[發(fā)明專利]無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的異物檢測(cè)方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410459557.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN104237954B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄢海峰;龍海岸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島眾海匯智能源科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01V3/10
• 分類號(hào): G01V3/10
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11409
• 代理人: 盧軍峰,張昊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的異物檢測(cè)方法和裝置。

背景技術(shù)

目前，在無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)中，主要是通過(guò)發(fā)射線圈和接收線圈的耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線電能的傳輸。其中，發(fā)射端主要是根據(jù)接收端的線圈電壓來(lái)調(diào)節(jié)其工作頻率等參數(shù)，從而控制接收端的工作電壓保持在一定的電壓范圍內(nèi)，并控制系統(tǒng)的傳輸功率。

在無(wú)線電能傳輸技術(shù)中，其一般是采用感應(yīng)耦合電能的傳輸技術(shù)，即通過(guò)電磁耦合以非接觸式方式向負(fù)載傳遞能量，從圖1中可以看出，無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)分為發(fā)射端(原邊)電路以及接收端(副邊)電路兩大部分，發(fā)射端電路主要是完成電能的變換與發(fā)送，接收端回路則主要是完成能量的拾取與穩(wěn)壓，在無(wú)線電能傳輸過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)原邊發(fā)射線圈中的高頻電流激發(fā)的高頻磁場(chǎng)在副邊拾取線圈中引起電磁感應(yīng)，以產(chǎn)生感應(yīng)電壓的模式完成能量的非接觸傳送。

但是，由于發(fā)射端線圈的磁場(chǎng)為高頻交變磁場(chǎng)，因此，當(dāng)發(fā)射線圈和接收線圈之間存在金屬異物時(shí)，就會(huì)在金屬異物上產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致金屬發(fā)熱，甚至引起火災(zāi)，存在極大地安全隱患。

為了避免無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)中存在金屬異物所導(dǎo)致的安全問(wèn)題，在現(xiàn)有技術(shù)中主要是通過(guò)檢測(cè)發(fā)射端的輸入功率與接收端的輸出功率之間的功率差，即功率損耗來(lái)判定無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)中是否存在異物，具體原理為，當(dāng)存在異物時(shí)，檢測(cè)到的功率差就會(huì)變大，那么就可以通過(guò)將采樣的功率差與功率差的參考值進(jìn)行比較的方式來(lái)判斷系統(tǒng)中是否存在異物。

在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)有的這種通過(guò)檢測(cè)功率差的方式來(lái)判定無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)是否存在異物的方法對(duì)于小功率的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)有一定的檢測(cè)效果，但是，當(dāng)面對(duì)大功率的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)時(shí)，由于系統(tǒng)本身的功率很大，也就使得現(xiàn)有的這種金屬異物檢測(cè)變得不夠靈敏，甚至失效。

而針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行異物檢測(cè)時(shí)所存在的受系統(tǒng)功率大小影響，且檢測(cè)靈敏度低的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行異物檢測(cè)時(shí)所存在的受系統(tǒng)功率大小影響，且檢測(cè)靈敏度低的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的異物檢測(cè)方法和裝置，能夠不受系統(tǒng)功率本身影響，并增強(qiáng)異物檢測(cè)的靈敏度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的異物檢測(cè)方法。

該異物檢測(cè)方法包括：

接收發(fā)射線圈發(fā)射的探測(cè)脈沖信號(hào)，獲得對(duì)應(yīng)探測(cè)脈沖信號(hào)的阻尼振蕩波形；

對(duì)阻尼振蕩波形進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果；

根據(jù)比較結(jié)果確定探測(cè)脈沖信號(hào)是否受到異物的影響。

其中，在接收發(fā)射線圈發(fā)射的探測(cè)脈沖信號(hào)時(shí)，可在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)接收發(fā)射線圈發(fā)射的該探測(cè)脈沖信號(hào)。

此外，在獲得對(duì)應(yīng)探測(cè)脈沖信號(hào)的阻尼振蕩波形時(shí)，可通過(guò)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)阻尼振蕩波形進(jìn)行采樣，從而獲得對(duì)應(yīng)探測(cè)脈沖信號(hào)的阻尼振蕩波形。

另外，在根據(jù)比較結(jié)果確定探測(cè)脈沖信號(hào)是否受到異物的影響時(shí)，可在根據(jù)比較結(jié)果確定計(jì)數(shù)結(jié)果低于預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，來(lái)確定探測(cè)脈沖信號(hào)受到異物的影響。

此外，在根據(jù)所述對(duì)比結(jié)果確定探測(cè)脈沖信號(hào)受到異物的影響的情況下，可發(fā)送報(bào)警信號(hào)給用戶；并控制發(fā)射線圈發(fā)射探測(cè)脈沖信號(hào)。

另外，在進(jìn)行異物檢測(cè)時(shí)，控制發(fā)射線圈對(duì)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的接收端不進(jìn)行供能。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的異物檢測(cè)裝置。

該異物檢測(cè)裝置包括：

獲取模塊，用于接收發(fā)射線圈發(fā)射的探測(cè)脈沖信號(hào)，獲得對(duì)應(yīng)探測(cè)脈沖信號(hào)的阻尼振蕩波形；

比較模塊，用于對(duì)阻尼振蕩波形進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果；

確定模塊，用于根據(jù)比較結(jié)果確定探測(cè)脈沖信號(hào)是否受到異物的影響。

其中，獲取模塊包括接收模塊，并且，接收模塊用于在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)接收發(fā)射線圈發(fā)射的探測(cè)脈沖信號(hào)。

此外，獲取模塊進(jìn)一步包括采樣模塊，并且，采樣模塊用于在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)阻尼振蕩波形進(jìn)行采樣，從而獲得對(duì)應(yīng)探測(cè)脈沖信號(hào)的阻尼振蕩波形。

另外，確定模塊進(jìn)一步用于在根據(jù)比較結(jié)果確定計(jì)數(shù)結(jié)果低于預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，來(lái)確定探測(cè)脈沖信號(hào)受到異物的影響。

此外，該異物檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括：

發(fā)送模塊，用于在根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定探測(cè)脈沖信號(hào)受到異物的影響的情況下，發(fā)送報(bào)警信號(hào)給用戶；