异物检测装置、无线送电装置以及无线电力传输系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及异物检测装置、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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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，本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
本专利技术的一技术方案的异物检测装置，具备:第I线圈，其是卷绕而成的第I导线，上述第I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I线圈相邻配置，是卷绕方向与上述第I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I预定波形的第I检测信号向上述第I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I检测信号的上述第I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I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I线圈中流动的上述第I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I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I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I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。根据本专利技术的一技术方案，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I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Ila和Ilb的截面和所生成的磁场的图。图3是表示第I实施方式的第I变形例的异物检测装置的框图。图4是表示第I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I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I实施方式的异物检测装置的工作的图。图7是表示第I实施方式的安装例的异物检测装置的检测线圈Ila和Ilb的俯视图。图8是表示比较例的异物检测装置的检测线圈Ila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I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I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I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Ila和Ilb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I变形例的无线电力传输系统的检测线圈Ila?Ild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Ila?Ild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Ila?lld、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I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I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All-All’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IllaUllb的俯视图。图35是表示图34的A12-A12’线处的检测线圈IllaUllb的截面和所生成的磁场的图。标号说明10、1A?1D…异物检测电路、Ila?Ild…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、Sffl ?SW5、SWl1、SW12…开关。【具体实施方式】(成为本专利技术的基础的见解)本专利技术人对于在“
技术介绍
”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。在本专利技术中，“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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山本温，菅野浩，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP