[發明專利]一種用于無線電能傳輸的運動物體檢測裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 201910808308.1
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110488257A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 田勇;洪建勛;王靜;楊海亮;田勁東
• 申請（專利權）人: 深圳大學;中興新能源汽車有限責任公司
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04;G01V3/12
• 代理公司: 44205 廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 洪銘福<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種用于無線電能傳輸的運動物體檢測裝置、系統及方法。檢測裝置包括用于探測運動物體的探測模塊、用于判斷是否有運動物體進入預設保護區域的控制模塊。系統包括多個檢測裝置和預設保護區域。本發明的運動物體檢測裝置通過微波探測器及相應的計算機程序實現對運動物體的檢測，通過在地面無線能量發射裝置周圍布置多個運動物體檢測裝置組成運動物體檢測系統以實現對預設保護區域的全覆蓋，成本低，實用性高，具有良好的經濟和社會效益。

技術領域

本發明涉及無線電能傳輸領域，尤其是涉及一種用于無線電能傳輸的運動物體檢測裝置、系統及方法。

背景技術

無線電能傳輸(Wireless Power Transfer,WPT)技術利用磁諧振耦合、激光、微波等原理將電能以非接觸的方式由電源端傳送到用電設備端，可以實現用電設備的無線充/供電，具有安全可靠、靈活便捷、環境友好、可全天候工作等優點，因而近年來受到了廣泛關注。當用于大功率用電設備(如電動汽車)無線充電時，地面無線能量發射裝置和車載無線能量接收裝置之間的空間區域將存在較大的電磁能量，可能會對非法進入無線充電區域的生物體造成一定的電磁危害。因此，為了防止這種情況的發生，大功率無線電能傳輸系統必須具備運動物體(包括運動的生物體和非生物體)檢測功能，以便于當系統檢測到有運動物體非法進入到預設保護區域時做出停機或降低傳輸功率等保護動作，當檢測到運動物體離開預設保護區域后再恢復正常的功率傳輸。

現有技術中，一種解決方案是：利用電容數字轉換器輸出的電容與電容閾值之間的關系來判斷是否有活體進入無線電能傳輸系統中，但是該方案只能檢測出位于無線電能發射線圈上方的活體，而實際應用中，預設保護區域往往不僅限于發射線圈上方，而是需要向其四周延伸一定距離，因此，該方案的實用性較低；另一種解決方案是：當微波傳感器檢測到有運動物體通過檢測區域時，再通過超聲波傳感器進一步確認物體進入探測區域，并獲取物體的距離和速度。該方法需要同時采用微波傳感器和超聲波傳感器，增加了硬件成本。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的是提供一種用于無線電能傳輸的運動物體檢測裝置、系統及方法，運動物體檢測裝置通過微波探測器及相應的計算機程序實現對運動物體的檢測，通過在地面無線能量發射裝置周圍布置多個運動物體檢測裝置組成運動物體檢測系統以實現對預設保護區域的全覆蓋。

本發明所采用的技術方案是：

第一方面，本發明提供一種用于無線電能傳輸的運動物體檢測裝置，包括用于探測運動物體的探測模塊、用于判斷是否有運動物體進入預設保護區域的控制模塊，所述探測模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接。

進一步地，所述運動物體檢測裝置還包括信號處理模塊，所述探測模塊的輸出端與所述信號處理模塊的輸入端連接，所述信號處理模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接。

進一步地，所述信號處理模塊包括信號放大濾波電路，所述探測模塊的輸出端與所述信號放大濾波電路的輸入端連接，所述信號放大濾波電路的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接。

進一步地，所述運動物體檢測裝置還包括電源模塊，所述電源模塊的輸出端分別與所述探測模塊的輸入端、所述控制模塊的輸入端、所述信號處理模塊的輸入端連接，以提供工作電源。

進一步地，所述探測模塊包括微波探測器。

第二方面，本發明提供一種用于無線電能傳輸的運動物體檢測系統，包括預設保護區域和多個上述的用于無線電能傳輸的運動物體檢測裝置，多個所述運動物體檢測裝置分散設置在所述預設保護區域。

進一步地，所述運動物體檢測系統還包括地面無線電能發射裝置，多個所述運動物體檢測裝置分散設置在所述地面無線電能發射裝置的周圍。

進一步地，所述運動物體檢測系統還包括中央控制器和通信總線，所述運動物體檢測裝置通過所述通信總線與所述中央控制器連接。