异物检测装置、方法及无线充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种异物检测装置、方法及无线充电系统。
【背景技术】
[0002]无线充电是通过电磁感应等技术，在充电设备和被充电设备之间的空气中传输电能，从而为被充电设备的电池进行充电的技术。由于无线充电相对于有线充电来说，具有不易漏电、全自动操作以及无人值守等优点，目前已被广泛应用于电动汽车充电技术中。
[0003]在现有技术中，电动汽车上安装有副边线圈，无线充电系统的停车位上安装有原边线圈。当电动汽车停靠在停车位上的预设充电位置时，原边线圈和副边线圈组成松耦合变压器，原边线圈发射的高频磁场能够通过电磁感应或者电磁振动的方式被副边线圈接收，进而被副边线圈转换为电能，从而实现电能的无线传输，达到为电动汽车进行无线充电的目的。
[0004]对于公共电动车充电站来说，其停车位一般均处于露天环境中，停车位的原边线圈上很可能会掉落有如硬币、铁片、金属包装纸等金属物体，在无线充电技术中，位于原边线圈和副边线圈之间的异常金属物体一般称为异物。由于在无线充电过程中，原边线圈和副边线圈之间具有很强的交变磁场，若原边线圈和副边线圈之间存在异物，则异物会产生感应电动势，不仅造成了较大的功率损耗，而且感应电动势将会使异物的温度上升，严重时会弓I发火灾。现有技术中的无线充电系统尚缺乏有效地异物检测技术。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种异物检测装置、方法及无线充电系统，旨在解决无线充电系统在进行无线充电时，由于原边线圈和副边线圈之间存在异物而导致功率损耗以及容易发生安全事故的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供的异物检测装置，应用于无线充电系统，所述异物检测装置包括控制器和至少一异物检测线圈对，其中，
[0007]所述异物检测线圈对包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈均与所述控制器连接；
[0008]所述第一线圈和第二线圈位于所述无线充电系统的原边线圈的一侧；
[0009]在所述原边线圈通电时，所述第一线圈在所述原边线圈的磁场作用下产生第一感应电压；所述第二线圈在所述原边线圈的磁场作用下产生第二感应电压；
[0010]所述控制器用于根据所述第一感应电压、第二感应电压以及预设校准电压差值计算异物检测差值，并根据所述异物检测差值是否大于预设差异值，确定所述原边线圈上是否存在异物。
[0011]优选地，在判断所述原边线圈上当前是否存在异物时，所述控制器还用于根据当前获取的第一感应电压和第二感应电压计算实际电压差值，其中，所述实际电压差值为所述第一感应电压与第二感应电压之间的差值，所述异物检测差值为所述实际电压差值与预设校准电压差值之差的绝对值。
[0012]优选地，所述控制器还用于在所述原边线圈上不存在异物时，根据当前获取的第一感应电压和第二感应电压计算所述预设校准电压差值，其中，所述预设校准电压差值为所述当前获取的第一感应电压与第二感应电压之间的差值。
[0013]优选地，所述控制器还用于在所述异物检测线圈对为至少两个时，且在至少一所述异物检测线圈对所对应的异物检测差值大于预设差异值时，确定所述原边线圈上存在异物。
[0014]此外，本发明进一步提供的基于异物检测装置的异物检测方法中，
[0015]所述异物检测装置包括控制器和至少一异物检测线圈对，其中，
[0016]所述异物检测线圈对包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈均与所述控制器连接；
[0017]所述第一线圈和第二线圈位于所述无线充电系统的原边线圈的一侧；
[0018]所述异物检测方法包括以下步骤:
[0019]获取所述第一线圈在原边线圈的磁场作用下产生的第一感应电压和所述第二线圈在原边线圈的磁场作用下产生的第二感应电压；
[0020]根据获取的所述第一感应电压、第二感应电压以及预设标准电压差值计算异物检测差值；
[0021]根据所述异物检测差值是否大于预设差异值，确定所述原边线圈上是否存在异物。
[0022]优选地，所述根据获取的所述第一感应电压、第二感应电压以及预设标准电压差值计算异物检测差值的步骤包括:
[0023]根据当前获取的第一感应电压和第二感应电压计算实际电压差值；
[0024]根据所述实际电压差值和预设校准电压差值计算异物检测差值；
[0025]其中，所述实际电压差值为所述当前获取的第一感应电压和第二感应电压之间的差值，所述异物检测差值为所述实际电压差值与预设校准电压差值之差的绝对值。
[0026]优选地，所述获取所述第一线圈在原边线圈的磁场作用下产生的第一感应电压和所述第二线圈在原边线圈的磁场作用下产生的第二感应电压的步骤之前还包括:
[0027]在所述原边线圈上不存在异物时，根据当前获取的第一感应电压和第二感应电压计算所述预设校准电压差值，其中，所述预设校准电压差值为所述当前获取的第一感应电压与第二感应电压之间的差值。
[0028]优选地，在所述异物检测线圈对为至少两个时，所述根据所述异物检测差值是否大于预设差异值，确定所述原边线圈上是否存在异物的步骤包括:
[0029]在至少一所述异物检测线圈对所对应的异物检测差值大于预设差异值时，确定所述原边线圈上存在异物。
[0030]此外，本发明进一步提供的无线充电系统，包括原边线圈和用于控制所述原边线圈工作的控制模块，所述无线充电系统还包括异物检测装置，所述异物检测装置包括控制器和至少一异物检测线圈对，其中，所述异物检测线圈对包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈均与所述控制器连接；所述第一线圈和第二线圈位于所述无线充电系统的原边线圈的一侧；在所述原边线圈通电时，所述第一线圈在所述原边线圈的磁场作用下产生第一感应电压；所述第二线圈在所述原边线圈的磁场作用下产生第二感应电压；所述控制器用于根据所述第一感应电压、第二感应电压以及预设校准电压差值计算异物检测差值，并根据所述异物检测差值是否大于预设差异值，确定所述原边线圈上是否存在异物；在所述异物检测装置确定原边线圈上存在异物时，所述异物检测装置输出允许充电控制信号至所述控制模块，在所述异物检测装置确定原边线圈上不存在异物时，所述异物检测装置输出禁止充电控制信号至所述控制模块。
[0031]优选地，所述原边线圈包括依次排布的第一子原边线圈和第二子原边线圈，所述第一子原边线圈和第二子原边线圈串联连接；所述原边线圈通电时，所述第一子原边线圈和第二子原边线圈产生的磁场方向相反；所述第一线圈和第二线圈贴合设置于所述原边线圈的上方，且所述第一线圈与所述原边线圈之间重叠的面积等于所述第二线圈与所述原边线圈之间重叠的面积；所述第一线圈与所述第一子原边线圈之间重叠的面积等于所述第一线圈与所述第二子原边线圈之间重叠的面积；所述第二线圈与所述第一子原边线圈之间重叠的面积等于所述第二线圈与所述第二子原边线圈之间重叠的面积。
[0032]优选地，所述原边线圈的用于与所述第一线圈贴合的区域设为第一区域，所述原边线圈的用于与所述第二线圈贴合的区域设为第二区域，所述第一区域与第二区域不重叠，且所述第一区域的面积为所述原边线圈面积的一半，所述第二区域的面积为所述原边线圈面积的一半。
[0033]本发明提供的异物检测装置、方法及无线充电系统，通过将第一线圈和第二线圈与控制器连接，且第一线圈和第二线圈位于无线充电系统的原边线圈的一侧；在原边线圈通电时，第一线圈在原边线圈的磁场作用下产生第一感应电压；第二线圈在原边线圈的磁场作用下产生第二感应电压；控制器根据所述第一感应电压、第二感应电压以及预设校准电压差值计算异物检测差值，并根据异物检测差值是否大于预设差异值，确定原边线圈上是否存在异物，从而能够准确地检测原边线圈上的异物，避免了无线充电系统在进行无线充电时，由于原边线圈和副边线圈之间存在异物而导致功率损耗以及发生安全事故的问题，提高了无线充电系统进行充电的安全性。
【附图说明】
[0034]图1为本发明异物检测装置第一实施例的应用于无线充电系统的结构