异物检测装置制造方法及图纸

异物检测装置装载在从供电单元向受电单元以非接触方式进行供电的非接触供电系统中。该异物检测装置具有磁场传感器和磁场产生单元。磁场传感器检测因在供电单元和受电单元之间存在的异物而变化的磁通量。磁场产生单元与供电单元和受电单元分开设置，具有磁场产生线圈单元，并产生用于驱动磁场传感器的磁场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及异物检测装置。
技术介绍
非接触供电系统是将来自供电侧的交流电流通过电磁感应在受电侧进行非接触受电的系统，正在研究将其向从地面侧对驻车中的驱动电机以非接触方式供给电力的系统的应用。特别地，在作为对移动体的供电方式所适用的非接触供电系统中，有在非接触供电系统内混入了异物成为发热体的问题。具体而言，若在供电线圈和受电线圈之间混入异物，则有金属和磁性体等的异物因通过该异物的磁通而发热的情况。在专利文献1中，公开了不新设传感器地探测在探测线圈的附近存在的异物的异物检测装置。具体而言，通过检测因异物而变化的探测线圈的电气性的变化来判定有无异物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-192391号公报
技术实现思路
本专利技术提供不依赖于外部磁场环境而具有较高的异物检测灵敏度的异物检测装置。本专利技术的一方式的异物检测装置装载在从供电单元向受电单元以非接触方式进行供电的非接触供电系统中。该异物检测装置具有磁场传感器和磁场产生单元。磁场传感器检测因供电单元和受电单元之间存在的异物而变化的磁通量。磁场产生单元与供电单元和受电单元分开设置，具有磁场产生线圈单元，并产生用于驱动磁场传感器的磁场。本专利技术的异物检测装置通过与供电单元和受电单元分开设置的磁场产生单元来驱动磁场传感器，所以能够不依赖于外部磁场环境而具有较高的异物检测灵敏度。附图说明图1是包含实施方式的异物检测装置的非接触供电装置的概略结构图。图2是表示发电线圈和磁场产生线圈之间的关系的一例的图。图3是表示实施方式的磁场产生线圈和供电线圈的配置关系的一例的图。图4A是表示实施方式的磁场产生线圈的形状的一例的平面图。图4B是表示实施方式的变形例1的磁场产生线圈的形状的平面图。图5A是表示实施方式的变形例2的磁场产生线圈的形状的平面图。图5B是表示实施方式的变形例3的磁场产生线圈的形状的平面图。图5C是表示实施方式的变形例4的磁场产生线圈的形状的平面图。图6A是表示实施方式的变形例5的磁场产生线圈的形状的平面图。图6B是表示实施方式的变形例6的磁场产生线圈的形状的平面图。图7A是表示实施方式的变形例7的磁场产生线圈的形状的平面图。图7B是表示实施方式的变形例8的磁场产生线圈的形状的平面图。图8A是表示实施方式的变形例9的磁场产生线圈的形状的平面图。图8B是表示实施方式的变形例10的磁场产生线圈的形状的平面图。图9A是表示实施方式的变形例11的磁场产生线圈的形状的平面图。图9B是表示实施方式的变形例12的磁场产生线圈的形状的平面图。图10A是表示实施方式的变形例13的磁场产生线圈的形状的平面图。图10B是表示实施方式的变形例14的磁场产生线圈的形状的平面图。图10C是表示实施方式的变形例15的磁场产生线圈的形状的平面图。图10D是表示实施方式的变形例16的磁场产生线圈的形状的平面图。图11A是表示磁场产生线圈和异物之间的位置关系的图。图11B是表示磁场产生线圈-异物间距离和磁场产生线圈单元的宽度之间的关系的曲线图。图12是表示实施方式的变形例17的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。图13A是表示实施方式的变形例18的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。图13B是表示实施方式的变形例19的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。图14A是表示实施方式的变形例20的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。图14B是表示实施方式的变形例21的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。图14C是表示实施方式的变形例22的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。图14D是表示实施方式的变形例23的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。图15是表示由多个矩形的磁场产生线圈单元组成的磁场产生线圈产生的磁场分布的曲线图。图16是表示实施方式的磁场产生线圈和传感器线圈之间的配置关系的平面图。图17是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第1关系的图。图18是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第2关系的图。图19是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第3关系的图。图20是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第4关系的图。图21是表示由电力传输线圈产生的磁通密度的时间变化的概念波形图。具体实施方式在说明本专利技术的实施方式之前，简单地说明以往的异物检测装置中的问题。前述的现有技术的异物检测装置，将移动设备应用领域作为对象。在这样的装置中，由于供电线圈的电感较大，所以异物对整体磁通量造成的磁通的变化量非常地小。因此，在适用于汽车用等的大功率供电系统的情况下，难以检测异物。在以下，参照附图详细地说明本专利技术的实施方式的异物检测装置。再者，以下说明的实施方式，都是表示本专利技术的优选的一具体例子的实施方式。因此，以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置和连接方式等是一例子，没有限定本专利技术的意思。因此，对于以下的实施方式中的结构要素之中、未记载为表示本专利技术的最上位概念的独立权利要求中的结构要素，作为任意的结构要素来说明。此外，各附图是示意图，未必被严密地图示。此外，在各附图中，对相同的结构构件附加相同的标号。(实施方式1)[1.非接触供电装置的整体结构]图1是包括实施方式的异物检测装置的非接触供电装置的概略结构图。该图所示的非接触供电装置100具有：供电线圈基板130；受电线圈基板150；磁场产生线圈基板110；以及传感器线圈基板140。供电线圈基板130是具有供电线圈的供电单元，例如，被设置在地面侧。受电线圈基板150是具有受电线圈的受电单元，例如，被配置在移动体中。供电线圈基板130通过对供电线圈供给的交流电力而产生电力传输用磁场。受电线圈基板150通过用受电线圈接受由供电线圈基板130产生的电力传输用磁场，通过电磁感应而受电上述交流电力。通过该结构，受电线圈基板150能以非接触方式从供电线圈基板130受电电力。例如，在供电线圈基板130和受电线圈基板150之间，在被配置供电线圈基板130的道路上存在的异物160，有吸收从供电线圈基板130产生的电力传输用磁场的能量而成为发热体的情况。由此，异物160有因人体接触而可能成为危险物。为了回收上述的异物160，传感器线圈基板140是检测在供电线圈基板130和受电线圈基板150之间存在的异物160的基板。具体而言，传感器线圈基板140具有磁场传感器即传感器线圈，将异物160存在造成的传感器线圈内的磁通量的变化作为传感器线圈的电压变化来检测。磁场产生线圈基板110具有用于驱动传感器线圈的磁场产生线圈。具体而言，磁场产生线圈基板110的磁场产生线圈产生的磁场被施加在传感器线圈基板140的传感器线圈上。磁场产生线圈基板110和传感器线圈基板140构成检测异物160的异物检测装置1。这里，传感器线圈基板140接受从非接触供电装置的主结构要素即供电线圈基板130或受电线圈基板150生成的电力传输用磁场，可检测异物160的存在造成的传感器线圈内的磁通变化。但是，在将非接触供电装置适用于汽车的情况下，由于供电线圈的电感较大，所以异物160对整体的磁通量造成的磁通的变化量非常地小。因此，有难以检测异物160的情况。相对于此，本实施方式的非接触供电装置10本文档来自技高网...

【技术保护点】
异物检测装置，装载在从供电单元向受电单元以非接触方式进行供电的非接触供电系统中，包括：磁场传感器，检测因在所述供电单元和所述受电单元之间存在的异物而变化的磁通量；以及磁场产生单元，与所述供电单元和所述受电单元分开设置，具有磁场产生线圈单元，并产生用于驱动所述磁场传感器的磁场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 JP 2014-2237301.异物检测装置，装载在从供电单元向受电单元以非接触方式进行供电的非接触供电系统中，包括：磁场传感器，检测因在所述供电单元和所述受电单元之间存在的异物而变化的磁通量；以及磁场产生单元，与所述供电单元和所述受电单元分开设置，具有磁场产生线圈单元，并产生用于驱动所述磁场传感器的磁场。2.如权利要求1所述的异物检测装置，所述磁场产生单元具有多个所述磁场产生线圈单元，所述多个磁场产生线圈单元之中的至少2个被电串联并连续地形成。3.如权利要求1所述的异物检测装置，所述磁场产生单元具有：多个所述磁场产生线圈单元；多个端子，用于对所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个供给电流；以及多个第1开关元件，被设置在所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个和对应的所述多个端子的每一个之间，选择对所述多个磁场产生线圈单元的每一个供给和不供给电流。4.如权利要求1所述的异物检测装置，所述磁场产生单元具有：多个所述磁场产生线圈单元；多个端子，用于对所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个供给电流；以及多个第2开关元件，被设置在所述多个磁场产生线圈单元的每一个和对应的所述多个端子的每一个之间，使在所述多个磁场产生线圈单元的每一个中流动的电流的方向变化。5.如权利要求1至4的任意一项所述的异物检测装置，所述磁场产生单元具有多个所述磁场产生线圈单元，所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个，沿矩形或圆形的轮廓配置导电线而形成，所述矩形的短边的长度或所述圆环的宽度即所述磁场产生线圈单元的宽度为，包含所述磁场产生线圈单元的平面和所述异物之间的距离的1.5倍以上、2.5倍以下。6.如权利要求1至5的任意一项所述的异物检测装置，所述磁场产生单元包括多个所述磁场产生线圈单元，所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个以固定的间隔配置在平面上，所述异物检测装置还包括：具有将因所述异物存在而变化的磁通量作为电压信号检测的多个传感器线圈单元的所述磁场传感器，所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个的第1方向中的宽度与所述多个传感器线圈单元的每一个的所述第1方向中的宽度相同。7.如权利要求1至6的任意一项所述的异物检测装置，所述磁场产生单元包括多个所述磁场产生线圈单元，所述多个所述磁场产生线圈单元包含沿长方形的轮廓配置了导电线的第1磁场产生线圈单元和第2磁场产生线圈单元，所述第1磁场产生线圈单元和所述第2磁场产生线圈单元，以使包含所述第1磁场产生线圈单元的第1平面和包含所述第2磁场产生线圈单元的第2平面平行而在所述第1平面、第2平面的法线方向上重叠配置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安达和广，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP