[發明專利]無線電力傳輸裝置及其金屬異物檢測線圈的結構

有效

• 申請號: 201610260838.3
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN107306054B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 黃子浩;盧建智
• 申請（專利權）人: 財團法人車輛研究測試中心
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H02J50/60;H01F5/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;尚群

一種無線電力傳輸裝置及其金屬異物檢測線圈的結構，該無線電力傳輸裝置由一發送天線對外輻射一電磁波，且由多個金屬異物檢測線圈感應該電磁波并對應產生多個待測信號，各該金屬異物檢測線圈為三個線圈單元串接所組成，且該三個線圈單元間隔排列，其中該發送天線分布區域涵蓋該多個金屬異物檢測線圈；本發明由控制器根據一參考電壓信號與對應于該多個金屬異物檢測線圈的該多個待測信號判斷是否有金屬異物進入該發送天線的電磁波范圍內，以在檢測出金屬異物時中止電磁波的產生，避免電磁波對該金屬異物加熱。

技術領域

本發明涉及一種無線電力傳輸裝置與其線圈結構，特別是一種具金屬異物檢測功能的無線電力傳輸裝置及金屬異物檢測線圈的結構。

背景技術

現有無線電力傳輸裝置主要包含有依序連接的一AC/DC轉換器、一DC/AC轉換器與一發送天線。該AC/DC轉換器的輸入端可用以接收由市電提供之交流電源，該AC/DC轉換器將該交流電源轉換為一直流電源，該DC/AC轉換器用以接收該直流電源，并將該直流電源轉換為一交流輸出電源，該DC/AC轉換器將該交流輸出電源透過該發送天線對外輻射電磁波。如此一來，具有無線充電功能的一接收裝置感應到該發送天線的電磁波，該接收裝置可將該電磁波轉換為一充電電源以進行充電，借此達到非接線式的無線充電動作。

當有金屬異物進入無線電力傳輸裝置所產生電磁波的范圍內，該金屬異物在電磁場作用下產生高溫，有導致危險的顧慮。因此，現有無線電力傳輸裝置可具有金屬異物檢測功能，其金屬異物檢測技術是直接量測該發送天線所產生電磁波的參數，例如功率、效率、S參數與品質因子等參數，根據該多個參數的變化來判斷是否有金屬異物進入該無線電力傳輸裝置所產生電磁波的范圍內。

然而，該多個參數的量測結果會受到電磁波傳輸距離所影響，尤其當金屬異物的大小比發送天線的尺寸更小時，導致不容易精準判斷出有金屬異物進入該無線電力傳輸裝置所產生電磁波范圍內。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種無線電力傳輸裝置及其金屬異物檢測線圈的結構，以有效地檢測金屬異物。

為了實現上述目的，本發明提供了一種無線電力傳輸裝置，包含有：

一AC/DC轉換器，其一輸入端供接收一交流電源，將該交流電源轉換為一直流電源；

一DC/AC轉換器，其一輸入端電性連接該AC/DC轉換器的一輸出端，將該直流電源轉換為一交流輸出電源；該DC/AC轉換器包含有補償電容以電性連接一發送天線，將該交流輸出電源通過該發送天線對外輻射一電磁波；

多個金屬異物檢測線圈，分布設置于一絕緣基板以感應該電磁波并對應產生多個待測信號，各該金屬異物檢測線圈為三個線圈單元串接所組成，且該三個線圈單元間隔排列，其中該發送天線分布區域涵蓋該多個金屬異物檢測線圈；

一參考電壓產生電路，其一輸入端電性連接該DC/AC轉換器的補償電容以接收其端電壓，根據所述補償電容的端電壓產生一參考電壓信號；

多個回授檢測電路，分別電性連接該多個金屬異物檢測線圈，各該回授檢測電路接收其對應的金屬異物檢測線圈產生的待測信號；以及

一控制器，電性連接該參考電壓產生電路與該多個回授檢測電路以接收該參考電壓信號與對應于該多個金屬異物檢測線圈的該多個待測信號，并根據該參考電壓信號與該多個待測信號判斷是否有金屬異物進入該發送天線對外輻射的電磁波范圍內。

為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種金屬異物檢測線圈的結構，該金屬異物檢測線圈為形成于一絕緣基板的三個線圈單元串接所組成，且該三個線圈單元間隔排列。

本發明的技術效果在于：