[发明专利]送电装置以及受电装置

说明书

技术领域

本发明涉及送电装置以及受电装置，特别是涉及以非接触的方式交换电力的送电装置与受电装置之间的异物检测。

背景技术

有人提出了各种以非接触的方式从送电装置向受电装置传输电力的非接触电力传输系统。

在这样的非接触电力传输系统中，假定异物(不应存在的物体)进入送电装置与受电装置之间，需要适当地对异物进行检测。例如，在日本特开2013－27171号公报中，公开了一种即使在从送电装置向受电装置送电期间也能够高精度地检测金属异物的检测装置。该检测装置使用包括线圈的谐振电路的Q值的变化来检测存在于送电装置与受电装置之间的金属异物。Q值测定用的上述线圈可以相对于供电用线圈(送电线圈或者受电线圈)另外设置，也可以使用供电用线圈。

在日本特开2013－27171号公报所记载的检测装置中，Q值测定用的线圈可以使用供电用线圈，而在相对于供电用线圈另外设置的情况下，也假定为具有与供电用线圈同等的尺寸。然而，例如，在车辆的非接触供电系统等使用大电力的系统中，供电用线圈也一定程度地大型化，因此有可能无法检测到与供电用线圈相比相对较小的异物。

发明内容

因此，本发明的目的在于，在以非接触的方式向受电装置输送电力的送电装置中，也能够检测与送电线圈相比相对较小的异物。

另外，本发明的另一目的在于，在以非接触的方式接受从送电装置输出的电力的受电装置中，也能够检测与受电线圈相比相对较小的异物。

根据本发明，送电装置是向受电装置输送电力的送电装置，具备送电线圈和异物检测器。送电线圈是用于以非接触的方式向受电装置的受电线圈送电的线圈。异物检测器在送电线圈被构成为向位于送电线圈上方的受电线圈送电时，设置于送电线圈的上方。异物检测器包括多个第一线圈和多个第二线圈。多个第一线圈沿着送电线圈的上面配设。多个第二线圈沿着送电线圈的上面配设于多个第一线圈的上方或者下方，并与多个第一线圈对应地设置。多个第二线圈分别与对应的第一线圈相对地配置。而且，在从送电线圈的上方观察送电线圈以及多个第一线圈和多个第二线圈的平面视图中，多个第一线圈中的每个线圈的外形以及多个第二线圈中的每个线圈的外形比送电线圈的外形小。

在该送电装置中，异物检测器包括多个第一线圈和多个第二线圈，多个第一线圈以及多个第二线圈以成组的方式设置于送电装置。由此，能够缩小第一线圈与对应的第二线圈之间的距离，从而缩小第一线圈以及第二线圈的尺寸。而且，根据该送电装置，由于各第一线圈以及各第二线圈的外形比送电线圈的外形小，所以也能够通过异物检测器来检测与送电线圈相比相对较小的异物。

优选多个第一线圈以及多个第二线圈呈矩阵状配设于收纳送电线圈的壳体的上面的壳体内侧。

通过形成这样的结构，能够检测收纳送电线圈的壳体上的小异物。另外，能够保护多个第一线圈以及多个第二线圈不受破损、污染。

优选多个第一线圈中的每个线圈以及多个第二线圈中的每个线圈具有如下形状，即：将彼此匝数相同且卷绕方向相反的至少一对线圈元件配置在同一平面上，并将线圈元件串联连接而成的形状。

各第一线圈以及各第二线圈在从送电线圈向受电线圈送电时受到送电线圈所产生的磁通。该磁通沿同一方向贯穿各线圈元件，通过形成上述结构，各线圈元件所产生的感应电压彼此抵消。因此，根据该送电装置，能够抑制在从送电线圈向受电线圈送电时异物检测器产生感应电压。此外，至少一对线圈元件除了包括例如由一对线圈元件形成8字形状那样的线圈元件外，也包括由两对线圈元件形成花瓣形状那样的线圈元件。

优选异物检测器还包括切换装置。切换装置切换多个第一线圈中被施加检测用交流电压的第一线圈(以下称为“通电线圈”)以及与通电线圈对应的第二线圈的对。送电装置还具备控制装置。控制装置控制切换装置，以依次切换通电线圈以及与通电线圈对应的第二线圈的对，并基于与通电线圈对应的第二线圈的受电状态来判定有无异物。

通过形成这样的结构，能够在配设有多个第一线圈以及多个第二线圈的范围内，大范围地检测小异物。此外，第二线圈的受电状态表示第二线圈的受电电压、受电电流以及受电电力中的至少一方。

进一步优选包含通电线圈而形成的第一谐振电路以及包含与通电线圈对应的第二线圈而形成的第二谐振电路各自的谐振频率比向送电线圈供给的交流电压的频率高。进一步优选谐振频率与向送电线圈供给的交流电压的高次谐波的频率不同。

通过这样的结构，能够抑制由送电线圈形成的磁场对异物检测器的影响。