金属异物检测装置、无线供电装置、无线受电装置和无线电力传输系统制造方法及图纸

金属异物检测装置(14)是被用于以无线的方式从供电线圈向受电线圈进行电力传输的无线电力传输系统中的装置，其具备：天线线圈(L3)；与天线线圈(L3)一起形成谐振电路(RC)的电容器(C3)；构成为能够检测谐振电路(RC)中的振动信号的产生的振动检测电路(145a)；和基于该振动信号检测金属异物的有无的判定电路(144a)。振动检测电路(145a)构成为，输出表示振动信号的产生的检测状态的检测状态信号(DS)。判定电路(144a)构成为，根据检测状态信号(DS)执行金属异物的有无的检测动作。

Metal foreign body detection device, wireless power supply device, wireless power receiving device and radio power transmission system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属异物检测装置、无线供电装置、无线受电装置和无线电力传输系统
本专利技术涉及金属异物检测装置、无线供电装置、无线受电装置和无线电力传输系统。
技术介绍
不使用电源电缆而以无线的方式从供电线圈向受电线圈传输电力的无线电力传输系统正受到注目。在无线电力传输系统中，当磁耦合的供电线圈与受电线圈之间混入金属异物时，有可能由于磁通量而在金属异物中流过涡电流从而发热。因此，需要用于检测供电线圈与受电线圈之间存在的金属异物的方案。作为这样的方案之一，已知使用检测线圈的方式。例如，专利文献1中公开了一种检测装置，其中，对Q值测定用线圈施加脉冲，基于其响应波形的振幅值和时间信息求出Q值，并由此检测金属异物。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本特开2013-132133号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的技术问题]可是，在上述的检测线圈中，有时还会存在以下情况：不仅因所施加的脉冲，也因与从供电线圈产生的磁通量重叠的高频成分(具体而言，供电装置的开关噪声)而产生谐振。当因施加脉冲而在检测线圈中产生的振动信号上重叠因高频成分而产生的振动信号时，响应波形发生变形，变得难以正确地判断金属异物的有无，因此需要进行改善。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，即使在电力传输中也能够精度良好地检测出供电线圈与受电线圈之间存在的金属异物。[解决技术问题的技术手段]本专利技术的金属异物检测装置，是被用于以无线的方式从供电线圈向受电线圈进行电力传输的无线电力传输系统中的金属异物检测装置，其具备：天线线圈；与上述天线线圈一起形成谐振电路的电容器；构成为能够检测上述谐振电路中的振动信号的产生的振动检测电路；和基于上述振动信号检测金属异物的有无的判定电路，并且，上述振动检测电路构成为，输出表示上述振动信号的产生的检测状态的检测状态信号，上述判定电路构成为，根据上述检测状态信号执行金属异物的有无的检测动作。根据本专利技术，能够在因与从供电线圈产生的磁通量重叠的高频成分等而无意地在谐振电路中产生了振动信号的情况下，中止用于有意地使振动信号产生的脉冲的施加，利用产生的振动信号检测金属异物。因此，能够避免因施加脉冲而在检测线圈中产生的振动信号上重叠因高频成分而产生的振动信号，因此，即使是在电力传输中也能够精度良好地检测供电线圈与受电线圈之间存在的金属异物。上述金属异物检测装置中，可以为：上述振动检测电路构成为，在上述谐振电路中出现的电压超过第一阈值的情况下，激活上述检测状态信号；上述判定电路构成为，随着上述检测状态信号的激活而执行金属异物的有无的检测动作。据此，能够仅在产生了具有足以进行金属异物的检测的振幅的振动信号的情况下，使判定电路利用该振动信号检测金属异物。上述各金属异物检测装置中，可以为：上述检测状态信号是表示由上述谐振电路中出现的电压超过第二阈值的次数表现的上述振动信号的波数的信号，上述判定电路构成为，在由上述检测状态信号表示的上述波数成为第三阈值以上的情况下，执行金属异物的有无的检测动作。据此，能够仅在产生了具有足以进行金属异物的检测的波数的振动信号的情况下，使判定电路利用该振动信号检测金属异物。上述各金属异物检测装置中，可以为：还具备通过对上述谐振电路施加电压而使上述谐振电路产生上述振动信号的驱动电路。据此，在没有产生足以进行金属异物的检测的振动信号的情况下，也能够进行金属异物的检测。上述金属异物检测装置中，可以为：还具备插入于上述驱动电路与上述谐振电路之间的开关，上述判定电路包含生成用于控制上述开关的开闭状态的开关驱动信号的驱动控制部，上述驱动控制部控制上述开关驱动信号，使得在由上述检测状态信号显示上述振动检测电路检测出上述振动信号的产生的情况下，上述开关维持开状态。据此，即使是在不有意地对谐振电路施加电压也能够进行异物检测的情况下，能够中止向谐振电路施加电压。上述金属异物检测装置中，可以为：还具备以与对上述供电线圈施加电压的开关电路的输出电压的频率对应的周期将计时结果信号激活的计时电路；在由上述检测状态信号显示在上一次上述计时结果信号的激活后上述振动检测电路没有检测出上述振动信号的产生的情况下，随着上述计时结果信号的激活，上述驱动控制部控制上述开关驱动信号以使得上述开关成为闭状态。据此，在没有产生足以进行金属异物的检测的振动信号的情况下，能够通过驱动电路有意地使振动信号产生。上述金属异物检测装置中，可以为：在上述无线电力传输系统停止动作的情况或进行小电力的电力传输的情况下，上述驱动控制部控制上述开关驱动信号以使得上述开关成为闭状态。据此，在由于无线电力传输系统停止动作或进行小电力的电力传输，从而没有由与从供电线圈产生的磁通量重叠的高频成分等产生足够的振动信号的情况下，能够通过驱动电路有意地使振动信号产生。上述金属异物检测装置中，可以为：还具备：插入于上述驱动电路与上述谐振电路之间的开关；和以与对上述供电线圈施加电压的开关电路的输出电压的频率对应的周期将计时结果信号激活的计时电路，并且，上述判定电路包含生成用于控制上述开关的开闭状态的开关驱动信号的驱动控制部，在由上述检测状态信号显示在上一次上述计时结果信号的激活后上述振动检测电路没有检测出上述振动信号的产生的情况下，随着上述计时结果信号的激活，上述驱动控制部控制上述开关驱动信号以使得上述开关成为闭状态。据此，在没有产生足以进行金属异物的检测的振动信号的情况下，能够通过驱动电路有意地使振动信号产生。上述金属异物检测装置中，可以为：还具备插入于上述驱动电路与上述谐振电路之间的开关，上述判定电路包含生成用于控制上述开关的开闭状态的开关驱动信号的驱动控制部，在上述无线电力传输系统停止动作的情况或进行小电力的电力传输的情况下，上述驱动控制部控制上述开关驱动信号以使得上述开关成为闭状态。据此，在由于上述无线电力传输系统停止动作或进行小电力的电力传输，从而没有由与从供电线圈产生的磁通量重叠的高频成分等产生足够的振动信号的情况下，能够通过驱动电路有意地使振动信号产生。上述各金属异物检测装置中，可以为：上述异物検出电路构成为，基于表示上述振动信号的大于1的规定波数的振动所需要的时间的长度的振动时间长的变化，检测金属异物的有无。据此，即使是在使用因与从供电线圈产生的磁通量重叠的高频成分等而无意地在谐振电路中产生振动信号这样的振幅不稳定的振动信号的情况下，也能够适宜地实施金属异物的检测。本专利技术的无线供电装置是具备上述供电线圈和权利要求1至10中的任一项所述的金属异物检测装置的无线供电装置。据此，能够得到即使是在电力传输过程中也能够精度良好地检测供电线圈与受电线圈之间存在的金属异物的无线供电装置。本专利技术的无线受电装置是具备上述受电线圈和权利要求1至10中的任一项所述的金属异物检测装置的无线受电装置。据此，能够得到即使是在电力传输过程中也能够精度良好地检测供电线圈与受电线圈之间存在的金属异物的无线受电装置。本专利技术的无线电力传输系统具备：具有上述供电线圈的无线供电装置；和具有上述受电线圈的无线受电装置，并且，上述无线供电装置和上述无线受电装置中的至少一方具备权利要求1至10中的任一项所述的金属异物检测装置。据此，能够得到即使是在电力传输中也能够精度良好地检测供电线圈与受电线圈之间存在的金属异物的无线电力传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属异物检测装置，其被用于以无线的方式从供电线圈向受电线圈进行电力传输的无线电力传输系统中，该金属异物检测装置的特征在于，具备：天线线圈；与所述天线线圈一起形成谐振电路的电容器；构成为能够检测所述谐振电路中的振动信号的产生的振动检测电路；和基于所述振动信号检测金属异物的有无的判定电路，所述振动检测电路构成为，输出表示所述振动信号的产生的检测状态的检测状态信号，所述判定电路构成为，根据所述检测状态信号执行金属异物的有无的检测动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.06.20 JP 2017-1201091.一种金属异物检测装置，其被用于以无线的方式从供电线圈向受电线圈进行电力传输的无线电力传输系统中，该金属异物检测装置的特征在于，具备：天线线圈；与所述天线线圈一起形成谐振电路的电容器；构成为能够检测所述谐振电路中的振动信号的产生的振动检测电路；和基于所述振动信号检测金属异物的有无的判定电路，所述振动检测电路构成为，输出表示所述振动信号的产生的检测状态的检测状态信号，所述判定电路构成为，根据所述检测状态信号执行金属异物的有无的检测动作。2.如权利要求1所述的金属异物检测装置，其特征在于，所述振动检测电路构成为，在所述谐振电路中出现的电压超过第一阈值的情况下，激活所述检测状态信号，所述判定电路构成为，随着所述检测状态信号的激活而执行金属异物的有无的检测动作。3.如权利要求1或2所述的金属异物检测装置，其特征在于，所述检测状态信号是表示由所述谐振电路中出现的电压超过第二阈值的次数表现的所述振动信号的波数的信号，所述判定电路构成为，在由所述检测状态信号表示的所述波数成为第三阈值以上的情况下，执行金属异物的有无的检测动作。4.如权利要求1～3中任一项所述的金属异物检测装置，其特征在于，还具备：通过对所述谐振电路施加电压而使所述谐振电路产生所述振动信号的驱动电路。5.如权利要求4所述的金属异物检测装置，其特征在于，还具备：插入于所述驱动电路与所述谐振电路之间的开关，所述判定电路包含：生成用于控制所述开关的开闭状态的开关驱动信号的驱动控制部，所述驱动控制部控制所述开关驱动信号，使得在由所述检测状态信号显示所述振动检测电路检测出所述振动信号的产生的情况下，所述开关维持开状态。6.如权利要求5所述的金属异物检测装置，其特征在于，还具备：以与对所述供电线圈施加电压的开关电路的输出电压的频率对应的周期将计时结果信号激活的计时电路，在由所述检测状态信号显示在上一次所述计时结果信号的激活后所述振动检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：大嶋一则，后谷明，近藤和树，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP