体的主面与上述送电线圈之间。
17.根据权利要求15记载的无线送电装置,
使上述第1线圈和上述第2线圈中的至少一个与上述送电线圈兼用。
18.根据权利要求15记载的无线送电装置,
上述检测信号的电力比上述高频电力小。
19.根据权利要求15记载的无线送电装置,
设置有控制电路,该控制电路在上述异物检测电路判断为在上述第1线圈和上述第2线圈的附近不存在异物之后,使上述送电电路输送上述高频电力。
20.一种无线电力传输系统,具备:
权利要求15记载的无线送电装置;和
无线受电装置。
21.一种异物检测装置,具备:
卷绕导线而成的第1线圈;
卷绕导线而成的第2线圈,其与上述第1线圈以对称的方式相邻配置;以及
异物检测电路,其进行:
将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈输出,将具有第2预定波形的第2检测信号向上述第2线圈输出,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述相互相邻的上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
22.一种异物检测装置,具备:
呈矩形卷绕导线而成的第1线圈;
呈矩形卷绕导线而成的第2线圈,其与上述第1线圈以对称的方式相邻配置;以及
异物检测电路,其进行:
将具有第1预定波形的第1检测信号向上述第1线圈输出,将具有第2预定波形的第2检测信号向上述第2线圈输出,使在上述第1线圈中流动的上述第1检测信号和在上述第2线圈中流动的上述第2检测信号中的一方沿顺时针方向流动,使另一方沿逆时针方向流动,生成跨越上述第1线圈与上述第2线圈之间的合成磁场,
对与因有无异物而产生的上述合成磁场的变化对应的上述第1线圈或上述第2线圈的任一方的阻抗值的变化量进行测定,
在上述阻抗值的变化量超过预定值时,判断为在上述相互相邻的上述第1线圈和上述第2线圈的附近存在异物。
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