[發明專利]無線充電系統中實現金屬異物檢測控制的裝置及其方法

在審

• 申請號: 201711054427.X
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109756033A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王曌
• 申請（專利權）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/60
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

本發明涉及一種無線充電系統中實現金屬異物檢測控制的裝置及其方法，其中，裝置包括電源發送設備；電源發送設備包括：頻率調節模塊，用于調節電源發送設備的諧振頻率；發送端控制模塊，用于控制頻率調節模塊實現對該電源發送設備的諧振頻率的調節；第一電感；第一電容；第一電感與第一電容相串聯，頻率調節模塊并聯于第一電容的兩端，發送端控制模塊與頻率調節模塊相連接；當裝置處于正常充電模式下，裝置工作于第一諧振頻率狀態；當裝置處于異物檢測模式下下，裝置工作于第二諧振頻率狀態，通過對頻率調節模塊的控制，改變電源發送設備的諧振頻率，提高金屬異物對無線充電系統的影響。采用該種裝置及方法可有效檢測出無線充電系統中的金屬異物。

技術領域

本發明涉及無線充電領域，特別涉及無線充電設備中的金屬異物檢測領域，具體是指一種無線充電系統中實現金屬異物檢測控制的裝置及其方法。

背景技術

無線充電是利用電磁感應等技術，在充電器和設備之間進行非接觸式能量傳輸的一種技術。由于充電器和設備之間無需接觸，可以通過空氣傳輸能量，設備可以實現高密封性和低物理磨損，具有可靠性高、壽命長、安全性能好的特點。充電器通過發送線圈輸出能量，設備通過接收線圈接收能量，由于線圈間的空氣氣隙中產生了交變磁場。若氣隙中存在金屬異物，則會在金屬異物內產生渦流，導致異物發熱引發安全問題，同時也會影響無線充電系統的整體能量傳輸效率，因此需要對無線充電系統中出現的異物能夠進行檢測。

現有無線充電應用中的異物檢測方法一般是基于功率損耗，無金屬異物情況下，正常充電過程中發送端和接收端的電參數都是可監控的，有異物時由于部分功率被金屬異物吸收，系統整體效率降低。比如在接收端接收功率保持不變的情況下發送端輸出功率增加，發送電流增大，或者發送端輸出功率保持不變的情況下接收端輸出功率減小，通過這些電參數的變化可以檢測出是否有金屬異物。

此方法在有些情況下，比如金屬異物吸收的功率占比超過10％時，金屬異物是比較容易檢測到的。但是，在有些情況下，金屬異物吸收的功率占比比較小，甚至只有不到1％，因為發送端和接收端的器件參數誤差一般為5～10％，采樣精度為1％～3％，金屬異物的影響淹沒在這些精度誤差范圍之內，所以金屬異物則不易被檢測到。需要增加特殊的額外檢測裝置來檢測金屬異物，或者采用特殊的結構工藝排除金屬異物的方式來避免金屬異物對系統的影響。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種有效的無線充電系統中實現金屬異物檢測控制的裝置及其方法。

為了實現上述的目的，本發明的無線充電系統中實現金屬異物檢測控制的裝置及其方法如下：

該無線充電系統中實現金屬異物檢測控制的裝置，其主要特點是，所述的裝置包括電源發送設備；

所述的電源發送設備包括：

頻率調節模塊，用于調節所述的電源發送設備的諧振頻率；

發送端控制模塊，用于控制所述的頻率調節模塊實現對該電源發送設備的諧振頻率的調節；

第一電感；

第一電容；

所述的第一電感與所述的第一電容相串聯，所述的頻率調節模塊并聯于所述的第一電容的兩端，所述的發送端控制模塊與所述的頻率調節模塊相連接；

當所述的裝置處于正常充電模式下，所述的發送端控制模塊對所述的頻率調節模塊進行調節，使得所述的裝置工作于第一諧振頻率狀態；

當所述的裝置處于異物檢測模式下下，所述的發送端控制模塊對所述的頻率調節模塊進行調節，使得所述的裝置工作于第二諧振頻率狀態。