[发明专利]检测装置、电力接收装置和电力发送装置

说明书

技术领域

本公开涉及与另一磁性耦合元件或异物磁性耦合的磁性耦合元件，以及利用该磁性耦合元件的装置（磁性耦合装置）和系统（磁性耦合系统）。

更具体地，本公开涉及被配置为检测异物（诸如金属、磁性体或磁石）的存在的检测装置、电力接收装置、电力发送装置和非接触电力提供系统，该异物会由于在构成非接触电力提供系统的非接触电力提供装置和电子设备之间的磁通量而发热。

背景技术

最近，例如以非接触方式向诸如移动电话或便携式音乐播放器的消费者电子（CE）设备提供电力（传输电力）的电力提供系统（例如，称为非接触电力提供系统或非接触电力传输系统）被给予日益增加的关注。通过该系统，不是通过将AC适配器的连接部或其他电力提供装置插入（连接）到CE设备，而是通过将电子设备（二次设备）简单地配置在充电盘（一次设备）上来开始充电。换言之，在电子设备和充电盘之间的端子连接是不必要的。

电磁感应被建立为用于在以如上的非接触方式提供电力的技术。同时，最近使用称为磁谐振（利用谐振现象）的技术的非接触电力提供系统被给予关注。

使用磁谐振的非接触电力提供系统的优点在于可以利用谐振现象的原理来在分隔比电磁感应更远的距离的装置之间传输电力。此外，优点在于即使在电源（发送器线圈）和电力接收方（接收器线圈）之间的轴对准稍微不足，传输效率（电力提供效率）也不会严重地降低。然而，基于磁谐振的系统和基于电磁感应的系统的相似在于两者都是利用电源（发送线圈；磁性耦合元件）和电力接收方（接收线圈；磁性耦合元件）的非接触电力提供系统（磁性耦合系统）。

同时，非接触电力提供系统的一个重要的要素是对可能由于磁通量而发热的诸如金属、磁性体和磁石的异物的热调节。如果在以非接触方式提供电力时异物混入在发送器线圈和接收器线圈之间的缝隙中，那么存在由于经过异物的磁通量而引起异物发热的风险。该风险不限于基于电磁感应或基于磁谐振的系统。该异物中的热量产生可能由于经过异物金属的磁通量而导致在异物金属中产生电流（涡电流、电流环路、环电流），或由于经过异物磁性体或异物磁石的磁通量而导致在异物磁性体或异物磁石中产生磁滞损耗。

对于该热调节提出了大量的通过将异物检测系统添加至非接触电力提供系统来检测异物的技术。例如，提出了使用光学传感器或温度传感器的技术。然而，诸如通过基于磁谐振的系统的在宽电力提供范围的情况下使用传感器的检测方法会很昂贵。此外，因为来自温度传感器的输出结果将取决于它附近的热传导率，所以温度传感器的使用例如可能对发送和接收装置产生额外的设计限制。

因此，提出了一种通过观察在异物出现在发送器和接收器之间时的参数（诸如电流和电压）的变化来判定异物的存在的技术。通过该技术，可以在不产生设计限制或其他限制的条件下减少成本。

例如，JP 2008-206231A提出了一种根据在发送器和接收器之间通信期间的调制率（关于振幅和相位变化的信息）来检测异物金属的方法，而JP 2001-275280A提出了一种根据涡电流损耗来检测异物金属的方法（根据DC-DC效率的异物检测）。

发明内容

然而，在JP 2008-206231A和JP 2001-275280A中提出的技术没有考虑到接收器的金属外壳的影响。考虑到对典型便携式装置充电的情况，很可能在便携式装置中使用了某种金属（诸如金属外壳或金属组件）并且因此难以清楚地判定参数的变化是由于金属外壳或组件的影响还是由于存在异物金属。将JP 2001-275280A作为例子，不确定涡电流损耗的发生是因为便携式装置的金属外壳还是因为在发送器和接收器之间存在异物金属。因此，很难说在JP 2008-206231A和JP 2001-275280A中提出的技术能够准确地检测异物金属。

考虑到以上情况，根据本公开的实施方式的实施方式在不设置额外的传感器的条件下检测非常靠近检测器线圈的异物（换言之，磁性耦合元件），并且还改善了检测精度。

根据本公开的实施方式，提供了一种包括一个或多个磁性耦合元件和检测器的检测装置，该一个或多个磁性耦合元件包括多个线圈，该检测器测量涉及一个或多个磁性耦合元件或涉及至少包括一个或多个磁性耦合元件的电路的电气参数并且从电气参数的变化判定是否存在由于磁通量而发热的异物。在一个或多个磁性耦合元件中，电连接多个线圈使得从至少一个或多个线圈产生的磁通量和从多个线圈的剩下的线圈产生的磁通量具有大致相反的朝向。