[发明专利]金属异物检测装置、无线供电、受电装置、电力传输系统

说明书

本发明提供一种金属异物检测装置，关于使用天线线圈进行的金属异物的检测，抑制供电中的检测精度的降低。金属异物检测装置(14)以如下方式构成，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)；通过对谐振电路(RC)施加电压，使谐振电路(RC)产生振动信号Vb的电源(148b)；基于振动信号(Vb)的波形判定金属异物的有无的判定电路(145)；插入谐振电路(RC)内的谐振电容器开关(149)；控制谐振电容器开关(149)的开闭状态的控制电路(147)，控制电路(147)被构成为，对应于开始由电源(148b)进行的电压向谐振电路RC的施加，将谐振电容器开关(149)设为闭状态。

技术领域

本发明涉及金属异物检测装置、无线供电装置、无线受电装置、及无线电力传输系统。

背景技术

近年来，积极进行着通过无线供给电力的无线供电的研究。作为这种无线供电的具体的方式，具有各种方式，但作为其之一，已知有利用磁场的方式。利用该磁场的方式更仔细地区分时，分成电磁感应方式和磁场谐振方式两种。

电磁感应方式是已经广泛已知的方式，具有如下特征：供给电力的供电装置与受电电力的受电装置的耦合度非常高，以高效率可进行供电，另一方面，供电装置与受电装置的距离不近时不能供电。与之相对，磁场谐振方式是积极地利用谐振(谐振)现象的方式，具有如下特征：供电装置与受电装置的耦合度也可以较低，即使供电装置和受电装置离开某个程度也能够供电。

电磁感应方式和磁场谐振方式均是利用磁力进行供电的方式。因此，在任意方式中，供电装置均具有用于利用磁场供给电力的线圈即供电线圈，受电装置具有用于利用磁场受电电力的线圈即受电线圈。而且，通过供电线圈与受电线圈进行磁耦合，进行从供电装置向受电装置的供电。

但是，当金属异物进入磁耦合的供电线圈与受电线圈之间时，由于通过磁通向金属异物流通涡电流而进行发热等，供电效率降低。因此，需要检测混入供电装置与受电装置之间的金属异物。

作为检测金属异物的具体的方法，已知有使用检测用的天线线圈的检测线圈方式。例如专利文献1中公开有一种装置，对天线线圈施加脉冲，基于根据其响应波形(衰减振动波形)的振幅值和时间信息求得的Q值的变化，而检测金属异物。

另外，专利文献2中公开有一种非接触送电装置，在不向送电线圈供给电力时，执行使用天线线圈的金属检测，另一方面，在向送电线圈供给电力时，停止天线线圈的金属检测，并利用温度传感器监视温度，由此，进行异物的检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-132133号公报

专利文献1：日本特开2015-204707号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1所公开的技术中，存在金属异物的检测精度在供电中降低的问题。即，在供电中，有时在天线线圈产生从供电线圈产生的磁通能量或供电侧的开关噪声引起的谐振，但若对天线线圈施加异物检测用的脉冲时产生该谐振，则脉冲的响应波形不仅由于金属异物的有无而变化，而且还由于该谐振而变化。因此，由于响应波形的变化而难以正确地检测金属异物。

根据专利文献2所公开的技术，在供电中，不利用天线线圈而利用温度传感器进行异物的检测，因此，这种问题最初不会产生。但是，需要温度传感器，因此，当专利文献2中采用公开的技术时，产生装置的大型化、高成本化的其它问题。

另外，如果在进行金属有无的判定时停止供电，则可一次解决所述问题。但是，由于必须周期性地停止供电，因此，产生充电时间的长期化的新的问题。

本发明是鉴于所述问题而研发的，其目的在于，关于使用天线线圈进行的金属异物的检测，抑制供电中的检测精度的降低。