CN108233498A - 无线电力传送系统中的送电装置的控制方法、异物检测方法和送电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供无线电力传送系统中的送电装置的控制方法、异物检测方法和送电装置。送电装置的控制方法是控制送电装置来检测金属异物的方法，该送电装置具有向受电线圈输出电力的送电线圈以及计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器。在所述方法中，在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前且具有所述受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置。

Description

无线电力传送系统中的送电装置的控制方法、异物检测方法 和送电装置

技术领域

本发明涉及无线电力传送系统中的送电装置的控制方法、异物检测方法和送电装置。

背景技术

用于车辆等移动体的无线电力传送系统使送电装置所含的送电线圈与受电装置所含的受电线圈电磁耦合，从而从送电线圈向受电线圈输送电力。此时，若在送电线圈与受电线圈之间存在空罐或硬币等金属异物的话，则在送电时由于从送电线圈产生的磁场而会使金属异物的表面温度上升，在安全上可能存在问题。另外，由于在两线圈之间存在金属异物，从而也会产生无法正常地进行无线充电的问题。于是，提出了检测这样的金属异物的各种技术。

专利文献1公开了如下的方法：在车辆的底面设置摄像头，在送电线圈与受电线圈相向的状态下，利用摄像头来检测金属异物。在判断为金属异物存在于送电线圈与受电线圈之间的情况下，停止从送电线圈向受电线圈的电力的输送。

专利文献2公开了如下的方法：将通过设置于受电侧的终端的次级电压检测部和次级电流检测部而得到的信息从终端传递到本体，本体基于上述信息来判断向供电振荡部的初级电流值是否为过电流来控制向终端的电力供给。由此，公开了：即使在供电侧与受电侧之间存在金属异物的情况下，也能够在金属异物发热之前停止供电动作。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2013－192411

【专利文献2】日本特开2001－275280

发明内容

在上述现有技术中，在送电线圈与受电线圈相向的状态下检测金属异物。但是，在这样的系统中，为了例如除去存在于车辆下的金属异物，需要使车辆暂时从停车位置移动。本公开提供一种能解决这样的问题的新的方法。

本公开的一形态的异物检测方法如下:

送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具有的受电线圈输出电力的送电线圈、计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器、以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈所输出的电力的送电控制电路；

在所述方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前、且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在所述计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，从所述送电装置将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有接收所述信号的接收功能的接收装置。

本公开的其它形态的异物除去方法如下:

送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具有的受电线圈输出电力的送电线圈、检测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器、异物除去机构、以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈所输出的电力的送电控制电路；

在所述方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前、且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使所述异物除去机构执行异物除去动作。

上述的概括性的或具体的形态可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质来实现。或者，也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。

根据本公开的一形态，在受电线圈与送电线圈电磁耦合之前、且具有受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，能够检测位于送电线圈附近的金属异物。因此，能够迅速地除去异物，能正常且迅速地开始非接触式的电力传送。

附图说明

图1是示意性地示出以无线方式向移动体200供给电力的无线电力传送系统的一个例子的图。

图2示出了在送电线圈上存在金属异物的状况的一个例子。

图3示出了移动体200与送电线圈110重叠的状况的一个例子。

图4是表示在某形态下送电装置执行的基本动作的流程图。

图5是表示其它形态下送电装置执行的基本动作的流程图。

图6是表示利用送电装置和移动体的至少一方所具有的异物除去机构除去金属异物的动作的例子的流程图。

图7是示意性地示出本公开的例示性的实施方式1中的无线电力传送系统的构成的立体图。

图8是表示本实施方式中的无线电力传送系统的构成的框图。

图9是表示送电控制电路150执行的动作的基本流程的流程图。

图10是表示送电控制电路150执行的动作的更详细的例子的流程图。

图11A是表示送电线圈110和受电线圈210的等效电路的一个例子的图。

图11B是表示送电线圈110和受电线圈210的等效电路的其他例子的图。

图12是用于说明送电线圈110的配置的变化的图。

图13A示出了沿着路面配置着送电线圈110的例子。

图13B示出了在与路面正交的壁面配置着送电线圈110的例子。

图14是示意性地示出送电线圈110和受电线圈210的其他例子的图。

图15A示出了全桥型的逆变电路160的构成例。

图15B示出了半桥型的逆变电路160的构成例。

图16A是从移动体200的横向观察某例中的无线电力传送系统的示意图。

图16B是从移动体200的正面方向观察该系统的示意图。

图17是表示本实施方式的无线电力传送系统的适用例的图。

图18A是表示本公开的例示性的实施方式2中的无线电力传送系统的构成的一个例子的图。

图18B是表示实施方式2中的送电控制电路150执行的基本动作的流程图。

图19是表示利用显示器确认了金属异物400在送电线圈上的位置后除去该异物400的流程的影像的图。

图20是表示实施方式2中的动作的其它例的流程图。

图21是表示实施方式2中的动作的其它例的流程图。

图22是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图23是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图24是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图25是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图26是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图27是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图28是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图29是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

图30是表示实施方式2中的动作的另一例的图。

具体实施方式

(作为本公开的基础的见解)

在说明本公开的实施方式之前对作为本公开的基础的见解进行说明。

图1是示意性地示出以无线方式向移动体200供给电力的无线电力传送系统的一个例子的图。在该无线电力传送系统中，从沿着路面配置的送电线圈110，以无线方式向配置于移动体200的底面的受电线圈210传送电力。移动体200在本例中为由电动马达驱动的车辆。移动体200可以是例如公共汽车、汽车、电车、无人搬运车(AGV)等车辆，也可以是车辆以外的可动物体。

在图1中，示出了表示彼此正交的X、Y、Z方向的XYZ坐标。在下面的说明中，采用图示的XYZ坐标。将移动体200的行进方向作为Y方向，将与路面垂直的方向作为Z方向，将与Y方向和Z方向垂直的方向作为X方向。需要说明的是，本公开的附图中所示的构造物的朝向是为了便于理解说明而设定的，而并非用来对本公开的实施方式在现实中实施时的朝向进行任何限制。另外，附图中所示的构造物的整体或一部分的形状和大小也并非用来限制现实的形状和大小。

无线电力传送系统具有送电装置和受电装置。送电装置具有：将从外部的电源300供给的电力变换成适于电力传送的频率和电压的交流电力并输出的送电电路120；与送电电路120连接的送电线圈110；以及后述的热传感器130(参照图3)。送电电路120具有未图示的逆变电路和送电控制电路等构成要素。送电电路120和电源300例如可埋设于路面下。受电装置被设置于移动体200。受电装置除了受电线圈210之外，还具有未图示的整流电路以及受电控制电路等构成要素。

在该无线电力传送系统中，移动体200移动到送电区域105上，在成为送电线圈110与受电线圈210相向了的状态时，开始电力传送。送电区域105是配置了送电线圈110且受电线圈210能够与送电线圈110电磁耦合的区域。送电电路120所包括的送电控制电路使逆变电路例如生成高频率的交流电力，控制从逆变电路向送电线圈110的交流电力的输出。即，送电控制电路150使逆变电路控制从送电线圈110所输出的交流电力。

送电线圈110通过被供给的交流电力而使得在周围的空间产生磁场。交流电流也可以简称为电力。受电线圈210通过该磁场而与送电线圈110磁性耦合，接受被传送的电力(能量)的至少一部分。受电线圈210将接受到的电力经由未图示的整流电路而供给到移动体200内的负载(二次电池等)。由此，进行向移动体200的充电供电。

但是，若在送电线圈110上或其附近存在金属异物400的话，则在送电时金属异物400会被加热，从而在安全上会产生问题。于是，迄今为止提出了在电力传送时检测这样的金属异物来防止加热的各种技术。

例如，前述的专利文献1公开了利用搭载于车辆的底面的摄像头来检测金属异物的系统。根据专利文献1，根据非接触电力授受的开始要求，利用摄像头对车辆外线圈的上方的金属异物检测区域进行拍摄。在基于通过该拍摄而得到的图像而判定为没有金属异物时，在该非接触电力授受期间，基于由温度传感器测定的温度来进行金属异物检测区域内的金属异物有无判定。另外，前述的专利文献2公开了如下的方法：将通过设置于受电侧即终端的次级电压检测部和次级电流检测部而得到的信息从终端传递到本体，本体基于上述信息来判断向供电振荡部的初级电流值是否为过电流来控制向终端的电力供給。根据专利文献2，即使在供电侧与受电侧之间存在金属异物的情况下，也能够在金属异物异常发热之前停止供电动作。除了这些技术以外，还存在例如通过检测出供电损失的上升来检测金属异物的方法。

然而，这些现有的技术都是在送电线圈与受电线圈相向的状态下才能够检测金属异物的。也就是说，在车辆位于送电线圈之上的状态下检测金属异物。因此，很难不移动车辆来除去金属异物。另外，在专利文献1那样地利用摄像头来检测金属异物的系统中，还存在难以判别送电线圈上的异物例如是铜制的硬币还是泥这样的问题。另外，对于一般的摄像头来说，在土等覆盖了金属异物的情况下，是很难从土之上检测金属异物的。

本发明者们发现了上面的问题，并探讨了用于解决该问题的构成。本发明者们想到了：在移动体位于送电线圈上之前进行用于金属异物检测的预备送电，通过利用热传感器来计测送电线圈和送电线圈附近的温度，而能够检测金属异物。在检测到金属异物的情况下，通过停止或减少来自送电线圈的电力的输出、向外部的装置发送表示金属异物的存在的信号、使送电装置执行异物除去动作，能够安全或容易地除去该金属异物。

基于上面的研究，本发明者们想到了下面要说明的本公开的各形态。

本公开的一形态的送电装置的控制方法是控制送电装置的方法，

该送电装置具有：用于向受电线圈输出电力的送电线圈、以及计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器；

在所述方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前、且具有所述受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。

根据上述形态，在所述控制方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前、且具有所述受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。

由此，在具有受电线圈的移动体与送电线圈重叠之前，能够检测金属异物，在检测到金属异物的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。因此，能够预先防止金属异物的温度上升。尤其是，若在移动体与送电线圈重叠之前停止送电且使移动体也停止，则能容易地除去金属异物。

在通常设置于送电线圈之上的罩，会附着泥或轮胎的印迹等附着物，利用通常的摄像头，有时很难识别金属异物的有无。另外，在夜晚等漆黑的状况下，利用通常的摄像头来识别金属异物的有无就变得更困难。根据本公开的上述形态，通过有意地使金属异物的表面温度上升，能够切实地检测金属异物，所以，能够解决上述问题。

为了金属异物检测而从送电线圈输出的第1电力与用于从送电线圈向受电线圈送电的第2电力，可以不同。在某例中，第1电力被设定为比第2电力小的值。在适用于向便携终端等小型设备的充电的系统中，从送电线圈输出的电力为几W左右，因此即使从送电线圈输出的电力与用于检测金属异物的电力相等，也不会有金属异物变得异常高温的情况。但是，在向车辆供电的系统那样从送电线圈输出大电力(例如、几kw～几百kw)的系统中，金属异物的温度会急剧上升，从而非常危险。于是，使用于金属异物检测的第1电力比用于送电的第2电力小，就会有效。由此，在检测金属异物时，能够防止金属异物的温度急剧上升。第1电力可以被设定为例如不足第2电力的十分之一。在其它例子中，第1电力可以被设定为不足第2电力的百分之一。

一般来说，金属异物的发热量根据金属异物的材质或形状、以及从送电线圈110向受电线圈210传送的电力的频率而变化。优选第1电力的频率与第2电力的频率相同。结果，在从送电线圈110向受电线圈210传送第2电力之前，利用与第2电力相同的频率的第1电力使金属异物发热，所以，能够事先预测第2电力所导致的金属异物的发热。此外，在第1电力的大小与第2电力的大小相等的情况下，第1电力的频率和第2电力的频率也优选为相同的频率。

在本说明书中，“移动体”不限于车辆，指的是由电力驱动的任意的可动物体。移动体包括例如具有电动马达和1个以上的车轮的电动车辆。这样的车辆可以是例如前述的搬运机器人等无人搬运车(Automated Guided Vehicle：AGV)、或电动汽车(EV)、电动推车。本公开中的“移动体”也包括不具有车轮的可动物体。例如双足步行机器人、多旋翼直升机等无人航空器(Unmanned Aerial Vehicle：UAV，所谓的无人机)以及有人的电动航空器也包含在“移动体”内。

在本说明书中，“送电线圈上的金属异物”指的是存在于能够由从送电线圈产生的磁场而加热的位置上的金属异物。例如图2示出了在送电线圈上存在金属异物的状况的一个例子。在图2的例子中，送电线圈110被埋设于路面下，而在路面上配置着金属异物400。图2中的箭头示意地示出磁力线的一部分。如该例子那样，即使在金属异物400并未位于送电线圈110的正上方的情况下，金属异物400也会由来自送电线圈110的磁场而加热。传送的电力越大，则金属异物400能被加热的范围就越大。在本说明书中，即使金属异物400并未位于送电线圈110的正上方，在金属异物400的表面温度上升的情况下，也认为金属异物400位于送电线圈上。在存在金属异物的情况下，有时将其表面温度上升的区域称为“对象区域”。

“具有受电线圈的移动体与送电线圈重叠”指的是具有受电线圈的移动体的至少一部分位于与设有送电线圈的区域相向的区域的状态。例如，在送电线圈为平面线圈且沿着路面或者壁面等平面状的面配置的情况下，从与该面垂直的方向观察，只要移动体与送电线圈重叠，就可以说具有受电线圈的移动体与送电线圈重叠。

图3示出了移动体200与送电线圈110重叠的状况的一个例子。在该例子中，仅移动体200的一部分(车辆的车身的前端部)位于与送电线圈110所在的区域相向的区域。在该状态下，受电线圈210不与送电线圈110重叠，但移动体200与送电线圈110重叠。在本公开的某实施方式中，在成为这样的状态之前，送电装置有意地加热金属异物400，由热传感器130来检测金属异物400。而且，在检测到金属异物400的情况下，送电装置停止或减少来自送电线圈110的输出电力。由此，能安全且容易地除去金属异物400。

利用热传感器130或其它位置传感器来判断是否是移动体200与送电线圈110重叠之前。在图3所示的例子中，热传感器130不仅检测金属异物400，也检测移动体200的位置。热传感器130也可以包括例如取得送电线圈110附近的红外线图像的影像传感器。从该红外线图像，除了检测金属异物400的有无之外，还可以检测移动体200的位置。送电装置除了具有热传感器130之外，还可以具有检测移动体200的位置的位置传感器。这样的位置传感器可以是例如可见光摄像头、测定送电线圈110和移动体200的距离的测距装置、利用了GPS的传感器。各传感器被设置于能够高精度地检测金属异物400的有无、以及移动体200相对于送电线圈110的相对位置的位置。

图4是表示在上述形态下送电装置执行的基本动作的流程图。该动作由控制送电装置的动作的送电控制电路(包含于送电电路120中)来执行。送电控制电路首先在步骤S101中，在移动体与送电线圈重叠之前使送电线圈输出电力。

在此，本公开的说明书和附图中的“在移动体与送电线圈重叠之前使送电线圈输出电力”这样的语句，如后述那样，是与“在具有受电线圈的移动体移动到受电线圈和送电线圈能电磁耦合的位置之前、且在移动体与送电线圈重叠之前，使送电线圈输出电力”这样的意思相同的表达。需要说明的是，上述表达在其它实施形态中也可以适用。

接下来，在步骤S102中，送电控制电路使热传感器开始计测金属异物的表面温度。该计测可基于例如送电线圈附近的对象区域中的温度的分布来进行。换言之，送电控制电路使热传感器监视送电线圈附近的对象区域中的温度分布。在对象区域内，若检测到温度超过阈值的部位，则能够判断在该部位存在金属异物。在步骤S103中，在判断为金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，送电控制电路在步骤S104中减少或停止来自送电线圈的电力的输出。

在步骤S103中,在判断为金属异物的表面温度不足阈值的情况下，送电控制电路使步骤S103的动作再次执行。例如,送电控制电路直到移动体所要求的电力传送完成为止或者从送电控制电路使送电线圈输出电力的时刻(T1)起经过预定的时间为止，反复进行步骤S103的判断。在移动体所要求的电力传送完成之后或者从送电控制电路使送电线圈输出电力的时刻(T1)起经过了预定的时间后，送电控制电路使得步骤S104的动作执行。所述预定的时间例如可以设定为：从送电控制电路使送电线圈输出电力的时刻(T1)起直到移动体重叠于送电线圈的时间，或者比该时间长的时间。所述预定的时间也可以设定为：移动体搭载的蓄电池的充电所需的标准时间。所述预定的时间只要是以与使送电线圈输出了电力的时刻(T1)相关联的时刻(例如比T1早的时刻或者比T1晚的时刻等)为起点的时间即可，不特别限定。

通过上面的动作，能够预先防止金属异物的加热。

需要说明的是，在上述形态中，在金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，判断为存在金属异物，但也可以是下面的方法。首先，送电控制电路在移动体靠近送电线圈之前，使热传感器计测金属异物的表面温度。将该计测到的温度作为“计测温度1”。然后，送电控制电路在具有受电线圈的移动体与送电线圈重叠之前，使送电线圈输出电力，使热传感器计测金属异物的表面温度。将该计测到的温度作为“计测温度2”。送电控制电路可以在计测温度1与计测温度2的差值为阈值以上的情况下，判断为存在金属异物。

本公开的其它形态的异物检测方法中，送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具备的受电线圈输出电力的送电线圈、计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器、以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈所输出的电力的送电控制电路；

在所述方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前、且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在所述计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，从所述送电装置将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置。

根据上述形态，所述异物检测方法在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置。在本公开的本说明书和附图中，也可以将“具有所述信号的接收功能的接收装置”称为“其它装置”。

由此，在检测到金属异物时，能够通过其它装置向当事人通知存在金属异物的情况。作为表示金属异物的存在的信号的发送目的地的“其它装置”，可以是例如搭载于移动体的信息设备、移动体的使用者或管理者所具有的信息设备、或者控制送电装置的控制装置。“其它装置”可以包括例如汽车导航系统、智能电话机、平板计算机、移动体(例如车辆或机器人)、或者搭载于控制送电装置的控制装置的计算机(或控制器)。移动体的使用者或管理者基于发送来的信号而注意到金属异物的存在，从而能够迅速地采取除去该金属异物的行动。在送电装置被设置于例如停车场并由管理员室或中央监视室的系统控制的情况下，“其它装置”可以是该系统中的控制装置(控制器)。送电装置的管理者基于发送来的信号而把握金属异物的存在，从而能够迅速地进行为了除去金属异物而派遣清扫人员的行动。

“表示金属异物的存在的信号”除了表示金属异物的有无的信息以外，还可以包括表示金属异物在送电线圈上的位置的信息。金属异物的位置可以由热传感器以及其以外的传感器来计测。送电装置中的送电控制电路在检测到金属异物的情况下，可以将例如表示送电线圈与金属异物的相对的位置关系的信息发送给智能电话机等其它装置。接受了该信息的装置可以在显示器上显示例如表示送电线圈与金属异物的相对的位置关系的图像。根据这样的形态，当事人容易基于显示出的图像来确定金属异物的位置，从而能够迅速地除去被检测到的金属异物。

也就是说，上述形态的异物检测方法在计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，从所述送电装置向所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置发送表示所述金属异物的存在的信号。上述异物检测方法由例如送电装置的送电控制电路来执行。上述异物检测方法由例如无线电力传送系统具有的上述送电装置的送电控制电路来执行。需要说明的是，上述异物检测方法也可以适用于其它实施方式。

图5是表示本形态下送电装置执行的基本动作的流程图。该动作由控制送电装置的动作的送电控制电路来执行。步骤S111至S113的动作与图4中的步骤S101至S103的动作相同。在图5的例子中，在判断为存在金属异物时，送电控制电路将表示异物的存在的信号发送给送电装置以外的其它装置(步骤S114)。

由此，能够通过接收了该信号的其它装置向当事人通知金属异物的存在，从而能迅速地除去异物。

需要说明的是，在图5所示的例子中，可以一并进行图4的步骤S104中的送电停止或输出电力减少动作。由此，能够兼得抑制金属异物的加热的效果和向当事人通知异物的存在的效果这两者。

在本公开的实施方式中，可以由设置于送电装置和移动体的至少一方的异物除去机构来除去检测到的异物。“异物除去机构”指的是能除去位于送电线圈附近的异物的任意机构。异物有包括金属的异物和不包括金属的异物。将包括金属的异物称为金属异物。送电装置可以具有：例如通过抬起覆盖送电线圈的罩的一部分而使倾斜度变化、从而使异物滑落的异物除去机构。异物除去机构的其它例子可以是：采用设置于移动体(例如车辆)的底面或送电装置的擦拭器或刷子等来扫除异物的机构。此外，例如能够采用由压缩机吹出强风来吹走异物、由强吸引力吸入异物的机构作为异物除去机构。这样的异物除去机构的例子被例如日本特开2013－48511和日本特开2013－59239(或者美国专利申请公报第2014/239735号)所公开。这些文献的公开内容的整体被援引于本公开的说明书中。

图6是表示利用送电装置和移动体的至少一方所具有的异物除去机构除去金属异物的动作的例子的流程图。图6中的步骤S121至S123的动作与图4中的步骤S101至S103的动作相同。在图6的例子中，在检测到金属异物时，送电控制电路使送电装置和/或移动体中的异物除去机构执行异物除去动作(步骤S124)。由此，能迅速地除去金属异物。

下面，对本公开的更具体的实施方式进行说明。但是，有时省略超出必要的详细说明。例如，有时省略已经周知的事项的详细说明、对实质上相同的构成的重复说明。这是为了避免下面的说明变得过于冗长而使得本领域的技术人员易于理解。需要说明的是，发明者们为了本领域的技术人员充分理解本公开而提供了附图和下面的说明，但并不意欲由它们来限定技术方案中记载的主题。在下面的说明中，对相同或类似的构成要素赋予相同的附图标记。

(实施方式1)

图7是示意性地示出本公开的例示性的实施方式1中的无线电力传送系统的构成的立体图。该无线电力传送系统用于在例如道路或停车场等的路上向电动汽车供电的用途。无线电力传送系统具有送电装置和移动体200。送电装置具有送电电路120、送电线圈110、热传感器130和位置传感器140。在本实施方式中，热传感器130和位置传感器140配置于送电区域105的上方(屋顶的下侧)。热传感器130与送电电路120之间、以及位置传感器140与送电电路120之间，以无线方式连接。这样，送电装置可以是空间上分离的多个构成要素的集合。需要说明的是，热传感器130与送电电路120之间、以及位置传感器140与送电电路120之间，也可以以有线方式连接。

移动体200例如是公共汽车等车辆，在底面具有受电线圈210。

图8是表示本实施方式中的无线电力传送系统的构成的框图。送电装置100除了具有前述的送电线圈110、送电电路120、热传感器130和位置传感器140以外，还具有通信电路170。送电电路120具有逆变电路160和送电控制电路150。逆变电路160连接于外部的电源300与送电线圈110之间。逆变电路160将从电源300供给的直流电力转换成交流电力并向送电线圈110供给。送电控制电路150控制逆变电路160、通信电路170、热传感器130和位置传感器140。送电控制电路150例如控制逆变电路160中的多个开关元件的导通/非导通，从而使得所希望的频率和电压的交流电力输出。通信电路170在其与移动体200中的通信电路270之间进行信号的发送接收。热传感器130检测送电线圈110附近的金属异物。位置传感器140起到计测金属异物的位置还有计测移动体200的位置的作用。

移动体200具有受电线圈210、整流电路220、受电控制电路230、二次电池240、通信电路270、电动马达260、以及马达逆变器250。整流电路220与受电线圈210连接，将从受电线圈210输出的交流电力转换成直流电力并输出。电动马达260是移动体200的驱动用的马达，例如通过三相交流电力来驱动。马达逆变器250将所供给的直流电力转换成三相交流电力并向电动马达260供给。受电控制电路230进行：利用从整流电路220输出的直流电力对二次电池240进行充电的控制、以及马达逆变器250和通信电路270的控制。

本实施方式中的移动体200在二次电池240的蓄电量变少时，为了充电而接近配置着送电线圈110的送电区域105。在送电线圈110附近未检测到金属异物400的情况下，送电控制电路150驱动逆变电路160而开始送电。通过送电线圈110与受电线圈210之间的磁场耦合而传送来的电力被蓄积于二次电池240。在二次电池240的充电完成时，移动体200利用蓄积于二次电池240的电力来驱动马达260，再次开始行驶。

但是，如图7所示，在金属异物400存在于送电线圈110附近的情况下，金属异物400会被加热，很危险。于是，本实施方式中的送电装置100在移动体200到达送电线圈110上的区域之前，利用热传感器130来检测金属异物400。然后，在检测到金属异物400的情况下，停止来自送电线圈110的送电或减少输出电力。

热传感器130可以由例如与红外线摄像头同样的构成来实现。热传感器130例如通过对红外线具有灵敏度的1个或多个检测器来检测出从对象物放射的红外线的量，从而计测对象区域的温度。热传感器130的上述计测方法也被称为红外线温度记录法。在热传感器130为1个检测器(例如包括光电二极管。)的情况下，计测整个对象物。在热传感器130由二维的CCD或CMOS等影像传感器来实现的情况下，由于能够二维计测对象物的温度分布，所以，是优选的。

在图7所示的例子中，由热传感器130计测的与温度相关的信息以无线方式被发送给送电控制电路150。

在本实施方式中，除了热传感器130以外，还设有位置传感器140。位置传感器140利用例如光、电波、压力、声波等来计测移动体200的位置。位置传感器140可以是例如通常的影像传感器、或TOF传感器等测距装置。另外，位置传感器140也可以是压敏式的传感器。这样的压敏传感器可以配置在移动体200的路径上。在本实施方式中，位置传感器140与热传感器130独立地配置，但它们也可以由1个传感器来实现。例如热传感器130也可以兼具位置传感器140的功能。

下面，参照图9对本实施方式中的动作更详细地进行说明。

图9是表示送电控制电路150执行的动作的基本流程的流程图。送电控制电路150在移动体200与送电线圈110重叠之前，使得从送电线圈110输出微弱的电力(第1电力)(步骤S151)。然后，送电控制电路150使热传感器130计测包括送电线圈110在内的对象区域的温度(步骤S152)。步骤S152是与图4中的步骤S102相同的动作。若对象区域中存在温度为预定的阈值以上的部位，则能够判断为在该部位存在金属异物400(步骤S153)。该阈值可以被设定为例如摄氏50度以上且100度以下的值。例如可以被设定为摄氏60度、70度、80度或90度等温度。还可以基于电力传送前的表面温度与电力传送后的表面温度之差来判断金属异物的有无。在此情况下，温度差的值(例如10度等)为阈值。送电控制电路150在判断为存在金属异物400时，通过停止逆变电路160的控制或变更开关的定时来停止或减少来自送电线圈110的电力(第1电力)的输出(步骤S154)。

在步骤S151中，进行移动体200是否与送电线圈110重叠的判断。该判断基于来自位置传感器140的输出来进行。送电控制电路150基于来自位置传感器140的输出而一直监视送电线圈110与移动体200的相对的位置关系。在判断为移动体200与送电线圈110的距离比预定的距离短时，送电控制电路150控制逆变电路160以使得从送电线圈110输出第1电力。由此，可进行热传感器130对金属异物400的检测。

图10是表示送电控制电路150执行的动作的更详细的例子的流程图。送电控制电路150基于来自位置传感器140的输出来判断移动体200是否与送电线圈110重叠(步骤S200)。在此，“判断移动体200是否与送电线圈110重叠”的意思是“判断是否是在受电线圈和送电线圈电磁耦合之前、且移动体与送电线圈是否重叠”这一意思。在该判断为“否”的情况下，如前述那样，送电控制电路150使送电线圈110输出第1电力(步骤S201)。然后，送电控制电路150使热传感器130计测送电线圈110的对象区域的温度(步骤S202)。然后，判断是否存在温度为阈值以上的部分(步骤S203)。在该判断为“是”的情况下，送电控制电路150停止或减少来自送电线圈110的第1电力的输出(步骤S204)。在步骤S203中的判断为“否”的情况下，返回步骤S200，反复进行步骤S200至S203，直到具有受电线圈的移动体与送电线圈重叠为止或者直到检测到金属异物为止。需要说明的是，检测金属异物的定时可以是定期的，也可以是不定期的。

在步骤S200中，在判断为移动体200与送电线圈110重叠了时，送电控制电路150判断受电线圈210是否与送电线圈110相向(步骤S210)。若该判断为“是”，则送电控制电路150使得从送电线圈110输出第2电力(步骤S211)。由此，开始充电。如前述那样，第2电力比异物检测用的第1电力大。第2电力例如是第1电力的10倍以上，在某例中可以被设定为100倍以上的值。第2电力可以被设定为例如几kW至几百kW的范围内的值。而与之相对地，第1电力可以被设定为例如几十W至几十kW的范围内的值。在步骤S212中完成充电时，送电控制电路150停止逆变电路160的控制，从而使送电线圈110停止第2电力的输出(步骤S213)。通过上面的动作，完成向移动体200的充电。

这样，在本实施方式中，送电控制电路150在由热传感器130检测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使送电线圈110停止电力的输出或者减少输出电力。另外，在未检测到金属异物而移动体移动到了受电线圈210能与送电线圈110电磁耦合的位置时，使送电线圈110输出第2电力。通过这样的动作，在进行向移动体200的送电之前，能够事先发现金属异物，从而能够安全地除去金属异物。

也就是说，本实施方式的控制方法，在具有受电线圈的移动体移动到受电线圈能与送电线圈电磁耦合的位置之前、且移动体与送电线圈重叠之前，使送电线圈输出电力，使热传感器计测金属异物的表面温度；

在计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使送电线圈减少或停止电力的输出。

上述控制方法例如由送电装置所具有的送电控制电路来执行。上述控制方法例如由无线电力传送系统所具有的上述送电装置的上述送电控制电路来执行。需要说明的是，上述控制方法也可以适用于其它实施方式。

接下来，对本实施方式中的各构成要素更详细地进行说明。

图11A是表示送电线圈110和受电线圈210的等效电路的一个例子的图。如图示那样，各线圈110、120作为具有电感分量和电容分量的谐振电路起作用。通过将线圈110、120的谐振频率设定为相近的值，能够高效率地传送电力。从逆变电路160向送电线圈110供给交流电力。通过由该交流电力而从送电线圈产生的磁场，向受电线圈210传送电力。在该例子中，送电线圈110和受电线圈210双方作为串联谐振电路起作用。

图11B是表示送电线圈110和受电线圈210的等效电路的其他例子的图。在该例子中，送电线圈110作为串联谐振电路起作用，而受电线圈210作为并联谐振电路起作用。除了这些例子以外，还可以是送电线圈110作为并联谐振电路起作用而受电线圈210作为串联谐振电路起作用的构成。

各线圈可以是例如平面线圈或层叠线圈、或者采用了铜线、利兹线或绞合线等的绕线线圈。谐振电路中的各电容分量可以由各线圈的寄生电容来实现，也可以另外设置例如具有片(chip)形状或引线(lead)形状的电容器。

谐振电路的谐振频率f0典型地被设定为与电力传送时的传送频率f一致。谐振电路的各谐振频率f0也可以是不与传送频率f严格地一致。各谐振频率f0还可以被设定为例如传送频率f的50～150％左右的范围内的值。传送频率f可以被设定为例如50Hz～300GHz，优选的为20kHz～10GHz，较优选的为20kHz～20MHz，更优选的为20kHz～7MHz。

在本实施方式中采用了谐振电路，但也可以是不采用谐振的电磁感应方式、或采用微波的方式。

图12是用于说明送电线圈110的表面(上表面)的配置的变化的图。在图12中示出了3个变化。在这些变化的任一个例子中，都是送电线圈110被例如树脂制的罩部件112覆盖。在图12的(a)的例子中，送电线圈110的表面配置在路面之上。在图12的(b)的例子中，送电线圈110的表面配置在与路面大致相同高度的位置。在图12的(c)的例子中，送电线圈110的表面配置在路面之下。送电线圈110的表面的配置是这些配置的哪一个配置都可以。另外，树脂制的罩部件112的表面配置在路面之上、与路面大致相同高度以及路面之下的位置的哪一个位置都可以。

在本实施方式中，送电线圈110沿着路面配置，但也可以沿着路面以外的面(例如壁面)配置。

图13A和图13B是表示送电线圈110和受电线圈210的配置例的图。图13A示出了沿着路面配置着送电线圈110的例子。这样的构成适合本实施方式那样向在底面具有受电线圈210的电动汽车等车辆的供电。另一方面，图13B示出了在与路面交叉(在图示的例子中为正交)的壁面配置着送电线圈110的例子。在这样的例子中，受电线圈210也可以设置在与壁面交叉的面(例如移动体200的侧面)。这样，送电线圈110和受电线圈210无需配置成与路面平行。

图14是示意性地示出送电线圈110和受电线圈210的其他例子的图。在该例子中，送电线圈110和受电线圈210分别由卷绕于磁性体部件190、290的绕线构成。2个磁性体部件190、290具有对称的形状，2个两端部的端面彼此相向。利用这样的构造也可以进行利用了电磁感应(磁场耦合)的电力传送。需要说明的是，2个磁性体部件190、290也可以具有非对称的形状。

图15A和图15B是表示逆变电路160的构成例的图。图15A示出了全桥型的逆变电路160的构成例。在该例子中，送电控制电路150通过控制包含于逆变电路160的4个开关元件S1～S4的接通/截止，将输入的直流电力转换成具有所希望的频率f和电压V(有效值)的交流电力。图15B示出了半桥型的逆变电路160的构成例。在该例子中，送电控制电路150通过控制包含于逆变电路160的2个开关元件S1、S2的接通/截止，将输入的直流电力转换成具有所希望的频率f和电压V(有效值)的交流电力。逆变电路160也可以具有与图15A、15B所示的构成不同的构造。例如也可以采用E类等的振荡电路。

送电控制电路150和受电控制电路230可以由例如微控制器单元(MCU)等的具有处理器和存储器的电路来实现。通过执行存储于存储器的计算机程序，能够进行各种的控制。送电控制电路150和受电控制电路230也可以由构成为执行本实施方式的动作的专用的硬件构成。

通信电路170、270能够采用例如公知的无线通信技术、光通信技术或调制技术(频率调制或振幅调制等)来发送接收信号。通信电路170、270的通信方式是任意的，不限定为特定的方式。

电动马达260可以是例如永久磁体同步马达或感应马达等的由三相交流驱动的马达。马达260也可以是直流马达等其它种类的马达。在此情况下，使用与马达260的构造相应的马达驱动电路来代替作为三相逆变电路的马达逆变器250。

电源300可以是输出直流电源的任意的电源。电源300也可以是：例如商用电源、一次电池、二次电池、太阳能电池、燃料电池、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)电源、高电容的电容器(例如双电荷层电容器)、与商用电源连接的电压转换器等任意的电源。

二次电池240可以是例如锂离子电池、镍氢电池或铅电池(铅酸电池)等任意的二次电池。也可以利用大电容的电容器(例如双电荷层电容器等)来代替二次电池240。

接下来，参照图16A和图16B对热传感器130和位置传感器140的配置例进行说明。图16A是从移动体200的横向观察某例中的无线电力传送系统的示意图。图16B是从移动体200的正面方向观察该系统的示意图。如图16A所示，该例子中的热传感器130和位置传感器140配置在比送电线圈110的位置更靠移动体200的正面侧(前方)。通过这样配置，能够直到移动体200即将与送电线圈110重叠之前检测金属异物和移动体200。另外，如图16B所示，热传感器130和位置传感器140(未图示)被设置成X方向的坐标与移动体200的中央或送电线圈110的中央大致一致。这样的配置在更正确地计测异物和移动体200的位置方面是很合适的。

图17是表示本实施方式的无线电力传送系统的适用例的图。在该例子中，无线电力传送系统被用于立体停车场。在立体停车场的各层的顶棚配置热传感器130。虽然图17中并未示出，但位置传感器140也配置于各层的顶棚。在各层的地面配置送电线圈110。热传感器130和位置传感器140配置于比移动体200高的位置，所以，易于检测金属异物和移动体200。这样，在图17所示那样的有屋顶的停车场适用本实施方式的无线电力传送系统。

在图17中，在移动体200向后停车的情况下，热传感器130也可以配置于移动体200的后方。

(实施方式2)

接下来，对本公开的例示性的实施方式2中的无线电力传送系统进行说明。本实施方式中的无线电力传送系统，在检测到金属异物的情况下向送电装置以外的装置通知金属异物的存在这一方面，与实施方式1不同。通过这样的动作，能够向当事人通知金属异物的存在，从而能够迅速地除去金属异物。在本实施方式中，关于向其它装置通知金属异物的存在后的动作，存在非常多的变化。下面，对这些变化中的主要变化进行说明。需要说明的是，在本实施方式的下面的各例子中，与实施方式1同样地，在检测到金属异物的情况下可以进行送电的停止或减少输出电力的控制。本实施方式中的送电装置100和移动体200的构成基本上与实施方式1的构成相同。但是，在本实施方式中，送电装置100和移动体200的至少一方可以具有前述的“异物除去机构”。图18A是表示这样的构成的一个例子的图。在该例子中，送电装置100和移动体200分别具有异物除去机构180、280。这些异物除去机构180、280的构造如前述那样是各种各样的，能够采用可除去异物的任意的构造。

图18B是表示本实施方式中的送电控制电路150执行的基本动作的流程图。步骤S301至S303与图9中的步骤S151至S153的动作相同。在该例子中，在检测到金属异物时，在步骤S304中，送电控制电路150将表示该金属异物的存在或位置的信号发送给送电装置100以外的其它装置。热传感器130基于计测到的温度的分布，能够确定金属异物在送电线圈上的位置。其它装置可以是例如移动体200的驾驶员所具有的智能电话机、或搭载于移动体200的汽车导航系统等设备。其它装置也可以是管理送电装置100的管理员室或中央监视室中的服务器计算机。接收到表示金属异物的存在的信号的装置使例如显示器显示表示金属异物存在这一情况的图像。由此，例如移动体200的驾驶员或送电装置100的管理者(有时统称为“当事人”。)注意到金属异物的存在，从而能够自己除去该金属异物、或派遣作业人员除去该金属异物。由此，能够安全地开始送电。

图19是表示利用显示器确认了金属异物400在送电线圈上的位置后除去该金属异物400的流程的影像的图。如图19所示，其它装置的显示器可显示能够把握送电线圈110与金属异物400的位置关系的图像。当事人能够一边观看该画面一边除去金属异物400。需要说明的是，在图19中，也显示出了想要除去异物的人的手。这样的手的显示可以实际地显示出来，也可以不显示出来。

金属异物400的表面温度可能是高温的，所以，为了防止烫伤，也可以利用工具来除去金属异物400。

接下来，对送电装置100和移动体200的至少一方进行异物除去动作的例子进行说明。如前述那样，送电装置100和移动体200的至少一方可以具有异物除去机构。送电装置100中的送电控制电路150，在由热传感器130计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使送电装置100和移动体200的至少一方中的异物除去机构执行异物除去动作。下面，对具体例进行说明。

图20是表示本实施方式中的动作的其它例的流程图。在该例子中，移动体200具有前述的异物除去机构，执行除去异物的动作。在移动体200接近到靠近送电线圈110的位置时(步骤S331)，接通送电装置100的电源(步骤S332)。然后，送电控制电路150使送电线圈输出电力(步骤S333)。接着，送电控制电路150利用热传感器来计测金属异物的表面温度(步骤S334)。然后，判断温度是否为阈值以上(步骤S335)。在该判断为“是”的情况下，送电控制电路150利用通信电路170向移动体200通知表示金属异物的存在的信号(步骤S336)。移动体200在接收到该通知时(步骤S337)，移动到送电线圈110附近，执行异物除去动作(步骤S338)。异物除去动作如前述那样例如可以是利用设置于移动体200的底面的擦拭器或刷子等来扫除异物、用强风吹走异物、或吸入异物的动作。在该异物除去动作完成后，执行在实施方式1中说明了的非接触式的充电工序(步骤S339)。

图21是表示本实施方式中的动作的其它例的流程图。在该例子中，送电装置100具有前述的异物除去机构，执行除去异物的动作。步骤S341至S345的动作与图20中的步骤S331至S335的动作相同。在检测到金属异物时，在步骤S346中，送电控制电路150使异物除去机构执行异物除去动作(步骤S346)。该异物除去动作如前述那样例如可以是利用设置于送电线圈110附近的擦拭器或刷子等来扫除异物、用强风吹走异物、或倾斜送电线圈110的罩的动作。由此，在除去了金属异物时，送电控制电路150通知表示完成了金属异物除去这一情况的信号(步骤S347)。在移动体200接收到该通知时(步骤S348)，开始非接触式的充电工序(步骤S349)。

图22是表示本实施方式中的动作的另一例的图。该例子中的步骤S351至S358的动作与图20的例子中的步骤S331至S338的动作相同。不同点在于：移动体200在进行了异物除去动作后，在步骤S359中，检测金属异物的有无。在仅进行一次异物除去动作时，有时无法完全除去金属异物。于是，在该例子中，在异物除去动作后确认金属异物的有无，在并未除去金属异物的情况下，再次执行异物除去动作(步骤S360)。移动体200的金属异物检测可以通过例如计测电力传送的效率来进行。例如，在进行了异物除去动作后试验性地进行电力传送，将传送效率与通常运转时的效率进行比较，在大幅降低了的情况下，能够判断为存在金属异物。在步骤S360中，在确认到金属异物的除去时，执行非接触式的充电工序(步骤S361)。在即使反复多次进行步骤S358～S360的处理后在步骤S360中仍判断为“是”的情况下，受电控制电路230或送电控制电路150可以将表示无法除去金属异物的意思的信号发送给预先登记了的智能电话机等其它装置。由此，能够向当事人通知金属异物的存在。

图23是表示本实施方式中的动作的另一例的图。该例子中的步骤S371至S377的动作与图22的例子中的步骤S351至S357的动作相同。在该例子中，送电装置100在进行了异物除去动作后进行金属异物检测动作，反复进行异物除去动作直到完全除去金属异物为止(步骤S378～S380)。步骤S379、S380中的金属异物的除去的确认，如前述那样可以基于电力传送效率的降低率来进行。在确认到异物的除去时，送电装置100向移动体200通知表示完成了异物除去这一情况的信号(步骤S381)。在移动体200接收到该通知后(步骤S382)，执行非接触式的充电工序(步骤S383)。在即使反复多次进行步骤S378～S380的处理后在步骤S380中仍判断为“是”的情况下，送电控制电路150可以将表示无法除去金属异物的意思的信号发送给预先登记了的智能电话机等其它装置。由此，能够向当事人通知金属异物的存在。这样，送电控制电路150可以在执行了异物除去动作后，检测金属异物实际上是否已经被除去，并将表示检测结果的信号发送给其它装置。

在图20至图23的例子中，仅送电装置100和移动体200的一方进行异物检测动作，但也可以是送电装置100和移动体200双方进行异物检测动作。下面，对这样的动作的例子进行说明。

图24是表示本实施方式中的动作的另一例的图。该例子中的步骤S401至S410的动作与图22的例子中的步骤S351至S360的动作相同。在该例子中，移动体200首先进行异物除去动作(步骤S408)。然后，移动体200中的受电控制电路230确认金属异物是否已经被正常地除去(步骤S409、S410)。在无法确认金属异物的除去的情况下，向送电装置100发送该意思的信号，送电装置100进行异物除去动作(步骤S411)。然后，送电装置100确认是否正常地除去了金属异物(步骤S412、S413)。在确认到金属异物的除去的情况下，开始非接触式的充电工序(步骤S414)。在未确认到金属异物的除去的情况下，送电控制电路150向其它装置发送表示无法除去金属异物的意思的信号(警告)(步骤S415)。然后，通过人手来进行金属异物的除去。

图25是表示本实施方式中的动作的另一例的图。在该例子中，送电装置100首先进行异物除去动作(步骤S428)，在即使那样也无法除去金属异物的情况下，移动体200再进行异物除去动作(步骤S431)。在通过移动体200的异物除去动作也无法除去金属异物的情况下(步骤S433中的“是”)，向送电装置100以外的其它装置发送警告(步骤S435)。其它方面与图24中的动作相同。

如图24和图25所示的例子那样，送电装置100和移动体200各自可以具有异物除去机构。送电装置100中的送电控制电路150，在计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使送电装置100和移动体200的一方中的异物除去机构执行异物除去动作。在执行了异物除去动作后，送电控制电路150检测金属异物实际上是否已经被除去。然后，在未除去金属异物的情况下，使送电装置100和移动体200的另一方中的异物除去机构执行其它的异物除去动作。通过这样的动作，能够更切实地除去金属异物。

图26是表示本实施方式中的动作的另一例的图。在该例子中，送电控制电路150在金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，送电控制电路150向其它装置(例如智能电话机、汽车导航系统、或监视室内的服务器计算机)发送金属异物在送电线圈上的位置信息(步骤S446)。其它装置在接收到位置信息时，在显示器上显示表示异物在送电线圈上的位置信息的图像(步骤S447)。由此，使用者或管理者能够认识到金属异物的存在和在送电线圈上的位置。在该例子中，例如通过智能电话机或汽车导航系统等其它装置，使用者能够发出断开送电装置100的电源的指令或减少电力的输出的指令。在步骤S448中，在接收到这样的指令时，其它装置向送电装置100发送表示应断开电源的意思的信号或表示减少电力的输出的意思的信号(步骤S449)。送电装置100中的送电控制电路150接收该信号，断开电源(使得停止输出电力)、或者使得减少输出电力(步骤S450)。由此，能够防止金属异物的进一步加热。之后，通过人手等来进行金属异物的除去(步骤S451)。

图27是表示本实施方式中的动作的另一例的图。该例子中的动作与图22所示的动作相同，移动体200进行异物除去动作。与图22的例子的不同点在于：送电装置100向移动体200通知金属异物在送电线圈上的位置信息(步骤S486)，在移动体200进行了送电线圈110与受电线圈210之间的对位(步骤S488、S489)后，基于送电线圈上的金属异物的位置信息来进行异物除去动作(步骤S490)，在未确认到金属异物的除去的情况下，向其它装置发送警告(步骤S494)。步骤S481至S486、S491、S492、S493的动作分别与图22中的对应的步骤的动作相同。在此，步骤S488、S489中的送电线圈110与受电线圈210的对位是通过移动体200移动而成为受电线圈210与送电线圈110相向的状态的动作。由此，在接下来的步骤S490中，易于基于送电线圈上的金属异物的位置信息来除去金属异物。移动体200中的异物除去机构基于送电线圈上的金属异物的位置信息，通过重点地对被推定为存在金属异物的区域进行扫除或吸引，能够提高金属异物的除去的切实性。

图28是表示本实施方式中的动作的另一例的图。在该例子中，并非移动体200而是送电装置100基于位置信息来除去金属异物(步骤S510)。除此以外的方面与图27所示的动作相同。在该例子中，送电装置100中的异物除去机构基于送电线圈上的金属异物的位置信息，对被推定为存在金属异物的区域重点地进行异物除去动作。由此，能够提高金属异物的除去的切实性。

图29是表示本实施方式中的动作的另一例的图。在该例子中，送电装置100和移动体200双方进行异物除去动作。首先，移动体200通过与图27中的动作相同的动作来进行异物除去动作(步骤S530)。在通过该动作也无法除去金属异物的情况下(步骤S531中的“是”)，送电装置100基于位置信息来进行异物除去动作(步骤S532)。在即使那样也无法除去金属异物的情况下，送电装置100向其它装置发送警告(步骤S535)。除此以外的动作与图27中的对应的动作相同。

图30是表示本实施方式中的动作的另一例的图。在该例子中也同样地，由送电装置100和移动体200双方进行异物除去动作。首先，送电装置100通过与图28中的动作相同的动作来进行异物除去动作(步骤S560)。在通过该动作也无法除去金属异物的情况下(步骤S561中的“是”)，移动体200基于位置信息来进行异物除去动作(步骤S562)。在即使那样也无法除去金属异物的情况下，移动体200向其它装置发送警告(步骤S565)。除此以外的动作与图28中的对应的动作相同。

如上所述，在本实施方式中，在利用热传感器130检测到金属异物后，向送电装置100以外的其它装置发送表示该金属异物的存在的信号。由此，例如移动体200除去该金属异物、通过人手来除去该金属异物，就会变得容易。如上述那样，送电装置100和移动体200的各自也能够互补地实施异物除去动作。由此，能够切实地除去金属异物。

如上所述，本公开包括下面的项目所记载的无线电力传送装置。

[项目1]

一种控制方法，是控制送电装置的方法，该送电装置具有：用于向受电线圈输出电力的送电线圈以及计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器，

在所述控制方法中，

在具有所述受电线圈的移动体移动到所述受电线圈与所述送电线圈能电磁耦合的位置之前且具有所述受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。

[项目2]

如项目1所述的控制方法，

从所述送电线圈输出的电力包括：用于检测所述金属异物的第1电力以及用于从所述送电线圈向所述受电线圈送电的第2电力，

所述第1电力比所述第2电力小，

在所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出所述第1电力；

在输出所述第1电力的期间，使所述热传感器计测金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。

[项目3]

如项目1或2所述的控制方法，

在未检测到所述金属异物而所述移动体移动到所述受电线圈与所述送电线圈能电磁耦合的位置后，使所述送电线圈输出所述第2电力。

[项目4]

如项目1至3中任一项所述的控制方法，

所述送电装置还具有：计测所述移动体与所述送电线圈的距离或者所述移动体的位置的位置传感器，

基于所述位置传感器的计测的结果来判断所述移动体与所述送电线圈未重叠。

[项目5]

一种送电装置，该送电装置具有：用于向受电线圈输出电力的送电线圈、计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器以及控制从所述送电线圈输出的电力的送电控制电路，

所述送电控制电路，

在具有所述受电线圈的移动体移动到所述受电线圈与所述送电线圈能电磁耦合的位置之前且具有所述受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。

[项目6]

如项目5所述的送电装置，

从所述送电线圈输出的电力包括：用于检测所述金属异物的第1电力以及用于从所述送电线圈向所述受电线圈送电的第2电力，

所述第1电力比所述第2电力小，

所述送电控制电路，

在所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出所述第1电力；

在输出所述第1电力的期间，使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电线圈将电力的输出比所述电力减少或停止电力的输出。

[项目7]

如项目5或6所述的送电装置，

所述送电控制电路，在未检测到所述金属异物而所述移动体移动到所述受电线圈与所述送电线圈能电磁耦合的位置时，使所述送电线圈输出所述第2电力。

[项目8]

如项目5至7中任一项所述的送电装置，

还具有计测所述移动体与所述送电线圈的距离或者所述移动体的位置的位置传感器，

所述送电控制电路，基于所述位置传感器的计测的结果来判断所述移动体与所述送电线圈未重叠。

[项目9]

一种异物检测方法，是检测金属异物的方法，

送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具备的受电线圈输出电力的送电线圈、计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器、以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈所输出的电力的送电控制电路，

在所述异物检测方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在所述计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，从所述送电装置将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置。

[项目10]

如项目9所述的异物检测方法，

表示所述金属异物的存在的信号包括所述金属异物的位置信息。

[项目11]

如项目9或10所述的异物检测方法，

从所述送电线圈输出的电力包括：用于检测所述金属异物的第1电力以及用于从所述送电线圈向所述受电线圈送电的第2电力，

所述第1电力比所述第2电力小，

在具有所述受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出所述第1电力；

在输出所述第1电力的期间，使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度。

[项目12]

如项目9至11中任一项所述的异物检测方法，

所述送电装置还具有：计测所述移动体与所述送电线圈的距离或者所述移动体的位置的位置传感器，

基于所述位置传感器的计测的结果来判断所述受电线圈与所述送电线圈未重叠。

[项目13]

如项目9至12中任一项所述的异物检测方法，

所述接收装置是搭载于所述移动体的信息设备、所述移动体的使用者或管理者所具有的信息设备、或者控制所述送电装置的控制装置。

[项目14]

如项目9至13中任一项所述的异物检测方法，

所述接收装置包括汽车导航系统、智能电话机、平板计算机、车辆、机器人、或者搭载于控制所述送电装置的控制装置的控制器。

[项目15]

如项目9至14中任一项所述的异物检测方法，

所述送电装置和所述移动体的至少一方具有异物除去机构，

在计测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电装置和所述移动体的所述至少一方中的所述异物除去机构执行异物除去动作。

[项目16]

如项目9至15中任一项所述的异物检测方法，

在执行了所述异物除去动作后，检测所述金属异物实际上是否已经被除去，并向所述接收装置发送表示检测结果的信号。

[项目17]

如项目9至16中任一项所述的异物检测方法，

所述送电装置和所述移动体各自具有异物除去机构，

在计测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电装置和所述移动体的一方中的所述异物除去机构执行异物除去动作；

在执行了所述异物除去动作后，检测所述金属异物实际上是否已经被除去；

在未除去所述金属异物的情况下，使所述送电装置和所述移动体的另一方中的所述异物除去机构执行其它的异物除去动作。

[项目18]

如项目9至17中任一项所述的异物检测方法，

在检测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。

[项目19]

如项目9至18中任一项所述的异物检测方法，

在所述送电装置向所述接收装置发送了表示所述金属异物的存在的第1信号后，

由所述接收装置接收所述第1信号；

由所述接收装置向所述送电装置发送使所述电力减少或停止的第2信号；

在所述送电装置接收到所述第2信号时，由所述送电装置使所述电力减少或停止。

如项目9至18中的任一项所述的异物检测方法，

在向所述接收装置发送了表示所述金属异物的存在的信号后，在从所述接收装置接收到了使来自所述送电线圈的电力的输出减少的指令或使之停止的指令时，使所述送电线圈减少或停止所述电力的输出。

[项目20]

一种送电装置，该送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具备的受电线圈输出电力的送电线圈、计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器、以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈输出的电力的送电控制电路，

所述送电控制电路，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在所述计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，从所述送电装置将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置。

[项目21]

一种异物除去方法，是检测及除去金属异物的方法，

送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具备的受电线圈输出电力的送电线圈、检测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器、异物除去机构、以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈所输出的电力的送电控制电路，

在所述异物除去方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使所述异物除去机构执行异物除去动作。

[项目22]

如项目21所述的异物除去方法，

在执行了所述异物除去动作后，检测所述金属异物实际上是否已经被除去，并向所述送电装置以外的接收装置发送表示检测结果的信号。

【产业上的可利用性】

本公开的技术，能够用于对车辆等的移动体以无线方式供电的任意的用途。例如，能够用于道路、停车场或者工厂等的向移动体的供电。

【符号说明】

100 送电装置

105 送电区域

110 送电线圈

112 罩

120 送电电路

130 热传感器

140 位置传感器

150 送电控制电路

160 逆变电路

170 送电侧通信电路

180 异物除去机构

190 磁性体

200 移动体

210 受电线圈

220 整流电路

230 受电控制电路

240 二次电池

250 马达逆变器

260 电动马达

270 受电侧通信电路

280 异物除去机构

290 磁性体

300 电源

400 金属异物

Claims (14)

1.一种异物检测方法，其检测金属异物，

送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具有的受电线圈输出电力的送电线圈、计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈所输出的电力的送电控制电路，

所述异物检测方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在所述计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，从所述送电装置将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置。

2.如权利要求1所述的异物检测方法，

表示所述金属异物的存在的信号包括所述金属异物的位置信息。

3.如权利要求1或2所述的异物检测方法，

从所述送电线圈输出的电力包括：用于检测所述金属异物的第1电力以及用于从所述送电线圈向所述受电线圈送电的第2电力，

所述第1电力比所述第2电力小，

在具有所述受电线圈的移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出所述第1电力；

在输出所述第1电力的期间，使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度。

4.如权利要求1所述的异物检测方法，

所述送电装置还具有位置传感器，所述位置传感器计测所述移动体与所述送电线圈的距离或者所述移动体的位置，

基于所述位置传感器的计测的结果来判断所述受电线圈与所述送电线圈未重叠。

5.如权利要求1所述的异物检测方法，

所述接收装置是搭载于所述移动体的信息设备、所述移动体的使用者或管理者所具有的信息设备、或者控制所述送电装置的控制装置。

6.如权利要求1所述的异物检测方法，

所述接收装置包括汽车导航系统、智能电话机、平板计算机、车辆、机器人、或者搭载于控制所述送电装置的控制装置的控制器。

7.如权利要求1所述的异物检测方法，

所述送电装置和所述移动体的至少一方具有异物除去机构，

在计测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电装置和所述移动体的所述至少一方中的所述异物除去机构执行异物除去动作。

8.如权利要求7所述的异物检测方法，

在执行了所述异物除去动作后，检测所述金属异物实际上是否已经被除去，并向所述接收装置发送表示检测结果的信号。

9.如权利要求1所述的异物检测方法，

所述送电装置和所述移动体各自具有异物除去机构，

在计测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电装置和所述移动体的一方中的所述异物除去机构执行异物除去动作；

在执行了所述异物除去动作后，检测所述金属异物实际上是否已经被除去；

在所述金属异物未被除去的情况下，使所述送电装置和所述移动体的另一方中的所述异物除去机构执行其它的异物除去动作。

10.如权利要求1所述的异物检测方法，

在检测到的所述金属异物的表面温度为所述阈值以上的情况下，使所述送电线圈减少或停止电力的输出。

11.如权利要求1所述的异物检测方法，

在所述送电装置向所述接收装置发送了表示所述金属异物的存在的第1信号后，

由所述接收装置接收所述第1信号；

由所述接收装置向所述送电装置发送使所述电力减少或停止的第2信号；

在所述送电装置接收到所述第2信号时，由所述送电装置使所述电力减少或停止。

12.一种送电装置，

该送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具有的受电线圈输出电力的送电线圈、计测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈输出的电力的送电控制电路，

所述送电控制电路，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在所述计测到的金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，从所述送电装置将表示所述金属异物的存在的信号发送给所述送电装置以外的具有所述信号的接收功能的接收装置。

13.一种异物除去方法，其对金属异物进行检测和除去，

送电装置具有：生成电力的逆变电路、用于向移动体所具有的受电线圈输出电力的送电线圈、检测所述送电线圈上的金属异物的表面温度的热传感器、异物除去机构以及使所述逆变电路控制从所述送电线圈输出的电力的送电控制电路，

所述异物除去方法中，

在所述受电线圈与所述送电线圈电磁耦合之前且所述移动体与所述送电线圈重叠之前，使所述送电线圈输出电力；

使所述热传感器计测所述金属异物的表面温度；

在计测到的所述金属异物的表面温度为阈值以上的情况下，使所述异物除去机构执行异物除去动作。

14.如权利要求13所述的异物除去方法，

在执行了所述异物除去动作后，检测所述金属异物实际上是否已经被除去，并向所述送电装置以外的接收装置发送表示检测结果的信号。