(57)【要約】【課題】金属異物を高い精度により検知することができる非接触電力伝送システムの送電装置を提供する。【解決手段】送電装置１０は、筐体部品、送電コイルＬＴ、素子制御部５０、スイッチング素子ＳＥ、温度検知部６０、基準出力部７０、および金属検知部８０を有する。筐体部品は、受電装置を配置するための構造を有する。温度検知部６０は、筐体部品の温度または送電コイルＬＴの温度と相関を有する電圧である温度反映電圧を金属検知部８０に出力する。基準出力部７０は、送電コイルＬＴの電力と相関を有する変動基準電圧を金属検知部８０に出力する。金属検知部８０は、温度反映電圧および変動基準電圧に基づいて、金属検知信号を素子制御部５０に出力する。素子制御部５０は、金属検知信号が入力されたとき、スイッチング素子ＳＥをオフする。【選択図】図３
2014155391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触電力伝送装置であって、
前記非接触電力伝送装置は、筐体部品、送電コイル、温度検知部、基準出力部、および金属検知部を有し、
前記筐体部品は、受電装置を配置するための構造を有し、
前記温度検知部は、前記筐体部品および前記送電コイルの少なくとも一方の温度と相関を有する電圧である温度反映電圧を前記金属検知部に出力し、
前記基準出力部は、前記送電コイルの電力と相関を有する電圧である変動基準電圧を前記金属検知部に出力し、
前記金属検知部は、前記温度反映電圧および前記変動基準電圧に基づいて、金属検知信号を出力する
非接触電力伝送装置。
【請求項２】
前記非接触電力伝送装置は、スイッチング素子および素子制御部を有し、
前記スイッチング素子は、オフのときに前記送電コイルに電流を流さず、オンのときに前記送電コイルに電流を流し、
前記金属検知部は、前記温度反映電圧と前記変動基準電圧とを比較し、比較の結果に応じて前記金属検知信号を前記素子制御部に出力し、
前記素子制御部は、前記金属検知信号に応じて前記スイッチング素子を制御する
請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項３】
前記基準出力部は、前記送電コイルの出力電圧を検知し、検知した前記送電コイルの出力電圧に基づいて前記変動基準電圧を前記金属検知部に出力する
請求項１または２に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項４】
前記基準出力部は、前記送電コイルの出力電流を検知し、検知した前記送電コイルの出力電流に基づいて前記変動基準電圧を前記金属検知部に出力する
請求項１または２に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項５】
前記基準出力部は、前記送電コイルの入力電流を検知し、検知した前記送電コイルの入力電流に基づいて前記変動基準電圧を前記金属検知部に出力する
請求項１または２に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項６】
前記金属検知信号は、前記変動基準電圧に対して線形性を有する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、従来の非接触電力伝送システムの一例を開示している。特許文献１の非接触電力伝送システムは、非接触電力伝送装置としての充電装置、および被充電器を有する。充電装置は、ケース、送電コイル、充電制御回路、および温度センサーを有する。ケースは、送電コイル、充電制御回路、および温度センサーを内部に収容している。ケースは、被充電器が載せられる充電部を有する。温度センサーは、送電コイルの温度を検知する。温度センサーは、検知信号を充電制御回路に出力する。
【０００３】
充電制御回路は、充電部に被充電器が載せられているとき、送電コイルにより被充電器に電力を伝送する。充電制御回路は、温度センサーの検知信号に基づいて、送電コイルの温度が所定温度以下か否かを判定する。充電制御回路は、送電コイルの温度が所定温度以下のとき、充電電流を大きくする。充電制御回路は、送電コイルの温度が所定温度よりも大きいとき、充電電流を小さくする。
【０００４】
充電装置は、ケースの充電部に金属異物が配置されることがある。充電部上の金属異物は、送電コイルから生じる磁束により発熱する。このため、充電部上の金属異物は、高温化するおそれを有する。一方、充電制御回路は、上記のとおり送電コイルの温度に応じて充電電流を制御する。このため、金属異物の発熱により送電コイルの温度が所定温度よりも高い温度まで上昇しているとき、充電電流が小さくなる。このため、金属異物が高温化することが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５３４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明者は、特許文献１の充電装置が次の問題を有することを見出した。
金属異物の温度の上昇速度は、充電装置の使用条件に応じて異なる。一方、特許文献１の充電装置は、予め設定された所定温度と温度センサーの検知信号とに基づいて、充電電流を制御している。このため、充電装置の設計段階において所定温度を設定するために想定された使用条件と、実際の充電装置の使用条件とが相違している場合、金属異物が高温化した状態において、温度センサーの検知信号が所定温度以下の値を示すことがある。この場合、充電制御回路は、充電電流を小さくしないため、金属異物の高温化を抑制する効果が得られにくくなる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、金属異物を高い精度により検知することができる非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本手段の一形態は、「非接触電力伝送装置であって、前記非接触電力伝送装置は、筐体部品、送電コイル、温度検知部、基準出力部、および金属検知部を有し、前記筐体部品は、受電装置を配置するための構造を有し、前記温度検知部は、前記筐体部品および前記送電コイルの少なくとも一方の温度と相関を有する電圧である温度反映電圧を前記金属検知部に出力し、前記基準出力部は、前記送電コイルの電力と相関を有する電圧である変動基準電圧を前記金属検知部に出力し、前記金属検知部は、前記温度反映電圧および前記変動基準電圧に基づいて、金属検知信号を出力する非接触電力伝送装置」を含む。
【０００９】
（２）上記手段の一形態は、「前記非接触電力伝送装置は、スイッチング素子および素子制御部を有し、前記スイッチング素子は、オフのときに前記送電コイルに電流を流さず、オンのときに前記送電コイルに電流を流し、前記金属検知部は、前記温度反映電圧と前記変動基準電圧とを比較し、比較の結果に応じて前記金属検知信号を前記素子制御部に出力し、前記素子制御部は、前記金属検知信号に応じて前記スイッチング素子を制御する非接触電力伝送装置」を含む。
【００１０】
（３）上記手段の一形態は、「前記基準出力部は、前記送電コイルの出力電圧を検知し、検知した前記送電コイルの出力電圧に基づいて前記変動基準電圧を前記金属検知部に出力する非接触電力伝送装置」を含む。
【００１１】
（４）上記手段の一形態は、「前記基準出力部は、前記送電コイルの出力電流を検知し、検知した前記送電コイルの出力電流に基づいて前記変動基準電圧を前記金属検知部に出力する非接触電力伝送装置」を含む。
【００１２】
（５）上記手段の一形態は、「前記基準出力部は、前記送電コイルの入力電流を検知し、検知した前記送電コイルの入力電流に基づいて前記変動基準電圧を前記金属検知部に出力する非接触電力伝送装置」を含む。
【００１３】
（６）上記手段の一形態は、「前記金属検知信号は、前記変動基準電圧に対して線形性を有する非接触電力伝送装置」を含む。
本非接触電力伝送装置は、以下の作用および効果を奏する。
【００１４】
本願発明者は、金属異物の温度の上昇速度と送電装置の使用条件との関係を確認する実験を行い、その結果から次の知見を得た。金属異物の温度の上昇速度は、送電装置の使用条件に応じて変化する。送電装置の使用条件は、一例として、送電装置の回路入力電圧、および配置部上における受電装置の位置の少なくとも一方に応じて変化する。送電コイルの電力は、送電装置の回路入力電圧、および配置部上における受電装置の位置の少なくとも一方に応じて変化する。このため、送電装置の使用条件の変化は、送電コイルの電力に基づいて確認することができる。
【００１５】
金属異物の温度の上昇速度は、送電コイルの電力と相関を有する。金属異物の温度の上昇速度は、送電コイルの電力が高くなるにつれて高くなる。このため、金属異物を検知するための情報に変動基準電圧を含めることにより、送電装置の使用条件の変化を金属異物の検知に反映させることができる。上記非接触電力伝送装置は、これらの事項を踏まえて、金属異物の検知のために温度反映電圧および変動基準電圧を用いている。このため、金属異物を高い精度により検知することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本非接触電力伝送装置は、金属異物を高い精度により検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の非接触電力伝送装置の模式的な正面図。
【図２】第１実施形態の非接触電力伝送装置の模式的な平面図。
【図３】第１実施形態の非接触電力伝送装置のブロック図。
【図４】第１実施形態の非接触電力伝送装置の回路図。
【図５】第１実施形態の非接触電力伝送装置に関する図であって、コイル出力電圧と金属温度上昇速度との関係の一例を示すグラフ。
【図６】第１実施形態の非接触電力伝送装置に関する図であって、金属温度上昇速度と金属筐体温度差の関係の一例を示すグラフ。
【図７】第１実施形態の非接触電力伝送装置に関する図であって、回路入力電圧とコイル出力電圧との関係の一例を示すグラフ。
【図８】第１実施形態の非接触電力伝送装置に関する図であって、位置ずれ量とコイル出力電圧との関係の一例を示すグラフ。
【図９】第１実施形態の非接触電力伝送装置に関する図であって、金属温度上昇速度と変動基準電圧との関係の一例を示すグラフ。
【図１０】第１実施形態の非接触電力伝送装置に関する図であって、コイル出力電圧と変動基準電圧との関係の一例を示すグラフ。
【図１１】比較送電装置の動作形態の一例を示すタイミングチャート。
【図１２】第１実施形態の送電装置の動作形態の一例を示すタイミングチャート。
【図１３】第２実施形態の非接触電力伝送装置のブロック図。
【図１４】第２実施形態の非接触電力伝送装置の回路図。
【図１５】第３実施形態の非接触電力伝送装置のブロック図。
【図１６】第３実施形態の非接触電力伝送装置の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
非接触電力伝送システム１は、図１に示される構成を有する。非接触電力伝送システム１は、一例として、充電式の小型電気製品に組み込まれる。充電式の小型電気製品は、充電機器および本体機器を有する。本体機器は、一例として、電動歯ブラシ、電気かみそり、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、またはノート型パーソナルコンピュータの形態を有する。非接触電力伝送システム１は、非接触電力伝送装置（以下、「送電装置１０」）、および受電装置９０を有する。
【００１９】
送電装置１０は、小型電気製品の充電機器を形成している。送電装置１０は、複数の構成部品を有する。送電装置１０の複数の構成部品は、筐体部品１１、制御基板１２、および送電コイルＬＴを含む。
【００２０】
筐体部品１１は、樹脂材料により形成されている。筐体部品１１は、内部の空間に制御基板１２および送電コイルＬＴを収容している。筐体部品１１は、配置部１１Ａを有する。配置部１１Ａは、受電装置９０を載せるための構造を有する。制御基板１２は、受電装置９０に電力を伝送するための送電回路ＴＣ（図３および図４参照）を有する。送電回路ＴＣは、送電回路ＴＣを構成する素子の１つとして送電コイルＬＴを有する。
【００２１】
受電装置９０は、小型電気製品の本体機器を形成している。受電装置９０は、複数の構成部品を有する。受電装置９０の複数の構成部品は、筐体部品９１、制御基板９２、および受電コイルＬＲを含む。
【００２２】
筐体部品９１は、樹脂材料により形成されている。筐体部品９１は、内部の空間に制御基板９２および受電コイルＬＲを収容している。筐体部品９１は、対向部９１Ａを有する。対向部９１Ａは、受電装置９０が送電装置１０の配置部１１Ａに載せられているとき、配置部１１Ａと対向する。
【００２３】
非接触電力伝送システム１は、送電装置１０の非接触電力伝送により受電装置９０を充電する。受電装置９０は、送電装置１０の配置部１１Ａに載せられているとき、送電装置１０から伝送される電力により充電される。受電装置９０は、配置部１１Ａに載せられているとき、配置部１１Ａに対して正規位置または非正規位置を取ることができる。
【００２４】
受電装置９０の正規位置は、対向部９１Ａが配置部１１Ａにおける規定範囲の箇所と対向する位置を示す。受電装置９０の正規位置は、一例として、送電コイルＬＴの中心軸と受電コイルＬＲの中心軸との位置関係により規定することができる。受電装置９０の正規位置は、一例として、受電コイルＬＲの中心軸が送電コイルＬＴの中心軸まわりの仮想円に交差する位置を示す。この仮想円は、送電コイルＬＴの中心軸を中心とし、一定の半径を有する。
【００２５】
受電装置９０の非正規位置は、対向部９１Ａの少なくとも一部が配置部１１Ａにおける規定範囲の箇所と対向しない位置を示す。受電装置９０の非正規位置は、一例として、送電コイルＬＴの中心軸と受電コイルＬＲの中心軸との位置関係により規定することができる。受電装置９０の非正規位置は、一例として、受電コイルＬＲの中心軸が送電コイルＬＴの中心軸まわりの仮想円に交差しない位置を示す。
【００２６】
受電装置９０は、配置部１１Ａ上における現実の配置位置と正規位置との相違の度合を位置ずれ量Ｈとして規定する。受電装置９０の位置ずれ量Ｈは、一例として、送電コイルＬＴの中心軸と受電コイルＬＲの中心軸との距離（以下、「中心軸間距離」）により規定することができる。中心軸間距離は、一例として、配置部１１Ａと送電コイルＬＴの中心軸との交点と、配置部１１Ａと受電コイルＬＲの中心軸との交点との距離として規定される。受電装置９０の正規位置の一例は、０以上かつ境界軸間距離ＨＸ未満の長さの中心軸間距離を有する。受電装置９０の非正規位置の一例は、境界軸間距離ＨＸ以上の長さの中心軸間距離を有する。
【００２７】
非接触電力伝送システム１は、受電装置９０が正規位置を取るとき、かつ送電装置１０から受電装置９０への電力の伝送が金属異物３（図２参照）により妨げられていないとき、電力の伝送効率が好ましい伝送効率の範囲に含まれる。非接触電力伝送システム１は、受電装置９０が非正規位置を取るとき、または送電装置１０から受電装置９０への電力の伝送が金属異物３（図２参照）により妨げられているとき、電力の伝送効率が好ましい伝送効率の範囲に含まれないおそれが高くなる。
【００２８】
送電装置１０は、図２に示されるとおり、配置部１１Ａ上に金属異物３が載せられることがある。金属異物３は、送電装置１０から出力される磁気エネルギーを熱エネルギーに変換する。金属異物３は、熱エネルギーの発生量に応じて温度が上昇する。高温化した金属異物３は、送電装置１０、受電装置９０、または使用者に対して好ましくない影響を及ぼすおそれがある。非接触電力伝送システム１の電力の伝送効率は、金属異物３が受けた磁気エネルギーの量に応じて低下する。
【００２９】
このため、送電装置１０は、金属異物検知制御を行う。金属異物検知制御は、配置部１１Ａ上に金属異物３が存在しているか否かを判定する。金属異物検知制御は、配置部１１Ａ上に金属異物３が存在していることを検知したとき、送電装置１０による電力の伝送を停止する。
【００３０】
送電装置１０は、金属異物検知制御を行うための機能ブロック構造を有する。送電装置１０は、一例として、図３に示される機能ブロック構造を有する。送電装置１０は、複数の機能ブロックを有する。送電装置１０の複数の機能ブロックは、電源回路部２０、電力伝送部３０、スイッチング部４０、温度検知部６０、基準出力部７０、および金属検知部８０を含む。送電装置１０の複数の機能ブロックは、送電回路ＴＣを構成している。送電回路ＴＣは、金属異物検知制御を行うための回路構成を有する。
【００３１】
電源回路部２０は、商用交流電源２から交流電力を受ける。電源回路部２０は、交流電力を直流電力に変換し、一定の直流電圧を出力する。電源回路部２０の出力電圧（以下、「回路入力電圧ＶＰ」）は、電力伝送部３０等の各機能ブロックに入力される。
【００３２】
電力伝送部３０は、送電コイルＬＴおよび共振コンデンサＣＴ（図４参照）を有する。電力伝送部３０は、送電コイルＬＴおよび共振コンデンサＣＴにより共振回路を形成している。電力伝送部３０は、電源回路部２０から送電コイルＬＴに高周波電流が供給されることにより、高周波磁束を発生する。電力伝送部３０は、送電コイルＬＴが発生する高周波磁束の電磁誘導作用により受電装置９０に電力を伝送する。
【００３３】
スイッチング部４０は、素子制御部５０およびスイッチング素子ＳＥを有する。スイッチング素子ＳＥは、一例として、ＦＥＴの形態を有する。スイッチング素子ＳＥは、オフのとき、送電コイルＬＴに電流を流さない。スイッチング素子ＳＥは、オンのとき、送電コイルＬＴに電流を流す。
【００３４】
素子制御部５０は、スイッチング素子ＳＥの動作を制御する。素子制御部５０は、スイッチング素子ＳＥのオンおよびオフを高周波電圧信号により切り替える。素子制御部５０は、スイッチング素子ＳＥのオンおよびオフを切り替えることにより、送電コイルＬＴに高周波電流を流す。素子制御部５０は、一例として、２００ＫＨｚの周波数の電圧信号によりスイッチング素子ＳＥを駆動する。素子制御部５０は、金属検知部８０から正常伝送信号ＳＬが入力されているとき、送電コイルＬＴへの高周波電流の供給を継続する。素子制御部５０は、金属検知部８０から金属検知信号ＳＨが入力されているとき、送電コイルＬＴへの高周波電流の供給を停止する。素子制御部５０は、スイッチング素子ＳＥのオフを維持することにより、送電コイルＬＴに電流が流れない状態を維持する。
【００３５】
温度検知部６０は、筐体部品１１の温度（以下、「筐体部品温度ＴＨ」）を検知する。温度検知部６０は、筐体部品温度ＴＨとして配置部１１Ａの温度を検知する。温度検知部６０は、サーミスタＲＴ（図４参照）を有する。サーミスタＲＴは、ＮＴＣサーミスタの形態を有する。サーミスタＲＴは、配置部１１Ａと隣り合う箇所に配置されている。温度検知部６０は、筐体部品温度ＴＨに応じて変化する電圧（以下、「温度反映電圧ＶＴ」）を出力する。温度検知部６０は、金属検知部８０の負入力端子に温度反映電圧ＶＴを出力する。
【００３６】
サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨとしての配置部１１Ａの温度に応じて変化する。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨが高くなるにつれて小さくなる。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値に応じて変化する。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値が小さくなるにつれて低くなる。このため、温度反映電圧ＶＴは、筐体部品温度ＴＨが高くなるにつれて低くなる。
【００３７】
基準出力部７０は、送電コイルＬＴの電力と相関を有する電圧（以下、「変動基準電圧ＶＸ」）を金属検知部８０に出力する。基準出力部７０は、送電コイルＬＴの出力電圧（以下、「コイル出力電圧ＶＣＮ」）を検知し、検知したコイル出力電圧ＶＣＮに基づいて変動基準電圧ＶＸを出力する。基準出力部７０は、金属検知部８０の正入力端子に変動基準電圧ＶＸを出力する。
【００３８】
金属検知部８０は、比較回路ＩＣＣ（図４参照）を有する。比較回路ＩＣＣは、一例として、コンパレータの形態を有する。比較回路ＩＣＣは、正入力端子および負入力端子を有する。比較回路ＩＣＣの正入力端子は、基準出力部７０が出力する変動基準電圧ＶＸが入力される。比較回路ＩＣＣの負入力端子は、温度検知部６０が出力する温度反映電圧ＶＴが入力される。比較回路ＩＣＣは、ヒステリシス回路（図示略）を有する。
【００３９】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴと変動基準電圧ＶＸとを比較し、比較の結果に応じて、ハイレベルの電圧信号としての金属検知信号ＳＨ、またはローレベルの電圧信号としての正常伝送信号ＳＬを素子制御部５０に出力する。金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸの関係が金属検知条件を成立させているとき、金属検知信号ＳＨを出力する。金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸの関係が正常伝送条件を成立させているとき、正常伝送信号ＳＬを出力する。
【００４０】
温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸは、金属検知条件を成立させているとき、配置部１１Ａ上に金属異物３が存在していることを示唆する。温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸは、正常伝送条件を成立させているとき、配置部１１Ａ上に金属異物３が存在していないことを示唆する。
【００４１】
金属検知条件は、一例として、温度反映電圧ＶＴが変動基準電圧ＶＸ未満の大きさを有するときに成立する。温度反映電圧ＶＴは、筐体部品温度ＴＨが検知可能筐体温度ＴＨＸ以上の大きさを有するとき、変動基準電圧ＶＸ未満の大きさを有する。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさを有するとき、検知可能筐体温度ＴＨＸ以上の大きさを有する。
【００４２】
正常伝送条件は、一例として、温度反映電圧ＶＴが変動基準電圧ＶＸ以上の大きさを有するときに成立する。温度反映電圧ＶＴは、筐体部品温度ＴＨが検知可能筐体温度ＴＨＸ未満の大きさを有するとき、変動基準電圧ＶＸ以上の大きさを有する。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが検知可能異物温度ＴＭＸ未満の大きさを有するとき、検知可能筐体温度ＴＨＸ未満の大きさを有する。
【００４３】
金属検知部８０は、ヒステリシス回路を有するため、金属検知条件が成立する状態から正常伝送条件が成立する状態に変化するときの条件、および正常伝送条件が成立する状態から金属検知条件が成立する状態に変化するときの条件が互いに相違する。
【００４４】
金属異物温度ＴＭの領域は、検知可能異物温度ＴＭＸおよび上限金属異物温度ＴＭＺにより許容温度領域、中間温度領域、および異物高温領域に区分される。許容温度領域は、金属異物温度ＴＭが検知可能異物温度ＴＭＸ未満の領域を示す。中間温度領域は、金属異物温度ＴＭが検知可能異物温度ＴＭＸ以上かつ上限金属異物温度ＴＭＺ未満の領域を示す。異物高温領域は、金属異物温度ＴＭが上限金属異物温度ＴＭＺ以上の領域を示す。
【００４５】
金属異物３は、許容温度領域または中間温度領域の金属異物温度ＴＭを有するとき、送電装置１０、受電装置９０、および使用者の少なくとも１つに対して好ましくない影響を及ぼすおそれが低い。金属異物３は、中間温度領域の金属異物温度ＴＭを有するとき、送電装置１０から磁束を受けることにより、異物高温領域内の温度まで上昇するおそれが高い。金属異物３は、異物高温領域の金属異物温度ＴＭを有するとき、送電装置１０、受電装置９０、および使用者の少なくとも１つに対して好ましくない影響を及ぼすおそれが高い。
【００４６】
筐体部品温度ＴＨの領域は、検知可能筐体温度ＴＨＸにより筐体低温領域および筐体高温領域に区分される。筐体低温領域は、金属異物温度ＴＭが許容温度領域に含まれる場合に筐体部品温度ＴＨが取り得る温度領域を示す。筐体高温領域は、金属異物温度ＴＭが中間温度領域または異物高温領域に含まれる場合に筐体部品温度ＴＨが取り得る温度領域を示す。筐体部品温度ＴＨは、筐体高温領域に属するとき、金属異物温度ＴＭが中間温度領域または異物高温領域に属することを示唆する。
【００４７】
送電装置１０は、コイル出力電圧ＶＣＮに基づいて金属検知部８０に変動基準電圧ＶＸを出力することにより、一定の基準電圧を金属検知部８０に出力すると仮定した場合と比較して、金属異物３の検知精度を高めている。金属異物３の検知精度は、以下の理由により高められる。
【００４８】
本願発明者は、金属異物温度ＴＭの上昇速度（以下、「金属温度上昇速度ＤＶ」）と送電装置１０の使用条件との関係を確認する実験を行い、その結果から以下の知見を得た。本願発明者は、以下の知見をもとに、温度反映電圧ＶＴと比較する電圧として変動基準電圧ＶＸを用いることに想到した。
【００４９】
金属温度上昇速度ＤＶは、送電装置１０の使用条件に応じて変化する。送電装置１０の使用条件は、一例として、回路入力電圧ＶＰ、および配置部１１Ａ上における受電装置９０の位置の少なくとも一方に応じて変化する。送電コイルＬＴの電力は、回路入力電圧ＶＰ、および配置部１１Ａ上における受電装置９０の位置の少なくとも一方に応じて変化する。このため、送電装置１０の使用条件の変化は、送電コイルＬＴの電力に基づいて確認することができる。
【００５０】
金属温度上昇速度ＤＶは、送電コイルＬＴの電力と相関を有する。金属温度上昇速度ＤＶは、送電コイルＬＴの電力が高くなるにつれて高くなる。このため、金属異物３を検知するための情報に変動基準電圧ＶＸを含めることにより、送電装置１０の使用条件の変化を金属異物３の検知に反映させることができる。送電装置１０は、これらの事項を踏まえて、金属異物３の検知のために温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸを用いている。このため、金属異物３の検知精度が高められる。
【００５１】
図５〜図１０は、変動基準電圧ＶＸが金属温度上昇速度ＤＶに応じて変化することを示す各種のグラフの一例を示す。これらのグラフは、グラフを規定する各パラメータの関係の一例を示し、各パラメータの関係がグラフに示されるとおりの内容のみに限定されることを意図していない。各パラメータの関係は、送電装置１０の構成、および送電装置１０の環境温度等に応じて、各グラフに例示された関係とは異なる関係を示すことがある。
【００５２】
コイル出力電圧ＶＣＮは、送電コイルＬＴの電力と相関を有する。コイル出力電圧ＶＣＮおよび金属温度上昇速度ＤＶは、一例として、図５に示される関係を有する。金属温度上昇速度ＤＶは、コイル出力電圧ＶＣＮが高くなるにつれて高くなる。すなわち、コイル出力電圧ＶＣＮおよび金属温度上昇速度ＤＶの関係は、金属温度上昇速度ＤＶと送電装置１０の使用条件との関係の１つの側面を示している。
【００５３】
筐体部品１１および送電コイルＬＴは、金属異物３よりも熱容量が大きい。このため、筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが変化する過渡的な状態において、金属異物温度ＴＭと異なる温度を示す。筐体部品温度ＴＨの上昇速度は、金属異物温度ＴＭが上昇しているとき、金属温度上昇速度ＤＶよりも低い。筐体部品温度ＴＨの低下速度は、金属異物温度ＴＭが低下しているとき、金属異物温度ＴＭの低下速度よりも低い。
【００５４】
金属異物温度ＴＭと筐体部品温度ＴＨとの差（以下、「金属筐体温度差ＴＤ」）は、金属異物温度ＴＭが上昇するとき、金属温度上昇速度ＤＶと相関を有する。金属温度上昇速度ＤＶおよび金属筐体温度差ＴＤは、一例として、図６に示される関係を有する。金属筐体温度差ＴＤは、金属温度上昇速度ＤＶが高くなるにつれて大きくなる。このため、金属筐体温度差ＴＤは、コイル出力電圧ＶＣＮが高くなるにつれて大きくなる。
【００５５】
コイル出力電圧ＶＣＮおよび回路入力電圧ＶＰは、一例として、図７に示される関係を有する。コイル出力電圧ＶＣＮは、回路入力電圧ＶＰが高くなるにつれて高くなる。このため、金属筐体温度差ＴＤは、回路入力電圧ＶＰが高くなるにつれて大きくなる。
【００５６】
コイル出力電圧ＶＣＮおよび位置ずれ量Ｈは、一例として、図８に示される関係を有する。コイル出力電圧ＶＣＮは、位置ずれ量Ｈが大きくなるにつれて低くなる。このため、金属筐体温度差ＴＤは、位置ずれ量Ｈが大きくなるにつれて小さくなる。送電装置１０の共振回路は、位置ずれ量Ｈが最小の大きさを示すとき、電力の伝送効率が最大値を示す構成を有する。このため、コイル出力電圧ＶＣＮおよび位置ずれ量Ｈは、上記の関係を有する。
【００５７】
金属筐体温度差ＴＤは、金属異物３の検知精度に影響を及ぼす。このため、金属異物３の検知精度は、金属筐体温度差ＴＤの変化を金属異物３の検知のための情報に反映することにより高めることができる。金属温度上昇速度ＤＶは、図６に例示されるとおり、金属筐体温度差ＴＤと相関を有するため、金属温度上昇速度ＤＶを金属異物３の検知のための情報に反映することにより金属異物３の検知精度を高めることができる。
【００５８】
そこで、送電装置１０は、金属温度上昇速度ＤＶの上昇に応じて変動基準電圧ＶＸが上昇する回路構成を形成している。金属温度上昇速度ＤＶおよび変動基準電圧ＶＸは、一例として、図９に示される関係を有する。送電装置１０は、コイル出力電圧ＶＣＮに基づいて変動基準電圧ＶＸを出力することにより、変動基準電圧ＶＸに金属温度上昇速度ＤＶを反映している。コイル出力電圧ＶＣＮおよび変動基準電圧ＶＸは、一例として、図１０に示される関係を有する。変動基準電圧ＶＸは、コイル出力電圧ＶＣＮが高くなるにつれて高くなる。変動基準電圧ＶＸは、コイル出力電圧ＶＣＮが高くなるにつれて高くなる。
【００５９】
温度反映電圧ＶＴは、金属温度上昇速度ＤＶが上昇することにより、金属異物温度ＴＭを正確に反映する電圧との差が大きくなる。一方、変動基準電圧ＶＸは、金属温度上昇速度ＤＶが上昇するにつれて高くなる。このため、金属異物温度ＴＭを正確に反映する電圧と温度反映電圧ＶＴとの差が変動基準電圧ＶＸにより補償される。このため、金属温度上昇速度ＤＶの変化に起因する金属異物３の検知精度の低下が抑制される。
【００６０】
送電装置１０の電力伝送形態は、電力伝送条件に基づいて以下のとおり記述することができる。電力伝送条件は、送電装置１０の使用条件を含む複数の条件により規定され、定性的に記述された送電装置１０の動作状態を示す。以下の各電力伝送条件は、電力伝送条件として成立し得る全ての条件の一部を示したものであり、送電装置１０の動作の全てが以下のとおりに限定されることを意図していない。なお、標準入力電圧範囲は、低圧入力電圧範囲よりも高く、高圧入力電圧範囲よりも低い電圧の範囲を示す。
【００６１】
送電装置１０は、第１電力伝送条件が成立しているとき、送電コイルＬＴにより電力を伝送する。第１電力伝送条件は、回路入力電圧ＶＰが標準入力電圧範囲に属し、受電装置９０が正規位置または非正規位置を取り、金属検知部８０により金属異物３が検知されていない条件を示す。
【００６２】
送電装置１０は、第２電力伝送条件が成立しているとき、送電コイルＬＴにより電力を伝送する。第２電力伝送条件は、回路入力電圧ＶＰが高圧入力電圧範囲に属し、受電装置９０が正規位置または非正規位置を取り、金属検知部８０により金属異物３が検知されていない条件を示す。
【００６３】
送電装置１０は、第３電力伝送条件が成立しているとき、送電コイルＬＴにより電力を伝送する。第３電力伝送条件は、回路入力電圧ＶＰが低圧入力電圧範囲に属し、受電装置９０が正規位置または非正規位置を取り、金属検知部８０により金属異物３が検知されていない条件を示す。
【００６４】
送電装置１０は、第４電力伝送条件が成立しているとき、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する。第４電力伝送条件は、回路入力電圧ＶＰが標準入力電圧範囲に属し、受電装置９０が正規位置または非正規位置を取り、金属検知部８０により金属異物３が検知されている条件を示す。
【００６５】
送電装置１０は、第５電力伝送条件が成立しているとき、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する。第５電力伝送条件は、回路入力電圧ＶＰが高圧入力電圧範囲に属し、受電装置９０が正規位置または非正規位置を取り、金属検知部８０により金属異物３が検知されている条件を示す。
【００６６】
送電装置１０は、第６電力伝送条件が成立しているとき、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する。第６電力伝送条件は、回路入力電圧ＶＰが低圧入力電圧範囲に属し、受電装置９０が正規位置または非正規位置を取り、金属検知部８０により金属異物３が検知されている条件を示す。
【００６７】
送電回路ＴＣは、一例として、図４に示される回路構成を有する。
送電回路ＴＣは、複数の枝を有する。送電回路ＴＣの複数の枝は、正電位電源枝ＢＰ、負電位電源枝ＢＮ、第１回路枝Ｂ１、第２回路枝Ｂ２、第３回路枝Ｂ３、第４回路枝Ｂ４、第５回路枝Ｂ５、および第６回路枝Ｂ６を含む。送電回路ＴＣの複数の枝は、さらに、第７回路枝Ｂ７、第８回路枝Ｂ８、第９回路枝Ｂ９、第１０回路枝Ｂ１０、第１１回路枝Ｂ１１、第１２回路枝Ｂ１２、第１３回路枝Ｂ１３、および第１４回路枝Ｂ１４を含む。
【００６８】
送電回路ＴＣは、複数の素子を有する。送電回路ＴＣの複数の素子は、送電コイルＬＴ、発振コイルＬＯ、共振コンデンサＣＴ、発振コンデンサＣＯ、平滑コンデンサＣＳ、ダイオードＤ、スイッチング素子ＳＥ、駆動トランジスタＴＲＤ、制御トランジスタＴＲＣ、および比較回路ＩＣＣを含む。送電回路ＴＣの複数の素子は、第１駆動抵抗ＲＤ１、第２駆動抵抗ＲＤ２、第３駆動抵抗ＲＤ３、第４駆動抵抗ＲＤ４、第５駆動抵抗ＲＤ５、第１電圧検知用抵抗ＲＶ１、第２電圧検知用抵抗ＲＶ２、温度検知抵抗ＲＨ、およびサーミスタＲＴを含む。
【００６９】
送電回路ＴＣは、スイッチング素子ＳＥのオンおよびオフを自励発振により周期的に切り替える。送電回路ＴＣは、スイッチング素子ＳＥのスイッチングにより、送電コイルＬＴから電力を伝送する。
【００７０】
第１回路枝Ｂ１は、正電位電源枝ＢＰと負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第１回路枝Ｂ１は、電源回路部２０を有する。第１回路枝Ｂ１は、正電位電源枝ＢＰに電源回路部２０の出力電圧を入力する。
【００７１】
第２回路枝Ｂ２は、正電位電源枝ＢＰと負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第２回路枝Ｂ２は、第１駆動抵抗ＲＤ１および発振コンデンサＣＯを有する。第２回路枝Ｂ２は、正電位側から負電位側に向けて第１駆動抵抗ＲＤ１および発振コンデンサＣＯの順に各素子を有する。
【００７２】
第３回路枝Ｂ３は、正電位電源枝ＢＰと負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第３回路枝Ｂ３は、温度検知抵抗ＲＨおよびサーミスタＲＴを有する。第３回路枝Ｂ３は、正電位側から負電位側に向けて温度検知抵抗ＲＨおよびサーミスタＲＴの順に各素子を有する。
【００７３】
第４回路枝Ｂ４は、正電位電源枝ＢＰと負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第４回路枝Ｂ４は、比較回路ＩＣＣを有する。第４回路枝Ｂ４は、比較回路ＩＣＣに比較回路ＩＣＣの駆動電圧を入力する。
【００７４】
第５回路枝Ｂ５は、正電位電源枝ＢＰと第６回路枝Ｂ６とを互いに接続している。第５回路枝Ｂ５は、共振コンデンサＣＴを有する。第５回路枝Ｂ５は、第６回路枝Ｂ６とともに共振回路を形成している。
【００７５】
第６回路枝Ｂ６は、正電位電源枝ＢＰと負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第６回路枝Ｂ６は、送電コイルＬＴ、ダイオードＤ、スイッチング素子ＳＥ、および第３駆動抵抗ＲＤ３を有する。第６回路枝Ｂ６は、正電位側から負電位側に向けて、送電コイルＬＴ、ダイオードＤ、スイッチング素子ＳＥ、および第３駆動抵抗ＲＤ３の順に各素子を有する。
【００７６】
第７回路枝Ｂ７は、第６回路枝Ｂ６におけるスイッチング素子ＳＥと第３駆動抵抗ＲＤ３との間の部分と、駆動トランジスタＴＲＤのベースとを互いに接続している。第７回路枝Ｂ７は、第４駆動抵抗ＲＤ４を有する。第７回路枝Ｂ７は、スイッチング素子ＳＥを流れる電流により駆動トランジスタＴＲＤを駆動する。
【００７７】
第８回路枝Ｂ８は、第２回路枝Ｂ２における第１駆動抵抗ＲＤ１と発振コンデンサＣＯとの間の部分と、スイッチング素子ＳＥのゲートとを互いに接続している。第８回路枝Ｂ８は、発振コイルＬＯおよび第２駆動抵抗ＲＤ２を有する。発振コイルＬＯは、送電コイルＬＴから発生した磁束が鎖交する箇所に配置されている。
【００７８】
第９回路枝Ｂ９は、第８回路枝Ｂ８における第２駆動抵抗ＲＤ２とスイッチング素子ＳＥとの間の部分と、負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第９回路枝Ｂ９は、駆動トランジスタＴＲＤを有する。
【００７９】
第１０回路枝Ｂ１０は、第８回路枝Ｂ８における第２駆動抵抗ＲＤ２と第９回路枝Ｂ９のノードとの間の部分と、負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第１０回路枝Ｂ１０は、制御トランジスタＴＲＣを有する。
【００８０】
第１１回路枝Ｂ１１は、第６回路枝Ｂ６におけるダイオードＤとスイッチング素子ＳＥのドレインとの間の部分と、負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第１１回路枝Ｂ１１は、第１電圧検知用抵抗ＲＶ１および第２電圧検知用抵抗ＲＶ２を有する。第１１回路枝Ｂ１１は、正電位側から負電位側に向けて第１電圧検知用抵抗ＲＶ１および第２電圧検知用抵抗ＲＶ２の順に各素子を有する。
【００８１】
第１２回路枝Ｂ１２は、第１１回路枝Ｂ１１における第１電圧検知用抵抗ＲＶ１と第２電圧検知用抵抗ＲＶ２との間の部分と、比較回路ＩＣＣの正入力端子とを互いに接続している。第１２回路枝Ｂ１２は、第１電圧検知用抵抗ＲＶ１および第２電圧検知用抵抗ＲＶ２により分圧されたコイル出力電圧ＶＣＮを比較回路ＩＣＣの正入力端子に出力する。
【００８２】
第１３回路枝Ｂ１３は、第３回路枝Ｂ３における温度検知抵抗ＲＨとサーミスタＲＴとの間の部分と、比較回路ＩＣＣの負入力端子とを互いに接続している。第１３回路枝Ｂ１３は、温度検知抵抗ＲＨおよびサーミスタＲＴにより分圧された回路入力電圧ＶＰを比較回路ＩＣＣの負入力端子に出力する。
【００８３】
第１４回路枝Ｂ１４は、第１２回路枝Ｂ１２と負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。第１４回路枝Ｂ１４は、平滑コンデンサＣＳを有する。第１４回路枝Ｂ１４は、比較回路ＩＣＣの正入力端子に出力される電圧を平滑化する。
【００８４】
第１５回路枝Ｂ１５は、比較回路ＩＣＣの出力端子と制御トランジスタＴＲＣのベースとを互いに接続している。第１５回路枝Ｂ１５は、第５駆動抵抗ＲＤ５を有する。第１５回路枝Ｂ１５は、比較回路ＩＣＣの出力電流により制御トランジスタＴＲＣを駆動する。
【００８５】
送電回路ＴＣの各機能ブロックは、各素子と次の関係を有する。電力伝送部３０は、送電コイルＬＴおよび共振コンデンサＣＴを有する。スイッチング部４０は、素子制御部５０およびスイッチング素子ＳＥを有する。素子制御部５０は、ダイオードＤ、第１駆動抵抗ＲＤ１、第２駆動抵抗ＲＤ２、第３駆動抵抗ＲＤ３、第４駆動抵抗ＲＤ４、第５駆動抵抗ＲＤ５、発振コンデンサＣＯ、駆動トランジスタＴＲＤ、および発振コイルＬＯを有する。基準出力部７０は、第１電圧検知用抵抗ＲＶ１、第２電圧検知用抵抗ＲＶ２、および平滑コンデンサＣＳを有する。温度検知部６０は、温度検知抵抗ＲＨおよびサーミスタＲＴを有する。金属検知部８０は、比較回路ＩＣＣを有する。
【００８６】
送電回路ＴＣは、以下の動作により受電装置９０に電力を伝送する。
電源回路部２０は、電源回路部２０の電源がオンのとき、正電位電源枝ＢＰに回路入力電圧ＶＰを入力する。正電位電源枝ＢＰは、回路入力電圧ＶＰが入力されているとき、第１駆動抵抗ＲＤ１および発振コンデンサＣＯに電流を流す。
【００８７】
発振コンデンサＣＯの電圧は、発振コンデンサＣＯに電流が流れることにより上昇する。スイッチング素子ＳＥのゲートの電圧は、発振コンデンサＣＯの電圧が上昇することにより上昇する。スイッチング素子ＳＥは、ゲートの電圧が一定電圧以上の大きさに変化することにより、オフからオンに変化する。
【００８８】
正電位電源枝ＢＰは、スイッチング素子ＳＥがオンのとき、共振コンデンサＣＴおよび送電コイルＬＴに電流を流す。共振コンデンサＣＴまたは送電コイルＬＴを通過した電流は、ダイオードＤ、スイッチング素子ＳＥ、および第３駆動抵抗ＲＤ３の順に流れる。第３駆動抵抗ＲＤ３の電圧は、第３駆動抵抗ＲＤ３を流れる電流が大きくなることにより高くなる。
【００８９】
駆動トランジスタＴＲＤのベースの電圧は、第３駆動抵抗ＲＤ３の電圧が上昇することにより上昇する。駆動トランジスタＴＲＤは、ベースの電圧が一定電圧以上の大きさに変化することにより、オフからオンに変化する。
【００９０】
スイッチング素子ＳＥのゲートの電圧は、駆動トランジスタＴＲＤがオンのとき、低下する。スイッチング素子ＳＥは、ゲートの電圧が一定電圧未満の大きさに変化したとき、オンからオフに変化する。
【００９１】
発振コイルＬＯは、スイッチング素子ＳＥがオンからオフに変化することにより、発振コイルＬＯの誘起電圧の方向を反転させる。発振コイルＬＯは、反転した誘起電圧を発生しているとき、スイッチング素子ＳＥのオフを維持する。
【００９２】
送電コイルＬＴを流れる電流は、スイッチング素子ＳＥがオンからオフに変化したことにより、共振コンデンサＣＴに流れる。共振回路は、送電コイルＬＴから共振コンデンサＣＴに電流が流れることにより、共振を開始する。
【００９３】
発振コイルＬＯの電圧は、共振回路の共振により上昇する。スイッチング素子ＳＥのゲートの電圧は、発振コイルＬＯの電圧が上昇することにより上昇する。スイッチング素子ＳＥは、ゲートの電圧が一定以上の大きさに変化することにより、再びオフからオンに変化する。
【００９４】
送電回路ＴＣは、スイッチング素子ＳＥが再びオンに変化した後、上記と同様の動作を繰り返す。送電回路ＴＣは、スイッチング素子ＳＥがオンおよびオフを繰り返すことにより、送電コイルＬＴに高周波電流を流す。送電コイルＬＴは、高周波電流が流れることにより高周波磁束を発生する。このため、送電装置１０から受電装置９０に電力が伝送される。
【００９５】
送電回路ＴＣは、以下の動作により金属異物３の高温化を抑制する。
第１２回路枝Ｂ１２は、第１電圧検知用抵抗ＲＶ１および第２電圧検知用抵抗ＲＶ２により分圧したコイル出力電圧ＶＣＮ（変動基準電圧ＶＸ）を比較回路ＩＣＣに入力する。変動基準電圧ＶＸは、コイル出力電圧ＶＣＮに応じて変動する。第１３回路枝Ｂ１３は、温度検知抵抗ＲＨおよびサーミスタＲＴにより分圧された正電位電源枝ＢＰの電圧（温度反映電圧ＶＴ）を比較回路ＩＣＣに出力する。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値に応じて変化する。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨに応じて変化する。筐体部品温度ＴＨは、配置部１１Ａ上に金属異物３が存在し、この金属異物３が発熱しているとき、金属異物温度ＴＭに応じて変化する。このため、温度反映電圧ＶＴは、金属異物温度ＴＭに応じて変化する。
【００９６】
比較回路ＩＣＣは、温度反映電圧ＶＴが変動基準電圧ＶＸ以上のとき、正常伝送信号ＳＬを出力する。温度反映電圧ＶＴは、筐体部品温度ＴＨが上限筐体温度ＴＡＸ未満のとき、変動基準電圧ＶＸ以上の大きさを示す。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが上限金属温度ＴＭＸ未満のとき、上限筐体温度ＴＡＸ未満の大きさを示す。これらの事項は、金属異物温度ＴＭが上限金属温度ＴＭＸ未満のとき、比較回路ＩＣＣにより正常伝送信号ＳＬが出力されることを示している。
【００９７】
正常伝送信号ＳＬの電圧は、制御トランジスタＴＲＣのベースに入力される。制御トランジスタＴＲＣのベースの電圧は、ベースに正常伝送信号ＳＬが入力されているとき、一定電圧未満の大きさを有する。制御トランジスタＴＲＣは、ベースの電圧が一定電圧未満のとき、オフの状態を維持する。スイッチング素子ＳＥのゲートの電圧は、制御トランジスタＴＲＣがオフのとき、主として駆動トランジスタＴＲＤのオンおよびオフに応じて変化する。このため、スイッチング素子ＳＥは、金属検知部８０が正常伝送信号ＳＬを出力しているとき、駆動トランジスタＴＲＤの動作に応じてオンおよびオフを繰り返す。このため、送電コイルＬＴは、受電装置９０に電力を伝送する。
【００９８】
比較回路ＩＣＣは、温度反映電圧ＶＴが変動基準電圧ＶＸ未満のとき、金属検知信号ＳＨを出力する。温度反映電圧ＶＴは、筐体部品温度ＴＨが上限筐体温度ＴＡＸ以上のとき、変動基準電圧ＶＸ未満の大きさを示す。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが上限金属温度ＴＭＸ以上のとき、上限筐体温度ＴＡＸ以上の大きさを示す。これらの事項は、金属異物温度ＴＭが上限金属温度ＴＭＸ以上のとき、比較回路ＩＣＣにより金属検知信号ＳＨが出力されることを示している。
【００９９】
金属検知信号ＳＨの電圧は、制御トランジスタＴＲＣのベースに入力される。制御トランジスタＴＲＣのベースの電圧は、ベースに金属検知信号ＳＨが入力されているとき、一定電圧以上の大きさを有する。制御トランジスタＴＲＣは、ベースの電圧が一定電圧以上のとき、オンの状態を維持する。スイッチング素子ＳＥのゲートの電圧は、制御トランジスタＴＲＣがオンのとき、一定電圧未満の大きさに維持される。このため、スイッチング素子ＳＥは、金属検知部８０が金属検知信号ＳＨを出力しているとき、オフの状態を維持する。このため、送電コイルＬＴは、受電装置９０に電力を伝送しない。
【０１００】
図１１は、比較送電装置の動作に関するタイムチャートの一例を示す。比較送電装置は、次の点において送電装置１０と相違し、その他の点において送電装置１０と同一の構成を有する仮想の送電装置を示す。比較送電装置は、基準出力部７０を有していない。比較送電装置は、比較回路ＩＣＣの正入力端子に一定の基準電圧（以下、「固定基準電圧ＶＪ」）を入力する。比較送電装置の金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴと固定基準電圧ＶＪとを比較し、比較の結果に応じて金属検知信号ＳＨを出力する。
【０１０１】
比較送電装置は、回路入力電圧ＶＰに応じて、金属異物３の検知に基づいて電力の伝送を停止するタイミングが変化する。比較送電装置は、一例として、回路入力電圧ＶＰが互いに相違し、回路入力電圧ＶＰ以外の条件が一致する２種類の動作形態を有する。
【０１０２】
比較送電装置の１種類目の動作形態（以下、「低電圧動作形態」）は、回路入力電圧ＶＰとしての第１回路入力電圧ＶＰＡにより比較送電装置が駆動する形態を示す。比較送電装置の２種類目の動作形態（以下、「高電圧動作形態」）は、回路入力電圧ＶＰとしての第２回路入力電圧ＶＰＢにより比較送電装置が駆動する形態を示す。第２回路入力電圧ＶＰＢは、第１回路入力電圧ＶＰＡよりも高い。
【０１０３】
比較送電装置は、低電圧動作形態において以下のとおり動作する。図１１の（ａ）〜（ｆ）は、比較送電装置の低電圧動作形態における各パラメータの変化を実線により示している。
【０１０４】
時刻ｔ１１以前の期間は、以下の状態を示す。
配置部１１Ａは、時刻ｔ１１以前のいずれかのタイミングにおいて、金属異物３が載せられる。比較送電装置は、電源回路部２０に電力が供給されていないことにより、受電装置９０に電力を伝送しない。金属異物温度ＴＭは、比較送電装置が電力を伝送していないことにより、検知可能異物温度ＴＭＸよりも低い初期金属異物温度ＴＭＬを示す。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが検知可能異物温度ＴＭＸよりも低いことにより、検知可能筐体温度ＴＨＸよりも低い初期筐体部品温度ＴＨＬを示す。
【０１０５】
時刻ｔ１１は、以下の状態を示す。
比較送電装置は、電源回路部２０への電力の供給が開始されたことにより、受電装置９０への電力の伝送を開始する。金属異物温度ＴＭは、初期金属異物温度ＴＭＬを示す。筐体部品温度ＴＨは、初期筐体部品温度ＴＨＬを示す。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品１１が初期筐体部品温度ＴＨＬを有することにより、初期筐体部品温度ＴＨＬに対応した初期抵抗値を示す。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴが初期抵抗値を有することにより、初期抵抗値に対応した初期反映電圧ＶＴＡを示す。
【０１０６】
金属検知部８０は、初期反映電圧ＶＴＡが固定基準電圧ＶＪ以上の大きさを示すことに基づいて、正常伝送信号ＳＬを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフの状態を形成する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止しない。
【０１０７】
時刻ｔ１１以降から時刻ｔ１４直前の期間は、以下の状態を示す。
金属異物３は、比較送電装置が出力する磁束を受けることにより発熱する。金属異物温度ＴＭは、金属異物３の発熱に応じて初期金属異物温度ＴＭＬから次第に上昇する。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが上昇することにより、初期筐体部品温度ＴＨＬから次第に上昇する。筐体部品温度ＴＨの上昇速度は、金属異物温度ＴＭの上昇速度よりも小さい。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨが上昇することにより、初期抵抗値から次第に低下する。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値が低下することより、初期反映電圧ＶＴＡから次第に低下する。
【０１０８】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが固定基準電圧ＶＪ以上の大きさを示すことに基づいて、正常伝送信号ＳＬを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフの状態を維持する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止しない。
【０１０９】
時刻ｔ１４は、以下の状態を示す。
金属異物温度ＴＭは、検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさを示す。筐体部品温度ＴＨは、検知可能筐体温度ＴＨＸ以上の大きさを示す。温度反映電圧ＶＴは、固定基準電圧ＶＪ未満の大きさを示す。
【０１１０】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが固定基準電圧ＶＪ未満の大きさを示すことに基づいて、金属検知信号ＳＨを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフからオンに変化する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する。このため、金属異物温度ＴＭは、上限金属異物温度ＴＭＺに達する前に低下しはじめる。
【０１１１】
時刻ｔ１４以降の期間は、以下の状態を示す。
金属異物温度ＴＭは、比較送電装置の電力の伝送が停止されていることにより次第に低下する。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭが低下することにより次第に低下する。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨが低下することにより次第に増加する。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値が増加することにより次第に高くなる。
【０１１２】
比較送電装置は、高電圧動作形態において以下のとおり動作する。図１１の（ａ）〜（ｆ）は、比較送電装置の高電圧動作形態における各パラメータの変化を二点鎖線により示している。
【０１１３】
時刻ｔ１１以前の期間は、比較送電装置の低電圧動作形態における時刻ｔ１１以前の期間と同様の状態を示す。時刻ｔ１１は、比較送電装置の低電圧動作形態における時刻ｔ１１と同様の状態を示す。
【０１１４】
時刻ｔ１１以降から時刻ｔ１２直前の期間は、以下の状態を示す。
金属異物３は、比較送電装置が出力する磁束を受けることにより発熱する。金属異物温度ＴＭは、電源回路部２０が第１回路入力電圧ＶＰＡよりも高い第２回路入力電圧ＶＰＢを出力していることにより、比較送電装置の低電圧動作形態のときよりも速く上昇する。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭの上昇に応じて、比較送電装置の低電圧動作形態のときよりも速く上昇する。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨの上昇に応じて、比較送電装置の低電圧動作形態のときよりも速く低下する。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値の低下に応じて、比較送電装置の低電圧動作形態のときよりも速く低下する。
【０１１５】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが固定基準電圧ＶＪ以上の大きさを示すことに基づいて、正常伝送信号ＳＬを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフの状態を維持する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止しない。
【０１１６】
時刻ｔ１２は、以下の状態を示す。
金属異物温度ＴＭは、検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさを示す。すなわち、金属異物温度ＴＭは、比較送電装置の低電圧動作形態において金属異物温度ＴＭが検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさに変化する時刻ｔ１４よりも速い時刻ｔ１２において、検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさを示す。筐体部品温度ＴＨは、検知可能筐体温度ＴＨＸ以上の大きさを示す。固定基準電圧ＶＪは、低電圧動作形態および高電圧動作形態の双方において同じ電圧に設定されている。このため、温度反映電圧ＶＴは、固定基準電圧ＶＪ以上の大きさを示す。
【０１１７】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが固定基準電圧ＶＪ以上の大きさを示すことに基づいて、正常伝送信号ＳＬを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフの状態を維持する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止しない。このため、金属異物温度ＴＭは、検知可能異物温度ＴＭＸに達した後も上昇し続ける。
【０１１８】
時刻ｔ１２以降から時刻ｔ１３直前の期間は、以下の状態を示す。
金属異物温度ＴＭは、上限金属異物温度ＴＭＺを超えて上昇し続ける。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭの上昇に応じて上昇し続ける。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨが上昇することにより低下する。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値が低下することより低下する。温度反映電圧ＶＴは、金属異物温度ＴＭが上限金属異物温度ＴＭＺ以上の大きさを示す状態においても固定基準電圧ＶＪ以上の大きさを示す。
【０１１９】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが固定基準電圧ＶＪ以上の大きさを示すことに基づいて、正常伝送信号ＳＬを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフの状態を維持する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止しない。
【０１２０】
時刻ｔ１３は、以下の状態を示す。
金属異物温度ＴＭは、上限金属異物温度ＴＭＺ以上の大きさを示す。筐体部品温度ＴＨは、検知可能筐体温度ＴＨＸ以上の大きさを示す。温度反映電圧ＶＴは、固定基準電圧ＶＪ未満の大きさを示す。
【０１２１】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが固定基準電圧ＶＪ未満の大きさを示すことに基づいて、金属検知信号ＳＨを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフからオンに変化する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する。このように、比較送電装置は、高電圧動作形態において、金属異物温度ＴＭが上限金属異物温度ＴＭＺを超えた後に電力の伝送を停止する。
【０１２２】
図１２は、送電装置１０の動作に関するタイムチャートの一例を示す。
送電装置１０は、回路入力電圧ＶＰに応じて、金属異物３の検知に基づいて電力の伝送を停止するタイミングが変化する。送電装置１０は、一例として、回路入力電圧ＶＰが互いに相違し、回路入力電圧ＶＰ以外の条件が一致する低電圧動作形態および高電圧動作形態を有する。
【０１２３】
送電装置１０は、低電圧動作形態において以下のとおり動作する。図１２の（ａ）〜（ｆ）は、送電装置１０の低電圧動作形態における各パラメータの変化を実線により示している。
【０１２４】
時刻ｔ２１以前の期間は、比較送電装置の低電圧動作形態（図１１の実線）における時刻ｔ１１以前の期間に準じた状態を示す。時刻ｔ２１は、比較送電装置の低電圧動作形態における時刻ｔ１１に準じた状態を示す。時刻ｔ２１以降から時刻ｔ２３直前の期間は、比較送電装置の低電圧動作形態における時刻ｔ１１以降から時刻ｔ１４直前の期間に準じた状態を示す。時刻ｔ２３以降の期間は、比較送電装置の低電圧動作形態における時刻ｔ１４以降の期間に準じた状態を示す。
【０１２５】
送電装置１０の基準出力部７０は、第１変動基準電圧ＶＸＡを金属検知部８０に出力する。第１変動基準電圧ＶＸＡは、第１回路入力電圧ＶＰＡに基づく大きさを有する。第１変動基準電圧ＶＸＡは、コイル出力電圧ＶＣＮに応じて変化する。コイル出力電圧ＶＣＮは、時間依存性を有する。このため、第１変動基準電圧ＶＸＡは、時刻ｔ２１以降の期間においてコイル出力電圧ＶＣＮに応じて変動する。一方、図１２は、時刻ｔ２１以降の期間における第１変動基準電圧ＶＸＡの平均値を、時刻ｔ２１以降の期間における第１変動基準電圧ＶＸＡの代表値として示している。
【０１２６】
送電装置１０の金属検知部８０は、時刻ｔ２１以降から時刻ｔ２３直前の期間において、温度反映電圧ＶＴが第１変動基準電圧ＶＸＡ以上の大きさを示すことに基づいて、正常伝送信号ＳＬを出力する。金属検知部８０は、時刻ｔ２３において、温度反映電圧ＶＴが第１変動基準電圧ＶＸＡ未満の大きさを示すことに基づいて、金属検知信号ＳＨを出力する。金属検知部８０は、時刻ｔ２３以降の期間において、温度反映電圧ＶＴが第１変動基準電圧ＶＸＡ未満の大きさを示すことに基づいて、金属検知信号ＳＨを出力する。
【０１２７】
送電装置１０は、高電圧動作形態において以下のとおり動作する。図１２の（ａ）〜（ｆ）は、送電装置１０の高電圧動作形態における各パラメータの変化を二点鎖線により示している。
【０１２８】
時刻ｔ２１以前の期間は、送電装置１０の低電圧動作形態（図１２の実線）における時刻ｔ２１以前の期間と同様の状態を示す。時刻ｔ２１は、送電装置１０の低電圧動作形態における時刻ｔ２１と同様の状態を示す。時刻ｔ２２以降の期間は、送電装置１０の低電圧動作形態における時刻ｔ２３以降の期間に準じた状態を示す。
【０１２９】
時刻ｔ２１以降から時刻ｔ２２直前の期間は、以下の状態を示す。
金属異物３は、送電装置１０が出力する磁束を受けることにより発熱する。金属異物温度ＴＭは、電源回路部２０が第１回路入力電圧ＶＰＡよりも高い第２回路入力電圧ＶＰＢを出力していることにより、送電装置１０の低電圧動作形態のときよりも速く上昇する。筐体部品温度ＴＨは、金属異物温度ＴＭの上昇に応じて、送電装置１０の低電圧動作形態のときよりも速く上昇する。サーミスタＲＴの抵抗値は、筐体部品温度ＴＨの上昇に応じて、送電装置１０の低電圧動作形態のときよりも速く低下する。温度反映電圧ＶＴは、サーミスタＲＴの抵抗値の低下に応じて、送電装置１０の低電圧動作形態のときよりも速く低下する。
【０１３０】
基準出力部７０は、第１変動基準電圧ＶＸＡよりも高い第２変動基準電圧ＶＸＢを金属検知部８０に出力する。第２変動基準電圧ＶＸＢは、第２回路入力電圧ＶＰＢに基づく大きさを有する。第２変動基準電圧ＶＸＢは、時刻ｔ２１以降の期間においてコイル出力電圧ＶＣＮに応じて変動する。一方、図１２は、時刻ｔ２１以降の期間における第２変動基準電圧ＶＸＢの平均値を、時刻ｔ２１以降の期間における第２変動基準電圧ＶＸＢの代表値として示している。
【０１３１】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが第２変動基準電圧ＶＸＢ以上の大きさを示すことに基づいて、正常伝送信号ＳＬを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフの状態を維持する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止しない。
【０１３２】
時刻ｔ２２は、以下の状態を示す。
金属異物温度ＴＭは、検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさを示す。すなわち、金属異物温度ＴＭは、送電装置１０の低電圧動作形態において金属異物温度ＴＭが検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさに変化する時刻ｔ２３よりも速い時刻ｔ２２において、検知可能異物温度ＴＭＸ以上の大きさを示す。筐体部品温度ＴＨは、検知可能筐体温度ＴＨＸ以上の大きさを示す。温度反映電圧ＶＴは、第２変動基準電圧ＶＸＢ未満の大きさを示す。
【０１３３】
金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴが第２変動基準電圧ＶＸＢ未満の大きさを示すことに基づいて、金属検知信号ＳＨを出力する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、オフからオンに変化する。このため、制御トランジスタＴＲＣは、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する。このため、金属異物温度ＴＭは、上限金属異物温度ＴＭＺに達する前に低下しはじめる。
【０１３４】
非接触電力伝送システム１は、以下の効果を奏する。
（１）送電装置１０は、温度検知部６０、基準出力部７０、および金属検知部８０を有する。基準出力部７０は、変動基準電圧ＶＸを金属検知部８０に出力する。温度検知部６０は、温度反映電圧ＶＴを金属検知部８０に出力する。金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸに基づいて、金属検知信号ＳＨを出力する。このため、金属異物３の検知精度が高められる。
【０１３５】
（２）送電装置１０は、素子制御部５０を有する。素子制御部５０は、金属検知信号ＳＨが入力されたとき、送電コイルＬＴに電流を流さない。このため、金属異物３が高温化することが抑制される。また、電力の伝送効率が低下した状態において、送電コイルＬＴによる電力伝送が継続されることが抑制される。
【０１３６】
（３）特開２０１１−２２９２６４号公報は、従来の非接触電力伝送システムの一例を開示している。この文献の非接触電力伝送システムは、送電装置および受電装置を有する。送電装置（以下、「文献送電装置」）は、温度検知部、周囲温度検知部、および判定部を有する。温度検知部は、送電装置の温度に応じて変化する電圧を判定部に出力する。周囲温度検知部は、環境温度に応じて変化する電圧を判定部に出力する。判定部は、温度検知部の出力電圧および周囲温度検知部の出力電圧に基づいて、金属異物に関する判定を行う。
【０１３７】
文献送電装置は、金属異物温度の上昇速度と文献送電装置の使用条件との関係を考慮していない。このため、例えば、文献送電装置の回路入力電圧が判定部の設計において想定された回路入力電圧よりも高い場合、金属異物温度の上昇に対する温度検知部の出力電圧の遅れの度合が大きくなる。このため、金属異物温度が規定値を超えている場合において、温度検知部の出力電圧が高いことにより、判定部が金属異物の存在を検知できないおそれがある。
【０１３８】
送電装置１０は、コイル出力電圧ＶＣＮに基づいて変動基準電圧ＶＸを出力することにより、金属異物３を検知するための情報に送電装置１０の使用条件を反映している。このため、文献送電装置とは異なり、送電装置１０の使用条件が変化した場合においても金属異物３を適切に検知することができる。
【０１３９】
（第２実施形態）
図１３および図１４は、第２実施形態の非接触電力伝送システム１の一例を示している。第２実施形態の非接触電力伝送システム１は、複数の構成要素を有する。第２実施形態の複数の構成要素は、第１実施形態の非接触電力伝送システム１が有する複数の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する。第２実施形態の非接触電力伝送システム１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第２実施形態の構成要素の説明の一部または全部を省略する。第２実施形態の非接触電力伝送システム１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第２実施形態の構成要素の少なくとも一部に対して、第１実施形態の構成要素と同一の符号を付している。
【０１４０】
第２実施形態の非接触電力伝送システム１は、主として、次の点において第１実施形態の非接触電力伝送システム１と相違する。第２実施形態の基準出力部７０は、電流検知抵抗ＲＩを有する。基準出力部７０は、電流検知抵抗ＲＩにより送電コイルＬＴの出力電流（以下、「コイル出力電流ＩＣＮ」）を検知する。基準出力部７０は、コイル出力電流ＩＣＮに基づいて、電流検知抵抗ＲＩにおける電圧降下の大きさを検知する。基準出力部７０は、電圧降下の大きさに基づいて変動基準電圧ＶＸを金属検知部８０の正入力端子に出力する。すなわち、基準出力部７０は、コイル出力電流ＩＣＮに基づいて変動基準電圧ＶＸを金属検知部８０に出力する。
【０１４１】
コイル出力電流ＩＣＮは、送電コイルＬＴの電力と相関を有する。金属温度上昇速度ＤＶは、コイル出力電流ＩＣＮが高くなるにつれて高くなる。すなわち、コイル出力電流ＩＣＮおよび金属温度上昇速度ＤＶの関係は、金属温度上昇速度ＤＶと送電装置１０の使用条件との関係の１つの側面を示している。
【０１４２】
変動基準電圧ＶＸは、コイル出力電流ＩＣＮに基づいて出力される。このため、変動基準電圧ＶＸは、送電装置１０の使用条件に応じて変化するコイル出力電流ＩＣＮを反映し、コイル出力電流ＩＣＮに応じて変化する金属温度上昇速度ＤＶを反映する。このため、送電装置１０は、送電装置１０の使用条件の変化に起因して、金属異物３の検知精度が低下することが抑制される。
【０１４３】
第２実施形態の送電回路ＴＣは、一例として、図１４に示される回路構成を有する。第２実施形態の送電回路ＴＣは、次の点において第１実施形態の送電回路ＴＣと相違し、その他の点において第１実施形態の送電回路ＴＣと同様の構成を有する。
【０１４４】
送電回路ＴＣは、第１６回路枝Ｂ１６、第１７回路枝Ｂ１７、電流検知抵抗ＲＩ、および電圧検知回路ＩＣＶを有する。基準出力部７０は、電流検知抵抗ＲＩ、電圧検知回路ＩＣＶ、第１電圧検知用抵抗ＲＶ１、第２電圧検知用抵抗ＲＶ２、および平滑コンデンサＣＳを有する。
【０１４５】
第６回路枝Ｂ６は、送電コイルＬＴ、ダイオードＤ、電流検知抵抗ＲＩ、スイッチング素子ＳＥ、および第３駆動抵抗ＲＤ３を有する。第６回路枝Ｂ６は、正電位側から負電位側に向けて、送電コイルＬＴ、ダイオードＤ、電流検知抵抗ＲＩ、スイッチング素子ＳＥ、および第３駆動抵抗ＲＤ３の順に各素子を有する。
【０１４６】
第１６回路枝Ｂ１６は、第６回路枝Ｂ６におけるダイオードＤと電流検知抵抗ＲＩとの間の部分と、電圧検知回路ＩＣＶの一方の入力端子とを互いに接続している。第１７回路枝Ｂ１７は、第６回路枝Ｂ６における電流検知抵抗ＲＩとスイッチング素子ＳＥとの間の部分と、電圧検知回路ＩＣＶの他方の入力端子とを互いに接続している。第１１回路枝Ｂ１１は、電圧検知回路ＩＣＶの出力端子と負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。
【０１４７】
第２実施形態の非接触電力伝送システム１は、第１実施形態の非接触電力伝送システム１が奏する（１）〜（３）の効果に準じた効果を奏する。すなわち、金属異物３の検知精度を高めることができる旨の効果、およびその他の種々の効果を奏する。
【０１４８】
（第３実施形態）
図１５および図１６は、第３実施形態の非接触電力伝送システム１の一例を示している。第３実施形態の非接触電力伝送システム１は、複数の構成要素を有する。第３実施形態の複数の構成要素は、第１実施形態の非接触電力伝送システム１が有する複数の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する。第３実施形態の非接触電力伝送システム１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第３実施形態の構成要素の説明の一部または全部を省略する。第３実施形態の非接触電力伝送システム１の説明は、第１実施形態の構成要素と同様または類似の構造および機能を有する第３実施形態の構成要素の少なくとも一部に対して、第１実施形態の構成要素と同一の符号を付している。
【０１４９】
第３実施形態の非接触電力伝送システム１は、主として、次の点において第１実施形態の非接触電力伝送システム１と相違する。第３実施形態の基準出力部７０は、電流検知抵抗ＲＩを有する。基準出力部７０は、電流検知抵抗ＲＩにより送電コイルＬＴの入力電流（以下、「コイル入力電流ＩＣＰ」）を検知する。基準出力部７０は、コイル入力電流ＩＣＰに基づいて、電流検知抵抗ＲＩにおける電圧降下の大きさを検知する。基準出力部７０は、電圧降下の大きさに基づいて変動基準電圧ＶＸを金属検知部８０の正入力端子に出力する。すなわち、基準出力部７０は、コイル入力電流ＩＣＰに基づいて変動基準電圧ＶＸを金属検知部８０に出力する。
【０１５０】
コイル入力電流ＩＣＰは、送電コイルＬＴの電力と相関を有する。金属温度上昇速度ＤＶは、コイル入力電流ＩＣＰが高くなるにつれて高くなる。すなわち、コイル入力電流ＩＣＰおよび金属温度上昇速度ＤＶの関係は、金属温度上昇速度ＤＶと送電装置１０の使用条件との関係の１つの側面を示している。
【０１５１】
変動基準電圧ＶＸは、コイル入力電流ＩＣＰに基づいて出力される。このため、変動基準電圧ＶＸは、送電装置１０の使用条件に応じて変化するコイル入力電流ＩＣＰを反映し、コイル入力電流ＩＣＰに応じて変化する金属温度上昇速度ＤＶを反映する。このため、送電装置１０は、送電装置１０の使用条件の変化に起因して、金属異物３の検知精度が低下することが抑制される。
【０１５２】
第３実施形態の送電回路ＴＣは、一例として、図１６に示される回路構成を有する。第３実施形態の送電回路ＴＣは、次の点において第１実施形態の送電回路ＴＣと相違し、その他の点において第１実施形態の送電回路ＴＣと同様の構成を有する。
【０１５３】
送電回路ＴＣは、第１８回路枝Ｂ１８、第１９回路枝Ｂ１９、電流検知抵抗ＲＩ、および電圧検知回路ＩＣＶを有する。基準出力部７０は、電流検知抵抗ＲＩ、電圧検知回路ＩＣＶ、第１電圧検知用抵抗ＲＶ１、第２電圧検知用抵抗ＲＶ２、および平滑コンデンサＣＳを有する。
【０１５４】
正電位電源枝ＢＰは、電流検知抵抗ＲＩを有する。第１８回路枝Ｂ１８は、正電位電源枝ＢＰにおける第３回路枝Ｂ３のノードと電流検知抵抗ＲＩとの間の部分と、電圧検知回路ＩＣＶの一方の入力端子とを互いに接続している。第１９回路枝Ｂ１９は、正電位電源枝ＢＰにおける第４回路枝Ｂ４のノードと電流検知抵抗ＲＩとの間の部分と、電圧検知回路ＩＣＶの他方の入力端子とを互いに接続している。第１１回路枝Ｂ１１は、電圧検知回路ＩＣＶの出力端子と負電位電源枝ＢＮとを互いに接続している。
【０１５５】
第３実施形態の非接触電力伝送システム１は、第１実施形態の非接触電力伝送システム１が奏する（１）〜（３）の効果に準じた効果を奏する。すなわち、金属異物３の検知精度を高めることができる旨の効果、およびその他の種々の効果を奏する。
【０１５６】
（その他の実施形態）
本非接触電力伝送装置は、第１実施形態〜第３実施形態とは異なるその他の実施形態を含む。その他の実施形態は、一例として、以下に示される第１実施形態〜第３実施形態の変形例としての形態を有する。なお、以下の各変形例は、技術的に矛盾しない範囲において互いに組み合わせることができる。
【０１５７】
・第１実施形態の送電装置１０は、図４に例示される電源回路部２０を有する。ただし、電源回路部２０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、電源回路部２０に代えて変形電源回路部を有する。変形電源回路部は、電源回路部２０の機能に準じた機能を有し、電源回路部２０と異なる構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１５８】
・第１実施形態の送電装置１０は、図４に例示される電力伝送部３０を有する。ただし、電力伝送部３０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、電力伝送部３０に代えて変形電力伝送部を有する。変形電力伝送部は、電力伝送部３０の機能に準じた機能を有し、電力伝送部３０と異なる構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１５９】
・第１実施形態の送電装置１０は、図４に例示されるスイッチング部４０を有する。ただし、スイッチング部４０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、スイッチング部４０に代えて変形スイッチング部を有する。変形スイッチング部は、スイッチング部４０の機能に準じた機能を有し、スイッチング部４０と異なる構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１６０】
・第１実施形態の送電装置１０は、図４に例示される素子制御部５０を有する。ただし、素子制御部５０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、素子制御部５０に代えて変形素子制御部を有する。変形素子制御部は、素子制御部５０の機能に準じた機能を有し、素子制御部５０と異なる構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１６１】
・第１実施形態の送電装置１０は、図４に例示される基準出力部７０を有する。ただし、基準出力部７０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、基準出力部７０に代えて変形基準出力部を有する。変形基準出力部は、基準出力部７０の機能に準じた機能を有し、基準出力部７０と異なる構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１６２】
・第１実施形態の送電装置１０は、図４に例示される温度検知部６０を有する。ただし、温度検知部６０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、温度検知部６０に代えて変形温度検知部を有する。変形温度検知部は、温度検知部６０の機能に準じた機能を有し、温度検知部６０と異なる構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１６３】
・第１実施形態の送電装置１０は、図４に例示される金属検知部８０を有する。ただし、金属検知部８０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、金属検知部８０に代えて変形金属検知部を有する。変形金属検知部は、金属検知部８０の機能に準じた機能を有し、金属検知部８０と異なる構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１６４】
・第１実施形態の温度検知部６０は、筐体部品温度ＴＨとして配置部１１Ａの温度を検知している。ただし、温度検知部６０が検知する温度は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の温度検知部６０は、配置部１１Ａの温度と相関を有する筐体部品１１の別の箇所の温度を筐体部品温度ＴＨとして検知する。なお、第２実施形態および第３実施形態の温度検知部６０においても同様の変形が成立する。
【０１６５】
・第１実施形態の温度検知部６０は、筐体部品温度ＴＨを検知し、筐体部品温度ＴＨに基づいて温度反映電圧ＶＴを出力する。ただし、温度反映電圧ＶＴの出力形態は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の温度検知部６０は、送電コイルＬＴの温度を検知し、検知した送電コイルＬＴの温度に基づいて温度反映電圧ＶＴを出力する。この温度検知部６０は、送電コイルＬＴと隣り合う箇所にサーミスタＲＴを有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の温度検知部６０においても同様の変形が成立する。
【０１６６】
・温度検知部６０は、実施形態および変形例に例示された箇所とは別の箇所の温度を検知し、この温度に基づいて温度反映電圧ＶＴを出力することができる。温度検知部６０は、金属異物温度ＴＭが反映される送電装置１０の箇所の温度であれば、いずれの箇所についても温度の検知対象とすることができる。
【０１６７】
・第１実施形態の温度検知部６０は、筐体部品温度ＴＨを検知し、送電装置１０の環境温度を検知していない。ただし、温度検知部６０が検知する温度の種類は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の温度検知部６０は、送電装置１０の環境温度を検知し、検知した環境温度に基づいて補正電圧を金属検知部８０に出力する。金属検知部８０は、温度反映電圧ＶＴを補正電圧に基づいて補正し、補正した温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸに基づいて金属異物３を検知する。送電装置１０の環境温度の検知方法は、一例として、特開２０１１−２２９２６４号公報に開示された方法を用いることができる。なお、第２実施形態および第３実施形態の温度検知部６０および金属検知部８０においても同様の変形が成立する。
【０１６８】
・第１実施形態の金属検知部８０は、ハイレベルの電圧信号としての金属検知信号ＳＨ、またはローレベルの電圧信号としての正常伝送信号ＳＬを素子制御部５０に出力する。ただし、金属検知部８０の信号の出力形態は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の金属検知部８０は、アナログ的に変化する判定電圧信号を素子制御部５０に出力する。この金属検知部８０は、一例として、変動基準電圧ＶＸに対して線形性を示す判定電圧信号を出力する。なお、第２実施形態および第３実施形態の金属検知部８０においても同様の変形が成立する。
【０１６９】
・第１実施形態の送電装置１０は、温度反映電圧ＶＴが変動基準電圧ＶＸ未満の大きさを有するときに金属検知条件が成立する回路構成を有する。ただし、金属検知条件の成立に関する回路構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、温度反映電圧ＶＴが変動基準電圧ＶＸ以上の大きさを有するときに金属検知条件が成立する回路構成を有する。この変形例の送電装置１０は、コイル出力電圧ＶＣＮが高くなるにつれて変動基準電圧ＶＸが低くなる回路構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１７０】
・第１実施形態の電力伝送部３０は、並列共振回路を有する。ただし、電力伝送部３０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の電力伝送部３０は、並列共振回路に代えて直列共振回路を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の電力伝送部３０においても同様の変形が成立する。
【０１７１】
・第１実施形態の電力伝送部３０は、共振コンデンサＣＴを有する。ただし、電力伝送部３０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の電力伝送部３０は、共振コンデンサＣＴを省略している。なお、第２実施形態および第３実施形態の電力伝送部３０においても同様の変形が成立する。
【０１７２】
・第１実施形態の素子制御部５０は、複数の素子が互いに接続された構成を有する。ただし、素子制御部５０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の素子制御部５０は、上記複数の素子に代えてマイクロコントローラ等の集積回路を有する。この集積回路は、第１実施形態の素子制御部５０が有する複数の素子の機能と同様の機能を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の素子制御部５０においても同様の変形が成立する。
【０１７３】
・第１実施形態の温度検知部６０は、配置部１１Ａと隣り合う箇所にサーミスタＲＴを有する。ただし、サーミスタＲＴの配置箇所は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の温度検知部６０は、送電コイルＬＴまたはスイッチング素子ＳＥと隣り合う箇所にサーミスタＲＴを有する。第１実施形態および変形例の温度検知部６０のサーミスタＲＴは、送電装置１０において金属異物３の発熱により温度が上昇する箇所に配置される点において共通している。別の変形例の温度検知部６０は、この共通点を有する範囲において、第１実施形態および変形例に例示された箇所とは別の箇所の温度を検知することができる。この変形例の構成を有する送電装置１０は、第１実施形態の送電装置１０が奏する効果に準じた効果を奏する。なお、第２実施形態および第３実施形態の温度検知部６０においても同様の変形が成立する。
【０１７４】
・第１実施形態の基準出力部７０は、コイル出力電圧ＶＣＮを検知し、検知したコイル出力電圧ＶＣＮに基づいて変動基準電圧ＶＸを金属検知部８０に出力する。ただし、変動基準電圧ＶＸの出力形態は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の基準出力部７０は、送電コイルＬＴの入力電圧（以下、「コイル入力電圧ＶＣＰ」）を検知し、検知したコイル入力電圧ＶＣＰに基づいて変動基準電圧ＶＸを金属検知部８０に出力する。
【０１７５】
コイル入力電圧ＶＣＰは、送電コイルＬＴの電力と相関を有する。金属温度上昇速度ＤＶは、コイル入力電圧ＶＣＰが高くなるにつれて高くなる。すなわち、コイル入力電圧ＶＣＰおよび金属温度上昇速度ＤＶの関係は、金属温度上昇速度ＤＶと送電装置１０の使用条件との関係の１つの側面を示している。
【０１７６】
変動基準電圧ＶＸは、コイル入力電圧ＶＣＰに基づいて出力される。このため、変動基準電圧ＶＸは、送電装置１０の使用条件に応じて変化するコイル入力電圧ＶＣＰを反映し、コイル入力電圧ＶＣＰに応じて変化する金属温度上昇速度ＤＶを反映する。このため、送電装置１０は、送電装置１０の使用条件の変化に起因して、金属異物３の検知精度が低下することが抑制される。
【０１７７】
・第１実施形態および変形例の基準出力部７０は、送電装置１０の使用条件に応じて変化する電圧を検知する点において共通している。別の変形例の基準出力部７０は、この共通点を有する範囲において、第１実施形態または変形例に例示されていない別の箇所の電圧を検知し、この電圧に基づいて変動基準電圧ＶＸを出力することができる。この変形例の構成を有する送電装置１０は、第１実施形態の送電装置１０が奏する効果に準じた効果を奏する。
【０１７８】
・第２実施形態および第３実施形態の基準出力部７０は、送電装置１０の使用条件に応じて変化する電流を検知する点において共通している。別の変形例の基準出力部７０は、この共通点を有する範囲において、第２実施形態または第３実施形態に例示されていない別の箇所の電流を検知し、この電流に基づいて変動基準電圧ＶＸを出力することができる。この変形例の構成を有する送電装置１０は、第２実施形態または第３実施形態の送電装置１０が奏する効果に準じた効果を奏する。
【０１７９】
・第１実施形態の金属検知部８０は、比較回路ＩＣＣを有する。ただし、金属検知部８０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の金属検知部８０は、比較回路ＩＣＣに代えて、マイクロコントローラ等の集積回路を有する。変形例の集積回路は、比較回路ＩＣＣと同様の機能を有する。別の変形例の集積回路は、温度反映電圧ＶＴおよび変動基準電圧ＶＸに基づいて、アナログ的に変化する電圧信号を素子制御部５０に出力する。なお、第２実施形態および第３実施形態の金属検知部８０においても同様の変形が成立する。
【０１８０】
・第１実施形態の非接触電力伝送システム１は、受電コイルＬＲの中心軸が送電コイルＬＴの中心軸まわりの仮想円と交差する受電装置９０の位置を受電装置９０の正規位置と規定している。ただし、受電装置９０の正規位置は、第１実施形態において例示された内容に限られない。変形例の非接触電力伝送システム１は、一例として、送電装置１０の電力の伝送効率に基づいて受電装置９０の正規位置を規定する。なお、第２実施形態および第３実施形態の非接触電力伝送システム１においても同様の変形が成立する。
【０１８１】
・第１実施形態の送電装置１０は、金属異物３を検知したとき、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する。ただし、金属異物３が検知されたときの動作形態は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、一例として、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成を有する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１８２】
（ａ）変形例の送電装置１０は、金属異物３を検知したとき、送電コイルＬＴによる電力の伝送を継続する。この送電装置１０は、金属異物３を検知したとき、伝送する電力量を金属異物３が検知されていないときよりも小さくする。
【０１８３】
（ｂ）変形例の送電装置１０は、検知結果報知部を有する。この送電装置１０は、金属異物３を検知したとき、送電コイルＬＴによる電力の伝送を停止する、または上記（ａ）の変形例のとおり、伝送する電力量を小さくする。この送電装置１０は、金属異物３を検知したとき、検知結果報知部を動作させる。検知結果報知部は、音、音声、光、または振動等を発生することにより、金属異物３が検知されたことを報知する。
【０１８４】
（ｃ）変形例の送電装置１０は、金属異物３の検知に基づいて電力の伝送を停止する構成を省略し、検知結果報知部を有する。この送電装置１０は、金属異物３を検知したとき、検知結果報知部を動作させる。
【０１８５】
・第１実施形態の送電装置１０は、金属異物検知制御を行うための送電回路ＴＣを有する。ただし、金属異物検知制御に関する送電装置１０の構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、演算処理装置を有する。演算処理装置は、金属異物検知制御に準じた検知制御を規定するソフトウェアを有する。演算処理装置は、このソフトウェアを実行することにより金属異物３を検知する。なお、第２実施形態および第３実施形態の送電装置１０においても同様の変形が成立する。
【０１８６】
・第１実施形態の送電装置１０は、商用交流電源２から供給される交流電力を電源回路部２０により直流電力に変換する。ただし、送電装置１０の電源に関する構成は、第１実施形態に例示された内容に限られない。変形例の送電装置１０は、直流電源を有する。電源回路部２０は、直流電源の電力を各機能ブロックに出力する機能を有する。
【０１８７】
（課題を解決するための手段に関する付記）
課題を解決するための手段は、下記の［付記手段１］および［付記手段２］を含む。なお、［付記手段１］および［付記手段２］が有する事項は、実施形態において開示された事項と対応している。
【０１８８】
［付記手段１］
付記手段１の非接触電力伝送装置は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置において、次の事項を有する。前記金属検知部は、前記温度反映電圧が前記変動基準電圧未満の大きさを有するとき、前記金属検知信号を前記素子制御部に出力する。
【０１８９】
［付記手段２］
付記手段２の非接触電力伝送装置は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置または、付記手段１に記載の非接触電力伝送装置において、次の事項を有する。前記素子制御部は、前記金属検知信号を受信したとき、前記スイッチング素子のオフを維持する。
【符号の説明】
【０１９０】
１…非接触電力伝送システム、２…商用交流電源、３…金属異物
１０…送電装置、１１…筐体部品、１１Ａ…配置部、１２…制御基板
２０…電源回路部
３０…電力伝送部
４０…スイッチング部
５０…素子制御部
６０…温度検知部
７０…基準出力部
８０…金属検知部
９０…受電装置、９１…筐体部品、９１Ａ…対向部、９２…制御基板、ＬＲ…受電コイル
ＴＣ…送電回路
ＬＴ…送電コイル、ＬＯ…発振コイル
ＣＴ…共振コンデンサ、ＣＯ…発振コンデンサ、ＣＳ…平滑コンデンサ
Ｄ…ダイオード
ＳＥ…スイッチング素子、ＴＲＤ…駆動トランジスタ、ＴＲＣ…制御トランジスタ
ＩＣＣ…比較回路、ＩＣＶ…電圧検知回路
ＲＤ１…第１駆動抵抗、ＲＤ２…第２駆動抵抗、ＲＤ３…第３駆動抵抗、ＲＤ４…第４駆動抵抗、ＲＤ５…第５駆動抵抗、ＲＶ１…第１電圧検知用抵抗、ＲＶ２…第２電圧検知用抵抗、ＲＨ…温度検知抵抗、ＲＩ…電流検知抵抗、ＲＴ…サーミスタ
ＢＰ…正電位電源枝、ＢＮ…負電位電源枝、Ｂ１…第１回路枝、Ｂ２…第２回路枝、Ｂ３…第３回路枝、Ｂ４…第４回路枝、Ｂ５…第５回路枝、Ｂ６…第６回路枝、Ｂ７…第７回路枝、Ｂ８…第８回路枝、Ｂ９…第９回路枝、Ｂ１０…第１０回路枝、Ｂ１１…第１１回路枝、Ｂ１２…第１２回路枝、Ｂ１３…第１３回路枝、Ｂ１４…第１４回路枝、Ｂ１５…第１５回路枝、Ｂ１６…第１６回路枝、Ｂ１７…第１７回路枝、Ｂ１８…第１８回路枝、Ｂ１９…第１９回路枝
ＳＨ…金属検知信号、ＳＬ…正常伝送信号
ＴＭ…金属異物温度、ＴＭＸ…検知可能異物温度、ＴＭＬ…初期金属異物温度、ＴＭＺ…上限金属異物温度
ＴＨ…筐体部品温度、ＴＨＸ…検知可能筐体温度、ＴＨＬ…初期筐体部品温度
ＴＤ…金属筐体温度差
ＶＴ…温度反映電圧、ＶＴＡ…初期反映電圧
ＶＸ…変動基準電圧、ＶＸＡ…第１変動基準電圧、ＶＸＢ…第２変動基準電圧
ＶＪ…固定基準電圧
ＶＣＰ…コイル入力電圧、ＶＣＮ…コイル出力電圧
ＩＣＰ…コイル入力電流、ＩＣＮ…コイル出力電流
ＶＰ…回路入力電圧、ＶＰＡ…第１回路入力電圧、ＶＰＢ…第２回路入力電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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