技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及諧振磁場(chǎng)耦合以非接觸方式對(duì)電力進(jìn)行電力傳輸?shù)臒o(wú)線電力傳輸系統(tǒng)。本公開(kāi)還涉及用在該無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置、該無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置的控制電路。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了在2個(gè)諧振電路間隔著空間傳輸能量的無(wú)線電力傳輸裝置。在該無(wú)線電力傳輸裝置中，經(jīng)由在諧振電路周邊的空間產(chǎn)生的諧振頻率的振動(dòng)能量分布(Evanescent Tail)而使2個(gè)諧振電路耦合，從而以無(wú)線(非接觸)方式傳輸振動(dòng)能量。

【在先技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2008/0278264號(hào)說(shuō)明書(圖12及圖14)

【專利文獻(xiàn)2】JP專利第4743173號(hào)公報(bào)

【非專利文獻(xiàn)】

【非專利文獻(xiàn)1】粟井郁雄等“雙螺旋型諧振器產(chǎn)生的電磁場(chǎng)及其向WPT系統(tǒng)的應(yīng)用”、電子信息通信學(xué)會(huì)技術(shù)研究報(bào)告、2012年8月、WPT2012-20、PP.29-34。

【非專利文獻(xiàn)2】細(xì)谷達(dá)也、“采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的新的共振型無(wú)線供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論”、電子信息通信學(xué)會(huì)技術(shù)研究報(bào)告、2011年12月、WPT2011-22。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

-發(fā)明要解決的課題-

在無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行電力傳輸時(shí)，若在供電用諧振電路的線圈或受電用諧振電路的線圈的附近存在金屬異物，則有可能在金屬異物中產(chǎn)生渦電流而導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱。為了安全使用無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，需要抑制金屬異物的發(fā)熱。

例如，專利文獻(xiàn)2記載的無(wú)接點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)通過(guò)在檢測(cè)到金屬異物時(shí)停止電力傳輸來(lái)抑制金屬異物的發(fā)熱。

但是，在檢測(cè)到金屬異物時(shí)始終停止電力傳輸?shù)臒o(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中，若用戶不去除金屬異物，則無(wú)法再次開(kāi)始電力傳輸。為了提高無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的可用性，期望在檢測(cè)出金屬異物時(shí)，能夠在抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

本公開(kāi)的目的在于解決以上的問(wèn)題，提供一種無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，即使在供電用諧振電路的線圈或受電用諧振電路的線圈的附近存在金屬異物，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠在抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。此外，本公開(kāi)的目的在于提供一種用于該無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置、以及該無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置的控制電路。

-用于解決問(wèn)題的手段-

根據(jù)本公開(kāi)的無(wú)線供電裝置的控制電路，

在從具備供電天線的無(wú)線供電裝置朝向受電天線傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的上述無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述供電天線包括具備供電線圈的第1諧振電路，

上述受電天線包括具備受電線圈的第2諧振電路，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)，具有與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置還具備：供電電路，在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下，基于輸入電力以可變的頻率產(chǎn)生高頻電力而提供給上述供電天線，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路將由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率設(shè)定為上述奇模的諧振頻率及上述偶模的諧振頻率中的任一個(gè)頻率。

另外，該概括且特定性方式也可以通過(guò)系統(tǒng)、方法、計(jì)算機(jī)程序、以及系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

參照本說(shuō)明書及附圖能夠知道本公開(kāi)的實(shí)施方式的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)及利益。這些優(yōu)點(diǎn)和/或利益并不是互相不可分的，可根據(jù)本說(shuō)明書及附圖的公開(kāi)內(nèi)容中的各種實(shí)施方式及結(jié)構(gòu)要素而單獨(dú)具有。

-發(fā)明效果-

根據(jù)本公開(kāi)的無(wú)線供電裝置的控制電路，即使在供電線圈或受電線圈的附近存在金屬異物的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠在抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

附圖說(shuō)明

圖1是表示第1實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示圖1的供電天線22的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖3是表示圖1的受電天線31的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖4是表示圖2的供電天線22的變形例的供電天線22a的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖5是表示圖3的受電天線31的變形例的受電天線31a的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖6是表示圖1的供電天線22及受電天線31的安裝例的立體圖。

圖7是表示圖6的供電線圈Lt及受電線圈Lr的變形例的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖8是表示圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的傳輸效率的頻率特性的圖表。

圖9是表示在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中供電天線22及受電天線31處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)的磁通分布的剖視圖。

圖10是表示在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中供電天線22及受電天線31處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)的磁通分布的剖視圖。

圖11是表示由圖1的無(wú)線供電裝置2的控制電路23執(zhí)行的第1電力傳輸處理的流程圖。

圖12是表示在圖1的供電天線22的供電線圈Lt與受電天線31的受電線圈Lr之間在線圈的周邊部存在金屬異物時(shí)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的動(dòng)作的時(shí)序圖。

圖13是表示第1實(shí)施方式的第1變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10a的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖14是表示第1實(shí)施方式的第2變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10b的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖15是表示第1實(shí)施方式的第3變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10c的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖16是表示第1實(shí)施方式的第4變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10d的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖17是表示第1實(shí)施方式的第5變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10e的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖18是表示由圖17的無(wú)線供電裝置2e的控制電路23e執(zhí)行的第2電力傳輸處理的流程圖。

圖19是表示由圖17的無(wú)線供電裝置2e的控制電路23e執(zhí)行的第3電力傳輸處理的流程圖。

圖20是表示第1實(shí)施方式的實(shí)施例的供電線圈Lt及受電線圈Lr的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖21是表示圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝10mm時(shí)的相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。

圖22是表示圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝20mm時(shí)的相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。

圖23是表示在圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr之間在線圈的中心部存在1cm×1cm×1mm的鋁制金屬異物5，且以奇模的諧振頻率fo繼續(xù)傳輸了電力時(shí)的金屬異物5的溫度變化的圖表。

圖24是表示第2實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10A的示意結(jié)構(gòu)的框圖。

圖25是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第4電力傳輸處理的流程圖。

圖26是用于說(shuō)明執(zhí)行了圖25的第4電力傳輸處理時(shí)的溫度變化的示意圖。

圖27是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第5電力傳輸處理的流程圖。

圖28是用于說(shuō)明執(zhí)行了圖27的第5電力傳輸處理時(shí)的溫度變化的示意圖。

圖29是由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第6電力傳輸處理的流程圖。

圖30是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第7電力傳輸處理的流程圖。

圖31是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第8電力傳輸處理的流程圖。

圖32是表示第2實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Aa的示意結(jié)構(gòu)的框圖。

圖33是表示圖32的供電天線22Aa的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖34是表示改變了圖33的電容器CtAa的容量時(shí)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Aa的傳輸效率的頻率特性變化的示意圖。

圖35是表示由圖32的無(wú)線供電裝置2Aa的控制電路23Aa執(zhí)行的第9電力傳輸處理的流程圖。

圖36是表示供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝20mm時(shí)的相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。

圖37是表示供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝10mm時(shí)的相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。

圖38是表示第3實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖39是表示圖38的供電天線22B的第1實(shí)施例的供電天線22Ba的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖40是表示圖38的供電天線22B的第2實(shí)施例的供電天線22Bb的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖41是表示圖38的受電天線31B的第1實(shí)施例的受電天線31Ba的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖42是表示圖38的受電天線31B的第2實(shí)施例的受電天線31Bb的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖43是表示圖38的供電天線22B及受電天線31B的第3實(shí)施例的供電天線22Bc及受電天線31Bc的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖44是表示圖39的供電天線22Ba及圖41的受電天線31Ba的安裝例的立體圖。

圖45是表示圖39的供電天線22Ba中的諧振電容器Ct1的安裝例的電路圖。

圖46是表示圖40的供電天線22Bb中的供電線圈Lt2的第1安裝例的立體圖。

圖47是表示圖40的供電天線22Bb中的供電線圈Lt2的第2安裝例的立體圖。

圖48是表示圖43的供電天線22Bc及受電天線31Bc的第1安裝例的立體圖。

圖49是表示圖43的供電天線22Bc及受電天線31Bc的第2安裝例的立體圖。

圖50是表示圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的2個(gè)工作頻帶和各工作頻帶中的傳輸效率的頻率特性的圖表。

圖51是表示由圖38的無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B執(zhí)行的第10電力傳輸處理的流程圖。

圖52是表示在圖38的供電天線22B的供電線圈Lt與受電天線31B的受電線圈Lr之間在線圈的周邊部存在金屬異物時(shí)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的動(dòng)作的時(shí)序圖。

圖53是表示第3實(shí)施方式的第1變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ba的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖54是表示示例性電池充電概況的圖表。

圖55是表示第3實(shí)施方式的第2變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bb的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖56是表示由圖55的無(wú)線供電裝置2Bb的控制電路23Bb執(zhí)行的第11電力傳輸處理的流程圖。

圖57是表示由圖55的無(wú)線供電裝置2Bb的控制電路23Bb執(zhí)行的第12電力傳輸處理的流程圖。

圖58是表示第3實(shí)施方式的第3變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bc的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖59是表示圖58的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bc的2個(gè)工作頻帶和各工作頻帶中的傳輸效率的頻率特性的圖表。

圖60是表示第3實(shí)施方式的第4變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bd的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖61是表示第3實(shí)施方式的第5變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Be的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖62是表示第3實(shí)施方式的第6變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bf的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖63是表示第3實(shí)施方式的第7變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bg的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖64是表示第3實(shí)施方式的第8變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bh的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖65是表示第4實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10C的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖66是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第13電力傳輸處理的流程圖。

圖67是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第14電力傳輸處理的流程圖。

圖68是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第15電力傳輸處理的流程圖。

圖69是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第16電力傳輸處理的流程圖。

圖70是表示第4實(shí)施方式的第1變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ca的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖71是表示第4實(shí)施方式的第2變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Cb的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖72是表示第4實(shí)施方式的第3變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Cc的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖73是表示第5實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖74是表示第5實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的立體圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)。另外，在以下的各實(shí)施方式中，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)要素附加同一符號(hào)。此外，實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)并不限于以下公開(kāi)的系統(tǒng)。

第1實(shí)施方式.

圖1是表示第1實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2、及與負(fù)載裝置4連接的受電天線31，從無(wú)線供電裝置2的供電天線22向受電天線以無(wú)線方式傳輸高頻電力。

電源裝置1將來(lái)自商用交流電源的交流電力變換為直流電力后輸出給無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10。取而代之，電源裝置1也可以變換來(lái)自蓄電池等直流電源的直流電力的電壓后將其輸出給無(wú)線供電裝置2。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10在將來(lái)自電源裝置1的直流電力變換為高頻電力而進(jìn)行電力傳輸之后，輸出給負(fù)載裝置4。以下，以負(fù)載裝置4為移動(dòng)電話的充電器的情況為例，說(shuō)明無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。

無(wú)線供電裝置2構(gòu)成為具備振蕩電路21、供電天線22和控制電路23。振蕩電路21以如下的供電電路的方式工作，即，該供電電路在控制電路23的控制下，基于所輸入的直流電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力后將其提供給供電天線22。振蕩電路21包括產(chǎn)生具有可變的傳輸頻率ftr的脈沖串的脈沖產(chǎn)生器、和具有根據(jù)該脈沖串而工作的開(kāi)關(guān)元件的D級(jí)放大器，產(chǎn)生具有傳輸頻率ftr的高頻電力。供電天線22包括LC諧振電路，受電天線31也包括LC諧振電路。受電天線31以電磁方式與供電天線22耦合。

圖2是表示圖1的供電天線22的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3是表示圖1的受電天線31的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖2所示，供電天線22具備并聯(lián)連接的諧振電容器Ct及供電線圈Lt，還包括具有諧振頻率fT的LC并聯(lián)諧振電路。另一方面，如圖3所示，受電天線31具備串聯(lián)連接的諧振電容器Cr及受電線圈Lr，還包括具有諧振頻率fR的LC串聯(lián)諧振電路。圖6是表示圖1的供電天線22及受電天線31的安裝例的立體圖。如圖6所示，供電線圈Lt及受電線圈Lr例如是正方形的螺旋線圈。供電線圈Lt及受電線圈Lr實(shí)質(zhì)上形成為平面狀，以使具有規(guī)定間隔g而相互對(duì)置。在此，間隔g被設(shè)定為例如幾厘米～幾十厘米，以使供電線圈Lt和受電線圈Lr彼此電磁耦合。此外，圖7是表示圖6的供電線圈Lt及受電線圈Lr的變形例的結(jié)構(gòu)的立體圖。如圖7所示，供電線圈Lt及受電線圈Lr例如也可以是圓形的螺旋線圈。

如圖6及圖7所示，供電線圈Lt及受電線圈Lr分別包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，例如是正方形或其他形狀的螺旋線圈。供電線圈Lt及受電線圈Lr分別具有中心部及周邊部。在供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合時(shí)，將供電線圈Lt設(shè)置為靠近受電線圈Lr，以使供電線圈Lt的中心部與受電線圈Lr的中心部相對(duì)置，且供電線圈Lt的周邊部與受電線圈Lr的周邊部相對(duì)置。在此，供電線圈Lt及受電線圈Lr的繞組只要是供電線圈Lt的中心部與受電線圈Lr的中心部對(duì)置且供電線圈Lt的周邊部與受電線圈Lr的周邊部對(duì)置即可，因此并不限于在平面上纏繞，也可以在曲面上纏繞或纏繞成其他任意形狀。此外，供電線圈Lt及受電線圈Lr的繞組只要纏繞成至少在一部分供電線圈Lt的中心部與受電線圈Lr的中心部對(duì)置且供電線圈Lt的周邊部與受電線圈Lr的周邊部對(duì)置即可。

圖2的供電天線22是并聯(lián)諧振電路，圖3的受電天線31是串聯(lián)諧振電路，但是供電天線及受電天線并不限于此。圖4是表示圖2的供電天線22的變形例的供電天線22a的結(jié)構(gòu)的電路圖。代替圖2的供電天線22，也可以使用圖4的供電天線22a。供電天線22a是具備了諧振電容器Ct和供電線圈Lt的串聯(lián)諧振電路。此外，圖5是表示圖3的受電天線31的變形例的受電天線31a的結(jié)構(gòu)的電路圖。代替圖3的受電天線31，也可以使用圖5的受電天線31a。受電天線31a是具備了諧振電容器Cr和受電線圈Lr的并聯(lián)諧振電路。此外，供電天線及受電天線也可以是分別利用了布線的寄生電容的自諧振電路。

也可以是供電天線22及受電天線31的一方具備被串聯(lián)連接的線圈及電容器，另一方具備被并聯(lián)連接的線圈及電容器。取而代之，可以是供電天線22及受電天線31兩者具備被串聯(lián)連接的線圈及電容器，也可以是供電天線22及受電天線31兩者具備被并聯(lián)連接的線圈及電容器。

此外，在圖1中，受電天線31連接了負(fù)載裝置4且供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合時(shí)，設(shè)定成從振蕩電路21的輸出端子過(guò)渡至供電天線22的輸入端子時(shí)的輸出阻抗Zt1實(shí)質(zhì)上等于從供電天線22的輸入端子過(guò)渡至振蕩電路21的輸出端子時(shí)的輸入阻抗Zt2。另外，供電天線22連接了振蕩電路21且供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合時(shí)，設(shè)定成從受電天線31的輸出端子過(guò)渡至負(fù)載裝置4時(shí)的輸出阻抗Zr1實(shí)質(zhì)上等于從負(fù)載裝置4過(guò)渡至受電天線31的輸出端子時(shí)的輸入阻抗Zr2。另外，阻抗互相實(shí)質(zhì)上相等意味著阻抗的絕對(duì)值間的差異的大小在大阻抗的絕對(duì)值的25％以下。通過(guò)這樣設(shè)定，能夠抑制電路模塊間的高頻能量的多重反射，實(shí)質(zhì)上能夠?qū)⒕C合傳輸效率最大化。

在圖1中，振蕩電路21根據(jù)具有傳輸頻率ftr的脈沖串而對(duì)上述的D級(jí)放大器內(nèi)的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，將來(lái)自電源裝置1的直流電壓變換為高頻電壓后輸出給供電天線22。在將供電天線22設(shè)置成靠近受電天線31以使兩者電磁耦合時(shí)，以傳輸頻率ftr經(jīng)由供電天線22向受電天線31發(fā)送來(lái)自振蕩電路21的高頻電壓，提供給負(fù)載裝置4。即，通過(guò)供電天線22與受電天線31之間的諧振磁場(chǎng)耦合而以非接觸方式傳輸來(lái)自電源裝置1的電力。

另外，供電天線22及受電天線31不是用于進(jìn)行輻射電磁場(chǎng)的收發(fā)的通常的天線，而是如上所述那樣，利用諧振電路的電磁場(chǎng)的近接分量(Evanescent Tail)的耦合而在2個(gè)物體間用于進(jìn)行能量傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)要素。根據(jù)利用了諧振磁場(chǎng)的無(wú)線電力傳輸，不會(huì)發(fā)生向遠(yuǎn)方傳播電磁波時(shí)產(chǎn)生的能量損耗(輻射損耗)，因此能夠以極高的效率傳輸電力。在利用了這種諧振電磁場(chǎng)(近接場(chǎng))的耦合的能量傳輸中，不僅損耗比利用了法拉第電磁感應(yīng)法則的公知的無(wú)線電力傳輸少，而且例如能夠在相隔了幾米的2個(gè)諧振電路(天線)間高效地傳輸能量。另外，供電天線22的諧振頻率fT和/或受電天線31的諧振頻率fR無(wú)需與傳輸頻率ftr完全一致。

圖8是表示圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的傳輸效率的頻率特性的圖表。一般，具有電感L及電容C的LC諧振電路的諧振頻率f根據(jù)f＝1/(2π√(LC))而獲得。另一方面，在多個(gè)諧振器電磁耦合的情況下，已知該諧振頻率會(huì)分裂為與諧振器的數(shù)量相同的個(gè)數(shù)。在2個(gè)諧振器彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的諧振頻率分裂為所謂的偶模和奇模這樣的2個(gè)頻率(參照非專利文獻(xiàn)1及2)。偶奇模諧振頻率通常具有不同的值，可以認(rèn)為低諧振頻率fo的諧振狀態(tài)(諧振模式)是奇模，高諧振頻率fe的諧振狀態(tài)(諧振模式)是偶模。在本說(shuō)明書的包括供電天線22及受電天線31對(duì)的電磁空間內(nèi)，供電線圈Lt靠近受電線圈Lr以使產(chǎn)生電磁耦合，產(chǎn)生奇模諧振頻率為fo、比奇模諧振頻率fo高的偶模諧振頻率為fe這樣的2個(gè)分離的諧振頻率。

另外，2個(gè)諧振頻率fo及fe依賴于供電天線22和與受電天線31的輸入輸出部連接的前后級(jí)電路的連接阻抗而變化，但是2個(gè)諧振器耦合而諧振頻率分離成2個(gè)值是不變的。在本說(shuō)明書中，供電天線22和受電天線31耦合時(shí)產(chǎn)生的分離為2個(gè)的諧振頻率中，將低諧振頻率fo的諧振模式定義為奇模，將高諧振頻率fe的諧振模式定義為偶模。

如圖8所示，一般，通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo或fe，從而能夠使傳輸效率最大化。無(wú)線供電裝置2的控制電路23將由振蕩電路21產(chǎn)生的高頻電力的頻率即傳輸頻率ftr設(shè)定為奇模的諧振頻率fo及偶模諧振頻率fe中的任一方。

圖9是表示在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中供電天線22及受電天線31處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)的磁通分布的剖視圖。圖10是表示在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中供電天線22及受電天線31處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)的磁通分布的剖視圖。圖9及圖10示意性表示圖6的A1-A2線的剖面。此外，在圖9及圖10中，箭頭表示磁通的主要朝向。圖9中，傳輸頻率ftr被設(shè)定為奇模諧振頻率fo。圖10中，傳輸頻率ftr被設(shè)定為偶模諧振頻率fe。圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10基于隨著作為傳輸頻率ftr選擇的頻率而不同的磁場(chǎng)分布，收發(fā)天線間產(chǎn)生耦合。

供電天線22及受電天線31處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)，在供電線圈Lt的內(nèi)部及受電線圈Lr的內(nèi)部產(chǎn)生相同朝向(圖9中是+Z方向)的磁場(chǎng)。在供電天線22及受電天線31處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)，在供電線圈Lt的內(nèi)部及受電線圈Lr的內(nèi)部產(chǎn)生相反朝向(在圖10中，供電線圈Lt在+Z方向、受電線圈Lr在-Z方向)的磁場(chǎng)。在圖9及圖10中，供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部(點(diǎn)A)的磁通密度在處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)(ftr＝fe)低于處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)(ftr＝fo)的密度。另一方面，供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部(點(diǎn)B)的磁通密度在處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)低于處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)的密度。

在通過(guò)無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10進(jìn)行電力傳輸時(shí)在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近混入了金屬或磁性體等異物(以下記為金屬異物)時(shí)，金屬異物的表面的渦電流量隨著在空間內(nèi)分布的磁通密度高而增大。因此，金屬異物的表面的發(fā)熱量隨著磁通密度高而增大。根據(jù)圖9及圖10可知，金屬異物的發(fā)熱量依賴于供電線圈Lt及受電線圈Lr與金屬異物之間的相對(duì)位置關(guān)系而發(fā)生變化，而且依賴于無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的傳輸模式(偶模及奇模)而發(fā)生變化。因此，在金屬異物位于供電線圈Lt或受電線圈Lr的中心部時(shí)，通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fe來(lái)以偶模進(jìn)行供電，從而能夠抑制金屬異物的發(fā)熱。另一方面，在金屬異物位于供電線圈Lt或受電線圈Lr的周邊部時(shí)，通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo來(lái)以奇模進(jìn)行供電，從而能夠抑制金屬異物的發(fā)熱。

如以上說(shuō)明，在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10進(jìn)行的諧振型無(wú)線電力傳輸中，存在實(shí)質(zhì)上使傳輸效率最大化來(lái)確保良好的傳輸特性的2個(gè)傳輸模式(偶模及奇模)。此外，即使在不確定金屬異物的位置的情況下，只要采用偶模及奇模中的任一個(gè)傳輸模式，就有可能比使用其余的傳輸模式進(jìn)行傳輸?shù)那闆r更能減輕金屬異物的發(fā)熱。

另外，在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中，在供電線圈Lt及受電線圈Lr之間將金屬異物配置在了線圈的中心部時(shí)，將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo來(lái)以奇模進(jìn)行電力傳輸，由此分析了金屬異物的溫度變化。如上所述，在供電線圈Lt及受電線圈Lr之間金屬異物存在于線圈的中心部時(shí)，若以奇模進(jìn)行供電，則與以偶模供電時(shí)相比，金屬異物的發(fā)熱量會(huì)更大。但是，即使以奇模供電，直到金屬異物或無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10框體的溫度變?yōu)橐?guī)定的閾值溫度(例如、45℃等考慮安全問(wèn)題而設(shè)定的溫度)為止需要數(shù)十分鐘的時(shí)間。即，該時(shí)間比與傳輸頻率ftr(例如幾百kHz)對(duì)應(yīng)的周期足夠長(zhǎng)。因此，存在金屬異物時(shí)，即使在選擇了在該金屬異物的位置不能抑制發(fā)熱的不恰當(dāng)?shù)膫鬏斈Ｊ降那闆r下，只要在金屬異物的溫度飽和之前將傳輸模式切換為另一個(gè)傳輸模式，就能夠避免金屬異物發(fā)熱的危險(xiǎn)。

圖11是表示由圖1的無(wú)線供電裝置2的控制電路23執(zhí)行的第1電力傳輸處理的流程圖。首先，在步驟S101中，控制電路23將傳輸頻率ftr設(shè)定為偶模諧振頻率fe，開(kāi)始電力傳輸。接著，在步驟S102中，控制電路23判斷是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe，若為“是”則進(jìn)入步驟S103，而若為“否”則返回步驟S102的處理。在步驟S103中，控制電路23將傳輸頻率ftr設(shè)定為奇模諧振頻率fo，開(kāi)始電力傳輸。然后，在步驟S104中，控制電路23判斷是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po，若為“是”則返回步驟S101，而若為“否”則返回步驟S104的處理。

即，根據(jù)圖11的電力傳輸處理，無(wú)線供電裝置2的控制電路23交替地反復(fù)將傳輸頻率ftr設(shè)定為與連續(xù)工作時(shí)間Pe相應(yīng)的偶模諧振頻率fe的時(shí)間區(qū)間(偶模傳輸模式的時(shí)間區(qū)間)、和將傳輸頻率ftr設(shè)定為與連續(xù)工作時(shí)間Po相應(yīng)的奇模諧振頻率fo的時(shí)間區(qū)間(奇模傳輸模式的時(shí)間區(qū)間)。

在此，在圖11中，偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe例如在供電線圈Lt及受電線圈Lr以偶模耦合的條件下繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸時(shí)，在金屬異物存在于金屬異物的發(fā)熱量變最大的位置處的情況下被設(shè)定為短于以下時(shí)間，即金屬異物的溫度變成規(guī)定的閾值溫度Tth為止的時(shí)間。即，偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe例如被設(shè)定為短于以偶模諧振頻率傳輸高頻電力且異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近時(shí)異物的溫度變成閾值溫度Tth為止的最短時(shí)間。此外，奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po例如在供電線圈Lt及受電線圈Lr以奇模耦合的條件下繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸時(shí)，當(dāng)金屬異物存在于金屬異物的發(fā)熱量變最大的位置的情況下被設(shè)定為以下時(shí)間，即短于金屬異物的溫度變成閾值溫度Tth為止的時(shí)間。即，奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po例如在以奇模諧振頻率傳輸高頻電力且異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近時(shí)被設(shè)定為短于異物的溫度變成閾值溫度Tth為止的最短時(shí)間。在此，連續(xù)工作時(shí)間Pe及Po例如基于最大電力傳輸時(shí)的異物的發(fā)熱實(shí)驗(yàn)或數(shù)值仿真的結(jié)果而預(yù)先設(shè)定。

圖12是表示在圖1的供電天線22的供電線圈Lt與受電天線31的受電線圈Lr之間金屬異物存在于線圈的周邊部時(shí)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的動(dòng)作的時(shí)序圖。若在供電線圈Lt及受電線圈Lr之間金屬異物存在于線圈的周邊部，則如上所述，將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo時(shí)能夠抑制金屬異物的發(fā)熱(參照?qǐng)D9)。在圖12中，溫度Te是在偶模下連續(xù)供電時(shí)的金屬異物的飽和溫度，溫度To是在奇模下連續(xù)供電時(shí)的金屬異物的飽和溫度。此外，閾值溫度Tth是考慮安全問(wèn)題等而預(yù)先設(shè)定的異物溫度的上限值?，F(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)在Te＞Tth時(shí)，測(cè)量金屬異物的溫度，在溫度到達(dá)閾值溫度Tth之前停止供電，從而確保了安全性。

在圖12中，若從金屬異物的發(fā)熱量小的奇模下的電力傳輸切換到金屬異物的發(fā)熱量大的偶模下的電力傳輸，則金屬異物的溫度從室溫開(kāi)始上升，變得高于溫度To。但是，偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe被設(shè)定為短于偶模下的金屬異物的溫度飽和為止的時(shí)間，因此金屬異物的溫度不會(huì)上升至溫度Te。其結(jié)果，金屬異物的溫度不會(huì)到達(dá)Te，能夠繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。另外，例如，通過(guò)將偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe設(shè)定為短于到達(dá)閾值溫度Tth為止的時(shí)間，從而不會(huì)使金屬異物的溫度上升至閾值溫度Tth，能夠繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

在諧振磁場(chǎng)耦合型的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中，由于周圍混入的金屬異物的位置不明確，因此存在偶模及奇模的傳輸都是發(fā)熱量小的傳輸模式的可能性，相反也存在偶模及奇模的傳輸都是發(fā)熱量大的傳輸模式的可能性。在現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中，存在不是在發(fā)熱量小的傳輸模式下進(jìn)行電力傳輸而是在發(fā)熱量大的傳輸模式下繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。其結(jié)果，金屬異物的溫度上升至閾值溫度Tth以上，需要停止無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作。但是，根據(jù)圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10，在直到金屬異物的溫度飽和為止的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，不是以同一傳輸模式進(jìn)行電力傳輸，而是在奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po的時(shí)間區(qū)間與偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe的時(shí)間區(qū)間之間交替地切換傳輸模式來(lái)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。因此，在金屬異物的溫度飽和至顯著高的溫度之前切換到發(fā)熱量小的傳輸模式，能夠減輕因發(fā)熱量大的傳輸模式引起的發(fā)熱危險(xiǎn)，也能夠避免這種危險(xiǎn)。即，即使在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近存在金屬異物，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠在抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。此外，根據(jù)圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10，與在偶模及奇模中僅通過(guò)有發(fā)熱量大的可能性的傳輸模式進(jìn)行間歇性動(dòng)作的現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)相比，原理上能夠增大提供給負(fù)載裝置4的電能。

另外，在圖11的電力傳輸處理中，在切換傳輸模式時(shí)，也可以追加比連續(xù)工作時(shí)間Po及Pe短的無(wú)線電力傳輸?shù)耐Ｖ箷r(shí)間。

此外，圖6及圖7的供電線圈Lt及受電線圈Lr是一層正方形或圓形螺旋線圈，但是供電線圈Lt及受電線圈Lr的形狀并不限于此。供電線圈Lt及受電線圈Lr的各形狀也可以是長(zhǎng)方形或橢圓等其他形狀。此外，供電線圈Lt及受電線圈Lr的纏繞方法也可以是螺旋狀或螺線管狀等其他方法。此外，供電線圈Lt及受電線圈Lr中的至少一方也可以被纏繞為多層。另外，供電線圈Lt及受電線圈Lr的各匝數(shù)至少是1匝即可。匝數(shù)為1匝時(shí)成為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的線圈。此外，在匝數(shù)為2匝以上的情況下，各線圈不一定是由一層導(dǎo)電體圖案構(gòu)成，可以具有串聯(lián)連接了被層疊的多個(gè)導(dǎo)電體圖案的結(jié)構(gòu)。

另外，圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中的供電線圈Lt及受電線圈Lr例如由具有良好的導(dǎo)電率的銅或銀等導(dǎo)電體形成。高頻電流集中流過(guò)導(dǎo)電體的表面，因此為了提高傳輸效率，可以用高導(dǎo)電率材料覆蓋導(dǎo)電體的表面。此外，為了避免形成供電線圈Lt及受電線圈Lr的多個(gè)布線間的無(wú)用耦合，可以用磁性體鍍覆布線導(dǎo)體的表面。此外，若使用在導(dǎo)電體的截面中央具有空洞的導(dǎo)電體來(lái)形成供電線圈Lt及受電線圈Lr，則能夠使供電天線22及受電天線31變輕。另外，若使用利茲線等具有并聯(lián)布線結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體來(lái)形成供電線圈Lt及受電線圈Lr，則能夠降低每單位長(zhǎng)度的導(dǎo)體損耗，因此能夠提高諧振電路的Q值，能夠?qū)崿F(xiàn)更高傳輸效率下的電力傳輸。

此外，為了抑制制造成本，也可以使用噴墨打印技術(shù)而統(tǒng)一形成布線。此外，也可以在供電線圈Lt和/或受電線圈Lr周圍配置磁性體。此外，通過(guò)使用具有空心螺旋結(jié)構(gòu)的電感器，能夠?qū)⒐╇娋€圈Lt與受電線圈Lr之間的耦合系數(shù)設(shè)定為期望值。

在圖6及圖7中，圖示了供電線圈Lt及受電線圈Lr都是朝向相同方向(順時(shí)針)纏繞的結(jié)果，但是也可以互不相同的方向(順時(shí)針及逆時(shí)針)上纏繞供電線圈Lt及受電線圈Lr。此外，也可以將供電線圈Lt及受電線圈Lr都纏繞成逆時(shí)針。

此外，期望供電線圈Lt及受電線圈Lr的尺寸及形狀相同，但是可以具有不同的尺寸或形狀，也可以是即使具有相同的尺寸及形狀但具有不同的電特性。

此外，一般，為了防止無(wú)用輻射，有時(shí)在供電線圈Lt及受電線圈Lr上設(shè)置保護(hù)物，即使在存在這種保護(hù)物的環(huán)境下，也不會(huì)影響圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的動(dòng)作。

此外，諧振電容器Ct及Cr例如可利用具有芯片形狀或?qū)Ь€形狀的所有類型的電容器。例如，也可以使隔著空氣的2布線間的電容作為諧振電容器Ct及Cr。此外，在由MIM電容器構(gòu)成諧振電容器Ct及Cr的情況下，能夠使用公知的半導(dǎo)體工藝或多層基板工藝來(lái)形成損耗比較低的電容電路。

此外，在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中，傳輸頻率ftr例如被設(shè)定為50Hz～300GHz、20kHz～10GHz、20kHz～20MHz、20kHz～1MHz。此外，傳輸頻率ftr被設(shè)定為6.78MHz及13.56MHz等ISM帶。此外，傳輸頻率ftr可以設(shè)定為263kHz為止的范圍以使2倍高頻波不會(huì)與AM廣播發(fā)生干擾，也可以設(shè)定為175kHz為止的范圍以使3倍高頻波不會(huì)與AM廣播發(fā)生干擾，還可以設(shè)定為105kHz為止的范圍以使5倍高頻波不會(huì)與AM廣播發(fā)生干擾。

此外，在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中，使用D級(jí)放大器構(gòu)成了振蕩電路21，但是振蕩電路21的結(jié)構(gòu)并不限于此?？梢允褂肊級(jí)放大器或F級(jí)放大器等能夠?qū)崿F(xiàn)高效率且低失真特性的放大器來(lái)構(gòu)成振蕩電路21，也可以使用Doherty放大器來(lái)構(gòu)成振蕩電路21。此外，也可以在產(chǎn)生包括失真分量的輸出信號(hào)的開(kāi)關(guān)元件的后級(jí)配置低通濾波器或帶通濾波器，從而高效地生成正弦波。在此，低通濾波器或帶通濾波器起到匹配電路的作用。另外，振蕩電路21也可以是將來(lái)自電源裝置1的直流電壓變換為高頻電壓的變頻電路。只要振蕩電路21將所輸入的直流電力變換為高頻能量而輸出到供電天線22即可。

另外，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的傳輸效率依賴于供電天線22與受電天線31間的間隔g(天線間隔)，而且依賴于構(gòu)成供電天線22及受電天線31的電路元件的損耗的大小。另外，“天線間隔”實(shí)質(zhì)上是供電天線22與受電天線31之間的間隔g。天線間隔可基于供電天線22及受電天線31的配置區(qū)域的大小來(lái)評(píng)價(jià)。在此，供電天線22及受電天線31的配置區(qū)域的大小對(duì)應(yīng)于尺寸相對(duì)小的天線的配置區(qū)域的大小，在構(gòu)成天線的線圈的外形為圓形的情況下是線圈的直徑，在外形為正方形的情況下是線圈的一邊的長(zhǎng)度，在外形為長(zhǎng)方形的情況下是線圈的短邊的長(zhǎng)度。

此外，供電天線22及受電天線31的各諧振電路的Q值依賴于所要求的傳輸效率，而且依賴于供電線圈Lt與受電線圈Lr之間的耦合系數(shù)的值。在此，Q值例如被設(shè)定為100以上、200以上、500以上或1000以上。另外，為了實(shí)現(xiàn)高的Q值，如上所述那樣采用利茲線是有效的。

另外，在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中，電源裝置1將來(lái)自商用交流電源的交流電力變換為直流電力后輸出給了無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10，但是電源裝置1的構(gòu)成并不限于此，也可以是將來(lái)自輸出規(guī)定頻率的交流電壓的交流電源或太陽(yáng)能電池等直流電源的電力變換為直流電力后提供給無(wú)線供電裝置2。

此外，可以在振蕩電路21與供電天線22之間連接匹配電路，也可以在受電天線31與負(fù)載裝置4之間連接匹配電路。

另外，無(wú)線供電裝置2的控制電路23也可以構(gòu)成為與振蕩電路21一體的集成電路。

圖13是表示第1實(shí)施方式的第1變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10a的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10a包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2a、和與負(fù)載裝置4a連接的受電天線31。無(wú)線供電裝置2a代替圖1的控制電路23而具備控制電路23a。負(fù)載裝置4a向無(wú)線供電裝置2a的控制電路23a發(fā)送通知所需的電壓及電流的請(qǐng)求信號(hào)。

根據(jù)負(fù)載裝置4a消耗的電力的變化，從無(wú)線供電裝置2a的供電天線22應(yīng)向受電天線31傳輸?shù)碾娏Φ拇笮“l(fā)生變化。在本變形例中，無(wú)線供電裝置2a的控制電路23a基于輸出到負(fù)載裝置4a的電壓及電流，在偶模諧振頻率fe的附近或奇模諧振頻率fo的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使輸出到負(fù)載裝置4a的電壓及電流變成期望的電壓及電流。在此，偶模諧振頻率fe附近的頻率范圍是頻率(fe-Δfe)至頻率(fe+Δfe)的頻率范圍，Δfe例如被設(shè)定為偶模諧振頻率fe的5％。此外，奇模諧振頻率fo附近的頻率范圍是頻率(fo-Δfo)至頻率(fo+Δfo)的頻率范圍，Δfo例如被設(shè)定為奇模諧振頻率fo的5％。

另外，在本變形例中，無(wú)線供電裝置2a的控制電路23a也可以基于輸入到供電天線22的電壓及電流，在偶模諧振頻率fe的附近或奇模諧振頻率fo的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使輸出到負(fù)載裝置4a的電壓及電流變成期望的電壓及電流。

圖14是表示第1實(shí)施方式的第2變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10b的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10b包括與發(fā)電裝置1b連接的無(wú)線供電裝置2b、和與負(fù)載裝置4連接的受電天線31。發(fā)電裝置1b例如是太陽(yáng)能電池等電源裝置。此時(shí)，從發(fā)電裝置1b輸出的電力隨著太陽(yáng)能電池接受到的太陽(yáng)光的量而發(fā)生變化。無(wú)線供電裝置2b代替圖1的控制電路23而具備控制電路23b。無(wú)線供電裝置2b的控制電路23b基于發(fā)電裝置1b的輸出電壓及輸出電流，在奇模諧振頻率fo的附近或偶模諧振頻率fe的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使從發(fā)電裝置1b獲得最大電力。

另外，在其他變形例及其他實(shí)施方式中，無(wú)線供電裝置的控制電路在電力傳輸中也可以基于傳輸效率、輸出電壓或輸出電流，在偶模諧振頻率fe的附近或奇模諧振頻率fo的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使從電源裝置獲得最大電力。

圖15是表示第1實(shí)施方式的第3變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10c的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中，受電天線31與負(fù)載裝置4直接連接，但是無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成并不限于此。圖15的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10c包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3，從無(wú)線供電裝置2向無(wú)線受電裝置3電力傳輸高頻電力。在圖15中，無(wú)線受電裝置3具備受電天線31及整流電路32。圖15的受電天線31的構(gòu)成與圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的受電天線31相同。整流電路32起到將經(jīng)由供電天線22及受電天線31從無(wú)線供電裝置2發(fā)送的高頻電力變換為直流的輸出電力后提供給負(fù)載裝置4的受電電路的作用。供電天線22與振蕩電路21連接且供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合時(shí)，從受電天線31的輸出端子過(guò)渡到整流電路32時(shí)的輸出阻抗Zr1被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于從整流電路32過(guò)渡到受電天線31時(shí)的輸出端子的輸入阻抗Zr2。在圖15的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10c中，即使在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近存在金屬異物，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

圖16是表示第1實(shí)施方式的第4變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10d的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10d包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3d。圖16的無(wú)線受電裝置3d代替圖15的無(wú)線受電裝置3的整流電路32而具備變頻電路32d。變頻電路32d將經(jīng)由供電天線22及受電天線31從無(wú)線供電裝置2發(fā)送的高頻電力變換為負(fù)載裝置4所需的頻率的交流電力后提供給負(fù)載裝置4。

圖17是表示第1實(shí)施方式的第5變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10e的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10e包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2e、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3e。無(wú)線供電裝置2e代替圖1的控制電路23而具備控制電路23e。無(wú)線供電裝置2e還具備檢測(cè)因供電線圈Lt附近的異物引起的異常狀態(tài)(例如，金屬異物中產(chǎn)生渦電流而導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱引起的異常的溫度上升)而通知控制電路23e的傳感器24。無(wú)線受電裝置3e代替圖15的無(wú)線受電裝置3的結(jié)構(gòu)而具備監(jiān)控電路33及傳感器34。傳感器34檢測(cè)因受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)(例如，金屬異物中產(chǎn)生渦電流而導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱引起的異常的溫度上升)而通知監(jiān)控電路33，監(jiān)控電路33向無(wú)線供電裝置2e的控制電路23e通知檢測(cè)結(jié)果。傳感器24及34包括例如測(cè)量供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的溫度的溫度傳感器、紅外相機(jī)或攝像元件等檢測(cè)單元。

圖18是表示由圖17的無(wú)線供電裝置2e的控制電路23e執(zhí)行的第2電力傳輸處理的流程圖。圖18的步驟S111～S114與圖11的步驟S101～S104相同，在步驟S114中為“是”時(shí)，進(jìn)入步驟S115。在步驟S115中，控制電路23e判斷通過(guò)傳感器24或34是否檢測(cè)到了異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”，則控制成在步驟S116中停止電力傳輸，結(jié)束電力傳輸處理，而若為“否”，則返回到步驟S111。具體而言，控制電路23e例如在檢測(cè)到供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的溫度在規(guī)定的閾值溫度(例如閾值Tc＝90℃)以上的情況時(shí)、或檢測(cè)到該溫度的上升率在規(guī)定的閾值以上的情況時(shí)，判斷為檢測(cè)到了異物引起的異常狀態(tài)。

根據(jù)第2電力傳輸處理，及時(shí)在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近存在金屬異物，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，在檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)之前，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

另外，在圖18中，步驟S114之后執(zhí)行了步驟S115及S116的各處理，但是步驟順序并不限于此，也可以在步驟S111～S114之間的任意時(shí)刻執(zhí)行步驟S115及S116。

圖19是表示由圖17的無(wú)線供電裝置2e的控制電路23e執(zhí)行的第3電力傳輸處理的流程圖。圖19的步驟S121～S125、S128與圖18的步驟S111～S115、S116相同，在步驟S125中為“是”時(shí)，進(jìn)入步驟S126。在步驟S126中，控制電路23e將奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po設(shè)定成短規(guī)定奇模的減少時(shí)間ΔPo，將偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe設(shè)定成短規(guī)定偶模的減少時(shí)間ΔPe。然后，在步驟S127中，判斷連續(xù)工作時(shí)間Po或Pe是否在規(guī)定的最短動(dòng)作時(shí)間Pmin以下，若為“是”，則在步驟S128中控制成停止電力傳輸，結(jié)束電力傳輸處理，而若為“否”，則返回步驟S121。在此，奇模的減少時(shí)間ΔPo被設(shè)定為例如奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po的5％，偶模的減少時(shí)間ΔPe被設(shè)定為例如偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe的5％。

金屬異物的發(fā)熱在偶模下的傳輸及奇模下的傳輸中，在發(fā)熱量大的傳輸模式下進(jìn)行電力傳輸?shù)钠陂g內(nèi)的發(fā)熱是支配性的。因此，通過(guò)縮短發(fā)熱量大的傳輸模式的連續(xù)工作時(shí)間，從而具有能夠?qū)⒔饘佼愇锏臏囟纫种瞥墒蛊湫∮陂撝禍囟萒th的可能性。根據(jù)圖19的第3電力傳輸處理，即使檢測(cè)到金屬異物，由于縮短連續(xù)工作時(shí)間Pe及Po，因此無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)能夠使電力傳輸持續(xù)時(shí)間比圖18的第2電力傳輸處理長(zhǎng)。

另外，在偶模下的傳輸及奇模下的傳輸中能夠預(yù)先掌握在哪個(gè)傳輸模式下發(fā)熱量會(huì)變大時(shí)，可通過(guò)僅縮短發(fā)熱量大的傳輸模式的連續(xù)工作時(shí)間來(lái)進(jìn)一步抑制發(fā)熱。

接著，參照?qǐng)D20～圖23，說(shuō)明圖1的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10的仿真結(jié)果。

圖20是表示第1實(shí)施方式的實(shí)施例的供電線圈Lt及受電線圈Lr的結(jié)構(gòu)的剖視圖。使用有限元法進(jìn)行了仿真。如圖20所示，將平面的一層結(jié)構(gòu)的圓形螺旋線圈用作供電線圈Lt及受電線圈Lr，將供電線圈Lt及受電線圈Lr的匝數(shù)設(shè)定為8匝，將外徑設(shè)定為40mm，將內(nèi)徑d2設(shè)定為10mm或20mm。在XY面上平行地將供電線圈Lt及受電線圈Lr設(shè)定成具有Z方向上的間隔g＝5mm。此外，將諧振頻率fo設(shè)定為106kHz，將諧振頻率fe設(shè)定為162.6kHz。另外，作為金屬異物5，在供電線圈Lt與受電線圈Lr之間設(shè)置來(lái)2mm×2mm×0.2mm的鋁片。

此外，受電天線31與負(fù)載裝置4連接且供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合時(shí)，從振蕩電路21的輸出端子過(guò)渡到供電天線22的輸入端子時(shí)的輸出阻抗Zt1被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于從供電天線22的輸入端子過(guò)渡到振蕩電路21的輸出端子時(shí)的輸入阻抗Zt2。另外，供電天線22與振蕩電路21連接且供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合時(shí)，從受電天線31的輸出端子過(guò)渡到負(fù)載裝置4時(shí)的輸出阻抗Zr1被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于從負(fù)載裝置4過(guò)渡到受電天線31的輸出端子時(shí)的輸入阻抗Zr2。其結(jié)果，將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo及fe中的哪一個(gè)，都能夠?qū)崿F(xiàn)90％以上的良好的傳輸效率。即，將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo及fe中的哪一個(gè)，都能夠在輸入輸出電壓、電流及效率方面進(jìn)行同等的電力傳輸。

在金屬異物5的表面上產(chǎn)生的渦電流與金屬異物5的面積成正比。此外，金屬異物5的發(fā)熱量原理上與在金屬異物5的表面產(chǎn)生的渦電流的平方成正比，因此將表面電流密度的最大值的平方作為發(fā)熱量的指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。

圖21是表示圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝10mm時(shí)相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。設(shè)相對(duì)于供電線圈Lt的輸入電力為1W。在圖21中，表示了將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo或fe時(shí)的金屬異物5的位置與金屬異物5的表面電流密度的最大值之間的關(guān)系。此外，一并表示了金屬異物5的位置、與在各位置處選擇了能夠抑制發(fā)熱量的傳輸模式時(shí)與選擇其他傳輸模式時(shí)相比可降低的發(fā)熱量的比例之間的關(guān)系。如圖21所示，在供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部?jī)?nèi)(中心部)存在金屬異物5時(shí)，可知通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為偶模諧振頻率fe能夠降低發(fā)熱量。另一方面，在金屬異物5遠(yuǎn)離供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部而存在于供電線圈Lt的繞組及受電線圈Lr的繞組之間(周邊部)時(shí)，可知通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為奇模諧振頻率fo能夠降低發(fā)熱量。

圖22是表示圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝20mm時(shí)的相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。在圖22中，與圖21相同，在金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部?jī)?nèi)(中心部)時(shí)，可知通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為偶模諧振頻率fe能夠降低發(fā)熱量。另一方面，在金屬異物5遠(yuǎn)離供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部而存在于供電線圈Lt的繞組及受電線圈Lr的繞組之間(周邊部)時(shí)，可知通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為奇模諧振頻率fb能夠降低發(fā)熱量。

因此，根據(jù)圖21及圖22可知，不依賴于供電線圈Lt及受電線圈Lr的結(jié)構(gòu)，(1)在金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部的情況下，傳輸頻率ftr為諧振頻率fe時(shí)的發(fā)熱量小于傳輸頻率ftr為諧振頻率fo時(shí)的發(fā)熱量，而且(2)在金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部的情況下，傳輸頻率ftr為諧振頻率fo時(shí)的發(fā)熱量小于傳輸頻率ftr為諧振頻率fe時(shí)的發(fā)熱量。另外，在2個(gè)頻率fo及fe下，阻抗及傳輸效率都幾乎相同，不會(huì)對(duì)傳輸特性產(chǎn)生影響。由以上的結(jié)果可知，在無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10中，存在能夠確保良好的傳輸特性的2個(gè)傳輸模式(偶模及奇模)，通過(guò)選擇哪個(gè)傳輸模式，能夠與金屬異物5的位置無(wú)關(guān)地抑制發(fā)熱。

圖23是表示在圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr之間在線圈的中心部存在1 cm×1cm×1mm的鋁制金屬異物5，并以奇模諧振頻率fo繼續(xù)傳輸了電力時(shí)的金屬異物5的溫度變化的圖表。將相對(duì)于供電線圈Lt的輸入電力設(shè)定為3W。如圖23所示，可知金屬異物5的溫度不會(huì)在傳輸開(kāi)始后立刻飽和，直到飽和為止需要幾十分鐘以上。具體而言，金屬異物5的溫度從傳輸開(kāi)始后在30分鐘內(nèi)從室溫上升了35度，在20分鐘內(nèi)上升了30度，在15分鐘內(nèi)上升了28度，在10分鐘內(nèi)上升了25度，在5分鐘內(nèi)上升了20度，在3分鐘內(nèi)上升了15度，在90秒內(nèi)上升了10度，在45秒內(nèi)僅上升了5度。因此，例如，在60秒間的經(jīng)過(guò)時(shí)間內(nèi)會(huì)到達(dá)傳輸頻率ftr被設(shè)定為諧振頻率fo時(shí)的傳輸周期的636萬(wàn)倍。因此，金屬異物5或靠近金屬異物5的框體的溫度到達(dá)規(guī)定的閾值溫度Tth(例如45℃)為止所需的時(shí)間是：即使選擇了金屬異物5的發(fā)熱嚴(yán)重的“錯(cuò)誤的傳輸模式”，與傳輸能量的周期相比而言極長(zhǎng)的時(shí)間。因此，例如，圖23中，閾值溫度Tth為45℃時(shí)，只要將奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po設(shè)定為小于5分鐘即可。

此外，在2個(gè)傳輸模式之間，預(yù)先知道了存在金屬異物5時(shí)的金屬異物5的溫度上升率的最大值互不相同的情況時(shí)，通過(guò)將諧振頻率fo下的連續(xù)工作時(shí)間Po和諧振頻率fe下的連續(xù)工作時(shí)間Pe設(shè)定為互不相同的值，從而可提高能夠避免發(fā)熱危險(xiǎn)的可能性。例如，以圖21的情況為例的話，傳輸頻率ftr被設(shè)定為諧振頻率fo時(shí)(奇模)的表面電流密度可到1220mA/m，但是傳輸頻率ftr被設(shè)定為諧振頻率fe時(shí)(偶模)的表面電流密度最大也只到了840mA/m這樣的值。因此，傳輸頻率ftr被設(shè)定為諧振頻率fe時(shí)的發(fā)熱量只有傳輸頻率ftr被設(shè)定為諧振頻率fo時(shí)的47％。因此，即使將偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe設(shè)定為奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po的1倍以上且小于2.1倍，在偶模下工作時(shí)的發(fā)熱量的累計(jì)值也不會(huì)超過(guò)在奇模下工作時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱量累計(jì)值的最大值。另外，若考慮來(lái)自金屬異物5的自然散熱，則有時(shí)也將偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe設(shè)定為奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po的2.1倍以上。

第2實(shí)施方式.

圖24是表示第2實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10A的示意結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10A包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2A、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3A，從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A電力傳輸高頻電力。

無(wú)線供電裝置2A具備供電電路21A、供電天線22、控制電路23A及傳感器24。無(wú)線供電裝置2A的供電天線22的結(jié)構(gòu)與圖2的供電天線22或圖4的供電天線22a相同。供電電路21A與電源裝置1連接，在控制電路23A的控制下，利用脈寬調(diào)制根據(jù)輸入電力而生成可變頻率(例如100～200kHz等)的輸出電壓(高頻電力)，并將其提供給供電天線22。在供電天線22被設(shè)置成靠近無(wú)線受電裝置3A的受電天線31以便產(chǎn)生電磁耦合時(shí)，供電電路21A在規(guī)定的頻率下經(jīng)由供電天線22向無(wú)線受電裝置3A供電?？刂齐娐?3A控制供電電路21A的供電的開(kāi)始及停止，而且控制供電電路21A的輸出電壓的頻率。傳感器24檢測(cè)供電天線22的供電線圈Lt附近的異物引起的異常狀態(tài)(例如，在金屬異物中產(chǎn)生渦電流而導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱引起的異常的溫度上升)，并通知控制電路23A。傳感器24例如包括溫度傳感器。

無(wú)線受電裝置3A具備受電天線31、受電電路32A、監(jiān)控電路33A及傳感器34。無(wú)線受電裝置3A的受電天線31的構(gòu)成與圖3的受電天線31或圖5的受電天線31a相同。受電電路32A經(jīng)由受電天線31接受從無(wú)線供電裝置2A發(fā)送的電力，并將其提供給負(fù)載裝置4。受電電路32A在不需要向負(fù)載裝置4供電時(shí)(例如，斷開(kāi)了負(fù)載裝置4的電源時(shí)或負(fù)載裝置4為充電電池的時(shí)候完成了充電時(shí))，將請(qǐng)求電力傳輸?shù)耐Ｖ沟男盘?hào)經(jīng)由受電天線31及供電天線22而發(fā)送給無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A。傳感器34檢測(cè)受電天線31的受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)，并通知監(jiān)控電路33A。傳感器34例如包括溫度傳感器。監(jiān)控電路33A在通過(guò)傳感器34檢測(cè)到異常狀態(tài)時(shí)，將表示異常狀態(tài)的產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)由受電天線31及供電天線22發(fā)送給無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A。

說(shuō)明傳感器24、34為溫度傳感器的情況。為了推測(cè)會(huì)導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱的供電線圈或受電線圈附近的異物的溫度，需要至少1個(gè)溫度推測(cè)單元。為了推測(cè)溫度，可使用各種溫度推測(cè)單元。例如，可使用利用熱敏電阻等溫度傳感器來(lái)直接測(cè)量溫度的方法、以及測(cè)量無(wú)線供電裝置2A及無(wú)線受電裝置3A間的傳輸效率后計(jì)算出損耗電力并根據(jù)損耗電力推測(cè)發(fā)熱的異物的溫度的方法。在這種情況下，能夠測(cè)量發(fā)熱的異物的溫度的上升曲線，因此能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)預(yù)測(cè)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸后的溫度。此外，也可以使用如下方法：在開(kāi)始電力傳輸前測(cè)量供電天線22或受電天線31的阻抗，根據(jù)其測(cè)量結(jié)果推測(cè)異物的位置等，基于事先通過(guò)仿真或?qū)嶒?yàn)等而得到的表示異物的位置與供電電力之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)，推測(cè)異物的發(fā)熱量。此時(shí)，具有能夠比使用溫度傳感器的方法更快速地測(cè)量的效果。此外，在供電天線22及受電天線31之間進(jìn)行通信時(shí)，也可以將進(jìn)行通信時(shí)的誤碼率作為指標(biāo)。這是因?yàn)?，在供電線圈及受電線圈之間存在異物時(shí)接收電力會(huì)下降，因此接收電力與噪聲電力之比(Signal to Noise Ratio：SNR)會(huì)下降，結(jié)果，誤碼率會(huì)增加。也可以根據(jù)誤碼率逆推SNR，并由此計(jì)算出損耗電力，根據(jù)損耗電力來(lái)推測(cè)發(fā)熱量。以上，用于推測(cè)金屬異物的溫度的方法有很多種，作為基本的方法，可通過(guò)溫度傳感器直接測(cè)量異物的溫度或者根據(jù)電特性或通信特性的測(cè)量結(jié)果而計(jì)算出損耗電力夠根據(jù)損耗電力來(lái)推測(cè)，從而能夠獲得異物的溫度。通過(guò)這些方法，能夠得到選定最佳的高頻電力的頻率的基準(zhǔn)。

為了從無(wú)線受電裝置3A的受電電路32A或監(jiān)控電路33A經(jīng)由受電天線31及供電天線22向無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A發(fā)送信號(hào)，可以使用NFC(Near Field Communication)，或者也可以使用其他被調(diào)制(振幅調(diào)制或相位調(diào)制)的無(wú)線信號(hào)。此外，為了從無(wú)線受電裝置3A的受電電路32A或監(jiān)控電路33A向無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A發(fā)送信號(hào)，也可以使用與受電天線31及供電天線22分開(kāi)而在無(wú)線受電裝置3A及無(wú)線供電裝置2A中分別設(shè)置的天線。

從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A供電時(shí)，將供電天線22及受電天線31設(shè)置成彼此靠近，以使進(jìn)行互相電磁耦合。

例如，供電天線及受電天線中的一方具備串聯(lián)連接的線圈及電容器，另一方具備并聯(lián)連接的線圈及電容器。因此，可以使用圖2的供電天線22及圖5的受電天線31a的組合、或圖4的供電天線22a及圖3的受電天線31的組合。

以下，說(shuō)明圖24的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10A中的電力傳輸處理。

圖25是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第4電力傳輸處理的流程圖。第4電力傳輸處理表示檢測(cè)到金屬異物時(shí)停止電力傳輸?shù)谋容^例。在圖25的步驟S201中，控制電路23A指示供電電路21A使其開(kāi)始電力傳輸。在步驟S202中，控制電路23A判斷是否在無(wú)線供電裝置2A中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)。例如，如上所述，異物引起的異常狀態(tài)是在金屬異物中產(chǎn)生渦電流而導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱的異常的溫度上升，當(dāng)由傳感器24檢測(cè)出的供電線圈Lt附近的溫度變?yōu)槔玳撝礣c＝90℃以上時(shí)，控制電路23A判斷是異常狀態(tài)。步驟S202在“是”時(shí)進(jìn)入步驟S205，在“否”時(shí)進(jìn)入步驟S203。在步驟S203中，控制電路23A基于從無(wú)線受電裝置3A的監(jiān)控電路33A接收到的信號(hào)，判斷在無(wú)線受電裝置3A中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)。例如，當(dāng)由傳感器34檢測(cè)出的受電線圈Lr附近的溫度變?yōu)槔玳撝礣c＝90℃以上時(shí)，控制電路23A判斷是異常狀態(tài)。步驟S203在“是”時(shí)進(jìn)入步驟S205，在“否”時(shí)進(jìn)入步驟S204。在步驟S204中，控制電路23A判斷是否結(jié)束了電力傳輸。例如，在從無(wú)線受電裝置3A的受電電路32A接收到請(qǐng)求電力傳輸停止的信號(hào)時(shí)、或者通過(guò)其他傳感器(未圖示)檢測(cè)到已去除無(wú)線受電裝置3A時(shí)，結(jié)束電力傳輸。步驟S204在“是”時(shí)進(jìn)入步驟S205，在“否”時(shí)進(jìn)入步驟S202。在步驟S205中，控制電路23A指示供電電路21A使其結(jié)束電力傳輸。

圖26是用于說(shuō)明執(zhí)行了圖25的第4電力傳輸處理時(shí)的溫度變化的示意圖。在供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的溫度變成閾值Tc以上時(shí)停止電力傳輸，從而能夠抑制金屬異物的過(guò)度發(fā)熱。但是，在第4電力傳輸處理中，若用戶不去除金屬異物，則無(wú)法再次開(kāi)始電力傳輸。

圖27是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第5電力傳輸處理的流程圖?？刂齐娐?3A在通過(guò)供電電路21A以奇模諧振頻率fo及偶模諧振頻率fe中的任一個(gè)頻率產(chǎn)生高頻電力并從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A傳輸了高頻電力時(shí)、且產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，將由供電電路21A產(chǎn)生的高頻電力的頻率變更為奇模諧振頻率fo及偶模諧振頻率fe中的另一個(gè)頻率。詳細(xì)而言，在圖27的步驟S211中，控制電路23A指示供電電路21A，將傳輸頻率ftr設(shè)定為奇模諧振頻率fo后開(kāi)始電力傳輸。在步驟S212中，控制電路23A判斷在無(wú)線供電裝置2A中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S214，若為“否”則進(jìn)入步驟S213。在步驟S213中，控制電路23A判斷在無(wú)線受電裝置3A中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S214，若為“否”則進(jìn)入步驟S215。在步驟S214中，控制電路23A指示供電電路21A，將傳輸頻率ftr設(shè)定為偶模諧振頻率fe后開(kāi)始電力傳輸。若變更傳輸頻率ftr，則供電線圈Lt及受電線圈Lr的附近磁場(chǎng)的分布發(fā)生變化，因此金屬異物中產(chǎn)生的渦電流的大小會(huì)發(fā)生變化?？刂齐娐?3A在變更由供電電路21A產(chǎn)生的高頻電力的頻率(傳輸頻率ftr)之后，產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)(即，未消除異常狀態(tài)時(shí))，使供電電路21A停止供電。詳細(xì)而言，在步驟S215中，控制電路23A判斷是否在無(wú)線供電裝置2A中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S218，若為“否”則進(jìn)入步驟S216。在步驟S216中，控制電路23A判斷是否在無(wú)線受電裝置3A中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S218，若為“否”則進(jìn)入步驟S217。在步驟S217中，判斷是否結(jié)束電力傳輸，若為“是”則進(jìn)入步驟S218，若為“否”則返回步驟S215。在步驟S218中，控制電路23A指示供電電路21A使其結(jié)束電力傳輸。

圖28是用于說(shuō)明執(zhí)行了圖27的第5電力傳輸處理時(shí)的溫度變化的示意圖。根據(jù)第5電力傳輸處理，即使在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近檢測(cè)到金屬異物的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

圖28示意性表示了檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)時(shí)暫時(shí)停止電力傳輸?shù)那闆r，但是也可以不必停止電力傳輸，而是立刻將傳輸頻率ftr從奇模諧振頻率fo變更為偶模諧振頻率fe。

控制電路23A判斷為產(chǎn)生了異物引起的異常狀態(tài)的閾值Tc并不限于90℃，也可以是其他溫度。此外，對(duì)無(wú)線供電裝置2A及無(wú)線受電裝置3A也可以分別使用不同的閾值Tc。

此外，控制電路23A判斷為產(chǎn)生了異物引起的異常狀態(tài)時(shí)也可以代替供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的溫度而使用電力的傳輸效率、或使用溫度和電力的傳輸效率。此時(shí)，無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A從供電電路21A獲得供電電力的信息。無(wú)線受電裝置3A的監(jiān)控電路33A從受電電路32A獲得表示受電電力的大小的信息，經(jīng)由受電天線31及供電天線22向無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A發(fā)送包括該信息在內(nèi)的信號(hào)?？刂齐娐?3A在從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A供電時(shí)的傳輸效率變成規(guī)定的閾值以下時(shí)(例如，變成30％時(shí)或者設(shè)計(jì)值為90％時(shí)變成70％時(shí))，判斷為產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)。

此外，為了簡(jiǎn)化電力傳輸處理，控制電路23A也可以省略判斷是否在無(wú)線受電裝置3A中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)的步驟S213及S216。

圖29是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第6電力傳輸處理的流程圖。在第5電力傳輸處理中，將傳輸頻率ftr最初設(shè)定為奇模諧振頻率fo來(lái)開(kāi)始電力傳輸(步驟S211)，檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，變更為偶模諧振頻率fe(步驟S214)。另一方面，在第6電力傳輸處理中，最初將傳輸頻率ftr設(shè)定為偶模諧振頻率fe來(lái)開(kāi)始電力傳輸(步驟S221)，在檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，變更為奇模諧振頻率fo(步驟S224)。圖29的步驟S221～S228除了步驟S221及S224外與圖27的步驟S211～S218相同。根據(jù)第6電力傳輸處理，與第5電力傳輸處理相同，即使在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近檢測(cè)到金屬異物的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

圖30是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第7電力傳輸處理的流程圖。

圖24的傳感器24及34中的至少一方可以除了溫度傳感器外還包括檢測(cè)供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物位置的位置傳感器。例如，在電動(dòng)汽車等中，可以假設(shè)在供電線圈Lt及受電線圈Lr之間進(jìn)入了鐵螺釘或鋁箔等各種異物，因此也可以使用位置傳感器預(yù)先確定這種異物的位置。位置傳感器例如包括光學(xué)傳感器、毫米波雷達(dá)、磁性傳感器等。作為位置傳感器而使用磁性傳感器的情況下，預(yù)先測(cè)量不存在金屬異物時(shí)的磁場(chǎng)分布并存儲(chǔ)，通過(guò)檢測(cè)相對(duì)于該存儲(chǔ)的磁場(chǎng)分布的變化來(lái)檢測(cè)金屬異物的位置。

在第7電力傳輸處理中，在開(kāi)始電力傳輸之前檢測(cè)異物，根據(jù)檢測(cè)出的異物的位置來(lái)選擇傳輸頻率ftr。參照?qǐng)D9及圖10而說(shuō)明的那樣，對(duì)于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部(點(diǎn)A)的磁通密度而言，處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)(ftr＝fe)的密度低于處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)(ftr＝fo)的密度。另一方面，對(duì)于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部(點(diǎn)B)的磁通密度而言，處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)的密度低于處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)的密度。因此，為了抑制金屬異物的發(fā)熱，在異物存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部(點(diǎn)A)的情況下，以偶模諧振頻率fe開(kāi)始電力傳輸，而異物存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部(點(diǎn)B)的情況下，以奇模諧振頻率fo開(kāi)始電力傳輸。

控制電路23A在供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部檢測(cè)到異物時(shí)，通過(guò)供電電路21A以偶模諧振頻率fe產(chǎn)生高頻電力開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A的高頻電力的傳輸，在供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部檢測(cè)到異物時(shí)，通過(guò)供電電路21A以奇模諧振頻率fo產(chǎn)生高頻電力開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A的高頻電力的傳輸。在圖30的步驟S231中，控制電路23A判斷是否檢測(cè)到異物，在異物存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部時(shí)、或者未檢測(cè)到異物時(shí)，進(jìn)入步驟S232，在異物存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部時(shí)，進(jìn)入步驟S233。在步驟S232中，控制電路23A指示供電電路21A，將傳輸頻率ftr設(shè)定為奇模諧振頻率fo來(lái)開(kāi)始電力傳輸。在步驟S233中，控制電路23A指示供電電路21A，將傳輸頻率ftr設(shè)定為偶模諧振頻率fe來(lái)開(kāi)始電力傳輸。接著，在步驟S234中，控制電路23A判斷是否在無(wú)線供電裝置2A中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S237，若為“否”則進(jìn)入步驟S235。在步驟S235中，控制電路23A判斷是否在無(wú)線受電裝置3A中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S237，若為“否”則進(jìn)入步驟S236。在步驟S236中，控制電路23A判斷是否結(jié)束電力傳輸，若為“是”則進(jìn)入步驟S237，若為“否”則進(jìn)入步驟S234。在步驟S237中，控制電路23A指示供電電路21A使其開(kāi)始電力傳輸。

根據(jù)第7電力傳輸處理，即使在開(kāi)始電力傳輸之前在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近檢測(cè)到金屬異物的情況下，也能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)開(kāi)始電力傳輸。

圖31是表示由圖24的無(wú)線供電裝置2A的控制電路23A執(zhí)行的第8電力傳輸處理的流程圖。也可以組合第7電力傳輸處理和第5及第6電力傳輸處理。在供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部檢測(cè)到異物時(shí)，控制電路23A通過(guò)供電電路21A以偶模諧振頻率fe產(chǎn)生高頻電力來(lái)開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A的高頻電力的傳輸，在供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部檢測(cè)到異物時(shí)，控制電路23A通過(guò)供電電路21A以奇模諧振頻率fo產(chǎn)生高頻電力來(lái)開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2A向無(wú)線受電裝置3A的高頻電力的傳輸。在步驟S241中，控制電路23A判斷是否檢測(cè)到異物，在供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部存在異物時(shí)或者未檢測(cè)到異物時(shí)，進(jìn)入步驟S242，在供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部存在異物時(shí)，進(jìn)入步驟S243。在步驟S242中，控制電路23A執(zhí)行圖27的第5電力傳輸處理。在步驟S243中，控制電路23A執(zhí)行圖29的第6電力傳輸處理。

根據(jù)第8電力傳輸處理，即使在開(kāi)始電力傳輸前在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近檢測(cè)到金屬異物的情況下，也能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)開(kāi)始電力傳輸，并且即使在產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

圖32是表示第2實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Aa的示意結(jié)構(gòu)的框圖。圖32的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Aa包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Aa、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3A。無(wú)線供電裝置2Aa代替圖24的無(wú)線供電裝置2A的供電天線22及控制電路23A而具備供電天線22Aa及控制電路23Aa。圖33是表示圖32的供電天線22Aa的結(jié)構(gòu)的電路圖。供電天線22Aa具備供電線圈Lt和包括可變電容的電容器CtAa?？刂齐娐?3Aa除了進(jìn)行與圖24的控制電路23A相同的動(dòng)作外還控制電容器CtAa的電容。

圖34是表示改變了圖33的電容器CtAa的電容時(shí)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Aa的傳輸效率的頻率特性的變化的示意圖。電容器CtAa對(duì)應(yīng)于多個(gè)電容，與供電線圈Lt一起構(gòu)成多個(gè)LC諧振器。多個(gè)LC諧振器都具有奇模諧振頻率及偶模諧振頻率。因此，例如，如圖34所示，在電容器CtAa具有第1電容時(shí)，LC諧振器具有諧振頻率fo及fe，在電容器CtAa具有第2電容時(shí)，LC諧振器具有諧振頻率fo’及fe’。例如，若構(gòu)成為將諧振頻率fe’設(shè)置成等于諧振頻率fo，則無(wú)需變更由供電電路21A產(chǎn)生的高頻電力的頻率(傳輸頻率ftr)，通過(guò)改變電容器CtAa的電容，能夠在偶模(圖10)與奇模(圖9)的傳輸模式間進(jìn)行切換。

圖35是表示由圖32的無(wú)線供電裝置2Aa的控制電路23Aa執(zhí)行的第9電力傳輸處理的流程圖。詳細(xì)而言，在圖35的步驟S251中，控制電路23Aa指示供電電路21A使其開(kāi)始電力傳輸。該步驟例如是圖27的步驟S214或圖29的步驟S224。在步驟S252中，控制電路23Aa判斷是否在無(wú)線供電裝置2Aa中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S254，若為“否”則進(jìn)入步驟S253。在步驟S253中，控制電路23Aa判斷在無(wú)線受電裝置3A中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S254，若為“否”則進(jìn)入步驟S256。在步驟S254中，控制電路23Aa變更電容器CtAa的電容。在步驟S255中，控制電路23Aa指示供電電路21A，使其以與對(duì)應(yīng)于變更后的電容的LC諧振器的變更后的諧振頻率相等的頻率開(kāi)始電力傳輸。在步驟S256中，控制電路23Aa判斷是否在無(wú)線供電裝置2Aa中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S259，若為“否”則進(jìn)入步驟S257。在步驟S257中，控制電路23Aa判斷是否在無(wú)線受電裝置3A中檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S259，若為“否”則進(jìn)入步驟S258。在步驟S258中，判斷是否結(jié)束電力傳輸，若為“是”則進(jìn)入步驟S259，若為“否”則返回步驟S256。在步驟S259中，控制電路23Aa指示供電電路21A使其結(jié)束電力傳輸。

電容器CtAa也可以具有不同的3個(gè)以上的電容。此時(shí)，控制電路23Aa在供電電路21A以與多個(gè)奇模諧振頻率及多個(gè)偶模諧振頻率中的任一個(gè)頻率相等的頻率產(chǎn)生高頻電力，從無(wú)線供電裝置2Aa向無(wú)線受電裝置3A傳輸了高頻電力時(shí)，且產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，將供電電路21A的傳輸頻率ftr變更為多個(gè)奇模諧振頻率及多個(gè)偶模諧振頻率中的其他頻率。在以多個(gè)奇模諧振頻率及多個(gè)偶模諧振頻率中的所有頻率試著進(jìn)行高頻電力的傳輸之后，產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，控制電路23Aa使供電電路21A停止高頻電力的傳輸。

根據(jù)第9電力傳輸處理，即使在供電線圈Lt或受電線圈Lr附近檢測(cè)到金屬異物的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

此外，供電電路21A生成的輸出電壓的頻率并不限于100～200kHz，也可以使用200kHz以上或100kHz以下的頻率。

接著，參照?qǐng)D36～圖37，說(shuō)明圖24的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10A的仿真結(jié)果。

在仿真中，使用了圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr。作為金屬異物5，在供電線圈Lt及受電線圈Lr之間設(shè)置了2×5×0.2mm的鋁片。

圖36是表示供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝20mm時(shí)的相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。圖37是表示供電線圈Lt及受電線圈Lr的內(nèi)徑d2＝10mm時(shí)的相對(duì)于金屬異物5的位置的直流電流密度的圖表。圖表的橫軸表示供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心O至金屬異物5的距離d1。圖表的縱軸表示表面電流密度，該值乘以金屬異物5的面積(2×5mm²)而得到的值是全表面電流量。根據(jù)圖36及圖37可知，不依賴于供電線圈Lt及受電線圈Lr的結(jié)構(gòu)，(1)在金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部的情況下，偶模諧振頻率fe下的發(fā)熱量小于奇模諧振頻率fo下的發(fā)熱量，并且(2)在金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部的情況下，奇模諧振頻率fo下的發(fā)熱量小于偶模諧振頻率fe下的發(fā)熱量。另外，在2個(gè)頻率fo及fe下，阻抗及效率兩者都幾乎相等，不會(huì)影響傳輸特性。從以上的結(jié)果可知，在金屬異物5的發(fā)熱成為問(wèn)題的情況下，根據(jù)該金屬異物5的位置而選擇最佳的頻率，其結(jié)果，在將金屬異物5的發(fā)熱降低至不成問(wèn)題的程度時(shí)無(wú)需停止電力傳輸，能夠繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

第3實(shí)施方式.

圖38是表示第3實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2B、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3B，從無(wú)線供電裝置2B向無(wú)線受電裝置3B電力傳輸高頻電力。

在圖38中，無(wú)線供電裝置2B具備振蕩電路21B、供電天線22B和控制電路23B。振蕩電路21B起到根據(jù)所輸入的直流電力而產(chǎn)生高頻電力并將其輸出給供電天線22B的供電電路的作用。振蕩電路21B包括產(chǎn)生具有預(yù)先確定的傳輸頻率ftr的脈沖串的脈沖產(chǎn)生器、和具有根據(jù)該脈沖串而工作的開(kāi)關(guān)元件的D級(jí)放大器，產(chǎn)生具有傳輸頻率ftr的高頻電力。供電天線22B包括具有至少包含可變電感值及可變電容值中的至少一方的LC諧振電路。無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B至少改變供電天線22B的電感值及電容值中的至少一方。

在圖38中，無(wú)線受電裝置3B具備受電天線31B、整流電路32和控制電路33B。受電天線31B包括至少具有可變電感值及可變電容值中的一方的LC諧振電路。受電天線31B與供電天線22B電磁耦合。無(wú)線受電裝置3B的控制電路33B在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下，改變受電天線31B的電感值及電容值中的至少一方。整流電路32起到將經(jīng)由供電天線22B及受電天線31B從無(wú)線供電裝置2B發(fā)送的高頻電力變換為直流輸出電力并將其提供給負(fù)載裝置4的受電電路的作用。

無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B將改變了受電天線31B的電感值及電容值的至少一方的控制信號(hào)例如經(jīng)由供電天線22B及受電天線31B而發(fā)送到無(wú)線受電裝置3B的控制電路33B。無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B也可以經(jīng)由不同于供電天線22B及受電天線31B的通信路徑(未圖示)，將控制信號(hào)發(fā)送到無(wú)線受電裝置3B的控制電路33B。

在圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B中，供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合時(shí)，供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)具有包含與奇模諧振狀態(tài)及偶模諧振狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率的工作頻帶(參照?qǐng)D8)。在此，偶模諧振頻率fe可以比奇模諧振頻率fo高。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的傳輸效率可通過(guò)將傳輸頻率ftr設(shè)定為諧振頻率fo或fe來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化。供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶與無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)(例如，供電天線22B的電感值及電容值)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)(例如，受電天線31B的電感值及電容值)相關(guān)聯(lián)。無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B設(shè)定無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)的至少一方，以便將供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方。

參照?qǐng)D39～圖49，說(shuō)明供電天線22B及受電天線31B詳細(xì)結(jié)構(gòu)，此外說(shuō)明設(shè)定無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)的方法。

圖39是表示圖38的供電天線22B的第1實(shí)施例的供電天線22Ba的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖39的供電天線22Ba是包括串聯(lián)連接的供電線圈Lt1及諧振電容器Ct1且具有諧振頻率fT的LC串聯(lián)諧振電路。諧振電容器Ct1具有在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下發(fā)生變化的電容值。圖40是表示圖38的供電天線22B的第2實(shí)施例的供電天線22Bb的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖40的供電天線22Bb是包括串聯(lián)連接的供電線圈Lt2及諧振電容器Ct2且具有諧振頻率fT的LC串聯(lián)諧振電路。供電線圈Lt2具有在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下發(fā)生變化的電感。

圖41是表示圖38的受電天線31B的第1實(shí)施例的受電天線31Ba的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖41的受電天線31Ba是具備并聯(lián)連接的受電線圈Lr1及諧振電容器Cr1且具有諧振頻率fR的LC并聯(lián)諧振電路。諧振電容器Cr1具有在無(wú)線受電裝置3B的控制電路33B的控制下發(fā)生變化的電容值。圖42是表示圖38的受電天線31B的第2實(shí)施例的受電天線31Bb的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖42的受電天線31Bb是具備并聯(lián)連接的受電線圈Lr2及諧振電容器Cr2且具有諧振頻率fR的LC并聯(lián)諧振電路。受電線圈Lr2具有在無(wú)線受電裝置3B的控制電路33B的控制下發(fā)生變化的電感。

無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B改變供電天線22B(22Ba、22Bb)的電感或電容值，從而供電天線22B的諧振頻率fT發(fā)生變化。同樣地，無(wú)線受電裝置3B的控制電路33B改變受電天線31B(31Ba、31Bb)的電感或電容值，從而受電天線31B的諧振頻率fR發(fā)生變化。供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合時(shí)，若供電天線22B的諧振頻率fT或受電天線31B的諧振頻率fR發(fā)生變化，則供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合形成的系統(tǒng)的工作頻帶及諧振頻率(奇模諧振頻率及偶模諧振頻率)也發(fā)生變化。因此，無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B通過(guò)改變供電天線22B及受電天線31B的電感值及電容值的任一方，從而能夠?qū)⒐╇娞炀€22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方。

在圖39～圖42中，供電天線22B是LC串聯(lián)諧振電路，受電天線31B是LC并聯(lián)諧振電路，但是供電天線22B及受電天線31B的結(jié)構(gòu)并不限于此。作為供電天線22B，也可以使用圖41或圖42的LC并聯(lián)諧振電路。此外，作為受電天線31B，也可以使用圖39或圖40的LC串聯(lián)諧振電路。供電天線22B及受電天線31B可以是圖39或圖40的LC串聯(lián)諧振電路，也可以是圖41或圖42的LC并聯(lián)諧振電路。

供電天線22B可以具有可變電感值及可變電容值。此時(shí)，無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B改變供電天線22B的電感值及電容值。此外，受電天線31B也可以具有可變電感值及可變電容值。此時(shí)，無(wú)線受電裝置3B的控制電路33B在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下，改變受電天線31B的電感值及電容值。

此外，供電天線22B及受電天線31B可以是分別利用了布線的寄生電容的自諧振電路。

圖43是表示圖38的供電天線22B及受電天線31B的第3實(shí)施例的供電天線22Bc及受電天線31Bc的結(jié)構(gòu)的電路圖。無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)并不限定供電天線22B及受電天線31B的電感值及電容值。在圖43中，無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)包括供電天線及受電天線間的耦合系數(shù)k。圖43的供電天線22Bc具備供電線圈Lt3及諧振電容器Ct3。圖43的受電天線31Bc具備受電線圈Lr3及諧振電容器Cr3。代替改變供電天線22Bc及受電天線31Bc的電感值及電容值，也可以改變供電天線22Bc及受電天線31Bc間的耦合系數(shù)本身，從而無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B能夠?qū)⒐╇娞炀€22Bc及受電天線31Bc彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方。

圖44是表示圖39的供電天線22Ba及圖41的受電天線31Ba的安裝例的立體圖。圖44的供電天線22Ba及受電天線31Ba除了諧振電容器具有可變電容值之外，其他結(jié)構(gòu)與圖6的供電天線22及受電天線31相同。

圖45是表示圖39的供電天線22Ba中的諧振電容器Ct1的安裝例的電路圖。諧振電容器Ct1具有可變電容。諧振電容器Ct1具有并聯(lián)連接的多個(gè)電容器C1、C2的電容的合成電容。多個(gè)電容器C1、C2中的至少一方(在圖45中是電容器C2)串聯(lián)連接了在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下工作的高頻開(kāi)關(guān)SW1。在圖45的狀態(tài)下，高頻開(kāi)關(guān)SW1被斷開(kāi)，因此電容器C2的電容對(duì)合成電容沒(méi)有貢獻(xiàn)。若接通高頻開(kāi)關(guān)SW1，則合成電容發(fā)生變化。圖41的諧振電容器Cr1的結(jié)構(gòu)也與圖45的諧振電容器Ct1相同。

諧振電容器Ct1、Cr1的電容值也可以通過(guò)其他方法來(lái)改變。例如，作為諧振電容器Ct1或者構(gòu)成諧振電容器Ct1的多個(gè)電容器中的一部分，也可以使用具有隨著施加電壓變化的電容值的元件。

圖46是表示圖40的供電天線22Bb中的供電線圈Lt2的第1安裝例的立體圖。圖47是表示圖40的供電天線22Bb中的供電線圈Lt2的第2安裝例的立體圖。供電線圈Lt2具有可變電感。圖46的供電線圈Lt2中，若將端子G、S1連接到振蕩電路21B，則其匝數(shù)Nt變?yōu)?，通過(guò)將端子S1切換到端子S2，其匝數(shù)變?yōu)?，供電線圈Lt2的電感發(fā)生變化。圖47的供電線圈Lt2具備繞組Lt0、和靠近繞組Lt0配置的任意形狀的電極E1。在電極E1與GND端子之間，連接了在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下工作的高頻開(kāi)關(guān)SW2。電極E1例如可以相對(duì)于供電線圈Lt2而配置在與受電線圈(+Z側(cè))相反的方向(-Z側(cè))上。通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)SW2控制繞組Lt0及電極E1間的寄生電容，結(jié)果，供電線圈Lt2的電感發(fā)生了變化。圖42的受電線圈Lr2的結(jié)構(gòu)也與圖46或圖47的供電線圈Lt2相同。

另外，供電線圈Lt2及受電線圈Lr2的電感也可以通過(guò)其他方法來(lái)改變。

圖48是表示圖43的供電天線22Bc及受電天線31Bc的第1安裝例的立體圖。在圖48的安裝例中，在供電天線22Bc與受電天線31Bc之間的空間內(nèi)插入了電極E2。電極E2經(jīng)由在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下工作的高頻開(kāi)關(guān)SW3，與GND端子連接。若接通或斷開(kāi)高頻開(kāi)關(guān)SW3，則電極E2的電位發(fā)生較大的變化。其結(jié)果，能夠在大范圍內(nèi)改變供電線圈Lt3及受電線圈Lr3的耦合狀態(tài)，因此能夠在較大范圍內(nèi)改變供電天線22Bc及受電天線31Bc間的耦合系數(shù)。

圖49是表示圖43的供電天線22Bc及受電天線31Bc的第2安裝例的立體圖。在圖49的安裝例中，在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下，用物理方式移動(dòng)供電天線22Bc的位置。如圖49所示，也可以代替Z方向而朝向其他方向移動(dòng)供電天線22Bc，可以使其傾斜，也可以使其旋轉(zhuǎn)。由于供電天線22Bc及受電天線31Bc的相對(duì)配置關(guān)系發(fā)生變化，因此能夠使耦合系數(shù)最佳化。此外，也可以代替用物理方式移動(dòng)供電天線22Bc的位置，在無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B的控制下用物理方式移動(dòng)受電天線31Bc的位置。

以下，參照?qǐng)D50～圖52，說(shuō)明圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的動(dòng)作。

如參照?qǐng)D8～圖10說(shuō)明的那樣，供電天線22B及受電天線31B在彼此電磁耦合時(shí)，具有與奇模諧振狀態(tài)及偶模諧振狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率。對(duì)于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部(點(diǎn)A)的磁通密度而言，處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)的密度低于處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)的密度。另一方面，對(duì)于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部(點(diǎn)B)的磁通密度而言，處于奇模諧振狀態(tài)時(shí)的密度低于處于偶模諧振狀態(tài)時(shí)的密度。

為了提高無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的傳輸效率，需要加強(qiáng)供電天線22B及受電天線31B間的耦合。但是，一般諧振頻率為f0的2個(gè)諧振器以耦合系數(shù)k進(jìn)行了耦合時(shí)，偶模諧振頻率fe及奇模諧振頻率fo的關(guān)系是k＝(fe²-fo²)÷(fe²+fo²)。即，耦合系數(shù)k越大，諧振頻率fe及fo之差就會(huì)擴(kuò)大。

另一方面，為了避免無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B與已知通信系統(tǒng)之間的干擾，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B可占有的頻帶是有限的。圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B通過(guò)改變無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)中的至少一方，從而在有限的頻率范圍內(nèi)能夠?qū)⑴寄鬏斈Ｊ郊捌婺鬏斈Ｊ街鴥烧哂行Ю糜陔娏鬏斨?。以下，說(shuō)明將偶模傳輸模式及奇模傳輸模式這兩者有效利用于電力傳輸中的方法、和通過(guò)導(dǎo)入而得到的新的效果。

圖50是表示圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的2個(gè)工作頻帶和各工作頻帶下的傳輸效率的頻率特性的圖表。無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B通過(guò)設(shè)定無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)中的至少一方，從而將供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方。如上所述，耦合系數(shù)k越大則越能夠進(jìn)行高效率的電力傳輸，但是偶模諧振頻率fe及奇模諧振頻率fo之差會(huì)擴(kuò)大。另一方面，為了避免無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B與已知通信系統(tǒng)之間的干擾，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B可占有的頻帶有限。例如，如圖50所示，可利用的頻帶具有下限頻率f1及上限頻率f2。因此，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B通過(guò)使用不同的第1及第2工作頻帶，從而能夠在滿足頻帶限制的同時(shí)利用偶模及奇模這兩個(gè)傳輸模式。第1工作頻帶的偶模諧振頻率fe1被設(shè)定成高于第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2，第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1被設(shè)定成高于第2工作頻帶的奇模諧振頻率fo2。在第1工作頻帶的偶模諧振頻率fe1及第2工作頻帶的奇模諧振頻率fo2都處于可利用的頻帶范圍外時(shí)，當(dāng)僅使用第1及第2工作頻帶中的一方的情況下，不允許為了避免金屬異物的加熱而切換偶模及奇模。但是，在無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B中，無(wú)線供電裝置2B使用第1工作頻帶時(shí)，在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下向無(wú)線受電裝置3B發(fā)供電力，使用第2工作頻帶時(shí)，在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下向無(wú)線受電裝置3B發(fā)供電力。在圖50的例子中，第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1與第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2相同。此時(shí)，無(wú)線供電裝置2B的振蕩電路21B產(chǎn)生具有與諧振頻率fo1及fe2相等的傳輸頻率ftr的高頻電力。由此，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B能夠在滿足頻帶限制的同時(shí)使用偶模及奇模這兩個(gè)傳輸模式來(lái)進(jìn)行高效率的電力傳輸。

圖51是表示由圖38的無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B執(zhí)行的第10電力傳輸處理的流程圖。首先，在步驟S301中，控制電路23B設(shè)定無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)中的至少一方，從而將供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1工作頻帶，開(kāi)始電力傳輸。此時(shí)，由于傳輸頻率ftr等于第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1，因此傳輸模式是奇模。接著，在步驟S302中，控制電路23B判斷是否經(jīng)過(guò)了奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po，若為“是”則進(jìn)入步驟S303，而若為“否”則反復(fù)執(zhí)行進(jìn)入步驟S302的處理。在步驟S303中，控制電路23B設(shè)定無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)中的至少一方，從而將供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第2工作頻帶，繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。此時(shí)，傳輸頻率ftr等于第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2，因此傳輸模式是偶模。然后，在步驟S304中，控制電路23B判斷是否經(jīng)過(guò)了偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe，若為“是”則返回步驟S301，而若為“否”則返回執(zhí)行步驟S304的處理。由此，根據(jù)圖51的電力傳輸處理，無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B交替地反復(fù)將供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶經(jīng)過(guò)奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po而設(shè)定為第1工作頻帶的第1時(shí)間區(qū)間、和將供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶經(jīng)由偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe而設(shè)定為第2工作頻帶的第2時(shí)間區(qū)間。

在第10電力傳輸處理中，奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po及偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe與在第1電力傳輸處理(圖11)中說(shuō)明過(guò)的動(dòng)作時(shí)間相同。

圖52是表示在圖38的供電天線22B的供電線圈Lt與受電天線31B的受電線圈Lr之間在線圈的周邊部存在金屬異物時(shí)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的動(dòng)作的時(shí)序圖。在金屬異物存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部時(shí)，如上所述，若將傳輸模式設(shè)定為奇模，就能夠抑制金屬異物的發(fā)熱(參照?qǐng)D9)。在圖52中，溫度Te是在偶模下連續(xù)傳輸來(lái)電力時(shí)的金屬異物的飽和溫度，溫度To是在奇模下連續(xù)傳輸了電力時(shí)的金屬異物的飽和溫度。此外，閾值溫度Tth是考慮安全上的原因等而預(yù)先設(shè)定的異物溫度的上限值?，F(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)在Te＞Tth時(shí)，測(cè)量金屬異物的溫度，在溫度到達(dá)閾值溫度Tth之前停止供電，從而確保了安全性。

在圖52中，若從金屬異物的發(fā)熱量小的奇模下的電力傳輸切換到金屬異物的發(fā)熱量大的偶模下的電力傳輸，則金屬異物的溫度會(huì)從室溫開(kāi)始上升，會(huì)變成高于溫度To。但是，偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe被設(shè)定成比偶模下的金屬異物的溫度飽和為止的時(shí)間短，因此金屬異物的溫度不會(huì)上升至溫度Te。其結(jié)果，能夠繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸，而金屬異物的溫度也不會(huì)到達(dá)Te。另外，例如、通過(guò)設(shè)定偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe短于到達(dá)閾值溫度Tth為止的時(shí)間，則能夠繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸，而金屬異物的溫度也不會(huì)上升至閾值溫度Tth。

另外，在圖51的電力傳輸處理中，進(jìn)行傳輸模式的切換時(shí)，也可以追加比連續(xù)工作時(shí)間Po及Pe短的無(wú)線電力傳輸?shù)耐Ｖ箷r(shí)間。

如以上說(shuō)明，根據(jù)圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B，即使在金屬異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

另外，在圖38中，在供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合時(shí)，從振蕩電路21B的輸出端子過(guò)渡到供電天線22B的輸入端子時(shí)的輸出阻抗Zt1被設(shè)定成實(shí)質(zhì)上等于從供電天線22B的輸入端子過(guò)渡到振蕩電路21B的輸出端子時(shí)的輸入阻抗Zt2。另外，供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合時(shí)，從受電天線31B的輸出端子過(guò)渡到整流電路32時(shí)的輸出阻抗Zr2被設(shè)定成實(shí)質(zhì)上等于從整流電路32過(guò)渡到受電天線31B的輸出端子時(shí)的輸入阻抗Zr1。此時(shí)，無(wú)線供電裝置2B連接著電源裝置1，無(wú)線受電裝置3B連接著負(fù)載裝置4。

此外，可以在振蕩電路21B與供電天線22B之間連接匹配電路，也可以在受電天線31B與整流電路32之間連接匹配電路。

無(wú)線受電裝置3B也可以代替整流電路32而具備變頻電路。變頻電路將經(jīng)由供電天線22B及受電天線31B從無(wú)線供電裝置2B發(fā)送的高頻電力變換為負(fù)載裝置4所需頻率的交流電力后提供給負(fù)載裝置4。

圖38的供電天線22B的供電線圈及受電天線31B的受電線圈(圖39～圖44、圖46～圖49所示的供電線圈Lt1～Lt3及受電線圈Lr1～Lr3)與圖1的供電天線22的供電線圈及受電天線31的受電線圈相同，可以具有各種形狀、尺寸、纏繞方法、層數(shù)、匝數(shù)、結(jié)構(gòu)、材料、形成方法等。

圖38的供電天線22B及受電天線31B的諧振電容器(圖39～圖45、圖48～圖49所示的諧振電容器Ct1～Ct3、Cr1～Cr3)與圖1的供電天線22及受電天線31的諧振電容器相同，可以具有各種形狀、結(jié)構(gòu)、制造方法等。

圖38的振蕩電路21B與圖1的振蕩電路21相同，可以使用各種放大器、濾波器等電路而構(gòu)成。

圖53是表示第3實(shí)施方式的第1變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ba的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ba包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Ba、和與負(fù)載裝置4Ba連接的無(wú)線受電裝置3Ba。無(wú)線供電裝置2Ba代替圖38的控制電路23B而具備控制電路23Ba。負(fù)載裝置4Ba將通知所需的電壓及電流的請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)由無(wú)線受電裝置3Ba而發(fā)送給無(wú)線供電裝置2Ba的控制電路23Ba。

無(wú)線受電裝置3Ba例如經(jīng)由供電天線22B及受電天線31B，向無(wú)線供電裝置2Ba的控制電路23Ba發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)。無(wú)線受電裝置3Ba也可以經(jīng)由不同于供電天線22B及受電天線31B的通信路徑(未圖示)，向無(wú)線供電裝置2Ba的控制電路23Ba發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)。

在諧振磁場(chǎng)耦合型的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中，混入到供電線圈或受電線圈的周邊的金屬異物因分布在供電線圈或受電線圈周邊空間的磁場(chǎng)，在金屬異物上有電流流過(guò)，從而金屬異物被加熱。因此，在金屬異物的位置相同時(shí)，根據(jù)來(lái)自負(fù)載裝置4Ba的請(qǐng)求，流過(guò)供電線圈及受電線圈的電流變最大，磁場(chǎng)的強(qiáng)度變最大時(shí)，金屬異物的發(fā)熱量達(dá)到最大。從負(fù)載裝置4Ba向無(wú)線供電裝置2Ba的控制電路23Ba請(qǐng)求了以最大電流供給電力時(shí)，執(zhí)行圖51的電力傳輸處理，交替地反復(fù)第1時(shí)間區(qū)間和第2時(shí)間區(qū)間。

圖54是表示例示性的電池充電概況的圖表。負(fù)載裝置4Ba例如以最大電流開(kāi)始電池的充電，充電電壓從0V增大至期望電壓時(shí)，在維持期望電壓的同時(shí)逐漸減少電流。僅在以最大電流供給電力時(shí)執(zhí)行圖51的電力傳輸處理，從而能夠避免金屬異物的最嚴(yán)重的發(fā)熱。

在圖53的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ba中，最大電流傳輸時(shí)的傳輸頻率ftr例如被設(shè)定圍50Hz～300GHz、20kHz～10GHz、20kHz～20MHz、20kHz～1MHz。此外，最大電流傳輸時(shí)的傳輸頻率ftr也可以被設(shè)定為6.78MHz或13.56MHz等ISM頻帶。此外，最大電流傳輸時(shí)的傳輸頻率ftr可以為了2倍高頻波不與AM廣播產(chǎn)生干擾而設(shè)定為263kHz為止的范圍，也可以為了3倍高頻波不與AM廣播產(chǎn)生干擾而設(shè)定為175kHz為止的范圍，也可以為了5倍高頻波不與AM廣播產(chǎn)生干擾而設(shè)定為105kHz為止的范圍。

圖55是表示第3實(shí)施方式的第2變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bb的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bb包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Bb、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3Bb。無(wú)線供電裝置2Bb代替圖38的控制電路23B而具備控制電路23Bb。無(wú)線供電裝置2Bb還具備傳感器24，該傳感器24檢測(cè)供電線圈Lt附近的異物引起的異常狀態(tài)(例如，金屬異物中產(chǎn)生渦電流而導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱引起的異常的溫度上升)而通知給控制電路23Bb。無(wú)線受電裝置3Bb代替圖38的控制電路33B而具備控制電路33Bb。無(wú)線受電裝置3Bb還具備傳感器34，該傳感器34檢測(cè)受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)(例如，金屬異物中產(chǎn)生渦電流而導(dǎo)致金屬異物發(fā)熱引起的異常的溫度上升)而通知給控制電路33Bb。傳感器24、34例如包括測(cè)量供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近溫度的溫度傳感器、紅外相機(jī)或攝像元件等檢測(cè)單元。

無(wú)線受電裝置3Bb的控制電路33Bb例如經(jīng)由供電天線22B及受電天線31B向無(wú)線供電裝置2Bb的控制電路23Bb通知由傳感器34檢測(cè)出的異常狀態(tài)。無(wú)線受電裝置3Bb的控制電路33Bb也可以經(jīng)由不同于供電天線22B及受電天線31B的通信路徑(未圖示)而向無(wú)線供電裝置2Bb的控制電路23Bb通知由傳感器34檢測(cè)出的異常狀態(tài)。

圖56是表示由圖55的無(wú)線供電裝置2Bb的控制電路23Bb執(zhí)行的第11電力傳輸處理的流程圖。圖56的步驟S311～S314與圖51的步驟S301～S304相同，在步驟S314中若為“是”，則進(jìn)入步驟S315。在步驟S315中，控制電路23Bb判斷是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則在步驟S316中進(jìn)行控制來(lái)停止電力傳輸，結(jié)束電力傳輸處理，而若為“否”則返回步驟S311。具體而言，控制電路23Bb例如在檢測(cè)到供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的溫度為規(guī)定的閾值溫度(例如閾值Tc＝90℃)以上、或檢測(cè)到該溫度的上升率未規(guī)定的閾值以上時(shí)，判斷為檢測(cè)到了異物引起的異常狀態(tài)。

根據(jù)第11電力傳輸處理，即使金屬異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，在檢測(cè)異物引起的異常狀態(tài)之前，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

另外，在圖56中，步驟S314之后執(zhí)行了步驟S315及S316的各處理，但是步驟的順序并不限于此，步驟S315及S316也可以在步驟S311～S314之間的任意時(shí)刻執(zhí)行。

圖57是表示由圖55的無(wú)線供電裝置2Bb的控制電路23Bb執(zhí)行的第12電力傳輸處理的流程圖。圖57的步驟S321～S325、S328與圖56的步驟S311～S315、S316相同，在步驟S325中，若為“是”，則進(jìn)入步驟S326。在步驟S326中，控制電路23Bb將奇模的連續(xù)工作時(shí)間Po設(shè)定成短規(guī)定的奇模的減少時(shí)間ΔPo，將偶模的連續(xù)工作時(shí)間Pe設(shè)定成短規(guī)定的偶模的減少時(shí)間ΔPe。然后，在步驟S327中，判斷連續(xù)工作時(shí)間Po或Pe是否在規(guī)定的最短動(dòng)作時(shí)間Pmin以下，若為“是”則在步驟S328中進(jìn)行控制來(lái)停止電力傳輸，結(jié)束電力傳輸處理，而若為“否”則返回步驟S321。在此，奇模的減少時(shí)間ΔPo例如被設(shè)定為連續(xù)工作時(shí)間Po的5％，偶模的減少時(shí)間ΔPe例如被設(shè)定為連續(xù)工作時(shí)間Pe的5％。

金屬異物的發(fā)熱重，偶模下的傳輸及奇模下的傳輸中在發(fā)熱量大的傳輸模式下進(jìn)行電力傳輸?shù)钠陂g內(nèi)的發(fā)熱占主導(dǎo)地位。因此，通過(guò)縮短發(fā)熱量大的傳輸模式的連續(xù)工作時(shí)間，從而有可能將金屬異物的溫度抑制成使其小于閾值溫度Tth。根據(jù)圖57的第12電力傳輸處理，即使檢測(cè)到金屬異物，由于縮短連續(xù)工作時(shí)間Pe及Po，因此無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠在抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)將電力傳輸繼續(xù)進(jìn)行得比圖56的第11電力傳輸處理還長(zhǎng)。

另外，在能夠預(yù)先掌握偶模下的傳輸及奇模下的傳輸中在哪個(gè)傳輸模式下發(fā)熱量會(huì)變大時(shí)，通過(guò)僅縮短發(fā)熱量大的傳輸模式的連續(xù)工作時(shí)間，還能夠進(jìn)一步抑制發(fā)熱。

圖58是表示第3實(shí)施方式的第3變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bc的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bc包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Bc、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3B。無(wú)線供電裝置2Bc代替圖38的振蕩電路21B而具備頻率控制電路25及振蕩電路26，代替圖38的控制電路23B而具備控制電路23Bc。頻率控制電路25及振蕩電路26在無(wú)線供電裝置的控制電路23Bc的控制下以可變頻率產(chǎn)生高頻電力。振蕩電路26包括產(chǎn)生具有可變的傳輸頻率ftr的脈沖串的脈沖產(chǎn)生器、和具有根據(jù)該脈沖串工作的開(kāi)關(guān)元件的D級(jí)放大器，產(chǎn)生具有可變的傳輸頻率ftr的高頻電力。頻率控制電路25控制振蕩電路26的脈沖產(chǎn)生器，使其產(chǎn)生具有規(guī)定的傳輸頻率ftr的脈沖串。振蕩電路26根據(jù)具有傳輸頻率ftr的脈沖串而對(duì)D級(jí)放大器內(nèi)的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，將來(lái)自電源裝置1的直流電壓變換為高頻電壓后輸出給供電天線22B。傳輸頻率ftr在1次電力傳輸(例如1個(gè)電池的充電)的時(shí)間內(nèi)可以是固定的，也可以在1次電力傳輸?shù)臅r(shí)間內(nèi)(例如，為了使充電特性最佳化)改變傳輸頻率ftr。

圖59是表示圖58的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bc的2個(gè)工作頻帶和各工作頻帶下的傳輸效率的頻率特性的圖表。在圖50的圖表中，第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1與第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2相同，但是如圖59所示，并不限于這2個(gè)諧振頻率始終一致。其中，在圖59的圖表中，第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1及第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2在可利用的頻帶范圍內(nèi)。因此，無(wú)線供電裝置2Bc的控制電路23Bc在使用第1工作頻帶時(shí)，以在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下產(chǎn)生高頻電力的方式控制振蕩電路26，在使用第2工作頻帶時(shí)，以在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下產(chǎn)生高頻電力的方式控制振蕩電路26。由此，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bc能夠在滿足頻帶的限制的同時(shí)使用偶模及奇模這兩個(gè)傳輸模式來(lái)進(jìn)行高效的電力傳輸。

在圖59的圖表中，第1及第2工作頻帶的一部分重疊，但是第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1及第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2只要在可利用的頻帶范圍內(nèi)，第1及第2工作頻帶可以不重疊。此時(shí)，例如，第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1可以高于第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2。

無(wú)線供電裝置2Bc的控制電路23Bc也可以與振蕩電路26及頻率控制電路25中的至少一方構(gòu)成一體的集成電路。

圖60是表示第3實(shí)施方式的第4變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bd的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bd包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Bd、和與負(fù)載裝置4Bd連接的無(wú)線受電裝置3Bd。無(wú)線供電裝置2Bd代替圖58的控制電路23Bc而具備控制電路23Bd。負(fù)載裝置4Bd將通知所需的電壓及電流的請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)由無(wú)線受電裝置3Bd而發(fā)送給無(wú)線供電裝置2Bd的控制電路23Bd。

圖60的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bd中，隨著負(fù)載裝置4Bd消耗的電力的變化，應(yīng)從供電天線22B向受電天線31B傳輸?shù)碾娏Φ拇笮“l(fā)生變化。頻率控制電路25在無(wú)線供電裝置2Bd的控制電路23Bd的控制下，基于負(fù)載裝置4Bd請(qǐng)求的電壓及電流，在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1的附近或第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使輸出到負(fù)載裝置4Bd的電壓及電流成為期望的電壓及電流。在此，諧振頻率fo1附近的頻率范圍是頻率(fo1-Δfo1)至頻率(fo1+Δfo1)的頻率范圍，Δfo1例如被設(shè)定圍諧振頻率fo1的5％。此外，諧振頻率fe2附近的頻率范圍是頻率(fe2-Δfe2)至頻率(fe2+Δfe2)的頻率范圍，Δfe2例如被設(shè)定為諧振頻率fe2的5％。

另外，無(wú)線供電裝置2Bd的控制電路23Bd也可以基于輸出到供電天線22B的電壓及電流，在諧振頻率fe2的附近或諧振頻率fo1的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使輸出給負(fù)載裝置4Bd的電壓及電流變成期望的電壓及電流。

圖61是表示第3實(shí)施方式的第5變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Be的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Be包括與電源裝置1Be連接的無(wú)線供電裝置2Be、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3B。電源裝置1Be例如是太陽(yáng)能電池等發(fā)電裝置。此時(shí)，從電源裝置1Be輸出的電力隨著太陽(yáng)能電池接受到的太陽(yáng)光的量而發(fā)生變化。無(wú)線供電裝置2Be代替圖58的控制電路23Bc而具備控制電路23Be。無(wú)線供電裝置2Be的控制電路23Be基于電源裝置1Be的輸出電壓及輸出電流，在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1的附近或第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使從電源裝置1Be獲得最大電力。

另外，無(wú)線供電裝置2Be的控制電路23Be也可以在電力傳輸途中基于傳輸效率、輸出電壓或輸出電流，在諧振頻率fe2的附近或諧振頻率fo1的附近調(diào)整傳輸頻率ftr，以使從電源裝置1Be獲得最大電力。

無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bd、10Be能夠在滿足頻帶限制的同時(shí)，使用偶模及奇模這兩個(gè)傳輸模式進(jìn)行高效的電力傳輸。另外，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bd、10Be能夠控制高頻電力的頻率，以使輸出給負(fù)載裝置的電壓及電流變成期望的電壓及電流或從電源裝置獲得最大電力。

圖62是表示第3實(shí)施方式的第6變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bf的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bf包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Bf、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3Bf。無(wú)線供電裝置2Bf代替圖38的供電天線22B而具備具有恒定的電感值及電容值的供電天線22。無(wú)線供電裝置2Bf還具備在振蕩電路21B及供電天線22之間降低電力反射的匹配電路27，代替圖38的控制電路23B而具備控制電路23Bf。匹配電路27具有可變電感值及可變電容值中的至少一方。無(wú)線供電裝置2Bf的控制電路23Bf改變匹配電路27的電感值及電容值中的至少一方。無(wú)線受電裝置3Bf代替圖38的受電天線31B而具備具有恒定的電感值及電容值的受電天線31。無(wú)線受電裝置3Bf還具備在受電天線31及整流電路32之間降低電力反射的匹配電路35，代替圖38的控制電路33B而具備控制電路33Bf。匹配電路35具有可變電感值及可變電容值的至少一方。無(wú)線受電裝置3Bf的控制電路33Bf在無(wú)線供電裝置2Bf的控制電路23Bf的控制下改變匹配電路35的電感值及電容值中的至少一方。

如參照?qǐng)D39～圖49說(shuō)明的那樣，無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)并不限于供電天線22B及受電天線31B的電感、電容值或耦合系數(shù)，也可以是其他電路常數(shù)。圖62的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bf還在無(wú)線供電裝置2Bf中具備匹配電路27，還在無(wú)線受電裝置3Bf中具備匹配電路35，無(wú)線供電裝置2Bf的控制電路23Bf設(shè)定匹配電路27的電路常數(shù)及匹配電路35的電路常數(shù)的至少一方，以便將供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方。

無(wú)線供電裝置2Bf的控制電路23Bf也可以以將供電天線22及受電天線31彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方的方式，設(shè)定供電天線22及受電天線31的電感、電容值或耦合系數(shù)且設(shè)定匹配電路27及匹配電路35的電感或電容值。

圖63是表示第3實(shí)施方式的第7變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bg的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bg包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Bg、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3Bg。在圖38～圖62的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中，無(wú)線受電裝置的控制電路在無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下工作。但是相反，無(wú)線供電裝置的控制電路也可以在無(wú)線受電裝置的控制電路的控制下工作。

無(wú)線供電裝置2Bg代替圖38的控制電路23B而具備控制電路23Bg。無(wú)線受電裝置3Bg代替圖38的控制電路33B而具備控制電路33Bg。無(wú)線供電裝置2Bg的控制電路23Bg在無(wú)線受電裝置3Bg的控制電路33Bg的控制下工作。無(wú)線受電裝置3Bg的控制電路33Bg執(zhí)行圖51的電力傳輸處理，以將供電天線22B及受電天線31B彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方的方式，設(shè)定無(wú)線供電裝置2Bg的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3Bg的電路常數(shù)的至少一方。

圖64是表示第3實(shí)施方式的第8變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bh的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bh包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Bh、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3。無(wú)線受電裝置3也可以是不具備改變其電路常數(shù)的功能的現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)線受電裝置。

無(wú)線供電裝置2Bh代替圖38的控制電路23B而具備控制電路23Bh。無(wú)線受電裝置3代替圖38的受電天線31B及控制電路33B而具備具有恒定的電感值及電容值的受電天線31。無(wú)線供電裝置2Bh的控制電路23Bh執(zhí)行圖51的電力傳輸處理，以將供電天線22B及受電天線31彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方的方式，僅設(shè)定無(wú)線供電裝置2Bh的電路常數(shù)。

根據(jù)圖58、圖60～圖64的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Bc～10Bh，與圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B相同，即使在金屬異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

接著，說(shuō)明圖38的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B的仿真結(jié)果。

使用有限要素法對(duì)圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr進(jìn)行了仿真。作為無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，變更供電天線的諧振電容器的電容值，來(lái)將供電線圈Lt及受電線圈Lr彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方。在第1工作頻帶下，奇模諧振頻率fo1是106kHz，偶模諧振頻率fe1是162.6kHz。此外，在第2工作頻帶下，奇模諧振頻率fo2是91kHz，偶模諧振頻率fe2是125kHz。另外，作為金屬異物5，在供電線圈Lt與受電線圈Lr之間設(shè)置了2mm×2mm×0.2mm的鋁片。

此外，在受電天線31B連接了負(fù)載裝置4時(shí)，從振蕩電路21B的輸出端子過(guò)渡到供電天線22B的輸入端子時(shí)的輸出阻抗Zt1被設(shè)定成實(shí)質(zhì)上等于從供電天線22B的輸入端子過(guò)渡到振蕩電路21B時(shí)的輸出端子的輸入阻抗Zt2。另外，在供電天線22B連接了振蕩電路21B時(shí)，從受電天線31B的輸出端子過(guò)渡到負(fù)載裝置4時(shí)的輸出阻抗Zr2被設(shè)定成實(shí)質(zhì)上等于從負(fù)載裝置4過(guò)渡到受電天線31B的輸出端子時(shí)的輸入阻抗Zr1。其結(jié)果、在將傳輸頻率ftr設(shè)定為奇模諧振頻率fo1時(shí)、以及變更電路常數(shù)后將傳輸頻率ftr設(shè)定為偶模諧振頻率fe2時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)90％以上的良好的傳輸效率。

傳輸模式的條件為“ftr＝fo1”時(shí)，供電天線及受電天線彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)具有第1工作頻帶，在奇模諧振狀態(tài)下以奇模諧振頻率fo1傳輸電力。另一方面，在傳輸模式的條件為“ftr＝fe2”時(shí)，供電天線及受電天線彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)具有第2工作頻帶，在偶模諧振狀態(tài)下，以偶模諧振頻率fe2傳輸電力。

在金屬異物5的表面上產(chǎn)生的渦電流與金屬異物5的面積成正比。此外，金屬異物5的發(fā)熱量原理上與金屬異物5的表面上產(chǎn)生的渦電流的平方成正比，因此將表面電流密度的最大值的平方作為發(fā)熱量的指標(biāo)來(lái)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr具有內(nèi)徑d2＝10mm時(shí)，在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1及第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下進(jìn)行了電力傳輸。將對(duì)供電線圈Lt的輸入電力設(shè)為1W。在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下進(jìn)行了電力傳輸時(shí)，得到了與圖21的“ftr＝fo”的情況相同的結(jié)果。在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下進(jìn)行了電力傳輸時(shí)，獲得了與圖21的“ftr＝fe”的情況相同的結(jié)果。參照?qǐng)D21可知，在金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部?jī)?nèi)(中心部)時(shí)，通過(guò)以偶模諧振狀態(tài)傳輸電力，能夠降低發(fā)熱量。另一方面，在金屬異物5遠(yuǎn)離供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部而存在于供電線圈Lt的繞組及受電線圈Lr的繞組之間(周邊部)時(shí)，可通過(guò)以奇模諧振狀態(tài)傳輸電力來(lái)降低發(fā)熱量。

同樣，在圖20的供電線圈Lt及受電線圈Lr具有內(nèi)徑d2＝20mm時(shí)，在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1及第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下進(jìn)行了電力傳輸。在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下進(jìn)行了電力傳輸時(shí)，得到了與圖22的“ftr＝fo”的情況相同的結(jié)果。在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下進(jìn)行了電力傳輸時(shí)，得到了與圖22的“ftr＝fe”的情況相同的結(jié)果。參照?qǐng)D22可知，在金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部?jī)?nèi)(中心部)時(shí)，通過(guò)以偶模諧振狀態(tài)傳輸電力能夠降低發(fā)熱量。另一方面，在金屬異物5遠(yuǎn)離供電線圈Lt及受電線圈Lr的開(kāi)口部而存在于供電線圈Lt的繞組及受電線圈Lr的繞組之間(周邊部)時(shí)，通過(guò)以奇模諧振狀態(tài)傳輸電力，可降低發(fā)熱量。

因此，可知，不依賴于供電線圈Lt及受電線圈Lr的結(jié)構(gòu)，(1)金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部的情況下，偶模時(shí)的發(fā)熱量小于奇模時(shí)的發(fā)熱量，而且(2)金屬異物5存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部的情況下，奇模時(shí)的發(fā)熱量小于偶模時(shí)的發(fā)熱量。另外，在2個(gè)傳輸模式下，阻抗及傳輸效率幾乎相等，不會(huì)影響傳輸特性。根據(jù)以上的結(jié)果可知，在無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10B中，存在能夠確保良好的傳輸特性的2個(gè)傳輸模式(偶模及奇模)，通過(guò)選擇任一個(gè)傳輸模式，能夠與金屬異物5的位置無(wú)關(guān)地抑制發(fā)熱。

在本說(shuō)明書中，說(shuō)明了供電天線22B及受電天線31B即2個(gè)諧振器彼此電磁耦合的系統(tǒng)，即具有2個(gè)傳輸模式(偶模及奇模)的系統(tǒng)，但是也可以采用3個(gè)以上的諧振器彼此電磁耦合的系統(tǒng)。此時(shí)，供電天線22B、受電天線31B及追加的諧振器彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)具有包含與3個(gè)以上的傳輸模式的諧振狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)的3個(gè)以上的諧振頻率的工作頻帶。此時(shí)，相對(duì)于金屬異物的配置位置而切換發(fā)熱量不同的3個(gè)以上的傳輸模式，從而能夠進(jìn)一步抑制金屬異物的發(fā)熱。在可利用的頻帶有限的情況下，為了切換傳輸模式，也可以使用3個(gè)以上的工作頻帶。在此，與電力傳輸所使用的傳輸模式對(duì)應(yīng)的諧振頻率在任一工作頻帶下都包含可利用的頻帶。例如，無(wú)線供電裝置2B的控制電路23B(或無(wú)線受電裝置3Bg的控制電路33Bg)以改變供電天線22B、受電天線31B及追加的諧振器彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶及諧振頻率的方式設(shè)定無(wú)線供電裝置2B的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3B的電路常數(shù)的至少一方。

第4實(shí)施方式.

圖65是表示第4實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10C的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10C包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2C、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3C，從無(wú)線供電裝置2C向無(wú)線受電裝置3C電力傳輸高頻電力。圖65的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10C具有組合了第2及第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。

在圖65中，無(wú)線供電裝置2C具備振蕩電路21C、供電天線22C、控制電路23C及傳感器24。圖65的振蕩電路21C的結(jié)構(gòu)與圖38的振蕩電路21B相同，產(chǎn)生具有傳輸頻率ftr的高頻電力。圖65的供電天線22C的結(jié)構(gòu)與圖38的供電天線22B相同，包括至少具有可變電感值及可變電容值中的一方的LC諧振電路。無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C改變供電天線22C的電感值及電容值的至少一方。無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C控制供電電路21C的供電的開(kāi)始及停止。圖65的傳感器24的結(jié)構(gòu)與圖24的傳感器24相同。傳感器24例如包括溫度傳感器。

在圖65中，無(wú)線受電裝置3C具備受電天線31C、整流電路32、控制電路33C及傳感器34。圖65的受電天線31C的結(jié)構(gòu)與圖38的受電天線31B相同，包括具有可變電感值及可變電容值的至少一方的LC諧振電路。受電天線31C與供電天線22C電磁耦合。無(wú)線受電裝置3C的控制電路33C在無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C的控制下改變受電天線31C的電感值及電容值中的至少一方。圖65的整流電路32的結(jié)構(gòu)與圖38的整流電路32相同。

無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C以將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方的方式，設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3C的電路常數(shù)的至少一方。無(wú)線供電裝置2C在彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C具有第1工作頻帶時(shí)，在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下向無(wú)線受電裝置3C發(fā)供電力，在彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C具有第2工作頻帶時(shí)，在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下向無(wú)線受電裝置3C傳輸電力。無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C在將無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)設(shè)定成將彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C的工作頻帶設(shè)為第1及第2工作頻帶中的一方，且產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，以將彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的另一方的方式設(shè)定無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)。

圖66是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第13電力傳輸處理的流程圖。詳細(xì)而言，在圖66的步驟S401中，控制電路23C設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3C的電路常數(shù)的至少一方，從而將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1工作頻帶，開(kāi)始電力傳輸。此時(shí)，傳輸頻率ftr等于第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1，因此傳輸模式是奇模。在步驟S402中，控制電路23C判斷在無(wú)線供電裝置2C中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S404，若為“否”則進(jìn)入步驟S403。在步驟S403中，控制電路23C判斷在無(wú)線受電裝置3C中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S404，若為“否”則進(jìn)入步驟S405。在步驟S404中，控制電路23C設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3C的電路常數(shù)的至少一方，從而將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第2工作頻帶，繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。此時(shí)，傳輸頻率ftr等于第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2，因此傳輸模式是偶模?？刂齐娐?3C變更供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶之后，在產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)(即，未消除異常狀態(tài)時(shí))，停止向供電電路21C供電。詳細(xì)而言，在步驟S405中，控制電路23C判斷在無(wú)線供電裝置2C中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S408，若為“否”則進(jìn)入步驟S406。在步驟S406中，控制電路23C判斷在無(wú)線受電裝置3C中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S408，若為“否”則進(jìn)入步驟S407。在步驟S407中，判斷是否結(jié)束電力傳輸，若為“是”則進(jìn)入步驟S408，若為“否”則進(jìn)入步驟S405。在步驟S408中，控制電路23C指示振蕩電路21C，使其結(jié)束電力傳輸。

根據(jù)第13電力傳輸處理，即使在金屬異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

圖67是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第14電力傳輸處理的流程圖。在第13電力傳輸處理中，將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶最初設(shè)定為第1工作頻帶來(lái)開(kāi)始電力傳輸(步驟S401)，檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，變更到第2工作頻帶(步驟S404)。另一方面，在第14電力傳輸處理中，也可以將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶最初設(shè)定為第2工作頻帶來(lái)開(kāi)始電力傳輸(步驟S411)，檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，變更到第1工作頻帶(步驟S414)。圖67的步驟S411～S418除了步驟S411及S414外與圖66的步驟S401～S408相同。根據(jù)第14電力傳輸處理，與第13電力傳輸處理相同，即使在金屬異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

圖68是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第15電力傳輸處理的流程圖。控制電路23C在檢測(cè)到在供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部存在異物時(shí)，以將彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C的工作頻帶設(shè)定為第2工作頻帶的方式設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)，由振蕩電路21C在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下產(chǎn)生高頻電力，開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2C向無(wú)線受電裝置3C傳輸高頻電力?？刂齐娐?3C在供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部檢測(cè)到異物時(shí)，以將彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C的工作頻帶設(shè)定為第1工作頻帶的方式設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)，由振蕩電路21C在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下產(chǎn)生高頻電力，開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2C向無(wú)線受電裝置3C傳輸高頻電力。在圖68的步驟S421中，控制電路23C判斷是否檢測(cè)到異物，在供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部存在異物時(shí)或未檢測(cè)到異物時(shí)，進(jìn)入步驟S422，在供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部存在異物時(shí)，進(jìn)入步驟S423。在步驟S422中，控制電路23C設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3C的電路常數(shù)的至少一方，從而將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1工作頻帶，開(kāi)始電力傳輸。此時(shí)，傳輸頻率ftr等于第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1，因此傳輸模式是奇模。在步驟S423中，控制電路23C設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3C的電路常數(shù)的至少一方，從而將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第2工作頻帶，繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。此時(shí)，傳輸頻率ftr等于第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2，因此傳輸模式是偶模。接著，在步驟S424中，控制電路23C判斷在無(wú)線供電裝置2C中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S427，若為“否”則進(jìn)入步驟S425。在步驟S425中，控制電路23C判斷在無(wú)線受電裝置3C中是否檢測(cè)到異物引起的異常狀態(tài)，若為“是”則進(jìn)入步驟S427，若為“否”則進(jìn)入步驟S426。在步驟S426中，控制電路23C判斷是否結(jié)束電力傳輸，若為“是”則進(jìn)入步驟S427，若為“否”則返回步驟S424。在步驟S427中，控制電路23C指示振蕩電路21C，使其結(jié)束電力傳輸。

根據(jù)第15電力傳輸處理，即使在開(kāi)始電力傳輸之前在供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近檢測(cè)到了金屬異物，也能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)開(kāi)始電力傳輸。

圖69是表示由圖65的無(wú)線供電裝置2C的控制電路23C執(zhí)行的第16電力傳輸處理的流程圖。也可以組合第15電力傳輸處理和第13及第14電力傳輸處理。在供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部檢測(cè)到異物時(shí)，控制電路23C以將彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C的工作頻帶設(shè)定為第2工作頻帶的方式設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)，由振蕩電路21C在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下產(chǎn)生高頻電力，開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2C向無(wú)線受電裝置3C傳輸高頻電力。在供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部檢測(cè)到異物時(shí)，控制電路23C以將彼此電磁耦合的供電天線22C及受電天線31C的工作頻帶設(shè)定為第1工作頻帶的方式設(shè)定無(wú)線供電裝置2C的電路常數(shù)，由振蕩電路21C在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下產(chǎn)生高頻電力，開(kāi)始從無(wú)線供電裝置2C向無(wú)線受電裝置3C傳輸高頻電力。在步驟S431中，控制電路23C判斷是否檢測(cè)到異物，在異物存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的周邊部或未檢測(cè)到異物時(shí)，進(jìn)入步驟S432，在異物存在于供電線圈Lt及受電線圈Lr的中心部時(shí)，進(jìn)入步驟S433。在步驟S432中，控制電路23C執(zhí)行圖66的第13電力傳輸處理。在步驟S433中，控制電路23C執(zhí)行圖67的第14電力傳輸處理。

根據(jù)第16電力傳輸處理，即使在開(kāi)始電力傳輸之前檢測(cè)到金屬異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近的情況下，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)開(kāi)始電力傳輸，而且即使在產(chǎn)生了供電線圈Lt或受電線圈Lr附近的異物引起的異常狀態(tài)的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

圖70是表示第4實(shí)施方式的第1變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ca的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ca包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Ca、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3C。無(wú)線供電裝置2Ca代替圖65的振蕩電路21C而具備頻率控制電路25及振蕩電路26，代替圖65的控制電路23C而具備控制電路23Ca。圖70的頻率控制電路25及振蕩電路26的結(jié)構(gòu)與圖58的頻率控制電路25及振蕩電路26相同。

如參照?qǐng)D59所說(shuō)明的那樣，第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1并不限于始終與第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2一致。無(wú)線供電裝置2Ca的控制電路23Ca在使用第1工作頻帶，以在第1工作頻帶的奇模諧振頻率fo1下產(chǎn)生高頻電力的方式控制振蕩電路26，在使用第2工作頻帶時(shí)，以在第2工作頻帶的偶模諧振頻率fe2下產(chǎn)生高頻電力的方式控制振蕩電路26。由此，無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ca能夠在滿足頻帶限制的同時(shí)，使用偶模及奇模這兩個(gè)傳輸模式來(lái)進(jìn)行高效率的電力傳輸。

圖71是表示第4實(shí)施方式的第2變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Cb的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Cb包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Cb、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3Cb。無(wú)線供電裝置的控制電路也可以在無(wú)線受電裝置的控制電路的控制下工作。無(wú)線供電裝置2Cb代替圖65的控制電路23C而具備控制電路23Cb。無(wú)線受電裝置3Cb代替圖65的控制電路33C而具備控制電路33Cb。無(wú)線供電裝置2Cb的控制電路23Cb在無(wú)線受電裝置3Cb的控制電路33Cb的控制下工作。無(wú)線受電裝置3Cb的控制電路33Cb執(zhí)行圖66的電力傳輸處理，以將供電天線22C及受電天線31C彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一個(gè)的方式，設(shè)定無(wú)線供電裝置2Cb的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置3Cb的電路常數(shù)的至少一方。

圖72是表示第4實(shí)施方式的第3變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Cc的結(jié)構(gòu)的框圖。無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Cc包括與電源裝置1連接的無(wú)線供電裝置2Cc、和與負(fù)載裝置4連接的無(wú)線受電裝置3。無(wú)線受電裝置3也可以是不具有改變其電路常數(shù)的功能的現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)線受電裝置。無(wú)線供電裝置2Cc代替圖65的控制電路23C而具備控制電路23Cc。無(wú)線受電裝置3代替圖65的受電天線31C及控制電路33C而具備具有恒定的電感值及電容值的受電天線31。無(wú)線供電裝置2Cc的控制電路23Cc執(zhí)行圖66的電力傳輸處理，以將供電天線22C及受電天線31彼此電磁耦合而形成的系統(tǒng)的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一方的方式，僅設(shè)定無(wú)線供電裝置2Cc的電路常數(shù)。

根據(jù)圖70～圖72的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10Ca～10Cc，與圖65的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)10C相同，即使在金屬異物存在于供電線圈Lt或受電線圈Lr的附近的情況下，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

第5實(shí)施方式.

圖73是表示第5實(shí)施方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的立體圖。圖73的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)包括具有第1～第4實(shí)施方式的電源裝置及無(wú)線供電裝置的供電裝置20、和具有第1～第4實(shí)施方式的無(wú)線受電裝置及負(fù)載裝置的受電裝置30。供電裝置20也可以例如向構(gòu)成為智能手機(jī)或其他移動(dòng)電話的受電裝置30進(jìn)行充電或供電。圖74是表示第5實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的立體圖。供電裝置20也可以例如向構(gòu)成為平板終端裝置或其他信息終端裝置的受電裝置30a進(jìn)行充電或供電。在供電裝置20上放置了受電裝置30或30a時(shí)，供電裝置20的控制電路執(zhí)行第1～第12電力傳輸處理中的任一個(gè)處理。

在本說(shuō)明書中，作為任一個(gè)實(shí)施方式的變形例而說(shuō)明的構(gòu)成也可適用于其他實(shí)施方式。

本說(shuō)明書公開(kāi)的內(nèi)容可作為無(wú)線供電裝置的控制電路、無(wú)線受電裝置的控制電路、無(wú)線供電裝置、無(wú)線受電裝置或無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)來(lái)實(shí)施。

本公開(kāi)的無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置的控制電路、無(wú)線供電裝置、無(wú)線受電裝置以及無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)具備如下結(jié)構(gòu)。

根據(jù)第1方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，

是從具備了供電天線的無(wú)線供電裝置朝向受電天線傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的無(wú)線供電裝置的控制電路，

上述供電天線包括具有供電線圈的第1諧振電路，

上述受電天線包括具有受電線圈的第2諧振電路，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置還具備：供電電路，其在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下，根據(jù)輸入電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力來(lái)提供給上述供電天線，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路將由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率設(shè)定為上述奇模的諧振頻率及上述偶模的諧振頻率中的任一個(gè)頻率。

根據(jù)第2方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第1方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路交替地反復(fù)將由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率在規(guī)定的第1連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)設(shè)定為上述奇模的諧振頻率的第1時(shí)間區(qū)間、和將由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率在規(guī)定的第2連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)設(shè)定為上述偶模的諧振頻率的第2時(shí)間區(qū)間。

根據(jù)第3方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第2方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

將上述第1連續(xù)工作時(shí)間設(shè)定為比以上述奇模的諧振頻率傳輸高頻電力且在上述供電線圈或上述受電線圈的附近存在異物時(shí)的、直到上述異物的溫度變成規(guī)定的閾值溫度為止的最短時(shí)間短，

將上述第2連續(xù)工作時(shí)間設(shè)定為比以上述偶模的諧振頻率傳輸高頻電力且在上述供電線圈或上述受電線圈的附近存在異物時(shí)的、直到上述異物的溫度變成上述閾值溫度為止的最短時(shí)間短。

根據(jù)第4方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第3方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在使用對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器而檢測(cè)到上述異常狀態(tài)時(shí)，縮短上述第1及第2連續(xù)工作時(shí)間。

根據(jù)第5方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第1～第3方式中任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在使用對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器而檢測(cè)到上述異常狀態(tài)時(shí)，停止上述高頻電力的傳輸。

根據(jù)第6方式的無(wú)線供電裝置，具備：

第1～第5方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路；

包括具有供電線圈的第1諧振電路的供電天線；和

在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下根據(jù)輸入電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力而提供給上述供電天線的供電電路。

根據(jù)第7方式的無(wú)線供電裝置，在第6方式的無(wú)線供電裝置中，

從上述供電電路的輸出端子過(guò)渡到上述供電天線的輸入端子時(shí)的輸出阻抗被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于從上述供電天線的輸入端子過(guò)渡到上述供電電路的輸出端子時(shí)的輸入阻抗。

根據(jù)第8方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，具備：

第6或第7方式的無(wú)線供電裝置；和

包括具有受電線圈的第2諧振電路的受電天線。

根據(jù)第9方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，在第8方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中，

上述受電天線與負(fù)載裝置連接，

從上述受電天線的輸出端子過(guò)渡到上述負(fù)載裝置時(shí)的輸出阻抗被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于從上述負(fù)載裝置過(guò)渡到上述受電天線的輸出端子時(shí)的輸入阻抗。

根據(jù)第10方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，

是從無(wú)線供電裝置向無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

上述無(wú)線供電裝置具備供電天線，該供電天線包括具有供電線圈的第1諧振電路，

上述無(wú)線受電裝置具備受電天線，該受電天線包括具有受電線圈的第2諧振電路，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置還具備：

供電電路，在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下，根據(jù)輸入電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力來(lái)提供給上述供電天線；和

至少1個(gè)傳感器，檢測(cè)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在由上述供電電路以上述奇模的諧振頻率及上述偶模的諧振頻率中的一方產(chǎn)生高頻電力而從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力時(shí)，且在產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，將由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率變更為上述奇模的諧振頻率及上述偶模的諧振頻率中的另一個(gè)諧振頻率。

根據(jù)第11方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第10方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述供電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

上述受電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

將上述供電線圈靠近上述受電線圈而設(shè)置，以使上述供電天線及上述受電天線彼此電磁耦合時(shí)，上述供電線圈的中心部與上述受電線圈的中心部對(duì)置，上述供電線圈的周邊部與上述受電線圈的周邊部對(duì)置，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的中心部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度。

根據(jù)第12方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第11方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述至少1個(gè)傳感器包括對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置傳感器，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在上述供電線圈及上述受電線圈的中心部檢測(cè)到了異物時(shí)，由上述供電電路以上述偶模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力而開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力，在上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部檢測(cè)到了異物時(shí)，由上述供電電路以上述奇模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力而開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力。

根據(jù)第13方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第10～第12方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在變更由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率之后，在產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，停止上述高頻電力的傳輸。

根據(jù)第14方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，

是從無(wú)線供電裝置向無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

上述無(wú)線供電裝置具備包括第1諧振電路的供電天線，而其中的第1諧振電路包括供電線圈，上述供電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，其具有中心部及周邊部，

上述無(wú)線受電裝置具備包括第2諧振電路的受電天線，而該第2諧振電路包括受電線圈，上述受電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

將上述供電線圈靠近上述受電線圈而設(shè)置，以使上述供電天線及上述受電天線彼此電磁耦合時(shí)，上述供電線圈的中心部與上述受電線圈的中心部對(duì)置，上述供電線圈的周邊部與上述受電線圈的周邊部對(duì)置，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的中心部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

上述無(wú)線供電裝置還具備：

在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下根據(jù)輸入電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力而提供給上述供電天線的供電電路；和

對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的至少1個(gè)傳感器，

上述至少1個(gè)傳感器包括對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置傳感器，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在上述供電線圈及上述受電線圈的中心部檢測(cè)到異物時(shí)，由上述供電電路以上述偶模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力來(lái)開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力，在上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部檢測(cè)到異物時(shí)，由上述供電電路以上述奇模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力來(lái)開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力。

根據(jù)第15方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第14方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在傳輸上述高頻電力時(shí)，在產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，停止上述高頻電力的傳輸。

第16方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第10～第12、或第14方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述第1諧振電路包括具有在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下發(fā)生變化的多個(gè)電容的電容器，上述電容器與上述多個(gè)電容對(duì)應(yīng)地與上述供電線圈一起構(gòu)成多個(gè)諧振器，

上述多個(gè)諧振器中的每一個(gè)諧振器具有上述奇模的諧振頻率及上述偶模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在上述供電電路以上述多個(gè)奇模的諧振頻率及上述多個(gè)偶模的諧振頻率中的任一個(gè)頻率產(chǎn)生高頻電力而從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力時(shí)，且在產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，將由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率變更為上述多個(gè)奇模的諧振頻率及上述多個(gè)偶模的諧振頻率中的其他頻率。

根據(jù)第17方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第16方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在試著以上述多個(gè)奇模的諧振頻率及上述多個(gè)偶模的諧振頻率中的所有頻率進(jìn)行上述高頻電力的傳輸之后，在產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，停止上述高頻電力的傳輸。

根據(jù)第18方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第10～第17方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述至少1個(gè)傳感器包括檢測(cè)上述供電線圈附近的溫度的溫度傳感器，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在上述供電線圈附近的溫度變成規(guī)定的第1閾值以上時(shí)，判斷為產(chǎn)生了上述供電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)。

根據(jù)第19方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第10～第18方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線受電裝置還具備檢測(cè)上述受電線圈附近的溫度的溫度傳感器，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在上述受電線圈附近的溫度變成規(guī)定的第1閾值以上時(shí)，判斷為產(chǎn)生了上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)。

根據(jù)第20方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第10～第19方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在從上述供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力時(shí)的傳輸效率變成規(guī)定的第2閾值以下時(shí)，判斷為產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)。

根據(jù)第21方式的無(wú)線供電裝置，具備：

第10～第19方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路；

包括具有供電線圈的第1諧振電路的供電天線；

在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下根據(jù)輸入電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力而提供給上述供電天線的供電電路；和

檢測(cè)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)的至少1個(gè)傳感器。

根據(jù)第22方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，包括：

第21方式的無(wú)線供電裝置；和

具備受電天線的無(wú)線受電裝置，該受電天線具備包括受電線圈的第2諧振電路。

根據(jù)第23方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，

是從無(wú)線供電裝置向無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

上述無(wú)線供電裝置具備包括第1諧振電路的供電天線，該第1諧振電路包括供電線圈；

上述無(wú)線受電裝置具備包括第2諧振電路的受電天線，該第2諧振電路包括受電線圈，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置還包括：

在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下根據(jù)輸入電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力而提供給上述供電天線的供電電路；和

推測(cè)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物的溫度的至少1個(gè)溫度推測(cè)單元，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在由上述供電電路以上述奇模的諧振頻率及上述偶模的諧振頻率中的一方產(chǎn)生高頻電力并從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力時(shí)，且在上述供電線圈或受電線圈附近的異物的推測(cè)溫度變成了規(guī)定的第1閾值以上時(shí)，將由上述供電電路產(chǎn)生的高頻電力的頻率變更為上述奇模的諧振頻率及上述偶模的諧振頻率中的另一方。

根據(jù)第24方式的無(wú)線供電裝置，具備：

第23方式的無(wú)線供電裝置的控制電路；

包括具有供電線圈的第1諧振電路的供電天線；

在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下根據(jù)輸入電力以可變頻率產(chǎn)生高頻電力而提供給上述供電天線的供電電路；和

推測(cè)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物的溫度的至少1個(gè)溫度推測(cè)單元。

根據(jù)第25方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，包括：

第24方式的無(wú)線供電裝置；和

具備包括第2諧振電路的受電天線的無(wú)線受電裝置，該第2諧振電路包括受電線圈。

根據(jù)第26方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，

是從無(wú)線供電裝置向無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

上述無(wú)線供電裝置具備包括第1諧振電路的供電天線，該第1諧振電路包括供電線圈，

上述無(wú)線受電裝置具備包括第2諧振電路的受電天線，該第2諧振電路包括受電線圈，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有包括分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率的工作頻帶，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路設(shè)定與上述工作頻帶相關(guān)聯(lián)的上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，以使將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一個(gè)，

上述第1工作頻帶的偶模的諧振頻率被設(shè)定為比上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率高，上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率被設(shè)定為比上述第2工作頻帶的奇模的諧振頻率高。

根據(jù)第27方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第26方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述供電天線具有可變電感值及可變電容值中的至少一方，

上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)包括上述供電天線的電感值及電容值中的至少一方。

根據(jù)第28方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第26方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置還具備：匹配電路，與上述供電天線連接，具有可變電感值及可變電容值中的至少一方，

上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)包括上述匹配電路的電感值及電容值中的至少一方。

根據(jù)第29方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第26方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)包括上述供電天線及上述受電天線之間的耦合系數(shù)。

根據(jù)第30方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第26～第29方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線受電裝置還具備：上述無(wú)線受電裝置的控制電路，在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下，設(shè)定與彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶相關(guān)聯(lián)的上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)及上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)中的至少一方，以使將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為上述第1及第2工作頻帶中的任一方。

根據(jù)第31方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第30方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述受電天線具有可變電感值及可變電容值中的至少一方，

上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)包括上述受電天線的電感值及電容值中的至少一方。

根據(jù)第32方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第30方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線受電裝置還具備：匹配電路，與上述受電天線連接，具有可變電感值及可變電容值中的至少一方，

上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)包括上述匹配電路的電感值及電容值中的至少一方。

根據(jù)第33方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第30方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)包括上述供電天線及上述受電天線間的耦合系數(shù)。

根據(jù)第34方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第26～第33方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述供電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

上述受電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

將上述供電線圈靠近上述受電線圈而設(shè)置，以使上述供電天線及上述受電天線彼此電磁耦合時(shí)，上述供電線圈的中心部與上述受電線圈的中心部對(duì)置，上述供電線圈的周邊部與上述受電線圈的周邊部對(duì)置，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的中心部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度。

根據(jù)第35方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第26～第34方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路交替地反復(fù)將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶在第1連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)設(shè)定為上述第1工作頻帶的第1時(shí)間區(qū)間、和將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶在第2連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)設(shè)定為上述第2工作頻帶的第2時(shí)間區(qū)間。

根據(jù)第36方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第35方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線受電裝置與從上述無(wú)線受電裝置接受電力的供給的負(fù)載裝置連接，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在由上述負(fù)載裝置請(qǐng)求了以最大電流供給電力時(shí)，交替地反復(fù)上述第1時(shí)間區(qū)間和上述第2時(shí)間區(qū)間。

根據(jù)第37方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第35或第36方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述第1連續(xù)工作時(shí)間被設(shè)定為，比以上述奇模的諧振頻率傳輸高頻電力且在上述供電線圈或上述受電線圈附近存在異物時(shí)的、直到上述異物的溫度變成規(guī)定的閾值溫度為止的最短時(shí)間短，

上述第2連續(xù)工作時(shí)間被設(shè)定為，比以上述偶模的諧振頻率傳輸高頻電力且在上述供電線圈或上述受電線圈附近存在異物時(shí)的、直到上述異物的溫度變成上述閾值溫度為止的最短時(shí)間短。

根據(jù)第38方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第37方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在使用對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器而檢測(cè)到上述異常狀態(tài)時(shí)，縮短上述第1及第2連續(xù)工作時(shí)間。

根據(jù)第39方式的無(wú)線供電裝置的控制電路，在第26～第37方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在使用對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器而檢測(cè)到上述異常狀態(tài)時(shí)，停止上述高頻電力的傳輸。

根據(jù)第40方式的無(wú)線供電裝置，

是具備根據(jù)輸入電力產(chǎn)生高頻電力的供電電路、供電天線和第26～第39方式的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置的控制電路的無(wú)線供電裝置，

上述無(wú)線供電裝置在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第1工作頻帶時(shí)，以上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率向上述無(wú)線受電裝置發(fā)送電力，在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第2工作頻帶時(shí)，以上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率向上述無(wú)線受電裝置發(fā)送電力。

根據(jù)第41方式的無(wú)線供電裝置，在第40方式的無(wú)線供電裝置中，

上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率被設(shè)定為與上述第2工作頻帶的偶模諧振頻率相同。

根據(jù)第42方式的無(wú)線供電裝置，在第40或第41方式的無(wú)線供電裝置中，

上述供電電路在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下，以可變頻率產(chǎn)生高頻電力，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第1工作頻帶時(shí)，控制上述供電電路使其以上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力，在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第2工作頻帶時(shí)，控制上述供電電路使其以上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力。

根據(jù)第43方式的無(wú)線供電裝置，在第42方式的無(wú)線供電裝置中，

上述無(wú)線供電裝置與向上述供電電路提供上述輸入電力的電源裝置連接，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路基于上述電源裝置的輸出電壓及輸出電流，控制上述供電電路以調(diào)整上述高頻電力的頻率。

根據(jù)第44方式的無(wú)線供電裝置，在第42或第43方式的無(wú)線供電裝置中，

上述無(wú)線受電裝置與從上述無(wú)線受電裝置接受電力供給的負(fù)載裝置連接，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路基于由上述負(fù)載裝置請(qǐng)求的電壓及電流，控制上述供電電路以調(diào)整上述高頻電力的頻率。

根據(jù)第45方式的無(wú)線供電裝置，在第40～第44方式的任一個(gè)方式的的無(wú)線供電裝置中，

從上述供電電路的輸出端子過(guò)渡到上述供電天線的輸入端子時(shí)的輸出阻抗被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于從上述供電天線的輸入端子過(guò)渡到上述供電電路的輸出端子時(shí)的輸入阻抗。

根據(jù)第46方式的無(wú)線受電裝置的控制電路，

是從無(wú)線供電裝置向無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的上述無(wú)線受電裝置的控制電路，

上述無(wú)線供電裝置具備包括第1諧振電路的供電天線，該第1諧振電路包括供電線圈，

上述無(wú)線受電裝置具備包括第2諧振電路的受電天線，該第2諧振電路包括受電線圈，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有包括分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率的工作頻帶，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線受電裝置的控制電路設(shè)定與上述工作頻帶相關(guān)聯(lián)的上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)，以便將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一個(gè)，

上述第1工作頻帶的偶模的諧振頻率被設(shè)定為高于上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率，上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率被設(shè)定為高于上述第2工作頻帶的奇模的諧振頻率。

根據(jù)第47方式的無(wú)線受電裝置的控制電路，在第46方式的無(wú)線受電裝置的控制電路中，

上述無(wú)線供電裝置還具備：上述無(wú)線供電裝置的控制電路，在上述無(wú)線受電裝置的控制電路的控制下，設(shè)定與彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶相關(guān)聯(lián)的上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，

上述無(wú)線受電裝置的控制電路以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為上述第1及第2工作頻帶中的任一個(gè)的方式，設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)及上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)中的至少一方，

根據(jù)第48方式的無(wú)線受電裝置，具備受電天線、向負(fù)載裝置提供輸出電力的受電電路、和第46或第47方式的無(wú)線受電裝置的控制電路。

根據(jù)第49方式的無(wú)線受電裝置，在第48方式的無(wú)線受電裝置中，

從上述受電天線的輸出端子過(guò)渡到上述受電電路的輸出阻抗被設(shè)定為實(shí)質(zhì)上等于從上述受電電路過(guò)渡到上述受電天線的輸出端子的輸入阻抗。

根據(jù)第50方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，具備第40～第45方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置和第48或第49方式的無(wú)線受電裝置。

根據(jù)第51方式的無(wú)線供電裝置，

是從無(wú)線供電裝置向無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的無(wú)線供電裝置，

上述無(wú)線供電裝置具備包括第1諧振電路的供電天線，該第1諧振電路包括供電線圈，

上述無(wú)線受電裝置具備包括第2諧振電路的受電天線，該第2諧振電路包括受電線圈，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有包含分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率在內(nèi)的工作頻帶，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置還具備：

根據(jù)輸入電力產(chǎn)生高頻電力而提供給上述供電天線的供電電路；

對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的至少1個(gè)傳感器；和

上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一個(gè)頻道的方式，設(shè)定與上述工作頻帶相關(guān)聯(lián)的上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，

上述第1工作頻帶的偶模的諧振頻率被設(shè)定為高于上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率，上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率被設(shè)定為高于上述第2工作頻帶的奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第1工作頻帶時(shí)，以上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率向上述無(wú)線受電裝置發(fā)送電力，在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第2工作頻帶時(shí)，以上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率向上述無(wú)線受電裝置發(fā)送電力，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的一方的方式設(shè)定了上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)、且產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的另一方的方式設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)。

根據(jù)第52方式的無(wú)線供電裝置，在第51方式的無(wú)線供電裝置中，

上述無(wú)線受電裝置還具備：上述無(wú)線受電裝置的控制電路，在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下，設(shè)定與彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶相關(guān)聯(lián)的上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為上述第1及第2工作頻帶中的任一方的方式，設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)及上述無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)的至少一方。

根據(jù)第53方式的無(wú)線供電裝置，在第51或第52方式的無(wú)線供電裝置中，

上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率被設(shè)定為與上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率相同。

根據(jù)第54方式的無(wú)線供電裝置，在第51～第53方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置中，

上述供電電路在上述無(wú)線供電裝置的控制電路的控制下以可變頻率產(chǎn)生高頻電力，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第1工作頻帶時(shí)，控制上述供電電路，使其以上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力，在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第2工作頻帶時(shí)，控制上述供電電路，使其以上述第2工作頻帶的偶模諧振頻率產(chǎn)生高頻電力。

根據(jù)第55方式的無(wú)線供電裝置，在第51～第54方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置中，

上述供電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

上述受電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

將上述供電線圈靠近上述受電線圈而設(shè)置，以使上述供電天線及上述受電天線彼此電磁耦合時(shí)，上述供電線圈的中心部與上述受電線圈的中心部對(duì)置，且上述供電線圈的周邊部與上述受電線圈的周邊部對(duì)置，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的中心部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模諧的振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

上述至少1個(gè)傳感器包括對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置傳感器，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

在上述供電線圈及上述受電線圈的中心部檢測(cè)到異物時(shí)，以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為上述第2工作頻帶的方式設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，由上述供電電路以上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力而開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力，

在上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部檢測(cè)到異物時(shí)，以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1工作頻帶的方式設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，由上述供電電路以上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力而開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力。

根據(jù)第56方式的無(wú)線供電裝置，在第51～第55方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在變更上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)之后，當(dāng)產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，停止上述高頻電力的傳輸。

根據(jù)第57方式的無(wú)線供電裝置，在第51方式的無(wú)線供電裝置中，

在從無(wú)線供電裝置向無(wú)線受電裝置傳輸高頻電力的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)的無(wú)線供電裝置中，

上述無(wú)線供電裝置具備包括第1諧振電路的供電天線，而該第1諧振電路包括供電線圈，上述供電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

上述無(wú)線受電裝置具備包括第2諧振電路的受電天線，而該第2諧振電路包括受電線圈，上述受電線圈的至少一部分包括實(shí)質(zhì)上在平面上纏繞的繞組，且具有中心部及周邊部，

將上述供電線圈靠近上述受電線圈而設(shè)置，以使上述供電天線及上述受電天線彼此電磁耦合時(shí)，上述供電線圈的中心部與上述受電線圈的中心部對(duì)置，且上述供電線圈的周邊部與上述受電線圈的周邊部對(duì)置，

上述供電天線及上述受電天線在彼此電磁耦合時(shí)具有包含分別與奇模的諧振狀態(tài)及偶模的諧振狀態(tài)對(duì)應(yīng)的2個(gè)諧振頻率在內(nèi)的工作頻帶，上述偶模的諧振頻率高于上述奇模的諧振頻率，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的中心部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

對(duì)于上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部的磁通密度而言，上述供電天線及上述受電天線處于上述奇模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度低于上述供電天線及上述受電天線處于上述偶模的諧振狀態(tài)時(shí)的磁通密度，

上述無(wú)線供電裝置還具備：

根據(jù)輸入電力產(chǎn)生高頻電力來(lái)提供給上述供電天線的供電電路；

對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的至少1個(gè)傳感器；和

上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

上述至少1個(gè)傳感器包括對(duì)上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置傳感器，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1及第2工作頻帶中的任一個(gè)的方式設(shè)定與上述工作頻帶相關(guān)聯(lián)的上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，

上述第1工作頻帶的偶模的諧振頻率被設(shè)定成高于上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率，上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率被設(shè)定成高于上述第2工作頻帶的奇模的諧振頻率，

上述無(wú)線供電裝置在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第1工作頻帶時(shí)，以上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率向上述無(wú)線受電裝置發(fā)送電力，在彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線具有上述第2工作頻帶時(shí)，以上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率向上述無(wú)線受電裝置發(fā)送電力，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路，

在上述供電線圈及上述受電線圈的中心部檢測(cè)到異物時(shí)，以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第2工作頻帶的方式設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，由上述供電電路以上述第2工作頻帶的偶模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力而開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向傳輸上述無(wú)線受電裝置，

在上述供電線圈及上述受電線圈的周邊部檢測(cè)到異物時(shí)，以將彼此電磁耦合的上述供電天線及上述受電天線的工作頻帶設(shè)定為第1工作頻帶的方式設(shè)定上述無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)，由上述供電電路以上述第1工作頻帶的奇模的諧振頻率產(chǎn)生高頻電力而開(kāi)始從上述無(wú)線供電裝置向上述無(wú)線受電裝置傳輸上述高頻電力。

根據(jù)第58方式的無(wú)線供電裝置，在第57方式的無(wú)線供電裝置中，

上述無(wú)線供電裝置的控制電路在傳輸上述高頻電力時(shí)，在產(chǎn)生了上述供電線圈或上述受電線圈附近的異物引起的異常狀態(tài)時(shí)，停止上述高頻電力的傳輸。

根據(jù)第59方式的無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，包括

第51～第58方式中的任一個(gè)方式的無(wú)線供電裝置；和

具備包括第2諧振電路的受電天線，該第2諧振電路包括受電線圈。

本公開(kāi)方式的無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置的控制電路、無(wú)線供電裝置、無(wú)線受電裝置以及無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)具有以下的特征。

即使在金屬異物等異物存在于供電線圈或受電線圈的附近，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

能夠抑制成異物的溫度小于閾值溫度。

在將傳輸模式設(shè)定為偶模及奇模中的一個(gè)傳輸模式時(shí)，即使異物的溫度上升，由于切換為另一個(gè)傳輸模式，因此能夠降低異物的溫度。

即使檢測(cè)到金屬異物，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，通過(guò)縮短連續(xù)工作時(shí)間，能夠在抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)，進(jìn)一步延長(zhǎng)電力傳輸時(shí)間。

在設(shè)置了至少1個(gè)傳感器的情況下，即使金屬異物存在于供電線圈或受電線圈的附近，也無(wú)需立刻停止電力傳輸，在檢測(cè)出異物引起的異常狀態(tài)之前，能夠抑制金屬異物的發(fā)熱的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電力傳輸。

能夠?qū)嵸|(zhì)上使無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)中的傳輸效率最大化。

無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)至少改變無(wú)線供電裝置的電路常數(shù)及無(wú)線受電裝置的電路常數(shù)中的至少一方，從而能夠確保高傳輸效率的同時(shí)，選擇使供電天線及受電天線耦合的諧振模式。

如上所述，雖然詳細(xì)說(shuō)明了本公開(kāi)的實(shí)施方式，但是本公開(kāi)的實(shí)施方式并不限于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)然能夠在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)變形例及修正例。

-工業(yè)上的可用性-

本公開(kāi)的無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置的控制電路、無(wú)線供電裝置、無(wú)線受電裝置及無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)能夠適用于使用充電電池的電子設(shè)備、電動(dòng)摩托、電動(dòng)自行車或電動(dòng)車的充電系統(tǒng)中。此外，本公開(kāi)的無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置的控制電路、無(wú)線供電裝置、無(wú)線受電裝置和無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)能夠適用于AV設(shè)備及家用電器等各種設(shè)備的供電系統(tǒng)中。在此，AV設(shè)備例如包括智能手機(jī)、平板終端裝置、電視及膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)，家用電器例如包括洗衣機(jī)、冰箱及空調(diào)機(jī)。

本公開(kāi)的無(wú)線供電裝置及無(wú)線受電裝置的控制電路、無(wú)線供電裝置、無(wú)線受電裝置及無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)例如如圖73及圖74所示，能夠用于智能手機(jī)或平板終端裝置的充電或供電中。

-符號(hào)說(shuō)明-

1，1b，1Be…電源裝置、

2，2a～2b，2e，2A，2Aa，2B，2Ba～2Bh，3C…無(wú)線供電裝置、

3，3d，3e，3A，3B，3Ba～3Bb，3Bd，3Bf，3Bg，3C…無(wú)線受電裝置、

4，4a，4Ba，4Bd…負(fù)載裝置、

10，10a～10d，10A，10Aa，10B，10Ba～10Bh，10Ca～10Cc…無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)、

21，21B，21C，26…振蕩電路、

21A…供電電路、

22，22a，22Aa，22B，22Ba，22C…供電天線、

23，23a～23b，23e，23A，23Aa，23B，23Ba～23Bh，23C，23Ca～23Cc…無(wú)線供電裝置的控制電路、

24…傳感器、

25…頻率控制電路、

27…匹配電路、

31，31a，31B，31Ba～31Bc，31C…受電天線、

32…整流電路、

32d…變頻電路、

32A…受電電路、

33、33A…監(jiān)控電路、

33B，33Bb，33Bf，33Bg，33C，33Cb…無(wú)線受電裝置的控制電路、

34…傳感器、

35…匹配電路、

5…金屬異物、

C1、C2…電容器、

Ct，CtAa，Ct1～Ct3，Cr1～Cr3…諧振電容器、

E1，E2…電極、

G、S1、S2…端子、

Lr，Lr1～Lr3…受電線圈、

Lt，Lt1～Lt3…供電線圈、

Lt0…繞組、

SW1～SW3…高頻開(kāi)關(guān)。