[发明专利]异物检测装置、用于无线电力传输的送电装置和受电装置以及无线电力传输系统

权利要求书

1.一种异物检测装置，具备：

第一谐振器；

振荡电路，其以比第二谐振器的谐振频率(fr)低的第一频率f1和比所述谐振频率(fr)高的第二频率f2振荡，所述第二谐振器与所述第一谐振器电磁耦合，并由包括线圈和电容器的并联谐振电路构成；以及

测量电路，其在所述第一谐振器与所述第二谐振器电磁耦合时测量所述第一谐振器的电感值，

所述测量电路测量所述振荡电路以所述第一频率f1振荡时的所述第一谐振器的输入电感值Lin(f1)、和所述振荡电路以所述第二频率f2振荡时的所述第一谐振器的输入电感值Lin(f2)，算出利用k²＝1-Lin(f2)/Lin(f1)这一式算出的耦合系数k，基于所述耦合系数k检测所述第一谐振器与所述第二谐振器之间的金属异物。

2.根据权利要求1所述的异物检测装置，

所述线圈短路时，所述第一谐振器的输入电感值Lin(f1)与所述第一谐振器的输入电感值Lin(f2)一致。

3.一种异物检测装置，具备：

第一谐振器；

振荡电路，其以比第二谐振器的谐振频率(fr)低的第一频率和比所述谐振频率(fr)高的第二频率振荡，所述第二谐振器与所述第一谐振器电磁耦合，并由包括线圈和电容器的并联谐振电路构成；以及

测量电路，

所述振荡电路为自激式振荡电路，且构成为输入电感值与振荡频率的平方成反比，

所述测量电路测量频率f1和频率f2，所述频率f1是所述振荡电路以所述第一频率振荡时流经所述第一谐振器或所述第二谐振器的交流电流、或者所述第一谐振器或所述第二谐振器的交流电压的频率，所述频率f2是所述振荡电路以所述第二频率振荡时流经所述第一谐振器或所述第二谐振器的交流电流、或者所述第一谐振器或所述第二谐振器的交流电压的频率，

根据利用k²＝1-f1²/f2²这一式算出的耦合系数k，检测所述第一谐振器与所述第二谐振器之间的金属异物。

4.根据权利要求3所述的异物检测装置，

所述线圈短路时，所述第一谐振器的输入电感值Lin(f1)与所述第一谐振器的输入电感值Lin(f2)一致。

5.一种送电装置，具备：

权利要求1～4中任一项所述的异物检测装置，该异物检测装置的所述第一谐振器包括用于所述金属异物的检测和无线电力传输这两方的送电线圈；

送电电路，其向所述送电线圈输出用于无线电力传输的电力；

开关，其对所述振荡电路与所述送电线圈之间的电连接的导通和非导通进行切换；以及

控制电路，其控制所述振荡电路、所述送电电路以及所述开关，

所述控制电路对送电模式和异物检测模式进行切换，

在所述送电模式中，使用所述开关使所述振荡电路与所述送电线圈之间的电连接为非导通，使所述送电电路进行驱动，将所述电力供给至所述第二谐振器，

在所述异物检测模式中，使用所述开关使所述振荡电路与所述线圈之间的电连接为导通，停止所述送电电路的驱动，检测所述送电线圈与所述第二谐振器的线圈之间的金属异物。

6.根据权利要求5所述的送电装置，

用于所述异物检测的电力比用于所述无线电力传输的电力小。

7.根据权利要求5所述的送电装置，

所述控制电路，在所述异物检测模式中未检测到金属异物而检测到所述第一谐振器的输入阻抗的时间性变动停止这一情况时，从所述异物检测模式切换为所述送电模式。

8.根据权利要求6所述的送电装置，

所述控制电路，在所述异物检测模式中未检测到金属异物而检测到所述第一谐振器的输入阻抗的时间性变动停止这一情况时，从所述异物检测模式切换为所述送电模式。