[發明專利]電動汽車無線充電異物移除檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 202211387630.X
• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN115782628A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 馮穎盈;姚順;歐平
• 申請（專利權）人: 深圳威邁斯新能源股份有限公司
• 主分類號: B60L53/124
• 分類號: B60L53/124;H02J50/60;H02J50/10
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 張明院

本發明公開了電動汽車無線充電異物移除檢測系統及其檢測方法，包括地端檢測線圈W、檢測電路、地端控制器，地端檢測線圈W發射電磁波、并捕獲地端上方磁場信號；地端控制器以一定頻率驅動地端檢測線圈W發射電磁波；檢測電路用以將地端檢測線圈W感應的磁場信號轉換為數字信號；地端控制器將數字信號轉化為復信號，根據復信號進行正交運算，得出地端檢測線圈W的復阻抗，根據復阻抗判斷地端檢測線圈W上方的異物是否移除；本發明通過檢測系統中復阻抗矢量角度的變化方向來判斷金屬異物是否已經移出,檢測金屬異物移出與檢測金屬是否存在一樣重要，有效的檢測金屬移出可以使汽車快速進入充電；同時具有檢測準確、高效、系統響應速度快的優點。

技術領域

本發明涉及電動汽車無線充電技術領域，具體涉及一種電動汽車無線充電異物移除檢測系統及其檢測方法。

背景技術

電動汽車的無線充電是采用電磁感應技術，在地面設置發射線圈，在車底設置接收線圈，進行感應充電。由于無線充電相對于傳導充電來說，具有不易漏電、無積塵、無接觸損耗和機械磨損的優點，目前已被廣泛應用于電動汽車充電領域中。

由于無線充電技術采用磁感應技術，當發射線圈與接收線圈之間存在金屬異物時，大功率傳輸產生的磁通變化會在金屬異物表面產生渦流，從而急劇加熱金屬異物，造成安全隱患。因此需要準確快速的識別是否有金屬異物處在該磁通變化范圍內，避免加熱金屬異物造成事故。

為解決以上問題，通常需要采取有效措施來識別是金屬異物是否移除，并進行有效的保護措施，但是因為金屬異物存在會導致不能功率傳輸，無法給汽車充電；因此當金屬異物移出時，如果不能馬上清除掉金屬存在標志，會直接影響汽車的充電，也影響用戶體驗，同時錯誤的識別金屬移出會導致金屬持續被加熱，造成重大安全隱患，因此迫切需要一種電動汽車無線充電異物移除檢測系統。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明提出一種電動汽車無線充電異物移除檢測系統及其檢測方法。

本發明采用的技術方案是設計一種電動汽車無線充電異物移除檢測系統，其包括地端檢測線圈W、檢測電路、地端控制器，其中所述地端檢測線圈W安裝在地端表面上，用以向地端上方發射電磁波、并捕獲地端上方磁場信號；地端控制器以一定頻率驅動地端檢測線圈W發射電磁波；所述檢測電路連接在地端檢測線圈W與地端控制器之間，用以將地端檢測線圈W感應的磁場信號轉換為數字信號；所述地端控制器將數字信號轉化為復信號，根據復信號進行正交運算，得出地端檢測線圈W的復阻抗，根據復阻抗判斷地端檢測線圈W上方的異物是否移除。

所述地端檢測線圈W包括多個異物檢測線圈(W1、W2……Wn)，各異物檢測線圈與地端控制器之間皆設有一個檢測電路。

所述異物檢測線圈(W1、W2……Wn)排成矩形陣列。

本發明還設計了一種電動汽車無線充電異物移除檢測系統的控制方法，所述系統采用上述的電動汽車無線充電異物移除檢測系統，所述控制方法包括：控制檢測線圈W以一定頻率發射電磁波，控制檢測電路將檢測線圈W感應到的磁場信號轉化為數字信號，控制地端控制器將數字信號轉化為復信號，根據復信號進行正交運算，得出地端檢測線圈W的復阻抗，根據復阻抗判斷地端檢測線圈W上方的異物是否移除。

判斷有異物存在后，根據所述復阻抗的變化方向計算復阻抗的矢量角度，記錄此時的矢量角度；多次檢測復信號，計算復阻抗和矢量角度，記錄后面的矢量角度，根據前后矢量角度的變化，判斷異物是否移除。

各異物檢測線圈(W1、W2……Wn)具有一個專屬頻率，各異物檢測線圈的專屬頻率彼此皆不相同，使所有專屬頻率(f1、f2……fn)的數量與異物檢測線圈(W1、W2……Wn)的數量相等。

檢測異物檢測線圈的專屬頻率，在專屬頻率發生變化時，采集異物檢測線圈的線圈電流，在所述線圈電流超出預設范圍時調整異物檢測線圈的電壓，使線圈電流位于預設范圍內。