[發明專利]具有物體檢測電路的無線充電系統及其操作方法

在審

• 申請號: 201910021808.0
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN110034614A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: N·J·布朗;G·R·湯普森;P·J·博林格
• 申請（專利權）人: 德爾福技術有限責任公司
• 主分類號: H02J50/80
• 分類號: H02J50/80;H02J50/90;H02J50/60;H02J7/02;H02J7/00;B60L53/12;B60L53/124
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝;王英

1.一種被配置為對能量儲存裝置(12)進行無線充電的充電系統(10)，包括：

電源(16)，其被配置為供應具有交變電流的電力；

源線圈(18)，其與所述電源(16)電耦合并且被配置為生成交變磁場(20)；

俘獲線圈(22)，其磁耦合至所述源線圈(18)，由此引起所述俘獲線圈(22)俘獲來自所述交變磁場(20)的電力；

多個磁傳感器(50)，其相對于所述源線圈(18)設置在不同位置處，每個磁傳感器(50)被配置為確定其自身的不同位置處的所述交變磁場(20)的傳感器強度值；

物體檢測電路(48)，其被配置為檢測在相對于所述源線圈(18)的物體位置處的物體(52)；以及

控制器電路(30)，其與所述電源(16)、所述物體檢測電路(48)以及所述多個磁傳感器(50)通信耦合，所述控制器電路(30)被配置為基于所述多個磁傳感器(50)的所述傳感器強度值確定所述物體位置處的所述交變磁場(20)的物體強度值，并且所述控制器電路(30)還被配置為在所述物體檢測電路(48)檢測到在所述物體位置處的所述物體(52)并且所述物體強度值超過閾值時中斷由所述電源(16)供應的所述電力。

2.根據權利要求1所述的充電系統(10)，其中，所述物體檢測電路(48)被配置為判斷所述物體(52)是生命物體還是無生命物體，并且其中，所述控制器電路(30)被配置為僅當所述物體檢測電路(48)確定所述生命物體處于所述物體位置并且所述物體強度值超過所述閾值時才中斷由所述電源(16)供應的所述電力。

3.根據權利要求1所述的充電系統(10)，還包括：

俘獲電流傳感器(44)，其電耦合至所述俘獲線圈(22)并且被配置為確定由所述俘獲線圈(22)俘獲的所述電力的俘獲電流值；

俘獲電壓傳感器(46)，其電耦合至所述俘獲線圈(22)并且被配置為確定由所述俘獲線圈(22)俘獲的所述電力的俘獲電壓值；

第一收發器(40)，其與所述俘獲電流傳感器(44)和所述俘獲電壓傳感器(46)通信耦合；

第二收發器(42)，其與所述控制器電路(30)通信耦合并且與所述第一收發器(40)無線通信；

源電流傳感器(34)，其電耦合至所述電源(16)并且與所述控制器電路(30)通信耦合，并且被配置為確定由所述電源(16)供應的所述電力的源電流值；以及

源電壓傳感器(32)，其電耦合至所述電源(16)并且與所述控制器電路(30)通信耦合，并且被配置為確定由所述電源(16)供應的所述電力的源電壓值，其中，所述控制器電路(30)被配置為基于所述俘獲電流值、所述俘獲電壓值、所述源電流值和所述源電壓值來確定耦合因數，并且所述控制器電路(30)還被配置為基于所述多個磁傳感器(50)的所述傳感器強度值和所述耦合因數來確定所述物體位置處的所述交變磁場(20)的所述物體強度值。

4.根據權利要求1所述的充電系統(10)，還包括：

可變電阻器(38)，其以可切換方式耦合至所述俘獲線圈(22)，所述可變電阻器(38)被配置為向所述俘獲線圈(22)提供可變電阻負載；

第一收發器(40)，其與所述可變電阻器(38)通信耦合；

第二收發器(42)，其與所述控制器電路(30)通信耦合并且與所述第一收發器(40)無線通信；

電流傳感器(34)，其電耦合至所述電源(16)并且與所述控制器電路(30)通信耦合，并且被配置為確定由所述電源(16)供應的所述電力的電流值；以及

電壓傳感器(32)，其電耦合至所述電源(16)并且與所述控制器電路(30)通信耦合，并且被配置為確定由所述電源(16)供應的所述電力的電壓值，

其中，所述電源(16)被配置為改變所述交變電流的頻率，其中，所述控制器電路(30)與所述電源(16)通信耦合并且被配置為命令所述電源(16)改變所述電力的頻率，并且經由所述第一收發器和所述第二收發器(40,42)命令所述可變電阻器(38)改變所述可變電阻器(38)的電阻，其中，所述控制器電路(30)被配置為基于所述電流值和所述電壓值確定阻抗值和電壓-電流相位值，并且還被配置為基于所述多個磁傳感器(50)的所述傳感器強度值、所述阻抗值和所述電壓-電流相位值來確定所述物體位置處的所述交變磁場(20)的所述物體強度值。