CN107516946B - 检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测装置。该检测装置包括至少一个线圈，在壳体上；定位单元，在所述壳体上；以及控制单元，被配置为通过比较所述至少一个线圈的至少一个电参数与阈值来检测异物。

Description

检测装置
本申请是申请号为201310071406.4的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及与另一磁性耦合元件或异物磁性耦合的磁性耦合元件，以及利用该磁性耦合元件的装置(磁性耦合装置)和系统(磁性耦合系统)。
更具体地，本公开涉及被配置为检测异物(诸如金属、磁性体或磁石)的存在的检测装置、电力接收装置、电力发送装置和非接触电力提供系统，该异物会由于在构成非接触电力提供系统的非接触电力提供装置和电子设备之间的磁通量而发热。
背景技术
最近，例如以非接触方式向诸如移动电话或便携式音乐播放器的消费者电子(CE)设备提供电力(传输电力)的电力提供系统(例如，称为非接触电力提供系统或非接触电力传输系统)被给予日益增加的关注。通过该系统，不是通过将AC适配器的连接部或其他电力提供装置插入(连接)到CE设备，而是通过将电子设备(二次设备)简单地配置在充电盘(一次设备)上来开始充电。换言之，在电子设备和充电盘之间的端子连接是不必要的。
电磁感应被建立为用于在以如上的非接触方式提供电力的技术。同时，最近使用称为磁谐振(利用谐振现象)的技术的非接触电力提供系统被给予关注。
使用磁谐振的非接触电力提供系统的优点在于可以利用谐振现象的原理来在分隔比电磁感应更远的距离的装置之间传输电力。此外，优点在于即使在电源(发送器线圈)和电力接收方(接收器线圈)之间的轴对准稍微不足，传输效率(电力提供效率)也不会严重地降低。然而，基于磁谐振的系统和基于电磁感应的系统的相似在于两者都是利用电源(发送线圈；磁性耦合元件)和电力接收方(接收线圈；磁性耦合元件)的非接触电力提供系统(磁性耦合系统)。
同时，非接触电力提供系统的一个重要的要素是对可能由于磁通量而发热的诸如金属、磁性体和磁石的异物的热调节。如果在以非接触方式提供电力时异物混入在发送器线圈和接收器线圈之间的缝隙中，那么存在由于经过异物的磁通量而引起异物发热的风险。该风险不限于基于电磁感应或基于磁谐振的系统。该异物中的热量产生可能由于经过异物金属的磁通量而导致在异物金属中产生电流(涡电流、电流环路、环电流)，或由于经过异物磁性体或异物磁石的磁通量而导致在异物磁性体或异物磁石中产生磁滞损耗。
对于该热调节提出了大量的通过将异物检测系统添加至非接触电力提供系统来检测异物的技术。例如，提出了使用光学传感器或温度传感器的技术。然而，诸如通过基于磁谐振的系统的在宽电力提供范围的情况下使用传感器的检测方法会很昂贵。此外，因为来自温度传感器的输出结果将取决于它附近的热传导率，所以温度传感器的使用例如可能对发送和接收装置产生额外的设计限制。
因此，提出了一种通过观察在异物出现在发送器和接收器之间时的参数(诸如电流和电压)的变化来判定异物的存在的技术。通过该技术，可以在不产生设计限制或其他限制的条件下减少成本。
例如，JP 2008-206231A提出了一种根据在发送器和接收器之间通信期间的调制率(关于振幅和相位变化的信息)来检测异物金属的方法，而JP 2001-275280A提出了一种根据涡电流损耗来检测异物金属的方法(根据DC-DC效率的异物检测)。
发明内容
然而，在JP 2008-206231A和JP 2001-275280A中提出的技术没有考虑到接收器的金属外壳的影响。考虑到对典型便携式装置充电的情况，很可能在便携式装置中使用了某种金属(诸如金属外壳或金属组件)并且因此难以清楚地判定参数的变化是由于金属外壳或组件的影响还是由于存在异物金属。将JP 2001-275280A作为例子，不确定涡电流损耗的发生是因为便携式装置的金属外壳还是因为在发送器和接收器之间存在异物金属。因此，很难说在JP 2008-206231A和JP 2001-275280A中提出的技术能够准确地检测异物金属。
考虑到以上情况，根据本公开的实施方式的实施方式在不设置额外的传感器的条件下检测非常靠近检测器线圈的异物(换言之，磁性耦合元件)，并且还改善了检测精度。
根据本公开的实施方式，提供了一种包括一个或多个磁性耦合元件、定位单元和检测器的检测装置，该一个或多个磁性耦合元件包括多个线圈，该定位单元配置在一个或多个磁性耦合元件中包括的多个线圈中的至少一个线圈附近，该检测器测量涉及一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数并且从电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物。
根据本公开的一个方面，能够通过将定位单元配置在构成磁性耦合元件的多个线圈中的至少一个线圈的附近，来将磁耦合元件可靠地附着在关于非接触电力提供线圈的所希望的位置。因此，减小了在各个异物检测装置中的检测精度差异。
根据本公开的至少一个方面，可以在不设置额外的传感器的条件下检测非常靠近磁性耦合元件并会由于磁通量而发热的异物，此外，极大地改善了检测精度。
附图说明
图1是对用作根据本公开的实施方式的异物金属检测的示例的Q值测量的说明的示意性电路图；
图2是示出了根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统的概略外观图；
图3是示出了根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统的示例性构造的框图；
图4A至图4C是示出了谐振电路的示例性构造的电路图；
图5是根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统中的发送器线圈和接收器线圈的示例性概略构造的示意图；
图6A和图6B是示出了根据本公开的第一实施方式的检测器线圈和接收器线圈的示例性详细构造的说明图，其中图6A示出了示例性斜视构造，而图6B示出了包括定位单元的示例性平面构造；
图7是示出了根据比较例的检测器线圈和接收器线圈的示例性构造(示例性X-Y平面图构造)的平面图
图8A是关于螺旋形的线圈和从该线圈产生的磁场线的分布的概略截面图，而图8B是关于根据本公开的实施方式的8字形线圈和从该线圈产生的磁场线的分布的概略截面图；
图9A到图9D是示出了根据本公开的第一实施方式的检测器线圈和接收器线圈的制造阶段的说明图。
图10是示出了根据是否存在两个定位单元的检测器线圈的Q值差的示例的示图；
图11是示出了根据本公开的第二实施方式的检测器线圈和接收器线圈的示例性构造的概略截面图；
图12是示出了根据本公开的第三实施方式的检测器线圈和接收器线圈的示例性构造的概略截面图；
图13是示出了根据本公开的第一到第三实施方式的第一变形例的8字形检测器线圈的示例性构造的平面图；
图14A和图14B是示出了根据本公开的第一到第三实施方式的第二变形例的田字形检测器线圈的示例性构造的说明图；其中，图14A是示出了第一示例的平面图，而图14B是示出了第二示例的平面图；
图15是示出了根据本公开的第一到第三实施方式的第三变形例的格子形检测器线圈的示例性构造的平面图；
图16A和图16B是根据本公开的第一到第三实施方式的第四变形例的配置了两个8字形检测器线圈的检测器线圈单元的说明图，其中，图16A是示出了第一示例的平面图，而图16B是示出了第二示例的平面图；
图17A、图17B和图17C是根据本公开的第一到第三实施方式的第五变形例的示例性检测器线圈排列的说明图，其中图17A、图17B和图17C分别是示出了接收器线圈的示例、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和部分检测器线圈配置在接收器线圈的中央的示例的平面图；
图18A、图18B和图18C是根据本公开的第一到第三实施方式的第六变形例的示例性检测器线圈排列的说明图，其中图18A、图18B和图18C是示出了接收器线圈和异物金属的示例、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和多个检测器线圈额外地配置在图18B中的多个检测器线圈的顶部的示例的平面图；
图19A和图19B是根据本公开的第一到第三实施方式的第七变形例的示例性检测器线圈排列的说明图，其中图19A和图19B分别是示出了多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和多个检测器线圈额外地配置在图19A中的多个检测器线圈的顶部的示例；
图20是示出了不没有配置定位单元的情况下的检测器线圈的平面图；
图21是根据本公开的第四实施方式的示例的说明图，并且是示出了配置两个定位单元的情况的示例的平面图；
图22是根据本公开的第四实施方式的另一示例的说明图，并且是示出了变更两个定位单元中的任一个的尺寸的情况的示例的平面图；
图23是根据本公开的第四实施方式的另一示例的说明图，并且是示出了变更两个定位单元中的任一个的位置的情况的示例的平面图；
图24是根据本公开的第四实施方式的另一示例的说明图，并且是示出了不配置两个定位单元中的一个的情况的示例的平面图；
图25是示出了根据是否存在定位单元的检测器线圈的L值的差的示例的示图；
图26是示出了根据是否存在定位单元的检测器线圈的Q值的差的示例的示图；
图27是示出了在异物关于检测器线圈的位置和异物检测精度之间的示例性关系的示图；
图28是示出了在构成检测器线圈的两个线圈之间的电气特性中存在微小差异的情况下的包括检测器线圈和谐振电容的LC振荡器中产生的电压的波形(电压波形)的示例的波形图；
图29是示出了在构成检测器线圈的两个线圈之间的电气特性中存在较大差异的情况下的包括检测器线圈和谐振电容的LC振荡器中产生的电压的波形(电压波形)的示例的波形图；以及
图30是示出了在构成检测器线圈的两个线圈之间的电气特性中存在很大差异的情况下的包括检测器线圈和谐振电容的LC振荡器中产生的电压的波形(电压波形)的示例的波形图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来详细描述本公开的优选实施方式，应注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的构成要素以相同的参考数字来表示，并且将省略对这些构成要素的重复说明。
在下文中，将按照以下顺序来进行描述。
1.初步说明
2.第一实施方式(定位单元：检测器线圈和接收器线圈配置在同一平面内的示例)
3.第二实施方式(定位单元：检测器线圈和接收器线圈不配置在同一平面内的示例)
4.第三实施方式(定位单元：接收器线圈定位在检测器线圈之前的示例)
5.第四实施方式(定位单元：调整电气特性的示例)
6.其他
<1.初步说明>
在本公开中，提出了在以从发送器(一次设备)提供的电力来对接收器(二次设备)中诸如电池的组件充电时，基于在发送器或接收器的电路的电气参数来检测异物的磁性耦合系统。在根据本公开的实施方式的磁性耦合系统中，测量在发送器或接收器中的电路的电气参数，该电路至少包括与外部元件磁性耦合并且通过多个线圈来实现的一个或多个磁性耦合元件。然后，基于电气参数测量的结果来判定磁性耦合元件附近的异物的存在。
在下文中，至少包括磁性耦合元件的以上电路是谐振电路，此外以上电气参数是品质因数(Q值)的情况将被用作示例来给出描述。Q值是表示在能量存储和损耗之间的关系的指标并且通常被用作表示谐振电路中的谐振峰值的尖锐度(换言之，谐振强度)的参数。
应注意，尽管在本说明书中的本公开的相应的实施方式的描述将异物金属的描述引用为示例，但是其他异物(诸如异物磁性体和异物磁石)的检测也是相似的。
[Q值测量原理]
在下文中，将参考附图来描述Q值的测量。
图1是对用于根据本公开实施方式的异物金属检测的Q值测量的说明的示意性电路图。
图1中示出的电路是示出Q值测量的原理的基本电路布置(在磁性耦合的情况下)。该电路设置有包括产生AC信号(正弦波)的交流(AC)电源2的信号源1、以及电容器4和线圈5。电阻元件3是AC电源2的内部电阻(输出阻抗)的示例。电容器4和线圈5连接至信号源1从而形成串联谐振电路(谐振电路的一个示例)。谐振电路根据电容器4的电容值(C值)和线圈5的电感值(L值)在特定的频率(谐振频率)谐振。
尽管图1示出了设置有以线圈5和电容器4实现的串联谐振电路的电路，但是只要可提供谐振电路功能，可以采用各种布置的具体构造。
例如，如果在线圈5附近存在诸如金属碎片的外部金属，那么磁场线将经过金属碎片，并且将在金属碎片中产生涡电流。从线圈5来看，金属碎片和线圈5磁性耦合并且表现为如同电阻负载附接至线圈5，改变了线圈(谐振电路)的Q值。因此，由测量Q值而检测到线圈5附近的异物金属(换言之，磁性耦合状态)。
这时，使V1作为构成串联谐振电路的线圈5和电容器4的端部之间的电压(施加至谐振电路的电压的示例)，并且使V2作为线圈5的端部之间的电压。在这种情况下，串联谐振电路的Q值表示为等式1，其中R是对于电路的频率f的有效电阻值(串联电阻值)、L是电感值并且C是电容值。当V2>>V1时，公式可大致如下。
Figure BDA0001375727840000081
在图1中示出的电路中，通过将电压V1乘以大约是Q的因数来获得电压V2。确定了在等式1中表示的串联电阻值R和电感值L随着金属接近或由于在金属中产生的涡电流的影响而变化。例如，如果金属碎片接近线圈5，那么有效电阻值R增加而Q值下降。换言之，因为谐振电路的Q值和谐振频率由于在线圈5的附近存在的金属的影响而极大地变化，所以能够通过检测该变化来检测在线圈5附近存在的金属碎片。此外，该Q值测量可以应用于放入在发送器(一次设备)和接收器(二次设备)之间的异物金属的检测。
通过使用上述Q值的变化来进行异物金属检测处理，可以对于基于电磁感应的系统和基于磁谐振的系统以高精度检测异物金属和使用户去除检测到的异物金属。
[根据本公开的实施方式的技术的概述]
同时，另一可想到的技术涉及使用连接至包括线圈(检测器线圈)(该线圈与外部元件电磁地或磁性地耦合)的电路的检测器以使用处于与流经发送器线圈和接收器线圈的AC信号的频率不同的频率的AC信号来测量该电路的Q值。
此外，作为另一示例，以上用于测量Q值的检测器线圈与发送器线圈和接收器线圈分开的构造也是可想到的。
通过使用处于与流经发送器线圈和接收器线圈的AC信号的频率不同的频率的AC信号，用于非接触电力提供的AC信号与用于Q值测量的AC信号分开，由此能够在进行非接触电力提供的同时测量Q值。此外，即使在进行非接触电力提供的同时也可以进行异物金属或其他异物的准确检测。
然而，在将典型的螺旋形线圈5用作电磁地或磁性地与外部元件耦合的检测器线圈的情况下，检测器线圈会受到非接触电力提供的磁通量(磁力线；磁场)的极大影响。结果，在异物检测中使用的用于Q值测量的AC信号会与用于非接触电力提供的AC信号重叠，从而由于非接触电力提供而产生不希望的噪声。因此，可能极大地降低异物金属检测精度。
而且，以上检测器线圈容易受到用于非接触电力提供的发送器线圈和接收器线圈的影响，还容易受到诸如在电子设备外壳内部的磁性材料和金属的元件的影响。考虑到该问题，如果典型的螺旋形检测器线圈被封装在诸如非接触电力提供装置(在下文中简单地表示为“电力提供装置”)的装置中，则用作判定异物存在的基本值的检测器线圈的Q值可能极大地降低。
此外，异物金属检测精度会根据非接触电力提供系统中的电源(发送器)和电力接收方(接收器)的构造极大地变化。
这样，难以获得用于异物检测的精确信息并且没有改善异物检测的精度。因此，发明人研究出通过获得用于异物检测的更加精确的信息来改善异物检测精度的磁性耦合元件。于是，发明人开发了形状像电连接在一起的多个线圈的一个或多个磁性耦合元件，其中从这多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从这多个线圈的剩余线圈中产生的磁通量具有大致相反的方向。证明了使用该一个或多个这样的磁耦合元件显著改善了异物检测精度。
然而，构成一个或多个磁耦合元件的多个线圈中的每一个的相对配设位置变得极其重要。而且，在使用与非接触电力提供线圈(例如，诸如检测器线圈)不同的磁耦合元件的情况下，非接触电力提供线圈和一个或多个磁耦合元件的相对配设位置变得及其重要。换言之，这些相对配设位置由于某些原因而变化的情况下，因为在磁耦合元件的Q值变化，所以异物检测精度也变化。
同时，一种可以想到的异物检测技术涉及，例如，基于至少包括磁耦合元件的LC振荡器(谐振电路)或磁耦合元件本身的Q值、或基于与Q值相关地变化的另一电气参数的数字值来检测是否存在异物。当考虑使用这样的技术的异物检测时，为了改善异物检测精度，希望磁耦合元件具有高的Q值。
在下文中描述的本公开考虑了以上这些点，并且本公开的实施方式作为改善磁耦合元件的Q值的新技术提出。
<1.第一实施方式>
[非接触电力提供系统的示例性总体构造]
图2示出了根据本公开的第一实施方式的作为磁性耦合系统给出的非接触电力提供系统的示例性概略构造，而图3示出了根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统的示例性框图构造。
图2中所示的非接触电力提供系统100是以使用磁场(在本实施方式中，使用磁谐振)的非接触方式传输(提供)电力的系统。非接触电力提供系统100安装有电力提供装置10(一次设备)和作为电力接收方设备给出的一个或多个电子设备(二次设备)。在本文中，例如形式为手持移动电话的电子设备20A和形式为数字照相机的电子设备B被设置为电力接收方设备。然而，电力接收方设备不限于该示例，并且可以是任何能够以非接触方式从电力提供装置10接收电力的电子设备。
如图2中所示，例如，非接触电力提供系统100被配置为使得通过将电子设备20A和20B放置在电力提供装置10的电力提供表面(发送器表面)S1上或附近来将电力从电力提供装置10传输至电子设备20A和20B。在本文中，考虑到将电力同时或时间分割地(顺次地)传输至多个电子设备20A和20B的情况，电力提供装置10具有垫子形状(或盘子形状)而电力提供表面S1的表面积大于诸如电力接收方电子设备20A和20B。
(电力提供装置的示例性构造)
如上所述，电力提供装置10是使用磁场来将电力传输至电子设备20A和20B的装置(诸如充电盘)。如图3中所示，例如，电力提供装置10安装有电力发送装置11，该电力发送装置11使用从在电力提供装置10之外的电源9提供的电力来传输电力。外部电源9可以是例如经由插座提供电力的电气设施，又称为电力输出口。
例如，电力发送装置11包括发送器12、高频电力产生电路13、检测器电路14、阻抗匹配电路15、控制器电路16和谐振电容器(电容元件)C1。通过设置检测器电路14和控制器电路16，在本示例中的电力发送装置11采用使得非接触电力提供系统100能够使用负载调制来进行单向通信的块构造。然而，在考虑使用负载调制之外的技术的单向通信、或双向通信的情况下，该构造不限于此。
发送器12包括诸如以后描述(图5)的发送器线圈(主要线圈)L1的组件。发送器12使用发送器线圈L1和谐振电容器C1从而使用磁场来将电力传输至电子设备20A和20B(具体地，至以后描述的接收器22)。具体地，发送器12包括发出从电力提供表面S1朝向电子设备20A和20B的磁场(磁通量)的功能。发送器12的详细构造将在以后描述。
例如，高频电力产生器电路13是为了电力传输的目的而使用从在电力提供装置10之外的电源9提供的电力以产生特定高频率的电力(AC信号)的电路。
检测器电路14是包括检测(解调)来自以后描述的负载调制器电路29的调制信号的功能的电路。检测器电路14将检测结果提供给控制器电路16。
阻抗匹配电路15是在电力传输期间匹配阻抗的电路。这样做改善了在电力传输期间的效率(传输效率)。应注意，根据诸如以后描述的发送器线圈L1和接收器线圈L2或谐振电路C1和C2的组件的构造，也可以配置为不提供阻抗匹配电路15。而且，如果不在意传输效率减少，那么可配置为不提供阻抗匹配电路15。
谐振电容器C1是构成发送器12的发送器线圈L1和LC振荡器(谐振电路)的一部分的电容元件，并且关于发送器线圈L1放置为形成电的串联连接、并联连接或组合的串联和并联连接。在LC振荡器包括发送器线圈L1和谐振电容器C1的情况下，谐振操作在谐振频率(第一谐振频率)f1实现，其频率大致等于或接近在高频电力产生电路13中产生的高频电力。谐振电容器C1的电容值也被设定为获得该谐振频率f1。
然而，如果以上谐振频率f1用在发送器线圈L1的绕线之间的电位差或寄生电容成分(杂散电容成分)通过谐振操作来实现，那么也可以构造为不提供谐振电容器C1，该寄生电容成分由在发送器线圈L1和在以后描述的接收器线圈L2之间的电位差来实现。而且，如果不关心传输效率减少，那么可以类似地配置为不提供谐振电容器C1。
控制器电路16是从检测器电路14接收检测结果和控制诸如高频电力产生电路13、阻抗匹配电路15、谐振电容器C1和发送器12的组件的电路。
例如，考虑在电子设备20A和20B中的由以后描述的异物检测装置31在发送器12和接收器22之间检测到异物金属的情况。这时，在电子设备20A和20B中，来自检测器电路14的检测结果由于负载调制器电路29(也在以后描述)中进行的负载调制而改变。因此，在电力发送装置11中的控制器电路16能够确认异物金属的存在，使得能够限制或停止在控制器电路16的控制之下的电力传输。同时，控制器电路16还从检测器电路14接收检测结果并且将脉冲宽度调制控制(PWM控制)应用于高频电力产生器电路13并且切换对阻抗匹配电路15、谐振电容器C1和发送器12的控制。控制器电路16的该控制还使得能够自动控制以维持高传输效率(电力提供效率)。
(电子设备的示例性构造)
诸如以电视为代表的静态电子设备或以移动电话和数字相机为代表的便携式电子设备(包括可充电电池)可以用作电子设备20A和20B。电子设备20A和电子设备20B设置有关于电源的相似功能，并且在下文的描述中，电子设备20A将作为代表示例来描述。
如图3中所示，例如，电子设备20A安装有基于从电力接收装置21提供的电力来执行特定作用(发挥电子设备的功能的作用)的电力接收装置21和负载27。电子设备20A还安装有用于检测在发送器12和接收器22之间(间隙内)存在的异物金属的异物检测装置31。
在下文中，将描述电力接收装置21。
电力接收装置21包括接收器22、谐振电容器(电容元件)C2、阻抗匹配电路23、整流器电路24、电压稳定器电路25、控制器电路26、电池28和负载调制器电路29。通过提供负载调制器电路29和控制器电路26，在本示例中的电力接收装置21采用使得非接触电力提供系统100能够用负载调制来进行单向通信的块构造。然而，在考虑使用不同于负载调制的技术的单向通信、或双向通信的情况下，该构造不限于此。
接收器22包括诸如以后描述(图5)的接收器线圈(次要线圈)L2的组件。接收器22包括使用接收器线圈L2和谐振电容器C2来接收从电力提供装置10的发送器12传输的电力的功能。接收器22的详细构造将在以后描述。
谐振电容器C2是构成接收器22的接收线圈L2和LC振荡器(谐振电路)的一部分的电容元件，并且关于发送器线圈L2来放置来形成电的串联连接、并联连接或组合的串联连接和并联连接。在LC振荡器包括接收器线圈L2和谐振电容器C2的情况下，谐振操作在谐振频率(第二谐振频率)f2实现，其频率大致等于或接近在电力发送装置11的高频电力产生电路13中产生的高频电力。换言之，包括在电力发送装置11中的发送器线圈L1和谐振电容器C1的LC振荡器和包括在电力接收装置21中的接收器线圈L2和谐振电容器C2的LC振荡器在大致相等的谐振频率(f1≈f2)彼此谐振。谐振电容器C2的电容值也被设定为获得该谐振频率f2。
然而，如果以上谐振频率f1由使用在发送器线圈L2的绕线之间的电位差或寄生电容成分(杂散电容成分)的谐振操作来实现，那么还可以被构造使得不提供谐振电容器C2，该寄生电容成分由在发送器线圈L1和接收器线圈L2之间的电位差来实现。而且，如果不关心减少的传输效率，那么可以构造使得谐振频率f2和谐振频率f1彼此不同(f2≠f1)，并且不提供谐振电容器C2。
类似于以上电力发送装置11中的阻抗匹配电路15，阻抗匹配电路23是在电力传输期间匹配阻抗的电路。应注意，根据诸如以后描述的发送器线圈L1和接收器线圈L2或谐振电容器C1和C2的组件的构造，还可以构造使得也不提供阻抗匹配电路23。而且，如果不关心减少的传输效率，可以类似地构造使得也不提供阻抗匹配电路23。
整流器电路24是整流从接收器22提供的电力(AC电力)以产生直流(DC)电力的电路。应注意，用于平滑所整流的电力的平滑电路(未示出)通常设置在整流器电路24和以后描述的电压稳定器电路25之间。
电压稳定器电路25是基于从整流器电路24提供的DC电力来进行特定的电压稳定并且对电池28或负载27中的电池(未示出)充电的电路。
电池28响应于电压稳定电路25的充电而存储电力，并且例如可以使用诸如锂离子电池的可再充电的电池(二次电池)来实现。应注意，例如在仅使用负载27中的电池的情况下，电池28也可以省略。
负载调制器电路29是用于施加负载调制的电路，并且由于负载调制导致的电力状态的变化可以通过电力发送装置11中的检测器电路14检测到。换言之，如果给出负载调制电路29和在以后描述的控制器电路26，则能够在电子设备20A中没有设置专门的通信装置的情况下将电力接收装置21中的信息发送至电力发送装置11。
控制器电路26是用于控制关于电池28或负载27中的电池(未示出)的充电操作的电路。控制器电路26还是用于控制在负载调制电路29中的负载调制的电路，并且进行控制，使得通过在电力发送装置11中的检测器电路14检测到由于该负载调制导致的电力状态变化，从而使电力发送装置11获知检出了异物金属。此外，在电子设备20A中的异物检测装置31(在以后描述)检测到在发送器12和接收器22之间存在异物金属的情况下，充电器电路26也可以实行充电控制从而限制或停止传输至电子设备20A中的电力接收装置21的电力。
在下文中，将描述异物检测装置31。
异物检测装置31包括检测器线圈L3、谐振电容器C3、异物检测器电路32和控制器电路33。作为一个示例，异物检测器电路32和控制器电路33可以构成检测器。
检测器线圈L3是用于检测异物金属的磁性耦合元件的示例，并且与发送器线圈L1和接收器线圈L2分开地设置。此外将在以后(图4、6、7、13至16和17至19)描述细节。
谐振电容器C3是以电气的串联构造连接至检测器线圈L3的电容(参见图4A)，或以电气的串联和并联构造的组合(谐振电容器C3-1和C3-2)连接至检测器线圈L3的电容(参见图4B和4C)。通过连接谐振电容器C3，检测器线圈L3在特定的频率f3谐振(LC谐振)。
应注意，在从电压比(在以后描述)计算LC振荡器(谐振电路)的Q值的情况下，希望将至少一个谐振电容器C3串联地连接至检测器线圈L3(参见图4A、4B和4C)。然而，在通过除电压比以外的技术(诸如通过半最大值宽度(WHM)的方法)来计算LC振荡器的Q值的情况下，谐振电容器C3可以电气的并联地连接至检测器线圈L3。
异物检测器电路32是通过使用AC信号来测量检测器线圈L3的Q值或包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC振荡器(谐振电路)的Q值的电路，该AC信号的频率(f3，其中f3≠f2并且f3≠f2)不同于流经发送器线圈L1和接收器线圈L2的AC信号的频率(f1和f2，其中f1≈f2)。
例如，检测器线圈L3的Q值或包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC振荡器的Q值可以通过以异物检测器电路32测量在图4A、4B和4C中示出的(如之前描述的)两个位置的电压值(电压值V1和电压值V2)并且然后取它们的比值(V2/V1)来计算。
而且，如果能够以异物检测器电路32测量关于诸如阻抗和导纳的特性的频率特性，则可以从频率特性曲线达到峰值的峰值频率与该峰值减半的频率宽度(WHM)的比值(因此，峰值频率/WHM)来计算检测器线圈L3或LC振荡器的Q值。
此外，还可以从谐振电路的阻抗的实部与虚部的比值来计算Q值。例如，可以使用自动平衡电桥电路和向量比检测器来计算阻抗的实部和虚部。
控制器电路33是在控制异物检测器电路32的同时还从异物检测器电路32的测量结果判定在发送器12和接收器22之间(间隙内)的异物金属的存在的电路。控制器电路33还是用于将判定结果发送至电力接收装置21的控制器电路25的电路。控制器电路33可以例如将所测量的Q值与预先存储在存储器(未示出)中的阈值相比，并且在所测量的Q值小于阈值的情况下判定在检测器线圈附近存在异物金属。
[发送器和接收器的详细示例性构造]
图5是根据本公开的第一实施方式的非接触电力提供系统中的发送器12和接收器22的示例性概略构造的示意图。
发送器12包括至少一个(在本示例中，一个)发送器线圈L1，而接收器线圈包括至少一个(在本示例中，一个)接收器线圈L2。发送器线圈L1和接收器线圈L2可以磁性地彼此耦合。应注意还可以构造使得发送器12和接收器22包括一个或多个线圈或一个或多个LC振荡器(谐振电路)，该一个或多个LC振荡器除了发送器线圈L1和接收器线圈L2以外还包括线圈和电容。
这些线圈(发送器线圈L1和接收器线圈L2)不限于形状类似于卷绕多次的导电线(材料)的开放线圈(导电线圈)，而还可以是形状类似于卷绕一次的导电线的开放环(导电环)。
此外，例如，用作该导线线圈或导电环的线圈或环可以是其中卷绕有导电线的线圈(卷绕线圈)或环(卷绕环)，或由印刷基板(印刷电路板)或柔性印刷基板(柔性印刷电路板)上的导电图案形成的线圈(图案线圈)或环(图案环)。而且，例如可以通过印刷或沉积导电材料或通过加工导电金属盘或金属片来形成该图案线圈和图案环。
图5同时示出了在特定相位的从发送器线圈L1产生的磁场线的示例性分布。如上所述，发送器线圈L1是使用磁通量(磁力线；磁场)来传输电力的线圈。换言之，发送器线圈L1是产生磁通量(磁力线；磁场)的线圈。同时，接收器线圈L2从自发送器12传输的磁通量(磁力线；磁场)接收电力的线圈。
[检测器线圈的详细示意性构造]
图6A和图6B是根据本公开的第一实施方式的检测器线圈L3和接收器线圈L2的示例性详细构造的示图，其中图6A是示例性斜视构造而图6B是示例性平面图构造(X-Y平面平面图构造)，L2的内径>L3的内径。
如图6A和图6B中所示，磁屏蔽材料41配置在电子设备的外壳40与接收器线圈L2和检测器线圈L3之间。而且，检测器线圈L3配置在接收器线圈L2的中央。定位单元K21和K22分别配置在构成检测器线圈L3的线圈L31和线圈L32的内部附近。在本示例中，定位单元K21和K22的外部尺寸AK小于线圈L31和L32的内部尺寸。
为了减少从接收器线圈L2和检测器线圈L3的磁通量泄漏，并且还为了提高检测器线圈L2和检测器线圈L3的Q值，希望例如以诸如铁氧体的磁性材料、诸如金属的导电材料、或磁性材料和导电金属的组合来实现磁性屏蔽材料41。
同时，为了提高检测器线圈L3的Q值，希望以磁性材料来实现定位单元K21和定位单元K22。然而，磁性屏蔽材料41、定位单元K21和定位单元K22可以是用于维持检测器线圈L3和接收器线圈L2的形状和位置的任何材料，诸如结合剂、粘合剂、结合带(bonding tape)或层压材料(laminate)。例如，诸如塑料、玻璃和木材的材料也是可以接受的。
此外，在以磁性材料实现磁性屏蔽材料41、定位单元K21和定位单元K22的情况下，从制造成本的立场希望这些磁性材料具有大致相同的成分。然而，从另一立场来看，在某些情况下希望这些磁性材料中的至少一个或更多的成分区别于其他磁性材料的成分。
图6A和图6B中所示的接收器线圈L2是螺旋形线圈。为了有效地升高在发送器线圈L1和接收器线圈L2之间的磁性耦合，希望发送器线圈L1和接收器线圈L2是例如螺旋形线圈、螺纹形线圈或具有螺旋和螺纹形的组合的线圈。然而，发送器线圈L1和接收器线圈L2不限于此。
而且，图6A和图6B中示出的检测器线圈L3是由螺旋形线圈L31和分布与线圈L31的磁通量的方向大致相反的方向的磁通量的螺旋形线圈L32(参见图7)组合而实现的8字形线圈。尽管将在以后描述细节，但是如果检测器线圈L3仅是螺旋形线圈(spiral-shapedcoil)、螺纹形线圈(helical coil)或具有螺旋和螺纹形的组合的线圈，则将极大地减小异物金属检测精度。因此，希望检测器线圈L3是能够在具有大致相反的方向的表面(诸如以后描述的8字形、田字形或格子形线圈)上分布磁通量(磁场线；磁场)的线圈。
尽管将同样在以后描述细节，但是使用具有该形状的检测器线圈得到诸如能够减少磁通量从检测器线圈泄漏、减少检测器线圈由于外部因素的电气特性(诸如Q值和L值)的变化以及减少在检测器线圈中发生的不希望的噪声的优点。因此，能够极大地改善异物金属检测的精度。
此外，例如，用作该检测器线圈L3的线圈或环可以是其中卷绕有导电线的线圈(卷绕线圈)或环(卷绕环)，或由印刷基板(印刷电路板)或柔性印刷基板(柔性印刷电路板)上的导电图案形成的线圈(图案线圈)或环(图案环)。而且，例如可以通过印刷或沉积导电材料或通过加工导电金属板或金属片来形成该图案线圈和图案环。
而且，虽然接收器线圈L2和检测器线圈L3可以配置在同一平面内，但是接收器线圈L2和检测器线圈L3也可以配置在不同的平面内。然而，为了对于电子设备20A(20B)的封装区域，在多种情况下希望在同一平面内形成接收器22(接收器线圈L2)和检测器线圈L3。
此外，在图6A和图6B中，检测器线圈L3的内部尺寸(最内周长的尺寸)小于接收器线圈L2的内部尺寸C(最内周长的尺寸)，而检测器线圈L3的外部尺寸B(最外周长的尺寸)小于接收器线圈L2的内部尺寸C(最内周长的尺寸)。尽管细节将在以后描述，但是该构造最大地升高了异物金属检测的精度。然而，明显地，在不要求异物金属检测精度的应用中该构造不限于此。
应注意，尽管图6A和图6B将沿着8字形检测器线圈L3的较短边缘的内部尺寸A和外部尺寸B与沿着接收器线圈L2的较短边缘的内部尺寸C相比，但是也可以使用沿着较长边缘的相应的内部尺寸和外部尺寸(例如，诸如沿着检测器线圈L3的较长边缘的内部尺寸A’)来比较该尺寸。此外，如果沿着检测器线圈的较短边缘和较长边缘的内部尺寸和外部尺寸小于沿着接收器线圈的较短边缘和较长边缘的内部尺寸，则这也是所希望的。然而，明显地，在不需要异物金属检测精度的应用中，该构造不限于此。
此外，尽管希望检测器线圈L3与发送器12(发送线圈L1)和接收器22(接收线圈L2)电绝缘(即，不连接至其中的电接触点或其他元件)，但是该构造不限于此。
(在检测器线圈中的磁场线分布)
现在将参考图8来描述在检测器线圈L3中的磁场线分布。
图8A是关于在特定时间(相位)的相关技术的螺旋形线圈(例如，诸如检测器线圈L4)和从该线圈产生的磁场线的分布的概略截面图。图8B是关于在特定时间(相位)的8字形线圈(例如，诸如检测器线圈L3)和从该线圈产生的磁场线的分布的概略截面图。应注意，为了方便起见，图8B示出了在不配置定位单元K21和K22的状态下的由检测器L3产生的磁场线的分布。
如图8A和图8B中所示，磁场线的分布在螺旋形线圈和8字形线圈之间极大地不同。
在螺旋形检测器线圈L4的情况下，在检测器线圈L4的边缘附近磁场线更容易分布得更远。因此，存在从检测器线圈L4的严重的磁通量泄漏，并且检测器线圈L4的电气特性(诸如Q值和L值)由于外部因素(诸如构成发送器线圈L1、接收器线圈L2、磁性屏蔽材料41、电力提供装置10和电子设备20A(20B)的金属材料或磁性材料)而极大地变化。换言之，在将螺旋形线圈用作检测器线圈的情况下，异物金属检测精度极大地降低。
另一方面，上述8字形的线圈被配置为能够在表面上分布磁通量(磁场线；磁场)使得来自构成8字形线圈的两个线圈(例如，线圈L31和L32)的磁通量具有大致相反的方向。因此，在8字形的线圈中，磁场线被分布为在线圈内部形成环路。换言之，相比于螺旋形的线圈，在8字形的线圈中，磁场线不太可能被分布得更远。
因此，使用8字形的检测器使得从检测器线圈L3泄漏的磁通量更少，并且相比于螺旋形检测器线圈L4，检测器线圈L3的电气特性(诸如Q值和L值)由于外部因素(诸如构成发送器线圈L1、接收器线圈L2、磁性屏蔽材料41、电力提供装置10和电子设备20A(20B)的金属材料或磁性材料)而产生的变化更少。由此，在将8字形的线圈用作检测器线圈的情况下，相比于使用螺旋形线圈的情况极大地改善了异物金属检测精度。
通过对类似于图6A、图6B和图8A中示出的那些检测器线圈L3和L4以及接收器线圈的分析模型应用电磁场分析来进行实验从而获取涉及检测器线圈的Q值的数据。所获取的数据指示在改变检测器线圈L3和L4的内部尺寸的情况下，检测器线圈L3和L4的Q值根据存在或不存在接收器线圈L2的变化程度。然而，当改变检测器线圈L3的内部尺寸时，不改变诸如构成检测器线圈L3的导电线的种类、厚度、宽度和在导电线之间的间隙长度的因素。
根据实验，我们获得在使用8字形检测器线圈L3的情况下，尽管检测器线圈L3的Q值根据是否存在接收器线圈L2而轻微地变化，但是该变化的大小显著小于使用螺旋形检测器线圈L4的情况的结果。换言之，尽管检测器线圈L3的Q值由于接收器线圈L2的存在而轻微地变化，但是该变化的大小显著小于使用螺旋形检测器线圈L4的情况。这表明相比于螺旋形检测器线圈L4，对于8字形检测器线圈L3从检测器线圈L3泄漏的磁通量较少，并且检测器线圈L3的电气特性(诸如Q值和L值)由于外部因素(诸如构成发送器线圈L1、接收器线圈L2、磁性屏蔽材料41、电力提供装置10和电子设备20A(20B)的金属材料或磁性材料)而产生的变化更少。
换言之，在将8字形的线圈用作检测器线圈的情况下，相比于使用螺旋形线圈极大地改善了异物金属检测精度。此外，随着检测器线圈L3的内部尺寸A相对于接收器线圈L2的内部尺寸C变得更小(例如，如果在检测器线圈的内部尺寸A和接收器线圈的内部尺寸C之间的差变得小于或等于0mm)，检测器线圈L3的Q值由于存在的接收器线圈L2而产生的减少量也变得更小。
此外，获得了在检测器线圈的内部尺寸A和接收器线圈的内部尺寸C之间的差是例如﹣4mm的情况下，和在检测器线圈的内部尺寸A和接收器线圈的内部尺寸C之间的差是0mm的情况下检测器线圈L3的Q值最大(极大值)的结果。换言之，希望检测器线圈L3的内部尺寸A小于接收器线圈L2的内部尺寸C。
而且，因为随着检测器线圈L3的内部尺寸A相对于接收器线圈L2的内部尺寸C变得更小，检测器线圈L3的Q值根据是否存在接收器线圈L2的差异变得更小，所以希望检测器线圈L3的外部尺寸B也小于接收器线圈L2的内部尺寸C。然而，在即使异物金属检测精度下降也希望扩大异物金属检测范围的情况下，该构造不限于此。
[非接触电力提供系统的作用和优点]
(1.总体操作概要)
在非接触电力提供系统100的电力提供装置10中，高频电力产生器电路13将用于传输电力的特定的高频电力(AC信号)提供至发送器12中的发送器线圈L1和谐振电容器C1(LC振荡器)。这样做时，在发送器12的发送器线圈L1中产生磁场(磁通量)。这时，如果作为电力接收方(充电目标)给出的电子设备20A放置在电力提供装置10的顶表面(电力提供表面S1)上(或放在S1附近)，那么电力提供装置10中的发送器线圈L1和电子设备20A中的接收器线圈L2接近电力提供表面S1的附近。
这样，如果接收器线圈L2放置在产生磁场(磁通量)的发送器线圈L1附近，则由从发送器线圈L1产生的磁通量引起的磁力在接收器线圈L2中产生。换言之，发送器线圈L1和接收器线圈L2分别由电磁感应或磁性谐振链接，并且产生磁场。这样做时，电力(在图3中表示为非接触电力提供P1)从发送器线圈L1(主要线圈；电力提供装置10；发送器12)传输至接收器线圈(次要线圈；电子设备20A；接收器22)。这时，在电力提供装置10中(以谐振频率f1)进行使用发送器线圈L1和谐振电容器C1的谐振操作，同时在电子设备20A中(以谐振频率f2，其中f2≈f1)进行使用接收器线圈L2和谐振电容器C2的谐振操作。
因此，由电子设备20A中的接收器线圈L2接收的AC电力提供至整流器电路24和电压稳定器电路25，并且进行以下充电操作。即，在AC电力由整流器电路24转换为特定的DC电力之后，由电压稳定器电路25进行基于DC电力的电压稳定，并且电池28或负载27中的电池(未示出)被充电。这样做时，在电子设备20A中进行基于由接收器22接收的电力的充电操作。
换言之，在本实施方式中，在对电子设备20A充电时，例如，到AC适配器的端子连接是不必要的，并且通过简单地将电子设备20A放置在电力提供装置10的电力提供表面S1上(或放置在S1附近)可以容易地开始充电(可以进行非接触电力提供)。这导致用户的负担的减轻。
同时，在电子设备20A的异物检测装置31中，使用AC信号来测量检测器线圈L3或包括检测器线圈L3和谐振电容器C3的LC谐振器(谐振电路)Q值，该AC信号的频率(f3，其中f3≠f1并且f3≠f2)不同于流经发送器线圈L1和接收器线圈L2的AC信号的频率(f1和f2，其中f1≈f2)。异物检测装置31还能够从Q值的变化的大小来确定在发送器12和接收器22之间(间隙内)异物金属的存在。
随后，通过诸如负载调制的通信技术将指示异物金属的存在或不存在的异物检测装置的检测结果从电子设备20A中的电力接收装置21发送至电力提供装置10中的电力发送装置11。
此外，例如在异物检测装置31检测到在发送器12和接收器22之间(间隙内)存在异物金属的情况下，由电力发送装置11中的控制器电路16或电力接收装置21中的控制器电路26来施加对限制或停止电力传输的控制。因此可能可以提前避免在异物金属中产生的热以及非接触电力提供系统的故障和损坏。
(2.检测器线圈的作用)
随后，将详细地以及与比较例(背景技术的示例)相比较来描述作为本实施方式的特征给出的检测器线圈L3的作用。
(2.1根据比较例的检测器线圈的情况)
图7示出了根据比较例的检测器线圈L3和接收器线圈L2的示意性构造(示意性X-Y平面图构造)。尽管在图7中配置了磁性屏蔽材料，但是与图6不同，没有配置定位单元K21和定位单元K22。
如果在像图7的构造的情况下将检测器线圈L3和接收器线圈L2固定至磁性屏蔽材料41，则难以以希望的配设位置来准确地固定组件。而且，如果在磁性屏蔽材料41与检测器线圈L3或接收器线圈L2之间的固定强度由于诸如长期劣化或碰撞的因素而减弱(特别是在组件变得不固定的情况下)，很可能磁性屏蔽材料41、检测器线圈L3和接收器线圈L2的位置会变化。此外，诸如在磁性屏蔽材料41和检测器线圈L3或接收器线圈L2之间的相对配设位置变化、检测器线圈L3和接收器线圈L2的相对配设位置变化或构成检测器线圈L3的多个线圈(在此情况下，两个线圈)的相对配设位置变化的问题可能导致异物金属检测精度的变化。
(2.2根据第一实施方式的检测器线圈)
相反，在本实施方式中，如图6中的示例所示，定位单元K21和定位单元K22配置在构成检测器线圈L3的线圈L31和线圈L32的内侧。其他组件的相对配设位置与图7中所示出的比较例相同。
如果以该布局将检测器线圈L3和接收器线圈L2固定至磁性屏蔽材料41，那么可以比比较例中更准确地以希望的位置来固定组件。具体地，根据像由图9A、图9B、图9C和图9D中的示例示出的顺序来将检测器线圈L3和接收器线圈L2固定至磁性屏蔽材料41。
首先，如图9A中所示地配置磁性屏蔽材料41。
随后，如图9B所示，在磁性屏蔽材料41上配置和固定定位单元K21和定位单元K22。然而，定位单元K21和定位单元K22中的至少一个和磁性屏蔽材料41可以具有整体的构造，并且在这种情况下，可以省略图9A中所示的步骤。因为在磁性屏蔽材料41与定位单元K21和K22之间的配设位置的精度增加，所以该情况通常是优选的。
然后，如图9C所示，将定位单元K21和定位单元K22的配设位置用作导向来配置和固定检测器线圈L3。具体地，定位单元K21和定位单元K22的最外部与检测器线圈L3的最内周边对齐。因此，配设位置精度增加至定位单元K21和定位单元K22的最外部的尺寸(外部尺寸)与检测器线圈L3的最内周边的尺寸相接近的程度。
最后，如图9D所示，将检测器线圈L3的位置用作导向来配置和固定接收器线圈L2。具体地，检测器线圈L3的最外部与接收器线圈L2的最内周边对齐。因此，位置精度增加至检测器线圈L3的最外部的尺寸与检测器线圈L3的最内周边的尺寸相接近的程度。
以这种方式，通过按照像以上的顺序，可以以极高的定位精度来配置诸如磁性屏蔽材料41、检测器线圈L3、构成检测器线圈L3的多个线圈(在本示例中，线圈L31和L32)以及接收器线圈L2。换言之，可以将用于检测异物的检测器线圈准确地配置在希望的位置。因此，减轻了单个异物检测系统中的检测精度变化。也能够减少由于诸如异物金属的位置的问题而产生的检测精度变化。
上述图9A、图9B、图9C和图9D的顺序仅是一个示例，并且也可以使用其他示例。然而，希望将定位单元K21和定位单元K22配置在构成检测器线圈L3的两个线圈的内部区域。
这时，如果以磁性材料来实现定位单元K21和定位单元K22，那么可以改善检测器线圈的Q值。然而，可以以磁性材料来实现定位单元K21和定位单元K22中的至少一个，而不是定位单元K21和定位单元K22两者。
以f作为测量检测器线圈的电气特性(电气参数)的频率，以L作为在测量频率时的检测器线圈的电感值，并且以R作为在测量频率的检测器线圈的电阻值，则检测器线圈的Q值(或品质因数)可以由以下公式来表示。
Q＝(2πfL)/R
此外，在诸如以磁性材料实现定位单元K21和定位单元K22的情况下，磁性材料的磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)非常小，而有效磁导率(磁导率的实部μ')非常大，由于配置磁性材料，检测器线圈的电感值L的增加大于电阻值R的增加。因此，变得可以通过调整该参数来改善检测器线圈的Q值。换言之，希望用于定位单元K21和定位单元K22的磁性材料使得检测器线圈的电感值L比电阻值R更大的增加。
应注意，希望在磁性材料的磁导率的实部μ'和虚部μ”之间建立μ'>μ”特别是μ'>>μ”的关系.
(2.3测量数据)
图10是关于第一实施方式的示出了检测器线圈L3的Q值根据是否存在两个定位单元的差的示例的示图。
图10示出了定位单元K21和定位单元K22由磁性材料制成的情况的实验数据，并且示出了检测器线圈L3的Q值根据是否存在定位单元K21和定位单元K22的变化。实验数据也证明通过使定位单元K21和定位单元K22存在，检测器线圈L3的Q值改善了约20％。换言之，因为应用根据本实施方式的构造改善了检测器线圈本身的Q值(这对检测异物是特别重要的)，所以可以改善异物检测的精度。应注意，根据构成定位元件K21和定位元件K22的磁性材料的磁导率(μ'，μ”)、检测器线圈L3的形状和构造，还可以进一步地改善检测器线圈L3的Q值。
[第一实施方式的作用和优点]
根据上述第一实施方式，获得了像以下的作用和优点。
例如，如果使用磁性耦合元件的异物检测系统应用了第一实施方式，则减轻了在各个异物检测系统间的检测精度变化。还可以减少由于诸如异物的配设位置的问题而产生的检测精度变化。这是因为使用定位单元使得可以将用于检测异物的磁性耦合元件准确地配置在相对于非接触电力提供线圈的所希望的位置。
同时，在基于至少包括磁性耦合元件的LC振荡器(谐振电路)或磁性耦合元件本身的Q值中的变化来检测异物金属的存在的异物检测系统中，也改善了异物检测精度。这是因为应用本实施方式使得可以改善磁性耦合元件本身的Q值，这对于检测异物是特别重要的。
因此，变得可以在不提供额外的传感器的条件下检测可能由于磁通量而发热的异物金属或其他异物。
应注意，在通过使用配置在一次设备或二次设备内的磁石和配置在其他装置内的磁性材料来对齐一次设备和二次设备的非接触电力提供系统中，可以将在本实施方式中利用的(例如，诸如对于定位单元K2)磁性材料一并用作用于该对齐的磁性材料。
而且，在将包括多个线圈的一个或多个磁性耦合元件(检测器线圈)用于异物检测装置的情况下，希望将定位单元配置在构成一个或多个磁性耦合元件的至少两个或更多的线圈的内侧。这是为了如早先描述的以极高的定位精度来配置诸如磁性屏蔽材料、磁性耦合元件、构成磁性耦合元件的多个线圈以及接收器线圈。
然而，这不排除将定位单元配置在构成一个或多个磁性耦合元件的多个线圈中的仅一个线圈的内侧。例如，在图6和图11的示例中，可以只配置定位单元K21和K22中的一个，同时，在图12的示例中，可以只配置凸起部K3a和K3b中的一个。即使在将定位单元配置在仅一个线圈的内侧的情况下，定位单元的定位功能也仍然有效。
此外，在配置在构成一个或更多的磁性耦合元件的多个线圈中的至少两个或更多线圈的内侧的定位单元中，希望以磁性材料实现至少一个或更多的定位单元。
此外，特别希望在构成一个或更多的磁性耦合元件的所有线圈的内侧配置定位单元并且以磁性材料实现所有的这些定位单元。
<3.第二实施方式>
图11是示出了根据本公开的第二实施方式的检测器线圈和接收器线圈的示例性构造的概略截面图。
首先，如图9A到图9C中所示，配置磁性屏蔽材料41，并且在磁性屏蔽材料41的顶部配置和固定定位单元K21和定位单元K22。然后，将定位单元K21和定位单元K22的位置用作导向来配置和固定检测器线圈L3。
此后，将检测器线圈L3的位置用作导向来配置磁性材料42。具体地，检测器线圈L3的最外部与磁性材料42的最内周边对齐。然后，在磁性材料42的顶部配置和固定接收器线圈L2。
根据上述第二实施方式，与第一实施方式相似，可以以极其精确的定位来配置诸如磁性屏蔽材料、检测器线圈、构成检测器线圈的多个线圈、磁性材料和接收器线圈。
<4.第三实施方式>
图12是示出了根据本公开的第三实施方式的检测器线圈和接收器线圈的示例性构造的概略截面图。本实施方式是在配置接收器线圈之后配置定位单元和其他组件的示例。
首先，配置磁性屏蔽材料41，并且在磁性屏蔽材料41上配置和固定接收器线圈L2。例如，可以使用层压材料来将接收器线圈L2配置和固定在磁性屏蔽材料41的顶部。可选地，可以使用在两侧涂覆有粘合剂的双面粘合带来将接收器线圈L2配置和固定在磁性屏蔽材料41的顶部。
随后，将接收器线圈L2的最内周边用作导向以在接收器线圈L2的内侧配置和固定定位单元K3。
例如，与螺旋形接收器线圈L2一致，定位单元K3可以具有从上方看的长方或椭圆的形状。在定位单元K3的部分顶部上形成起到定位单元的功能的两个凸起部K3a和K3b。这两个凸起部K3a和K3b被构造为与构成检测器线圈L3的线圈L31和线圈L32的内侧相配合。
然后，将在定位单元K3的顶部的两个凸起部用作导向来在定位单元K3的顶部配置和固定检测器线圈L3。具体地，在定位单元K3上形成的两个凸起部K3a和K3b的相应的最外部与检测器线圈L3的最内周边对齐。
根据上述第三实施方式，可以与第一实施方式相似地以极其精确地定位来配置诸如磁性屏蔽材料、检测器线圈、构成检测器线圈的多个线圈和接收器线圈。
应注意，尽管在第一到第三实施方式中定位单元都配置在构成磁性耦合元件(检测器线圈)的多个线圈的绕线的内侧，但是也可以构造使得定位单元配置在至少一个线圈的绕线的外侧附近。
例如，在图9A和图9B中，定位单元K21和K22可以分别配置和固定在线圈L31和L32的外侧附近。在这种情况下，在检测器线圈L3和接收器线圈L2之间设置足够配置定位单元的空间。
作为另一示例，在图12中，可以在线圈L31和L32的最外周边的外侧附近的定位单元K3的平面部K3c上设置大致环形的凸起部(未示出)，从而包围线圈L31和L32。在这种情况下，定位单元K3的平面部K3c上的凸起部的内部周边与线圈L31和L32的最外周边对齐。
而且，在将定位单元配置在单个线圈的绕线的外侧的情况下，例如，至少一个或更多的条形的或平行六面体形的定位单元可以被配置在线圈的最外周边的某些部分的外侧，而不是如上所述地包围线圈的最外周边。将线圈L3(图7)作为示例，也可以构造使得定位单元分别被配置在大致正方的检测器线圈L3的两侧的最外周边的外侧(对于总共两个定位单元)。此外，在检测器线圈L3的四侧的最外周边的外侧(对于总共四个定位单元)设置相应的定位单元使得可以在不仅一个方向而且还在于其垂直的方向上定位检测器线圈L，并且因此这是更加优选的。
使用在进行非接触电力提供的同时检测异物的示例来描述了第一到第三实施方式。然而本公开的实施方式不仅限于该情况，并且可能有各种变形。例如，还可以想到的是，在检测异物时可以暂停进行非接触电力提供或可以限制由非接触电力提供所提供的电力。
因为在该情况下在检测器线圈中产生的不希望的噪声减少，所以使流经检测器线圈的AC信号的频率不同于流经发送器线圈和接收器线圈的AC信号的频率不是严格必要的。换言之，可以使用频率大致等于用于非接触电力提供操作的AC信号的频率(f1≈f2)的AC信号来进行异物检测。而且，在该情况下，特别地，还可使检测器线圈与发送器线圈或接收器线圈相同。
[变形例1]
尽管仅对于使用如图6和图7中所示的连续8字形检测器线圈的情况来描述前述第一到第三实施方式，但是像图13中所示出的8字形检测器线圈(磁性耦合元件)也可以被用作第一变形例的示例。
在图13的示例中，8字形检测器线圈L3’包括螺旋形线圈L31和L32，而线圈L31的一端例如使用焊料或连接器串联地电连接(接合)至线圈L32的一端。然而，如图8B和图13中的示例所示，连接线圈L31和L32使得从线圈L31产生的磁通量(磁场线)和从线圈L32产生的磁通量(磁场线)具有大致相反的方向。
应注意，该连接也可以是电气的并联连接或组合的串联连接和并联连接。
例如，在电气的串联连接的情况下，可以使用来自线圈L31的导线51和来自线圈L32的导线52来测量电压。电压可以在线圈L31的接合部53和导线51之间或在线圈L32的接合部53和线圈L32之间测量，将线圈L31和线圈L32之间的接合部53作为参考电位点。
根据第一变形例，因为接合简单的螺旋形线圈以构成8字形的检测器线圈，所以相比于连续的8字形线圈，该两个线圈的电气特性可以容易地被制造为大致相同。
尽管前述的第一到第三实施方式和它们的第一变形例将由两个线圈制成的单独的磁性耦合元件(8字形线圈)应用于检测器线圈的情况的示例描述为本公开的第一实施方式的示例，但是本公开不限于上文的实施方式并且可以有各种实施方式。
例如，在某些情况下例如为了改善异物检测的精度，希望使用形状像电连接在一起的多个线圈的一个或多个磁性耦合元件。
换言之，为了进一步地改善异物检测精度，例如，可能更希望使用形状像电连接在一起的多个线圈的一个或多个磁性耦合元件，其中从这多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从这多个线圈的其余线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。
在下文中，将参考附图来描述本公开的其他实施方式的示例。应注意，与第一实施方式和其第一变形例的构成要素相似的构成要素以相同的参考数字来表示，并且省略对这些构成要素的重复的解释。
[变形例2]
该构造不限于根据第一到第三实施方式和它们的第一变形例的8字形线圈，并且也可以将田字形(换言之，2×2格子形)线圈用作检测器线圈(磁性耦合元件)。在下文中，将田字形线圈应用于检测器线圈的示例将被描述为本公开的第一到第三实施方式的第二变形例。
图14A和图14B是示出了根据本公开的第一到第三实施方式的第二变形例的田字形检测器线圈的示例性构造的说明图。
图14A中所示的田字形检测器线圈L3A(第一示例)包括串联地电连接(接合)的四个螺旋形线圈L31到L34。线圈L33和L34具有与螺旋形线圈L31和L32基本相似的构造。线圈L31包括导线51，而线圈L34包括导线52。线圈L32和线圈L33不具有导线，并且电连接至它们相应的相邻线圈L31和L34。在本示例中的检测器线圈L3A中，连接线圈L31到L34使得在特定的时间(相位)从线圈L31和L33产生的磁通量(磁场线)的方向与从线圈L32和L34产生的磁通量(磁场线)的方向大致相反。
图14B中所示的田字形检测器线圈L3B(第二示例)与检测器线圈L3A的不同在于连接构成检测器线圈L3B的线圈使得在特定的时间(相位)从形成有导线51和52的线圈L31和L34’产生的磁通量(磁场线)的方向与从线圈L32和L33’产生的磁通量(磁场线)的方向大致相反。
应注意，与图13中的示例相似，图14A和图14B中所示的连接也可以是电气的并联连接或组合的串联连接和并联连接。
在第二变形例中，同样希望在检测器线圈L3A和接收器线圈的内部尺寸A或外部尺寸B之间的关系是在第一实施方式中描述的关系。
根据上述第一到第三实施方式的第二变形例，除了第一到第三实施方式的作用和优点，还获得了像以下的作用和优点。
根据第二变形例的检测器线圈是包括四个线圈的田字形线圈。相比于根据第一到第三实施方式的8字形的检测器线圈，线圈的数量的增加增加了检测器线圈占据的表面积并且增加了检测范围。例如，相比于第一到第三实施方式的检测器线圈，在根据第二变形例的检测器线圈的情况下的检测范围可以翻倍。
然而，因为第一到第三实施方式的检测器线圈具有更好的检测精度，所以可以根据是检测精度优先还是检测范围优先来作出是实行第一到第三实施方式(包括第一变形例)还是第二变形例的决定。
<第三实施方式>
该构造不限于根据以上第一到第三实施方式的第二变形例的田字形线圈，并且格子形线圈也可以用作检测器线圈(磁性耦合元件)。在下文中，将格子形线圈应用于检测器线圈的示例将被描述为本公开的第一到第三实施方式的第三变形例。
图15是输出了根据本公开的第一到第三实施方式的第三变形例的格子形检测器线圈的示例性构造的平面图。
格子形检测器线圈L3C被配置为使得以电气的串联连接、并联连接或组合的串联连接和并联连接来连接多个线圈。图15中的示例关于检测器线圈包括串联连接的21个螺旋形线圈L31到L321的情况。
在检测器线圈L3C中，例如通过将从线圈L31到线圈L321的线圈连续地顺次连接，线圈L31到L321被配置在与磁性屏蔽材料41的平面平行的矩阵中。例如，线圈L31到L37可以从左向右连接，而线圈L38到L314在下面的一行中从右向左连接，并且线圈L315到L321在更下一行中从左到右连接。连接线圈L31到L321使得在特定的时间(相位)从相邻线圈产生的磁通量(磁场线)具有大致相反的方向。
这样，检测器线圈可以被配置为使得以电气的串联连接、并联连接、或组合的串联连接和并联连接来连接诸如螺旋形线圈、螺纹形线圈或具有螺旋和螺纹的组合形状的线圈的多个线圈(换言之，具有基本的环形的线圈)。然而，希望构成检测器线圈的这多个线圈被连接为使得在特定的时间(相位)从这多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量(磁场线)和从剩下的这多个线圈产生的磁通量(磁场线)具有大致相反的方向。
而且，在检测器线圈包括多个线圈的情况下，特别希望从至少一个或更多线圈产生的总磁通量(磁场线)大致等于从剩下的线圈产生的方向大致相反的总磁通量(磁场线)。在这种情况下，在很大程度上减少了诸如从检测器线圈泄漏磁通量、由于外部因素的检测器线圈的电气特性(电气参数)的变化和在检测器线圈中发生的不希望的噪声的问题。为了使总磁通量相等，在多个线圈中的每个具有大致相同的形状的情况下，希望构成检测器线圈的线圈有偶数个。
此外，希望产生大致相反方向的磁通量(磁场线)的线圈的数量是构成检测器线圈的线圈数量的一半。在这种情况下，由于在检测器线圈内的磁通量分布变得大致均匀，所以使异物金属检测精度稳定。
同时，希望构成检测器线圈的多个线圈中的至少一个或更多的线圈的内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。
此外，希望构成检测器线圈的多个线圈的总体内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。如图15中所示，构成检测器线圈的多个线圈的总体内部尺寸可以是沿着较短的边缘的内部尺寸A或沿着较长的边缘的内部尺寸A’。
此外，特别希望检测器线圈的总体外部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。
这些参数用于减少由于外部因素而产生的电气特性(诸如Q值和L值)的变化。
而且，为了有效地抑制在检测器线圈中产生的不希望的噪声，希望检测器线圈的形状是大致对称的形状(诸如通过具有大致的旋转对称、大致的线对称或大致的点对称)。然而，在即使异物金属检测精度降低也希望扩大异物金属检测范围的情况下，该构造不限于此。
根据上述第一至第三实施方式的第三变形例，构成检测器线圈的线圈的数量相比于第一至第三实施方式的第二变形例进一步增加，并且因此检测器线圈的检测范围显著扩大。
[第四实施方式]
虽然前述的第一到第三实施方式(包括第一至第三变形例)对于设置一个检测器线圈的情况来描述，但是本公开的实施方式不限于该情况，并且可以被配置为使得复数地设置两个或更多的检测器线圈(磁性耦合元件)(例如，如图16A和图16B中所示)。因此，也可以复数地设置异物检测装置31。可选地，可以构造使得一个或多个异物检测装置能够在复数地配置的检测器线圈中切换。
图16A和图16B是根据本公开的第一到第三实施方式的第四变形例的其中配置有两个8字形检测器线圈的检测器线圈单元61的说明图。图16A是示出了第一示例的平面图，而图16B是示出了第二示例的平面图
在第四变形例的第一示例中的检测器线圈单元61中，两个检测器线圈L3-1和L3-2在与具有它们相应的导线51和52的侧边相反的侧边彼此相邻地配置。检测器线圈L3-1和L3-2各自具有与检测器线圈L3’相似的构造，以单独的检测器线圈包括两个螺旋形线圈。然而，在本示例中的检测器线圈单元61显然也可以使用检测器线圈L3来构造。
在本文中，检测器线圈L3-1和检测器线圈L3-2的相应的导电线也可以被配置为以特定的量重叠。通过这样配置检测器线圈L3-1和检测器线圈L3-2，它们的检测范围重叠，这解决了在检测器线圈L3-1和检测器线圈L3-2之间的不能检测异物的死区的问题。
在第四变形例的第一示例的检测器线圈单元62中，两个检测器线圈L3-1和L3-2’在与具有它们相应的导线51和52的侧边相反的侧边彼此相邻地配置。检测器线圈L3-2’的线圈L31’和线圈L32’具有与检测器线圈L3-2的线圈L31和线圈L32相反的磁通量(磁场线)方向
同时，在图16A和图16B中示出的多个检测器线圈中，希望构成各个检测器线圈的多个线圈中的至少一个或更多的线圈具有的内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。
此外，希望构成多个检测器线圈的多个线圈的总体内部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。
此外，特别希望多个检测器线圈的总体外部尺寸小于发送器线圈或接收器线圈的内部尺寸。
以上是用于减少由于外部因素而产生的电特性(诸如Q值或L值)的变化。
而且，为了有效地抑制在多个检测器线圈中产生的不希望的噪声，希望配置多个检测器线圈从而形成大致对称的形状(诸如通过具有大致的旋转对称、大致的线对称或大致的点对称)。然而，在即使异物金属检测精度降低也希望扩大异物金属检测范围的情况下，该构造不限于此。
根据上述第一至第三实施方式的第四变形例，单个异物检测装置以检测器线圈单元具有多个检测器线圈(磁耦合元件)来设置使得多个检测器线圈可以通过在它们之间以时间分割来切换使用。而且，可以设置多个异物检测装置使得多个检测器线圈中的一个可以用作主要检测器线圈，同时将剩下的检测器线圈用作辅助检测器线圈。
应注意，在跨由多个检测器线圈构成的一个或多个检测器线圈的外部尺寸大于接收器线圈(或发送器线圈)的情况下，可能难以将一个或多个检测器线圈中的一部分或全部配置在接收器线圈(或发送器线圈)的同一平面上。在这种情况下，考虑将磁性材料或其他的材料配置在一个或多个检测器线圈中的全部或至少一部分与接收器线圈(或发送器线圈)之间。这是为了在一个或多个检测器线圈放置在接收器线圈(或发送器线圈)的卷绕部分或图案部分的顶部的情况下减小一个或多个检测器线圈的Q值的下降。
[第五实施方式]
下面，接收器线圈和多个检测器线圈(磁性耦合元件)配置在同一平面外的示例将被描述为本公开的第一至第三实施方式的第五变形例。
图17A、图17B和图17C是根据本公开的第一至第三实施方式的第五变形例的示例性检测器线圈排列的说明图。图17A、图17B和图17C分别是示出了接收器线圈的示例的平面图、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例和一些检测器线圈配置在接收器线圈的中心的示例。
在图17A中示出的接收器22A中，接收器线圈L2配置在磁性屏蔽材料41的顶部，而例如检测器线圈L3-1到L3-4经由磁性材料65配置在接收器线圈L2的顶部。
接收器线圈L2由同一平面上的螺旋形(诸如大致圆形、大致椭圆形或大致长方形)的多个卷绕导电线形成。沿着大致正方形的接收器线圈L2的四个边中的每一个都放置有与检测器线圈L3-1到L3-4的水平和垂直费雷特直径(Feret diameter)(投影宽度)的尺寸大致相同的磁性材料65。此外，检测器线圈L3-1到L3-4配置在相应的磁性材料65的顶部。
检测器线圈L3-1到L3-4可以如图14到图16B所示，是四个连续连接的8字形线圈，或分为多个检测器线圈。
实验证明即使在接收器线圈和检测器线圈配置在同一平面外的情况下，或换言之即使当没有放置在Z方向上的同一平面上时，也可以用第一至第三实施方式的第五变形例与上述第一至第四实施方式(包括第一至第四变形例)相似地检测异物金属。
应注意，尽管希望将磁性材料如图17B中所示配置在接收器线圈L2和检测器线圈L3-1到L3-4之间从而减少检测器线圈的Q值的下降，但是该构造不限于此。
此外，如图17C所示，也可以通过将检测器线圈配置在接收器线圈L2的中心来构造接收器22A’。在这种情况下，还可以想到将检测器线圈(例如，诸如图17C中的检测器线圈L3A)配置在接收器线圈L2的同一平面内，同时将剩下的检测器线圈配置在接收器线圈L2的同一平面外。显然，也可以将所有的检测器线圈配置在接收器线圈L2的同一平面外。
[第六实施方式]
随后，对于异物金属在宽范围发热的情况下的示例性对策将被描述为本公开的第一至第三实施方式的第六变形例。
图18A、图18B和图18C是根据本公开的第一至第三实施方式的第六变形例的示例性检测器线圈(磁耦合元件)排列的说明图。图18A、图18B和图18C分别是示出了接收器线圈和异物金属的示例的平面图、多个检测器线圈配置在接收器线圈的顶部的示例、以及多个检测器线圈额外地配置在图18B中的多个检测器线圈的顶部的示例。
如图18A中所示，可以想到异物金属70可能在接收器线圈L2外侧的大范围(由虚线包围的区域)内发热。在异物金属在这样的大范围内发热的情况下，可以想到大范围内配置多个检测器线圈的对策。
在图18B中所示的接收器22B中，10个8字形的检测器线圈L-3-1-1到L-3-10-1例如配置在接收器线圈L2的顶部。这10个检测器线圈的总体水平和垂直费雷特直径大于接收器线圈L2。在图18B中，为了区分相邻的8字形检测器线圈，检测器线圈交替地是有阴影和无阴影的。
然而，在图18B中的示例性排列的情况下，在特定的检测器线圈和临近的检测器线圈之间可能存在不能检测出异物金属的死区。因此，在某些情况下还希望圈配置在两个或更多层的检测器线，类似于图18C中的示例性排列。在本文中，通过将10个检测器线圈L3-1-1到L3-10-1(第一层)配置在接收器线圈L2的顶部，并且额外地将10个以上的检测器线圈L3-1-2到L-10-2(第二层)配置在第一层的顶部来构造接收器22B’。
这时，可以通过将第二层的检测器线圈相对于第一层的检测器线圈偏移1/2的间距(pitch)来解决相邻的检测器线圈之间的死区的问题。而且，如果在第一层中的8字形的检测器线圈垂直地排列(在Y方向上)并且在第二层中的检测器线圈水平地排列(在X方向上)，则可以检测在与第一层检测器线圈不同的方向上的磁通量变化，因此解决了死区问题并且改善了异物金属检测精度。
根据前述第一至第三实施方式的第六变形例，可以在接收器线圈的宽范围内检测异物金属。而且，通过将检测器线圈配置在两个或更多的层中，变得可以解决不能检测异物金属的死区的问题。
[变形例7]
图19A和图19B是根据本公开的第一至第三实施方式的第七变形例的示例性检测器线圈排列的说明图。图19A和图19B分别是示出了多个检测器线圈配置在接收器线圈顶部的示例和多个检测器线圈额外地配置在图19A中的多个检测器线圈的顶部的示例。
尽管根据图18A、图18B和图18C中示出的第六实施方式检测器线圈配置在接收器22B的水平和垂直方向上，但是在图19A和图19B中示出的示例中检测器线圈配置在接收器线圈的对角方向上。
在图19B中示出的接收器22C中，例如在大致正方形的接收器线圈L2的对角方向上，九个8字形的检测器线圈L3-1-1到L3-9-1配置在接收器线圈L2的顶部。这九个检测器线圈的总体的水平和垂直费雷特直径大于接收器线圈L2。在图19B中，为了区分相邻的8字形检测器线圈，检测器线圈交替地是无阴影的、灰阴影的和黑阴影的。
而且，为了解决在相邻的检测器线圈之间的死区的问题，通过将第一层的检测器线圈L-3-1-1到L3-9-1配置在接收器线圈L2的顶部，并且将第二层的检测器线圈L3-1-2到L3-9-2配置在第一层的顶部来配置接收器19C’。这时，第二层的检测器线圈L3-1-2到L3-9-2被配置在与检测器线圈L3-1-1到L3-9-1的第一层不同的对角方向上。
根据本示例，第二层的检测器线圈被配置在与第一层的检测器线圈不同的对角方向上，由此使得能够检测在与第一层的检测器线圈不同的方向上的磁通量变化，并且因此可靠地解决了死区问题而且改善了异物金属检测精度。
<5.第四实施方式>
在上述第一到第三实施方式中使用的磁性耦合元件(检测器线圈)形状像电连接在一起的多个线圈，其中从这多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从这多个线圈中的其余线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。
然而，如果构成一个或多个该磁性耦合元件的各个线圈的诸如L值、R值和Q值彼此极大地不同(表现出差异)，根据检测器线圈和异物的相对位置可能发生异物检测精度极大地不同的问题。
如果多个线圈的各个电气特性极大地不同，那么存在例如由于在非接触电力提供系统中使用的磁通量而在磁性耦合元件中产生过量的电压的风险。因为在测量关于磁性耦合元件的电气特性(电气参数)时，该过量的电压可能导致误差，所以过量的电压可以变成使异物检测精度恶化的因素。
而且，在可能产生过量电压的情况下，希望将电连接至磁性耦合元件的电路部分设计为具有高耐受电压，这可以导致电路部分的尺寸(大小)和组件成本的增加。
现在将参考图20来描述这点。图20是示出了在不配置定位单元的状态下的检测器线圈L3的平面图。检测器线圈L3具有包括两个线圈L31和L32的磁性耦合元件的基本构造。
在该检测器线圈L3中，线圈L31和线圈L32电连接(结合)使得从线圈L31和线圈L32产生的磁通量(磁场线)具有大致相反的方向(参见图8)。在使用该检测器线圈检测异物的情况下，希望两个线圈L31和L32具有大致相同的形状和尺寸。实际上，然而特别是在以缠绕线实现检测器线圈L3的情况下，两个线圈L31和L32的尺寸可能不同。因此，诸如线圈的L值、R值和Q值的电气特性可能在两个线圈L31和L32之间不同。
因此，通过使用磁性材料来实现配置在构成一个或多个检测器线圈的多个线圈中的至少一个线圈的内侧的定位单元，从而抵消在多个线圈中的诸如L值、R值和Q值的不同的电气特性。在本文中，图21到图23是示出了以磁性材料实现的定位单元K21和K22配置在构成检测器线圈L3的两个线圈(L31和L32)的相应的内侧的示例性平面图构造(示例性X-Y平面图构造)。在后文的描述中，定位单元K21和K22也可以统称为定位单元K2。
首先，图21是根据本公开的第四实施方式的示例的说明图，并且是示出了配置两个定位单元的情况的示例的平面图。
本示例用于通过以诸如磁性材料的有效磁导率(磁导率的实部μ')和磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)、在Z方向(厚度)上的最外尺寸和在Z方向上的位置的因素来将定位单元K21和K22彼此区分，以使线圈L31和线圈L32具有大致相同的线圈电气特性(电气参数)的情况。换言之，从上看去，两个定位单元K21和K22具有相同的形状和位置。
随后，图22是根据本公开的第四实施方式的另一示例的说明图，并且是示出了改变两个定位单元中任一个的大小的情况的示例的平面图。
本示例用于通过以上述诸如磁性材料的有效磁导率(磁导率的实部μ')和磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)、在Z方向(厚度)上的最外尺寸和在Z方向上的位置的因素，还有磁性材料的在X和Y方向上的最外尺寸(大小)来将定位单元K21a和K22彼此区分，以使线圈L31和线圈L32具有大致相同的线圈电气特性(电气参数)的情况。
图23是根据本公开的第四实施方式的另一示例的说明图，并且是示出了改变两个定位单元中任一个的位置的情况的示例的平面图。
本示例用于通过以上述诸如磁性材料的有效磁导率(磁导率的实部μ')和磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)、在Z方向(厚度)上的最外尺寸和在Z方向上的位置、磁性材料的在X和Y方向上的最外尺寸(大小)的因素，还有在X和Y方向上的定位单元K2的位置来将定位单元K21a和K22彼此区分，以使线圈L31和线圈L32具有大致相同的线圈电气特性(电气参数)的情况。
图24是根据本公开的第四实施方式的另一示例的说明图，并且是示出了不配置两个定位单元中的一个的情况的示例。
本示例用于通过在线圈L31和线圈L32中的仅一个线圈的内侧配置定位单元K2(在本示例中，定位单元K22)来使线圈L31和线圈L32具有大致相同的线圈电气特性(电气参数)的情况。
应注意，尽管通过以上图21到图24描述了配置各个定位单元K21(K21a)和定位单元K22中的一个的情况的示例，但是本构造不限于这样的示例。也可以配置两个或更多的相同的定位单元K2(多个定位单元K2)，并且也可以配置定位单元的有效磁导率(磁导率的实部μ')、磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)、在X、Y和Z方向上的最外尺寸(大小)和在X、Y和Z方向上的位置不同的两个或更多(多个)种类的定位单元。
而且，尽管以上图21到图24的描述将定位单元K2的最外尺寸小于线圈L31或L32的最内尺寸用作示例，但是也预料到定位单元K2的最外尺寸大于线圈L31或L32的最内尺寸的情况(例如，参见图12)。此外，还预料到定位单元K2的最外尺寸小于线圈L31或L32的最外尺寸的情况。
然而，因为这些情况涉及保证用于检测器线圈L3的厚度、定位单元K2的厚度和用于固定定位线圈L3和定位单元K2的配设位置的固定材料的厚度的空间，所以通常希望定位单元K2的最外尺寸小于线圈L31或L32的最内尺寸。
在本文中，定位单元K2的有效磁导率(磁导率的实部μ')主要影响检测器线圈的L值，定位单元K2的磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)主要影响检测器线圈的R值，同时在X、Y和Z方向上的最外尺寸(大小)和在X、Y和Z方向上的配设位置或厚度(换言之，配置的单元的数量或个数)影响检测器线圈的L值和R值。
而且，如第一实施方式的描述中所提及的，因为在定位单元K2的磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)极小而有效磁导率(磁导率的实部μ')大的情况下，检测器线圈的L值的增加比R值的增加大，所以变得能够改善检测器线圈的Q值。因此，希望用于定位单元K2的磁性材料使得检测器线圈的L值的增加比R值的增加大。
换言之，希望使用在磁性材料的磁导率的实部μ'和虚部μ”之间建立μ'>μ”特别是μ'>>μ”的关系的定位单元K2。然而，如果检测器线圈的Q值下降不成为问题，则该构造不限于此。
通过这样变化定位单元K2的规格和布局，变得可以使构成检测器线圈L3两个线圈L31和L32的电气特性(诸如L值、R值和Q值)大致相同。定位单元K2的规格和布局的潜在示例包括例如有效磁导率(磁导率的实部μ')、磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)、在X、Y和Z方向上的最外尺寸(大小)、在X、Y和Z方向上的位置和配置的单元的数量(个数)。
在上述本实施方式的示例中，描述了通过利用由配置在两个线圈L31和L32中的磁性材料制成的定位单元K2来使两个线圈L31和L32的电气(电气参数)特性大致相同的示例。然而，也可以构造使得通过改变诸如定位单元的规格和布局等因素并且相对于构成磁性耦合元件的三个或更多的线圈配置定位单元来使三个或更多的线圈的电气特性(电气参数)大致相同。
随后将描述构成检测器线圈的线圈的电气特性(电气参数)的测量结果。
图13中所示的检测器线圈L3’是通过电连接两个线圈L31和L32(其中线材缠绕特定的次数)实现的检测器线圈的示例。在这种情况下，可以利用接合部53(端子T1)和导线51(端子T2A)的组合来测量线圈L31的电气特性，同时可以利用接合部53(端子T1)和导线52(端子T2B)的组合来测量线圈L32的电气特性。
图25是示出了根据是否存在定位单元的检测器线圈L3’的L值的差的示例的示图。图26是示出了根据是否存在定位单元的检测器线圈L3’的Q值的差的示例的示图。
图25(左侧)和图26(左侧)分别示出了在线圈L31和线圈L32的电气特性彼此不同的情况下的L值和Q值。图25(右侧)和图26(右侧)分别示出了在利用定位单元K2来使线圈L31和线圈L32的电气特性大致相同的情况下的L值和Q值。
如图25和图26中所示，可以通过利用定位单元K2来改善线圈L31和线圈L32的L值和Q值。图26和图26也证明了可以调整电气特性从而使L值和Q值在线圈L31和线圈L32之间大致相同。应注意，根据早先描述的涉及Q值的公式，在此情况下也将R值调整为大致相同。
图27是示出了取决于是否存在定位单元K2，异物检测精度根据检测器线圈L3和异物的相对配设位置而变化了多少的示图。
在图27的横轴上，中央位置对应于检测器线圈上方的位置，而中央位置的两侧对应于与检测线圈上方较远的位置。图27证明了在利用定位单元K2来调整线圈L31和线圈L32的L值和Q值的情况下，即使异物位于相对于检测器线圈L3的较宽范围内异物检测精度也大致一致。
这时，考虑如图6B中所示的在非接触电力提供系统100的二次设备(电子设备)内配置磁性屏蔽材料41、接收器线圈L2、检测器线圈L3以及定位单元K21和K22的情况。
图28到图30示出了在非接触电力提供系统100的非接触电力提供期间，当收到从发送器线圈L1或接收器线圈L2产生的磁通量(磁场线；磁场)时在检测器线圈L3中产生的电压的示例性波形。在检测器线圈L3中产生对应于线圈L31和线圈L32之间的电气特性(诸如L值、R值和Q值)之差的电压。
图28示出了在线圈L31和线圈L32之间的电气特性的差异较小的情况的示例，并且证明了在此情况下在检测器线圈L3中产生可以忽略的电压。在此示例中测量的电压具有27.7mV的有效值，和390mV的峰-峰值。
图29示出了在线圈L31和线圈L32之间的电气特性的差异较大的情况的示例，并且证明了在此情况下在检测器线圈L3中产生较大的电压。在此示例中测量的电压具有169mV的有效值，和750mV的峰-峰值。
图30示出了在线圈L31和线圈L32之间的电气特性的差极大的情况，并且证明了在此情况下在检测器线圈L3中产生极大的电压。在此示例中测量的电压具有832mV的有效值，和2.56mV的峰-峰值。
如这些测量结果所显示那样，如果电气特性(电气参数)在线圈L31和线圈L32之间存在较大的差异，则在检测器线圈L3中产生较大的电压。当检测到异物时，此电压变为噪声并且会变成降低异物检测精度的因素。
[第四实施方式的作用和优点]
根据上述第四实施方式，获得了像以下的作用和优点。
例如，如果第四实施方式应用于使用磁性耦合元件的异物检测系统，则能够在非接触电力提供系统或其他系统中存在的异物可能发热的特定区域内、与磁性耦合元件和异物的相对位置无关地实现对异物的大致一致的检测精度。
而且，第四实施方式防止在异物检测系统中的磁性耦合元件中的由于非接触电力提供系统或其他系统中使用的磁通量导致的过量的电压的产生。因此，在测量涉及检测器线圈的电气特性(电气参数)时的误差减少，并且减少了异物检测精度的恶化。
此外，还可以改善在检测异物金属的存在的异物检测系统中的异物检测精度，该检测基于至少包括磁性耦合元件的LC振荡器(谐振电路)或磁性耦合元件本身的Q值的变化。
应注意，在通过使用配置在一次设备或二次设备内的磁石和配置在另一装置内的磁性材料来对齐一次设备和二次设备的非接触电力提供系统中，可以将在本实施方式中(例如，诸如对于定位单元K2)利用的磁性材料一并用作用于该对齐的磁性材料。
由此，上文描述了作为本公开的第四实施方式的示例的电气特性调整方法，其中定位单元配置在以两个线圈(8字形线圈)实现的单一磁性耦合元件的内侧，并且其中通过改变诸如两个线圈的规格和布局等因数来使两个线圈的电气特性(电气参数)大致相同。然而，本构造不限于该示例，并且可以应用于早先描述的第一到第三实施方式的一个或多个磁性耦合元件也可以应用根据第四实施方式的电气特性调整方法。
同时，在前述第一到第三实施方式中，描述了在某些情况下例如为了进一步改善异物检测精度，可能更希望使用形状像电连接在一起的多个线圈的一个或多个磁性耦合元件，其中从这多个线圈中的至少一个或更多产生的磁通量和从这多个线圈的其余线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。然而，如果异物检测精度的恶化不成问题，则该构造不限于此。换言之，从构成应用了第四实施方式的一个或多个磁性耦合元件的多个线圈产生具有大致相同方向的磁通量的情况也是可以想到的。
此外，可以通过改变诸如有效磁导率(磁导率的实部μ')、磁滞损耗(磁导率的虚部μ”)、在X、Y和Z方向上的最外尺寸(大小)、在X、Y和Z方向上的位置和配置在构成一个或多个磁性耦合元件的多个线圈中的至少一个或多个线圈附近的定位单元的数量(个数)的因素，来使构成一个或多个磁性耦合元件的多个线圈的电气特性(电气参数)大致相同。
然而，如早先描述的，尽管特别希望将定位单元配置在构成一个或多个磁性耦合元件的多个线圈中的至少一个或更多的线圈的内部附近，但是本构造不限于此。
还可以构造使得与早先描述的第一到第三实施方式相对应地利用设置在以上多个线圈中的至少一个或更多的线圈的外部附近的定位单元以使得多个线圈的电气特性(电气参数)大致相同。
此外，尽管上文描述使用了利用定位单元调整磁性耦合元件(线圈)的L值、R值和Q值三者的示例，但是本构造不只限于该情况，并且调整磁性耦合元件的L值、R值和Q值中的至少一个或更多是足够的。
此外，尽管上文通过利用定位单元调整磁性耦合元件的L值、R值和Q值的示例来描述，但是本构造不只限于该情况，并且也预想到可以基于涉及磁性耦合元件的某种电气特性(电气参数)来进行调整。
例如，显然，还可预料到基于涉及单个磁性耦合元件或涉及利用磁性耦合元件的装置和系统的某种电气特性(电气参数)(诸如，功率值、电压值、电流值、功率因数、能量效率、供电效率、充电效率、能量损耗、振幅、相位、周期、脉冲宽度、检测信号的占空比、阻抗值、互感值、耦合系数、磁通量大小、磁通量密度、电容值、自感值、谐振频率、载波频率、信号波频率、调制系数、信号电平、噪声电平或温度)来进行调整的情况。
<6.其他>
针对在作为二次设备(电力接收方设备)给出的电子设备中设置包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置的情况描述了前述第一到第四实施方式。
然而，本公开的实施方式不限于该情况，并且可以被构造为使得在作为一次设备给出的电力提供装置中设置包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置。在这种情况下，可以以发送器线圈来代替前述第一实施方式中描述的接收器线圈，并且可以以接收器线圈来代替发送器线圈。包括一个或更多个检测器线圈的异物检测装置也可以放置在一次设备和二次设备两者中。
此外，还可以构造使得在与一次设备和二次设备分开的另一装置中设置包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置。
换言之，可以构造使得将前述实施方式中描述的包括一个或更多的检测器线圈的异物检测装置设置在一次设备、作为电力接收方设备给出的二次设备、以及与一次设备和二次设备分开的另一装置中的至少一个中。
而且，在前述实施方式的描述中，描述了从磁耦合元件(检测器线圈)的Q值中的变化，或从至少包括磁耦合元件的LC振荡器(谐振电路)的Q值的变化来检测异物的存在的系统(例如，诸如异物检测装置)的示例。然而，以上系统不限于这样的示例，并且可以是使用与磁耦合元件相关的其他技术来检测异物的存在的异物检测系统。
例如，基于其他的电气特性(电气参数)来检测异物的情况也是可以想到的，这些电气参数基于磁性耦合元件的Q值的测量结果或至少包括磁性耦合元件的LC振荡器(谐振电路)的Q值的测量结果来计算(估计、间接测量)。
基于与单独的磁性耦合元件或利用磁性耦合元件的装置和系统相关的某种电气属性(电气参数)的变化来检测异物的情况也是可以想到的。潜在的该电气特性(电气参数)的示例包括例如功率值、电压值、电流值、功率因数、能量效率、电力提供效率、充电效率、能量损耗、振幅、相位、周期、脉冲宽度、检测信号的占空比、电阻值、互感值、耦合系数、磁通量大小、磁通量密度、电容值、自感值、谐振频率、载波频率、信号波频率、调制因数、信号电平、噪声电平和温度。
此外，还可以想到在根据本公开的实施方式的异物检测系统中，可以合并且结合地利用多种异物检测技术而不是仅上述一种异物检测技术。
虽然前述实施方式仅对于发送器线圈和接收器线圈各设置一个的情况来描述，但是本公开的实施方式不限于该情况，并且例如可以构造使得设置多个(两个或更多)发送器线圈或接收器线圈。
此外，除了早先描述的LC振荡器(谐振电路)，其他的LC振荡器(谐振电路)也可以在非接触电力提供系统中使用(用于非接触电力提供功能或异物检测功能)。
而且，虽然在前述实施方式中各个线圈(发送器线圈、接收器线圈、检测器线圈)采用螺旋形(平面)或在厚度方向螺纹状地卷绕，但是本公开的实施方式不限于该示例。例如，各个线圈也可以具有例如α卷绕的形状(其中螺旋形线圈折返为两层)，或具有额外层的螺旋形状。
也可以通过形状能够减少磁通量泄漏的线圈(诸如8字形、田字形或格子形)来构造发送器线圈和接收器线圈。
检测器线圈可以与发送器线圈或接收器线圈一体化，并且诸如发送器线圈或接收器线圈的非接触电力提供线圈可以一并用作检测器线圈。此外，用于非接触电力提供以外的目的的线圈(诸如感应加热线圈或无线通信线圈)也可以一并用作检测器线圈。
换言之，尽管前述实施方式使用磁性耦合元件用作检测器线圈的情况的示例来描述，但是也可以想到磁耦合元件是诸如用于非接触电力提供线圈(发送器线圈或接收器线圈)、感应加热线圈或通信线圈的线圈，使得这些线圈也用于检测异物的目的。
而且，例如为了减轻不希望的磁通量(磁场线；磁场)泄漏以及改善传输效率(电力提供效率)，诸如磁性材料或金属材料的材料也可以设置在电力发送装置的发送器中、设置在电力接收装置的接收器中以及设置在一个或更多的检测器线圈附近。
而且，相应的谐振电容器(特别是在异物检测装置中的谐振电容器)不限于使用固定的电容值的情况，并且也可以被构造为具有可变静电电容值(例如，诸如使用开关或其他组件在多个电容元件的连接路径中切换的构造)。这样构造谐振电容器使得能够通过调整静电电容值来控制(优化)谐振频率。
此外，尽管前述实施方式的描述涉及例如电力提供装置和电子设备的具体组件，但是不必要提供所有的组件并且此外可以额外地提供其他组件。例如，也可以构造使得电力提供装置(电力发送装置)或电子装置(电力接收装置)设置有通信功能、某种检测功能、控制功能、显示功能、认证二次装置的功能、判定二次装置在一次装置顶部的功能以及根据与根据本公开实施方式的技术不同的技术来检测异物存在的功能。
而且，尽管前述实施方式通过将负载调制用于通信功能的情况作为示例来描述，但是本公开的实施方式不限于该情况。例如，除负载调制以外的调制技术也可以用于通信功能，或可以提供诸如无线通信天线或无线通信线圈的组件从而根据除调制以外的技术来通信。同时，根据非接触电力提供功能(电力发送装置和电力接收装置)和异物检测功能(异物检测装置)的构造，也可以构造使得不提供通信功能本身。类似地，根据非接触电力提供功能(电力发送装置和电力接收装置)和异物检测功能(异物检测装置)的构造，也可以构造使得不提供在前述实施方式的描述中使用的各种组件(诸如部位、单元和电路)的一部分。
而且，尽管前述实施方式通过将多个(两个)电子设备设置在非接触电力提供系统中的情况作为示例来描述，但是本公开的实施方式不限于该示例，并且也可以将一个电子设备或三个或更多个电子设备设置在非接触电力提供系统中。
此外，尽管前述实施方式通过将用于便携式电子设备(CE设备)(诸如移动电话)的充电盘用作电力提供装置的示例来描述，但是该电力提供装置不限于该消费者充电盘并且该电力提供装置可以用作多种电子设备的充电设备。此外，电力提供装置不是严格必须是充电盘，并且例如也可以是诸如支架的电子设备的架子。
而且，尽管前述实施方式通过将电子设备作为电力接收方设备的示例来描述，但是电力接收方设备不限于此，并且也可以是电子设备以外的电力接收方设备(例如，诸如电动车或其他车辆)。
此外，本技术也可以如下构造。
(1)一种检测装置，包括：
一个或多个磁性耦合元件，所述一个或多个磁性耦合元件包括多个线圈；
定位单元，配置在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个线圈附近；以及
检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且从所述电气参数的变化来判定是否存在由于磁通量而发热的异物。
(2)根据(1)所述的检测装置，其中，
所述电气参数是所述一个或多个磁性耦合元件或至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的Q值。
(3)根据(1)或(2)所述的检测装置，其中，
所述定位单元配置在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个线圈的内侧。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的检测装置，还包括：
磁性屏蔽材料，减少向外的磁通量泄漏，并且能够维持在所述一个或多个磁性耦合元件和所述定位单元之间的位置关系。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的检测装置，其中，
所述定位单元的至少一部分是磁性材料。
(6)根据(4)或(5)所述的检测装置，还包括：
非接触电力提供线圈，用于非接触电力提供；
其中，所述一个或多个磁性耦合元件和所述非接触电力提供线圈由所述定位单元定位在所述磁性屏蔽材料上。
(7)根据(5)或(6)所述的检测装置，其中，
对于由磁性材料制成并且设置在在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少两个或更多的线圈附近的定位单元，使在各个定位单元中的所述磁性材料的磁导率的实部、磁导率的虚部、X、Y和Z方向上的最外尺寸、X、Y和Z方向上的配设位置(placement)和配置的单元的数量中的至少一个在所述定位单元之间不同。
(8)根据(5)到(7)中任一项所述的检测装置，其中
在所述磁性材料中，所述磁导率的实部的值大于所述磁导率的虚部的值。
(9)根据(5)到(8)中任一项所述的检测装置，其中，
所述定位单元的磁性材料的最外尺寸小于在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最外尺寸。
(10)根据(9)所述的检测装置，其中，
所述定位单元的磁性材料的最外尺寸小于在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个或更多的线圈的最内尺寸。
(11)根据(1)到(10)中任一项所述的检测装置，其中，
在所述一个或多个磁性耦合元件中，电连接所述多个线圈使得从所述多个线圈的至少一个或更多产生的磁通量和从所述多个线圈的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的方向。
(12)根据(1)所述的检测装置，其中，
在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈被构造为通过使用串联连接、并联连接或组合的串联连接和并联连接来电连接。
(13)根据(1)到(12)中任一项所述的检测装置，其中，
所述至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路是谐振电路。
(14)一种电力接收装置，包括：
一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；
定位单元，配置在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个线圈附近；以及
检测器，测量与所述一个或多个磁性耦合元件相关或与至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路相关的电气参数，并且从所述电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物。
(15)一种电力发送装置，包括：
发送器线圈，用于对电力接收方的非接触电力提供；
一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈；
定位单元，配置在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个线圈附近；以及
检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且从所述电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物。
(16)一种非接触电力提供系统，包括：
电力发送装置，无线地发送电力；以及
电力接收装置，从电力发送装置接收电力，
其中，所述电力发送装置或所述电力接收装置中的至少一个包括：
非接触电力提供线圈，用于非接触电力提供，
一个或多个磁性耦合元件，包括多个线圈，
定位单元，配置在所述一个或多个磁性耦合元件中包括的所述多个线圈中的至少一个线圈附近；以及
检测器，测量涉及所述一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括所述一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数，并且从所述电气参数中的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物。
应注意，在前述实施方式中的系列操作可以以硬件来执行，并且也可以以软件来执行。在以软件执行系列操作的情况下，可以由专用硬件建立的计算机，或可选地，由安装了用于执行各种功能的程序的计算机来执行构成该软件的程序。例如，构成所希望的软件的程序可以在通用个人计算机上安装和执行。
而且，存储实现前述实施方式的功能的软件的程序代码的记录介质也可以被提供给系统或装置。此外，显而易见的是，由在这样的系统或装置中的计算机(或CPU等控制装置)读出并执行存储在记录媒介中的程序代码的来实现这些功能。
在这种情况下，用于提供程序代码的记录媒介可以是例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性储存卡或ROM。
而且，前述实施方式的功能也可以由计算机执行读出的程序代码来实现。此外，可以由计算机上运行的OS或其他软件基于来自该程序代码的指令来进行一些或全部的实际操作。这也包括由这样的操作实现前述实施方式的功能的情况。
而且，在本说明书中，按照时间序列的处理步骤说明操作明显包括以按照所描述的顺序的时间序列进行的操作，但是也包括在不严格地以时间序列来处理的情况下的并行或单独执行的操作(例如，并行处理或面向对象的处理)。
本领域内的技术人员应当理解在所附权利要求或其等同方案的范围内可以根据设计需要进行各种变形、组合、子组合和修改。
换言之，因为前述示例性实施方式是理想的，所以对其赋予了本公开的具体示例、各种技术上优选的限制。然而，本公开的技术范围不限于这些实施方式，除非以相应描述来做出特别地限制本公开的声明。例如，诸如所使用的材料的种类和数量、处理时间、处理顺序和前述描述中引用的相应参数的多种情况的因素仅是理想化的示例。此外，在用于描述的附图中示出的尺寸、形状和位置关系是概括的和示意性的。
本公开包含的主题涉及于2012年3月14日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2012-057538中公开的主题，将其全部内容通过引用结合于此。

Claims (12)

1.一种检测装置，包括：
至少一个线圈，在壳体上方；
定位单元，在所述壳体上方；以及
控制单元，被配置为通过比较所述至少一个线圈的至少一个电参数与阈值来检测异物，
其中，所述定位单元的一部分是磁性材料，
所述检测装置进一步包括：
磁屏蔽材料，所述磁屏蔽材料配置在电子设备的外壳与接收器线圈和检测器线圈之间，所述磁屏蔽材料降低向外磁通量泄漏，并且能够保持所述至少一个线圈与所述定位单元之间的位置关系，
其中，所述定位单元布置在所述至少一个线圈的内侧。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述至少一个线圈的所述至少一个电参数是品质因数。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其中，检测器测量与所述至少一个线圈或者包括所述至少一个线圈的电路相关的所述至少一个电参数，并且从所述至少一个电参数的改变来确定是否存在由于磁通量而生成热量的异物。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述至少一个电参数是所述至少一个线圈或者包括所述至少一个线圈的电路的Q因数。
5.根据权利要求1所述的检测装置，进一步包括：
非接触电力提供线圈，用于非接触式电力提供，
其中，所述至少一个线圈和所述非接触电力提供线圈通过所述定位单元定位在磁屏蔽材料上。
6.根据权利要求1所述的检测装置，其中，对于由磁性材料制成并且设置为接近所述至少一个线圈中的至少两个或以上线圈的所述定位单元，使得如下各项中的至少一个在所述定位单元中不同：每个定位单元中的所述磁性材料的磁导率的实部、所述磁导率的虚部、X方向、Y方向和Z方向上的最外尺寸、所述X方向、所述Y方向和所述Z方向上的位置以及要布置的单元的量。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其中，在所述磁性材料中，所述磁导率的所述实部的值大于所述磁导率的所述虚部的值。
8.根据权利要求6所述的检测装置，其中，所述定位单元的所述磁性材料的最外尺寸小于所述至少一个线圈的最外尺寸。
9.根据权利要求8所述的检测装置，其中，所述定位单元的所述磁性材料的所述最外尺寸小于所述至少一个线圈的最内尺寸。
10.根据权利要求1所述的检测装置，其中，在所述至少一个线圈中，所述至少一个线圈电连接，使得从所述至少一个线圈产生的磁通量与从多个线圈中的剩余线圈产生的磁通量具有相反方向。
11.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述至少一个线圈被配置为通过使用串联连接、并联连接或者串联连接和并联连接的组合而电连接。
12.根据权利要求1所述的检测装置，其中，至少包括所述至少一个线圈的电路是谐振电路。
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CN201310071406.4A Active CN103308949B (zh) 2012-03-14 2013-03-06 检测装置、电力接收装置和电力发送装置

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US (3) US9360456B2 (zh)
JP (1) JP2013192391A (zh)
CN (2) CN103308949B (zh)

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013192391A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Sony Corp 検知装置、受電装置、送電装置及び非接触給電システム
WO2013172630A1 (ko) * 2012-05-14 2013-11-21 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송장치 및 이를 구비하는 무선 충전 시스템
KR101601352B1 (ko) * 2012-09-26 2016-03-08 엘지이노텍 주식회사 무선전력 송신장치 및 그의 전력 제어 방법
DE202014011252U1 (de) 2013-08-28 2018-11-06 Sony Corporation Leistungseinspeisungsvorrichtung, Leistungsempfangsvorrichtung und Leistungseinspeisungssystem
JP6387222B2 (ja) * 2013-08-28 2018-09-05 ソニー株式会社 給電装置、受電装置、給電システム、および、給電装置の制御方法
US9882437B2 (en) 2013-08-28 2018-01-30 Sony Corporation Power feeding apparatus, power receiving apparatus, power feeding system, and method of controlling power feeding
JP6214324B2 (ja) * 2013-10-16 2017-10-18 キヤノン株式会社 電力受電装置、電力受電方法、及びプログラム
US9921045B2 (en) 2013-10-22 2018-03-20 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for increased foreign object detection loop array sensitivity
US9391470B2 (en) 2013-11-06 2016-07-12 Blackberry Limited Energy transfer optimization by detecting and mitigating magnetic saturation in wireless charging with foreign object detection
JP2015095905A (ja) * 2013-11-08 2015-05-18 三洋電機株式会社 無接点電力搬送方法
EP3066673B1 (en) * 2013-11-08 2018-06-06 Nokia Technologies Oy Arrangement of a communication coil and an induction charging coil
JP5904250B2 (ja) * 2013-11-28 2016-04-13 Tdk株式会社 コイルユニットおよび非接触電力伝送装置
JP5904251B2 (ja) * 2013-11-28 2016-04-13 Tdk株式会社 コイルユニットおよび非接触電力伝送装置
JPWO2015098038A1 (ja) * 2013-12-25 2017-03-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 携帯端末充電装置と、それを搭載した自動車
JP2015146723A (ja) * 2014-01-06 2015-08-13 日東電工株式会社 無線電力伝送装置
KR101762778B1 (ko) 2014-03-04 2017-07-28 엘지이노텍 주식회사 무선 충전 및 통신 기판 그리고 무선 충전 및 통신 장치
CN106134030B (zh) * 2014-03-24 2019-03-15 松下知识产权经营株式会社 便携式终端充电装置和搭载其的汽车
DE102014205598A1 (de) * 2014-03-26 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Überwachungsvorrichtung für mindestens eine zur induktiven Energieübertragung ausgelegte elektrische Vorrichtung und Verfahren zum Überwachen zumindest einer Teilumgebung mindestens einer zur induktiven Energieübertragung ausgelegten elektrischen Vorrichtung
JP2015216828A (ja) * 2014-04-24 2015-12-03 パナソニック株式会社 異物検出装置、無線送電装置、及び無線電力伝送システム
JP6248785B2 (ja) * 2014-04-25 2017-12-20 トヨタ自動車株式会社 送電装置および受電装置
US10295693B2 (en) 2014-05-15 2019-05-21 Witricity Corporation Systems, methods, and apparatus for foreign object detection loop based on inductive thermal sensing
JP6166227B2 (ja) * 2014-07-04 2017-07-19 トヨタ自動車株式会社 送電装置及び受電装置
WO2016006441A1 (ja) * 2014-07-09 2016-01-14 ソニー株式会社 受電装置、給電装置、および電子機器
EP3197014B1 (en) 2014-08-28 2020-01-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Foreign object detection device
CN106663964B (zh) 2014-10-31 2019-10-25 松下知识产权经营株式会社 异物检测装置
KR101719040B1 (ko) * 2014-11-13 2017-03-23 현대자동차주식회사 무선 충전 시스템
EP3349000B1 (en) * 2014-11-28 2019-11-13 Parker Hannifin Manufacturing Limited Sensor apparatus
US10302795B2 (en) 2014-12-30 2019-05-28 Witricity Corporation Systems, methods, and apparatus for detecting ferromagnetic foreign objects in a predetermined space
US10324215B2 (en) 2014-12-30 2019-06-18 Witricity Corporation Systems, methods, and apparatus for detecting ferromagnetic foreign objects in a predetermined space
US10079508B2 (en) * 2015-01-22 2018-09-18 Integrated Device Technology, Inc. Apparatuses and related methods for detecting magnetic flux field characteristics with a wireless power receiver
US10132650B2 (en) * 2015-01-22 2018-11-20 Integrated Device Technology, Inc. Apparatuses and related methods for detecting magnetic flux field characteristics with a wireless power transmitter
WO2016121055A1 (ja) * 2015-01-29 2016-08-04 日産自動車株式会社 非接触電力伝送装置の電力伝送用コイル構造
US20160261137A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-08 Mediatek Inc. Wireless charging transmitter using capacitive sensing for device detection
WO2016175686A1 (en) * 2015-04-27 2016-11-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Radio base station powered using wireless power
US20160341573A1 (en) * 2015-05-18 2016-11-24 Qualcomm Incorporated Integration of solenoid positioning antennas in wireless inductive charging power applications
FR3037196B1 (fr) * 2015-06-03 2020-03-27 Continental Automotive France Procede de detection d'un objet metallique dans la zone d'emission d'un dispositif de recharge d'un equipement d'utilisateur pour vehicule automobile
KR20160143044A (ko) * 2015-06-04 2016-12-14 엘지이노텍 주식회사 무전전력전송 시스템 및 이의 구동 방법.
US9923419B2 (en) * 2015-08-05 2018-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Electric power transmitter, electric power transmission method and semiconductor device
JP6671919B2 (ja) * 2015-10-23 2020-03-25 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム
US10199881B2 (en) 2015-10-23 2019-02-05 Mediatek Inc. Robust foreign objects detection
KR102242819B1 (ko) 2015-11-19 2021-04-22 애플 인크. 유도 전력 송신기
US10714960B2 (en) * 2015-12-22 2020-07-14 Intel Corporation Uniform wireless charging device
US10230271B2 (en) 2016-03-03 2019-03-12 uBeam Inc. Beamforming for wireless power transfer
US10148137B2 (en) 2016-03-03 2018-12-04 uBeam Inc. Beamforming for wireless power transfer
TWI606666B (zh) * 2016-04-25 2017-11-21 無線電力傳輸裝置及其金屬異物偵測線圈的結構
EP3455919B1 (en) 2016-05-10 2020-07-08 Koninklijke Philips N.V. Foreign object detection in a wireless power transfer system
KR102589290B1 (ko) 2016-06-30 2023-10-13 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 코일 형상 및 코일의 배치 방법
JP6743579B2 (ja) * 2016-08-24 2020-08-19 船井電機株式会社 受電装置
CN107994685B (zh) * 2016-10-26 2023-11-24 恩智浦美国有限公司 外物检测
KR102605047B1 (ko) * 2016-12-08 2023-11-24 엘지이노텍 주식회사 무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치
CN106680594B (zh) * 2016-12-14 2019-01-01 浙江大学 一种用于lc振荡器特征参数的非接触式测量方法
JP6772829B2 (ja) * 2016-12-27 2020-10-21 Tdk株式会社 ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システム
US10313967B2 (en) * 2017-04-13 2019-06-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Power efficient base station
US10128697B1 (en) * 2017-05-01 2018-11-13 Hevo, Inc. Detecting and deterring foreign objects and living objects at wireless charging stations
US11024452B2 (en) * 2017-05-17 2021-06-01 Jabil Inc. Apparatus, system and method of producing planar coils
CN107068372B (zh) * 2017-06-14 2019-04-05 江西联智集成电路有限公司 无线充电接收器的位置调节用线圈
CN107370243B (zh) 2017-06-20 2019-06-07 华为技术有限公司 一种终端无线充电接收装置、发射装置与无线充电系统
CN109120075B (zh) * 2017-06-22 2023-11-28 恩智浦美国有限公司 检测无线充电发送器的充电区域内物体的方法与装置
DE102017214603A1 (de) * 2017-08-22 2019-02-28 Universität Stuttgart Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von elektrisch leitfähigen Fremdkörpern bei der induktiven Energieübertragung
US10236725B1 (en) * 2017-09-05 2019-03-19 Apple Inc. Wireless charging system with image-processing-based foreign object detection
JP6564005B2 (ja) * 2017-12-15 2019-08-21 株式会社東芝 異物検出装置、無線電力伝送装置、及び無線電力伝送システム
EP3514501B1 (en) * 2018-01-22 2022-03-02 Melexis Technologies SA Flux coupling sensor
CN108390422A (zh) * 2018-01-25 2018-08-10 深圳威兹新能源科技有限公司 一种具有金属异物检测的无线充电系统
WO2019204379A1 (en) 2018-04-19 2019-10-24 General Electric Company Device, system and method for detection of a foreign object
US11045658B2 (en) * 2018-06-28 2021-06-29 Medtronic, Inc. Receive coil configurations for implantable medical device
US11056267B2 (en) * 2018-06-28 2021-07-06 Medtronic, Inc. Receive coil configurations for implantable medical device
US10821292B2 (en) 2018-06-28 2020-11-03 Medtronic, Inc. Multi-axis coil for implantable medical device
EP3818619A4 (en) 2018-07-19 2022-03-23 MediaTek Singapore Pte. Ltd. DETECTION OF FOREIGN OBJECTS IN WIRELESS POWER TRANSMISSION SYSTEMS
US11159054B2 (en) 2018-07-24 2021-10-26 Apple Inc. Wireless power transmitting devices
US11018530B2 (en) 2018-08-31 2021-05-25 Ge Hybrid Technologies, Llc Wireless power transmission apparatus with multiple controllers
WO2020125994A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Universität Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur detektion von elektrisch leitfähigen fremdkörpern bei der induktiven energieübertragung
US11916405B2 (en) 2019-01-02 2024-02-27 Ge Hybrid Technologies, Llc Wireless power transmission apparatus with multiple controllers
KR102625272B1 (ko) * 2019-01-14 2024-01-12 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치
JP2020173631A (ja) 2019-04-11 2020-10-22 グローリー株式会社 紙葉類処理装置および異物混入判定方法
CN110299767B (zh) * 2019-04-25 2021-04-27 西南交通大学 一种具有三维抗偏移的恒压输出无线电能传输系统
JP7404706B2 (ja) * 2019-08-19 2023-12-26 オムロン株式会社 異物検出装置
CN110535253B (zh) * 2019-09-11 2023-05-05 上海电力大学 应用于无线电能传输系统的两级异物定位检测方法
US10978918B1 (en) * 2020-01-02 2021-04-13 Apple Inc. Wireless power devices with capacitive foreign object detection sensors
CN112958488B (zh) * 2021-02-11 2022-06-03 中北大学 一种基于电涡流传感器的有色金属分类装置及方法
CN113199948A (zh) * 2021-05-26 2021-08-03 大连海事大学 一种无线充电检测装置
CN113595264A (zh) * 2021-07-28 2021-11-02 许继电源有限公司 一种电磁感应的金属异物检测线圈绕制结构、方法和系统
CN113555974B (zh) * 2021-07-29 2023-10-10 西南交通大学 抑制无线供电系统漏磁场的混合屏蔽结构及其优化方法
US11916406B1 (en) * 2021-09-16 2024-02-27 Apple Inc. Techniques for wireless power systems power delivery
WO2023171485A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 戸田工業株式会社 電力伝送用コイル構造及びそれを備えた電力伝送装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101118801A (zh) * 2006-07-26 2008-02-06 胜美达集团株式会社 磁性元件
CN101447683A (zh) * 2007-11-30 2009-06-03 郑春吉 无线多充电器系统及其控制方法
CN101640438A (zh) * 2008-06-25 2010-02-03 精工爱普生株式会社 输/受电控制装置及控制方法、输/受电装置、电子设备
JP2011072074A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触充電システム

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4678992A (en) * 1983-07-12 1987-07-07 Hi-Tech Systems, Corp. Electronic metal detector
JPH09508466A (ja) * 1994-01-31 1997-08-26 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ 強磁性材料を検出する平坦化技術で作製された超小型コイル装置
US5694139A (en) * 1994-06-28 1997-12-02 Sony Corporation Short-distance communication antenna and methods of manufacturing and using the short-distance communication antenna
CH690934A5 (fr) * 1996-04-29 2001-02-28 Suisse Electronique Microtech Dispositif de détection de position et de mouvement à variation de champ magnétique.
JP3507759B2 (ja) 2000-03-27 2004-03-15 シャープ株式会社 非接触による電力及び信号伝達装置
JP2001309013A (ja) * 2000-04-27 2001-11-02 Mitsubishi Electric Corp 非接触信号伝送装置
GB0210886D0 (en) * 2002-05-13 2002-06-19 Zap Wireless Technologies Ltd Improvements relating to contact-less power transfer
JP3731881B2 (ja) * 2002-05-23 2006-01-05 有限会社ティーエム 人工臓器用非侵襲式充電システム、並びにこのシステムに用いる蓄電装置、および給電装置
US7233137B2 (en) * 2003-09-30 2007-06-19 Sharp Kabushiki Kaisha Power supply system
JP2006050265A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Sony Corp アンテナモジュール用磁芯部材、アンテナモジュールおよびこれを備えた携帯情報端末
EP1632368B1 (fr) * 2004-09-03 2007-11-14 Sokymat Automotive GmbH Agencement d'une bobine de couplage magnetique et d'un circuit transpondeur sur une roue d'un vehicule
US7495414B2 (en) * 2005-07-25 2009-02-24 Convenient Power Limited Rechargeable battery circuit and structure for compatibility with a planar inductive charging platform
JP4820468B2 (ja) * 2005-08-04 2011-11-24 ボッシュ株式会社 検出信号伝送装置
TW200721207A (en) * 2005-11-28 2007-06-01 Ind Tech Res Inst Detachable transformer for contactless power supply system
US7521890B2 (en) * 2005-12-27 2009-04-21 Power Science Inc. System and method for selective transfer of radio frequency power
JP4413236B2 (ja) 2007-02-16 2010-02-10 セイコーエプソン株式会社 受電制御装置、送電制御装置、無接点電力伝送システム、受電装置、送電装置および電子機器
JP2008206234A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Seiko Epson Corp 充電器、電子機器および充電システム
US7649283B2 (en) * 2007-07-03 2010-01-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Inductive coupling method for remote powering of sensors
JP5362330B2 (ja) * 2007-12-18 2013-12-11 三洋電機株式会社 充電台
US8487479B2 (en) * 2008-02-24 2013-07-16 Qualcomm Incorporated Ferrite antennas for wireless power transfer
JP5188211B2 (ja) * 2008-03-07 2013-04-24 キヤノン株式会社 給電装置及び給電方法
US20110050164A1 (en) * 2008-05-07 2011-03-03 Afshin Partovi System and methods for inductive charging, and improvements and uses thereof
JP4572953B2 (ja) * 2008-05-14 2010-11-04 セイコーエプソン株式会社 コイルユニットおよびそれを用いた電子機器
ES2693698T3 (es) * 2008-05-27 2018-12-13 Panasonic Corporation Aparato de cocción de calentamiento por inducción
US8659379B2 (en) * 2008-07-11 2014-02-25 Cooper Technologies Company Magnetic components and methods of manufacturing the same
US8446045B2 (en) * 2008-08-20 2013-05-21 Intel Corporation Flat, asymmetric, and E-field confined wireless power transfer apparatus and method thereof
US8957549B2 (en) * 2008-09-27 2015-02-17 Witricity Corporation Tunable wireless energy transfer for in-vehicle applications
US20120256494A1 (en) * 2008-09-27 2012-10-11 Kesler Morris P Tunable wireless energy transfer for medical applications
US20110074346A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 Hall Katherine L Vehicle charger safety system and method
US9106203B2 (en) * 2008-09-27 2015-08-11 Witricity Corporation Secure wireless energy transfer in medical applications
CN102405579B (zh) * 2008-12-12 2015-05-13 翰林Postech株式会社 非接触受电设备
FR2941534B1 (fr) * 2009-01-26 2011-12-23 Commissariat Energie Atomique Capteur de champ magnetique a jauge de contrainte suspendue
US8473066B2 (en) * 2009-07-06 2013-06-25 Boston Scientific Neuromodulation Company External charger for a medical implantable device using field sensing coils to improve coupling
DE102009033237A1 (de) * 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
JP5434330B2 (ja) * 2009-07-22 2014-03-05 ソニー株式会社 電力受信装置、電力伝送システム、充電装置および電力伝送方法
KR20110034773A (ko) * 2009-09-29 2011-04-06 삼성전자주식회사 유도성 결합 방식을 이용한 무선 충전기
US8816684B2 (en) * 2009-11-09 2014-08-26 Vista Clara Inc. Noise canceling in-situ NMR detection
JP5573190B2 (ja) * 2010-01-21 2014-08-20 ソニー株式会社 ワイヤレス給電システム
JP2012016125A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触給電システム及び非接触給電システムの金属異物検出装置
US8598878B2 (en) * 2010-07-12 2013-12-03 General Electric Company Inductor assembly for a magnetic resonance imaging system
JP5418694B2 (ja) * 2010-11-29 2014-02-19 富士通株式会社 携帯機器及び給電システム
US8669677B2 (en) * 2010-12-28 2014-03-11 Tdk Corporation Wireless power feeder, wireless power receiver, and wireless power transmission system
WO2012101731A1 (ja) * 2011-01-26 2012-08-02 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びこれを用いた受信側及び送信側非接触充電機器
US8983615B2 (en) * 2011-02-21 2015-03-17 Boston Scientific Neuromodulation Corporation System for communication with implantable medical devices using a bridge device
US20120218068A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Equos Research Co., Ltd. Antenna
JP5459795B2 (ja) * 2011-06-06 2014-04-02 株式会社ワコム 電子機器
JP2013005252A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Elpida Memory Inc 通信装置
US20130207763A1 (en) * 2011-06-24 2013-08-15 General Electric Company Cooling device for electrical device and method of cooling an electrical device
US8700175B2 (en) * 2011-07-19 2014-04-15 Greatbatch Ltd. Devices and methods for visually indicating the alignment of a transcutaneous energy transfer device over an implanted medical device
EP2735083A4 (en) * 2011-07-21 2015-10-07 Ut Battelle Llc INSTALLATION AND TOOL FOR VALIDATING ELECTRIC VEHICLE POWER SUPPLY EQUIPMENT WITH WIRELESS POWER TRANSFER
JP5688546B2 (ja) * 2011-07-25 2015-03-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非接触給電システム
KR101874641B1 (ko) * 2011-08-08 2018-07-05 삼성전자주식회사 동일 평면에 무선충전 코일과 안테나 소자를 구비하는 휴대용 단말기
JP5853199B2 (ja) * 2011-08-25 2016-02-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非接触給電システムの金属異物検出方法、非接触給電装置、電気機器に設けられた受電装置及び非接触給電システム
AU2012305688B2 (en) * 2011-09-09 2017-06-01 Witricity Corporation Foreign object detection in wireless energy transfer systems
KR101209979B1 (ko) * 2011-10-24 2012-12-07 엘지이노텍 주식회사 차폐장치 및 무선전력 송신장치
JP5838768B2 (ja) * 2011-11-30 2016-01-06 ソニー株式会社 検知装置、受電装置、非接触電力伝送システム及び検知方法
US9417199B2 (en) * 2012-01-17 2016-08-16 Triune Systems, LLC Method and system of wireless power transfer foreign object detection
JP2013192391A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Sony Corp 検知装置、受電装置、送電装置及び非接触給電システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101118801A (zh) * 2006-07-26 2008-02-06 胜美达集团株式会社 磁性元件
CN101447683A (zh) * 2007-11-30 2009-06-03 郑春吉 无线多充电器系统及其控制方法
CN101640438A (zh) * 2008-06-25 2010-02-03 精工爱普生株式会社 输/受电控制装置及控制方法、输/受电装置、电子设备
JP2011072074A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触充電システム

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