[0100] 在此，传输特性"S21"是表示将无线电力传输装置1 (供电模块2和受电模块3) 连接于网络分析仪110 (例如安捷伦科技股份有限公司制造的E5061B等，参照图5)而测量 出的信号，W分贝表示，数值越大则表示电力传输效率越高。另外，电力传输效率是指在将 无线电力传输装置1连接于网络分析仪110的状态下输出至输入端子112的电力相对于从 输出端子111供给至供电模块2的电力的比率。 阳101] 具体地说，如图5所示，使用网络分析仪110,一边改变供给至供电谐振器22的交 流电力的电源频率，一边对供电谐振器22和受电谐振器32的相对于电源频率的传输特性 "S21"进行解析。此时，如图4的曲线图所示，将横轴设为从输出端子111输出的交流电力 的电源频率、将纵轴设为传输特性"S21"来进行解析。在此，在测定供电谐振器22和受电 谐振器32的传输特性"S21"时，如果供电线圈21与供电谐振器22之间的禪合强，则导致 对供电谐振器22和受电谐振器32之间的禪合状态造成影响，从而无法准确地测定供电谐 振器22和受电谐振器32的传输特性"S21"，因此供电线圈21与供电谐振器22之间的距离 dl2需要保持在能够使供电谐振器22充分励磁而由供电谐振器22生成磁场且供电线圈21 与供电谐振器22尽可能不产生禪合的距离。另外，由于相同的理由，受电谐振器32与受电 线圈31之间的距离d34也需要保持在能够使受电谐振器32充分励磁而由受电谐振器32 生成磁场且受电谐振器32与受电线圈31尽可能不产生禪合的距离。而且，设定成进行解 析得到的供电谐振器22和受电谐振器32的传输特性"S21"的解析波形如图4所示那样具 有形成于低频侧的波峰频带（^LowP))和形成于高频侧的波峰频带（fOli曲P))运两个 波峰频带（参照实线150)。
[0102] 此外，为了如上述那样使供电谐振器22和受电谐振器32的传输特性"S21"的解 析波形W波峰分离于低频侧和高频侧的方式具有两个波峰频带，而通过调整供电谐振器22 与受电谐振器32之间的距离d23、或调整供电谐振器22的化C电路的R2、L2、C2、受电谐振 器32的化C电路的Rs、Ls、Cs运些电阻值、阻抗、电容器容量、禪合系数k23等构成供电谐振 器22和受电谐振器32的可变更的参数来实现。 阳103] 而且，在供电谐振器22和受电谐振器32的传输特性"S21"的解析波形具有两个 波峰频带的情况下，在将所供给的交流电力的电源频率设定在形成于高频侧的波峰频带 (fOli曲P))时，供电谐振器22和受电谐振器32相位相反且成为谐振状态，如图6所示，流 过供电谐振器22的电流的方向（22A)与流过受电谐振器32的电流的方向（32A)为相反方 向。其结果，如图6的磁场矢量图所示，产生于供电谐振器22的内周侧的磁场与产生于受 电谐振器32的内周侧的磁场相互抵消，由此，在供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧， 磁场所产生的影响减小，从而能够形成具有比供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧W 外的磁场强度（例如供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧的磁场强度）小的磁场强度 的磁场空间G1。在此，将流过供电谐振器22的电流的方向与流过受电谐振器32的电流的 方向为相反方向的谐振状态称为反相谐振模式。
[0104] 另一方面，在供电谐振器22和受电谐振器32的传输特性"S21"的解析波形具有 两个波峰频带的情况下，在将所供给的交流电力的电源频率设定在形成于低频侧的波峰频 带（^LowP))时，供电谐振器22和受电谐振器32相位相同且成为谐振状态，如图7所示， 流过供电谐振器22的电流的方向（22A)与流过受电谐振器32的电流的方向（32A)为相同 方向。其结果，如图7的磁场矢量图所示，产生于供电谐振器22的外周侧的磁场与产生于 受电谐振器32的外周侧的磁场相互抵消，由此，在供电谐振器22和受电谐振器32的外周 侦U，磁场所产生的影响减小，从而能够形成具有比供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧 W外的磁场强度（例如供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧的磁场强度）小的磁场强 度的磁场空间G2。在此，将流过供电谐振器22的电流的方向与流过受电谐振器32的电流 的方向为相同方向的谐振状态称为同相谐振模式。
[0105] 此外，关于无线电力传输装置1，表示包括供电线圈21和供电谐振器22的供电模 块2W及包括受电谐振器32和受电线圈31的受电模块3的相对于电源频率的传输特性 "S21"的曲线图通常如图8所示那样设定为具有单峰性的性质。单峰性是指相对于电源频 率的传输特性"S21"的波峰为一个且该波峰在谐振频带（f。）出现（参照图8的实线151)。
[0106] 当设定为具有单峰性的性质时，供电模块2和受电模块3的传输特性"S21"如图8 的实线151所示那样在电源频率为谐振频率f。的频带时最大化（电力传输效率最大化）。 因此，为了使无线传输技术的电力传输效率最大化，通常设定为供电模块2和受电模块3的 传输特性"S21"具有单峰性的性质并将电源频率设定为谐振频率f。来使用。 阳1〇7](关于无线电力传输装置的金属异物的问题）
[0108] 上述说明了无线电力传输装置1的结构和磁场空间G1、G2。如上所述，在通过无 线方式输送电力的情况下，当在其使用过程中在供电模块2与受电模块3之间或在供电模 块2的周边放置有金属异物（例如硬币、钉、别针、钥匙等）时，金属异物受磁场影响而导致 产生满电流。如果像运样产生满电流，则有时会导致金属异物、供电模块2产生过量的热。
[0109] 在本发明中，着眼于如果设为在供电模块2的附近存在金属异物的状态下的包含 金属异物的供电模块2的输入阻抗Zh(A)(异常状态：Abnormality,相当于金属异物配置 时输入阻抗）表示比正常充电时的无线电力传输装置1的输入阻抗Zm(T)(正常充电状态： Transmission,相当于传输时输入阻抗）和供电模块2针对电力传输处于待机时的供电模 块2的输入阻抗Zi。(W)(待机状态：Waiting,相当于待机时输入阻抗）高的值，则在恒定电 压下流动的电流值变小，从而供电模块的消耗电力下降，并且能够抑制包括金属异物的供 电模块2所产生的过量的热。
[0110] 此外，输入阻抗Zm(W)(待机状态：Waiting,待机时输入阻抗）和输入阻抗Zm(A) (异常状态：Abnormality,金属异物配置时输入阻抗）在广义上是指未进行无线电力供给 时的非传输时输入阻抗。
[0111] 因此，使用无线电力传输装置1在各种条件下测定在供电模块2的附近存在金属 异物的状态下的包括金属异物的供电模块2的输入阻抗Zm(A)、正常充电时的无线电力传 输装置1的输入阻抗Zm(T)W及供电模块2针对电力传输处于待机时的供电模块2的输入 阻抗Zi。(W)，并探讨它们的相关性。 阳11引（测定实验）
[0113] 在测定实验1~4中使用的无线电力传输装置1中，供电线圈21构成为W电阻器 Ri、线圈Li、电容器Cl为要素的化C电路，线圈L1部分使用线直径为0. 14mm的铜线材，将线 圈直径设定为。另外，供电谐振器22构成为W电阻器R2、线圈LzW及电容器Cz为 要素的化C电路，线圈Lz部分使用线直径为0. 2mm的铜线材，使用线圈直径为Ilmmd)的螺 线管型线圈。另外，受电谐振器32构成为W电阻器R3、线圈LsW及电容器Cs为要素的化C 电路，线圈Ls部分使用线直径为0.Imm的铜线材，使用线圈直径为Smm(I)的螺线管型线圈。 另外，供电线圈31构成为W电阻器R4、线圈La化及电容器〇4为要素的化C电路，线圈La部 分使用线直径为0.Imm的铜线材，将线圈直径设定为Smm(I)。另外，在供电线圈21和供电 谐振器22的内周侧，为了使所形成的磁场空间Gl的磁场强度更小而配置有厚度为300ym 的圆筒状的磁性材料。同样地，在受电谐振器32和受电线圈31的内周侧也配置有厚度为 300ym的圆筒状的磁性材料。而且，将测定实验1~4中使用的无线电力传输装置1的Ri、 R2、R3、R4的值分别设定为1. 5Q、2. 6Q、2. 1Q、0. 6Q。另外，将Li、L2、L3、L4的值分别设定为 13^山18^山7^山2.5^出另外，将〇1、〔2、〔3、〔4的值分别设定为化尸、1.4证、3.6证、10证。 另外，供电谐振器22和受电谐振器32的谐振频率为IMHz。另外，禪合系数ki2为0. 32,禪 合系数1?为0. 15,禪合系数k34为0. 93。
[0114] 在测定实验1~4中，通过阻抗分析仪（在本实施方式中，使用安捷伦科技股份有 限公司制造的E5061B)来测定如图9所示那样正常地进行无线传输时的无线电力传输装置 1的输入阻抗Zm(T)、如图10所示那样供电模块2针对无线电力传输处于待机时的供电模 块2的输入阻抗Zi。(W)W及如图11所示那样在供电模块2的附近存在金属异物的状态下 的包括金属异物的供电模块2的输入阻抗Zm(A)。另外，在测定实验I~4中，变更金属异 物的种类（侣、铜、铁、空气电池（儀/侣）制）来进行测定。此外，在测定实验1~4中， 使用IOOQ的电阻器（RL)代替稳定电路7、充电电路8化及二次电池9。另外，在测定包括 金属异物的供电模块2的输入阻抗Zm(A)时，对图11所示的供电谐振器22与金属异物60 之间的距离d23为3mm的情况和2mm的情况进行了测定。 阳11引（测定实验1)
[0116] 在测定实验1中，在供电谐振器22与金属异物60之间的距离d23为3mm的情 况和2mm的情况下，测定输入阻抗Zm(T)、输入阻抗Zw(W)W及将金属异物60设为直径为 12mm4、厚度为0. 5mm的圆柱形状的侣片A和直径为9mm4、厚度为0. 5mm的圆柱形状的侣 片B的情况下的输入阻抗Zi。(A)。在图12A和图12B中示出其测定结果。
[0117] 当观察图12A和图12B的测定结果（侣片A、d23 = 3mm)时，可知在将电源频率 设定为谐振频率f。的情况下，所测定的各输入阻抗的关系为：输入阻抗Z1。(W)〉输入阻抗 Zm(A)(侣片A)〉输入阻抗Zm(T)。由此可知，在正常充电状态下，输入阻抗Zm的值低，因此 在恒定电压下流过无线电力传输装置1的电流值也变高，从而能够有效地进行电力传输。 另一方面，输入阻抗Zm(A)(侣片A)的值低于输入阻抗Zm(W)，因此，在供电模块2的附近 配置有侣片A的情况下，与待机状态相比，在恒定电压下流动大的电流。目P，可知在供电模 块2的附近配置有侣片A的情况下，与待机状态相比，包括金属异物60的供电模块2所产 生的热大。
[011引对于此可知，在将电源频率设定在比谐振频率f。高的高频侧的情况下（例如图 12A和图12B的f(A))，所测定的各输入阻抗的关系为：输入阻抗Zm(A)(侣片A)〉输入阻抗 Zm(W)〉输入阻抗Z。(T)。由此可知，在正常充电状态下，输入阻抗Z。的值最低，因此在恒定 电压下流过无线电力传输装置1的电流值也变高，从而能够有效地进行电力传输。另一方 面，输入阻抗Zm(A)(侣片A)的值高于输入阻抗Zm(W)，因此，在供电模块2的附近配置有 侣片A的情况下，与待机状态相比，在恒定电压下流动小的电流。即，可知在供电模块2的 附近配置有侣片A的情况下，与待机状态相比，包括金属异物60的供电模块2所产生的热 小。
[0119] 根据上述测定结果，在将电源频率设定在比谐振频率f。高的高频侧的情况下，在 供电模块2的附近存在金属异物60 (侣片A)的状态下的包括金属异物60的供电模块2的 输入阻抗Zm(A)的值有时表示高于输入阻抗Zm(T)和输入阻抗Zm(W)的值。而且，可知，在 该情况