[發明專利]電力發送裝置以及非接觸電力提供系統

有效

• 申請號: 201710346678.9
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN107370249B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 宮本宗;森康平;村上知倫
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/60;H02J50/40;G01V3/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

本發明涉及電力發送裝置以及非接觸電力提供系統。該電力發送裝置包括：第一層中的第一線圈；第二層中的與第一線圈重疊的第二線圈；以及第三層中的第三線圈，該第三線圈與第一線圈和第二線圈重疊，其中，第一線圈的第一最內周邊的第一尺寸大于第二線圈和第三線圈中的至少一個的第二最內周邊的第二尺寸。

本申請是申請日為2013年3月6日、申請號為201310070594.9、發明名稱為“檢測裝置、電力接收裝置和電力發送裝置”的專利申請的分案申請，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本公開涉及與另一磁性耦合元件或異物磁性耦合的磁性耦合元件，以及利用該磁性耦合元件的裝置(磁性耦合裝置)和系統(磁性耦合系統)。

更具體地，本公開涉及被配置為檢測異物(諸如金屬、磁性體或磁石)的存在的檢測裝置、電力接收裝置、電力發送裝置和非接觸電力提供系統，該異物會由于在構成非接觸電力提供系統的非接觸電力提供裝置和電子設備之間的磁通量而發熱。

背景技術

最近，例如以非接觸方式向諸如移動電話或便攜式音樂播放器的消費者電子(CE)設備提供電力(傳輸電力)的電力提供系統(例如，稱為非接觸電力提供系統或非接觸電力傳輸系統)被給予日益增加的關注。通過該系統，不是通過將AC適配器的連接部或其他電力提供裝置插入(連接)到CE設備，而是通過將電子設備(二次設備)簡單地配置在充電盤(一次設備)上來開始充電。換言之，在電子設備和充電盤之間的端子連接是不必要的。

電磁感應被建立為用于在以如上的非接觸方式提供電力的技術。同時，最近使用稱為磁諧振(利用諧振現象)的技術的非接觸電力提供系統被給予關注。

使用磁諧振的非接觸電力提供系統的優點在于可以利用諧振現象的原理來在分隔比電磁感應更遠的距離的裝置之間傳輸電力。此外，優點在于即使在電源(發送器線圈)和電力接收方(接收器線圈)之間的軸對準稍微不足，傳輸效率(電力提供效率)也不會嚴重地降低。然而，基于磁諧振的系統和基于電磁感應的系統的相似在于兩者都是利用電源(發送線圈；磁性耦合元件)和電力接收方(接收線圈；磁性耦合元件)的非接觸電力提供系統(磁性耦合系統)。

同時，非接觸電力提供系統的一個重要的要素是對可能由于磁通量而發熱的諸如金屬、磁性體和磁石的異物的熱調節。如果在以非接觸方式提供電力時異物混入在發送器線圈和接收器線圈之間的縫隙中，那么存在由于經過異物的磁通量而引起異物發熱的風險。該風險不限于基于電磁感應或基于磁諧振的系統。該異物中的熱量產生可能由于經過異物金屬的磁通量而導致在異物金屬中產生電流(渦電流、電流環路、環電流)，或由于經過異物磁性體或異物磁石的磁通量而導致在異物磁性體或異物磁石中產生磁滯損耗。

對于該熱調節提出了大量的通過將異物檢測系統添加至非接觸電力提供系統來檢測異物的技術。例如，提出了使用光學傳感器或溫度傳感器的技術。然而，諸如通過基于磁諧振的系統的在寬電力提供范圍的情況下使用傳感器的檢測方法會很昂貴。此外，因為來自溫度傳感器的輸出結果將取決于它附近的熱傳導率，所以溫度傳感器的使用例如可能對發送和接收裝置產生額外的設計限制。

因此，提出了一種通過觀察在異物出現在發送器和接收器之間時的參數(諸如電流和電壓)的變化來判定異物的存在的技術。通過該技術，可以在不產生設計限制或其他限制的條件下減少成本。

例如，JP 2008-206231A提出了一種根據在發送器和接收器之間通信期間的調制率(關于振幅和相位變化的信息)來檢測異物金屬的方法，而JP 2001-275280A提出了一種根據渦電流損耗來檢測異物金屬的方法(根據DC-DC效率的異物檢測)。

發明內容