检测器、电力传送器和接收器、电力供给系统及检测方法技术方案

提供了能够高便利性地检测包含导体或线圈的电路的检测装置等。该检测装置设置有检测单元，该检测单元获得在包括能够与外部电磁耦合的线圈的电路中的Q值或Q值的变化度，并基于所获得的结果执行关于与外部电磁耦合的状态的检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于检测诸如金属的导体或包括线圈的电路的存在的检测器和检测方法，以及设置有这样的检测器(检测部)的电力传送器、电力接收器，以及电力供给系统。
技术介绍
在非接触式电力传送(非接触式电力供给系统)中，确保安全以及进行充电以检测存在于电力传送和接收线圈附近的诸如金属的导体或包括线圈的电路是至关重要的。通常地，通过综合使用电力传送器和电力接收器，基于在电力接收器的负载变动的情形中幅度和相位的信息，已经检测到插入在电力传送器(初级侧线圈)和电力接收器(次级侧线圈)之间的金属物(例如，见专利文献I)。可替代地，已经通过传送和接收电力效率(也称为交互线圈效率)的变化，或通过使用磁性传感器、电容传感器、红外传感器等由传感器输出的变化检测到金属物。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4413236号(日本未审查专利申请公开第2008-206231号)
技术实现思路
同时，在这样的非接触式电力供给系统中，希望方便地检测诸如金属的上述导体(包括半导体)或包含线圈的上述电路。 鉴于这些缺点，完成了本公开，本公开的目的是提供能够方便地检测导体或包含线圈的电路的检测器、电力传送器、电力接收器、电力供给系统及检测方法。根据本专利技术的实施方式的检测器包括检测部，该检测部确定在包含能够与外部对象电磁耦合的线圈的电路中的Q值或Q值的变化度，并基于确定的结果执行关于与外部对象电磁耦合的状态的检测。根据本公开的实施方式的电力传送器包括:能够与外部对象电磁稱合的电力传送线圈；使用电力传送线圈执行电力传送的电力传送部；以及检测部，确定在包含电力传送线圈的电路中的Q值或Q值的变化度，并基于确定的结果执行关于与外部对象的电磁耦合的状态的检测。根据本公开的实施方式的电力接收器包括:能够与外部对象电磁耦合的电力接收线圈；使用电力接收线圈执行电力接收的电力接收部；以及检测部，确定在包含电力接收线圈的电路中的Q值或Q值的变化度，并基于所确定的结果执行关于与外部对象电磁耦合的状态的检测。根据本公开的实施方式的电力供给系统包括:一个以上电力接收器；以及对一个或多个电力接收器执行利用电磁耦合的电力传送的一个以上电力传送器。电力传送器具有能够与外部对象电磁耦合的电力传送线圈，以及利用电力传送线圈执行电力传送的电力传送部。电力接收器具有能够与外部对象电磁耦合的电力接收线圈，以及利用电力接收线圈进行电力接收的电カ接收部。检测部设置在电カ发送器或电カ接收器或两者中，该检测部确定在包含电カ发送线圈或电カ接收线圈的电路中的Q值或Q值的变化度，并基于所确定的结果执行关于与外部对象电磁耦合的状态的检測。根据本公开的实施方式的检测方法包括:第一歩，确定在包含能够与外部对象电磁耦合的线圈的电路中的Q值或Q值的变化度；以及第ニ步，基于在第一歩中所确定得结果执行关干与外部对象电磁耦合的状态的检測。在根据本公开的上述相应的实施方式的检测器、电カ传送器、电カ接收器、电カ供给系统及检测方法中，确定在包含能够与外部对象(例如，电カ传送线圈或电カ接收线圈)电磁耦合的线圈的电路中的Q值或Q值的变化度，并且基于所确定的结果执行关于与外部对象电磁耦合的状态的检测。这使得可以不需要初级侧(电カ传送侧)和次级侧(电カ接收侦D的综合使用而检测诸如金属的导体或包含电磁耦合线圈的电路。在根据本公开的上述相应的实施方式的检测器、电カ传送器、电カ接收器、电カ供给系统及检测方法中，可以不需要综合使用初级侧(电カ传送侧)和次级侧(电カ接收侧)而检测诸如金属的导体(包括半导体)或包含线圈的电路。因此，这允许方便地检测导体或包括有线圈的电路。【附图说明】图1是示出了根据本公开第一实施方式的非接触式电カ传送系统的概观的说明性电路图。图2是示出了根据本公开第一实施方式的设置在电カ传送器的检测器(检测电路)的配置实例的示意性框图。图3是示出了根据本公开第一实施方式的检测过程的流程图。图4的(a)和(b)是示出谐振电路的另一实例的(并联谐振电路)各个电路示图。图5是示出了检测导体的方法的说明性示意图。图6是示出了用于电カ传送器和电カ接收器的线圈的实例的简化示意图。图7是示出了 Q值相对金属尺寸(对边宽)的特性的曲线图。图8是示出了检测包含线圈的电路的方法的说明性示意图。图9是示出了在电カ发射侧的谐振电路的Q值对电力接收侧的谐振电路的负载电阻的特性的曲线图。图10是示出了金属对象被插入在电カ传送线圈和电カ接收线圈之间的状态的示意性截面图。图11是示出了各种特性对金属尺寸(对边宽)的曲线图。图12是示出了根据本公开第二实施方式的串联谐振电路中的阻抗的频率特性的曲线图。图13是示出了根据本公开第二实施方式的并联谐振电路中的阻抗的频率特性的曲线图。图14是示出了根据本公开第三实施方式的用于由阻抗的实部分量与虚部分量的比值计算Q值的电路图。【具体实施方式】在下文中，将参照附图描述本公开的一些实施方式。以下列顺序提供描述。应当注意到各个图中的任何的相同部件以相同的参考标号来表示，并且适当省略多余描述。I.第一实施方式(运算处理部：由串联谐振电路中线圈两端的电压与L-C电压的比来计算Q值的实例）2.第二实施方式(运算处理部：使用半值宽度方法来计算Q值的实例）3.第三实施方式(运算处理部：由阻抗的实部分量与虚部分量的比来计算Q值的实例）4.其他(各种变形实例）〈I.第一实施方式>(非接触式电力传送系统的描述）在本公开的第一实施方式(下文中也称作“本实施方式”）中，提供了关于通过使用在非接触式电力传送系统(非接触式电力供给系统）中的电力传送器或电力接收器来检测可能存在于电力传送器或电力接收器附近的诸如金属的导体或包含线圈的电路的配置和方法的描述。在下文中，检测诸如金属的导体或包含线圈的电路也可以表述为“检测导体等”。应当注意的是，本说明书中提到的导体包括广义的导体，即，半导体。在第一实施方式中，表示在电力传送器(初级侧）或电力接收器(次级侧）的能量的保持和损失的关系的Q值的变化被用于检测导体等。例如，如果金属对象存在于电力传送器的电力传送线圈或电力接收器的电力接收线圈附近，磁力线穿过金属对象，引起在金属对象上生成涡电流。从线圈上看，这似乎是将真实电阻负载施加在线圈上的金属对象和线圈的电磁耦合导致了线圈的Q值的变化。通过测量Q值的该变化，检测可能存在于线圈附近的任何金属对象（电磁耦合状态)。也可被称为“电磁场谐振耦合”或“电磁谐振”的电磁耦合，包括电场耦合和磁场耦合。两种耦合利用谐振通过电场耦合或磁场耦合唯一的谐振装置来进行电力传送。然而，使用电磁感应的电磁耦合（电场耦合或磁场耦合）可作为这样的谐振的替代物来执行。图I是示出了根据本公开第一实施方式的非接触式电力传送系统的概观的说明性电路图。图I示出了用于非接触式电力传送系统的最基本的电路配置(在磁场耦合的情况下）的实例。根据本实施方式的非接触式供电系统(非触式电力供给系统）由一个或多个电力传送器I (图中是一个）以及一个或多个电力接收器11 (图中是一个）组成。电力传送器I利用电力接收器11的电磁耦合来实施非接触式电力传送。电力传送器I设置有包括用于生成交流电信号的交流电电源3和电阻元件4的信号源2 ;电容器5 ；以及能够与外部对象电磁耦合的电力传送线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.31 JP 2011-0810181.一种检测器，包括： 检测部，确定在包含能够与外部对象电磁耦合的线圈的电路中的Q值或所述Q值的变化度，并基于所确定的结果执行关于与所述外部对象电磁耦合的状态的检测。2.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述检测部检测导体或包括另一线圈的另一电路是否以与所述外部对象电磁耦合的所述状态存在于所述线圈的附近。3.根据权利要求2所述的检测器，其中，当检测到在所述线圈的附近存在所述导体或所述另一电路时，所述检测部进一步检测所述检测到的对象是否是所述导体和所述另一电路之一。4.根据权利要求3所述的检测器，其中，所述检测部基于确定经由所述线圈与所述外部对象的通信是否可行的结果来判断所述检测到的对象是否是所述导体和所述另一电路之一。5.根据权利要求4所述的检测器，其中，当确定与所述外部对象的所述通信可行时，所述检测部判定所述检测到的对象是所述另一电路；当确定与所述外部对象的所述通信不可行时，判定所述检测到的对象是所述导体。6.根据权利要求4所述的检测器，进一步包括控制与所述外部对象的所述通信的通信控制部，其中： 当检测到在所述线圈的附近存在所述导体或所述另一电路时，所述检测部指示所述通信控制部输出传送信号至所述检测到的对象，并根据对所述传送信号的响应的存在与否来确定与所述外部对象的所述通信是否可行。7.根据权利要求6所述的检测器，其中，当存在对所述传送信号的响应时，所述检测部确定与所述外部对象的所述通信可行；当对所述传送信号无响应时，确定与所述外部对象的所述通信不可行。8.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述检测部包括： 运算处理部，计算所述Q值或所述Q值的变化度；以及 确定部，通过将由所述运算处理部计算出的所述Q值或所述Q值的变化度与预定阈值相比较来确定与所述外部对象电磁耦合的状态。9.根据权利要求8所述的检测器，其中，所述电路是包括所述线圈和电容的谐振电路，并且 所述运算处理部由第一电压与第二电压的比值计算所述谐振电路的所述Q值，其中，所述第一电压是所述谐振电路中的所述线圈和所述电容之间的电压，所述第二电压是所述谐振电路中的所述线圈两端的电压。10.根据权利要求8所述的检测器，其中，所述电路是包括所述线圈和电容的谐振电路，并且 所述运算处理部通过在所述谐振电路中使用半值宽度方法计算所述谐振电路中的所述Q值。11.根据权利要求10所述的检测器，其中，所述谐振电路是串联谐振电路，并且 所述运算处理部，使用所述半值宽度方法，基于所述串联谐振电路的谐振频率和带宽频率计算所述串联谐振电路中的所述Q值，其中，在所述带宽频率下获...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上知伦，吉野功高，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：
国别省市：