异物检测装置、方法及无线充电系统的制作方法_3

文档序号:8364616阅读:来源:国知局
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。
[0057]进一步地,为了进一步提高对无线充电系统的原边线圈20上异物检测的准确性,参照图3,图3为本发明异物检测装置第二实施例的应用于无线充电系统的结构示意图,所述控制器30还用于在所述异物检测线圈对10为至少两个时,且在至少一所述异物检测线圈对10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20上存在异物。
[0058]上述异物检测线圈对10可以为两个、三个或多个,具体可以根据实际需要进行设置。参照图3,在本实施例中以设置两个异物检测线圈对10为例进行说明。
[0059]在计算预设标准电压差值时,每个异物检测线圈对10分别对应一预设标准电压差值。在设置预设差异值时,每个异物检测线圈对10分别对应一预设差异值。在计算异物检测差值时,每个异物检测线圈对10分别根据其对应的第一感应电压、第二感应电压和预设标准电压值来计算。
[0060]当至少一个异物检测线圈所对应的异物检测差值大于其所对应的预设差异值时,则认为原边线圈20上存在异物;当所有异物检测线圈所对应的异物检测差值均小于或等于其所对应的预设差异值时,则认为原边线圈20上不存在异物。
[0061]本发明进一步提供一种基于异物检测装置的异物检测方法。所述异物检测装置包括控制器30和至少一异物检测线圈对10,其中,所述异物检测线圈对10包括第一线圈11和第二线圈12,所述第一线圈11和第二线圈12均与所述控制器30连接;所述第一线圈11和第二线圈12位于所述无线充电系统的原边线圈20的一侧。
[0062]参照图4,图4为本发明异物检测方法第一实施例的流程示意图。
[0063]所述异物检测方法包括以下步骤:
[0064]步骤S10,获取所述第一线圈11在原边线圈20的磁场作用下产生的第一感应电压和所述第二线圈12在原边线圈20的磁场作用下产生的第二感应电压;
[0065]在本实施例中,上述无线充电系统可以为电动车进行充电。无线充电系统包括设于地面停车位上的原边线圈20,原边线圈20的结构可以根据实际需要进行设置。优选地,请再次参照图2,所述原边线圈20包括依次排布的第一子原边线圈21和第二子原边线圈22,所述第一子原边线圈21和第二子原边线圈22串联连接。优选地,原边线圈20包括大体呈U形状设置的磁芯23,磁芯23由两磁芯边柱231和一磁芯底柱232组成,原边线圈20还包括缠绕在磁芯边柱231上的两绕组24,其中,每一磁芯边柱231上缠绕一所述绕组24,两绕组24之间串联。其中一磁芯23和缠绕在该磁芯23上的绕组24构成上述第一子原边线圈21,另外一磁芯23和缠绕在该磁芯23上的绕组24构成上述第二子原边线圈22。在上述原边线圈20通电时,第一子原边线圈21和第二子原边线圈22产生的磁场方向相反。
[0066]上述异物检测线圈对10的数量可以根据实际需要进行设置,本实施例以设置一个异物检测线圈对10为例进行说明。上述第一线圈11和第二线圈12相对于原边线圈20的位置可以根据实际需要进行设置,只要能使得在原边线圈20通电时,原边线圈20所产生的磁场穿过第一线圈11的磁通量与穿过第二线圈12的磁通量相同即可。优选地,在本实施例中,所述第一线圈11和第二线圈12贴合设置于所述原边线圈20的上方,且所述第一线圈11与所述原边线圈20之间重叠的面积等于所述第二线圈12与所述原边线圈20之间重叠的面积;所述第一线圈11与所述第一子原边线圈21之间重叠的面积等于所述第一线圈11与所述第二子原边线圈22之间重叠的面积;所述第二线圈12与所述第一子原边线圈21之间重叠的面积等于所述第二线圈12与所述第二子原边线圈22之间重叠的面积。更为优选地,所述原边线圈20的用于与所述第一线圈11贴合的区域设为第一区域,所述原边线圈20的用于与所述第二线圈12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20面积的一半,所述第二区域的面积为所述原边线圈20面积的一半。
[0067]应当说明的是,在其他实施例中,原边线圈20也可以只包括一个绕组24,或者包括多个绕组24。只要能使得在原边线圈20通电时,原边线圈20所产生的磁场穿过第一线圈11的磁通量与穿过第二线圈12的磁通量相同即可。
[0068]优选地,上述第一线圈11和第二线圈12的结构和尺寸均相同,其材质可以与原边线圈20的绕组24材质相同,也可以与原边线圈20的绕组24材质不同。优选地,第一线圈11和第二线圈12将原边线圈20全部覆盖,即原边线圈20在通电时产生的磁场全部穿过第一线圈11或第二线圈12。
[0069]在所述原边线圈20通电时,所述第一线圈11在所述原边线圈20的磁场作用下产生第一感应电压;所述第二线圈12在所述原边线圈20的磁场作用下产生第二感应电压。
[0070]步骤S20,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;
[0071]优选地,参照图5,图5为图4中步骤S20的细化流程示意图,步骤S20包括:
[0072]步骤S21,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;
[0073]步骤S22,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;
[0074]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。
[0075]本实施例中,既可以在无线充电系统对电动车充电的过程中进行异物检测,也可以在电动车未停靠在原边线圈20上时通过对原边线圈20通电来进行异物检测。在进行异物检测时,原边线圈20通电,设当前获取的第一感应电压为V1,当前获取的第二感应电压为V2,设实际电压差值为V,则V = V1-Vy
[0076]设异物检测差值为n,则n = V-V010
[0077]步骤S30,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20上是否存在异物。
[0078]设上述预设差异值为η O,当控制器30判断异物检测差值η大于预设差异值n ^时,则确定原边线圈20上存在异物,当控制器30判断异物检测差值Tl小于或等于预设差异值nC1时,则确定原边线圈20上不存在异物。上述预设差异值的大小可以根据实际需要进行设置,在此不作限定。
[0079]若无线充电系统当前处于充电状态,且上述异物检测装置确定原边线圈20上存在异物,则异物检测装置输出禁止充电控制信号,以控制无线充电系统停止充电;若上述异物检测装置确定原边线圈20上不存在异物,则异物检测装置输出允许充电控制信号,以控制无线充电系统继续充电。
[0080]若无线充电系统当前处于非充电状态,且上述异物检测装置确定原边线圈20上存在异物,则异物检测装置输出禁止充电控制信号,以控制无线充电系统禁止充电,直至用户清除异物,且异物检测装置输出允许充电控制信号为止;若上述异物检测装置确定原边线圈20上不存在异物,则异物检测装置输出允许充电控制信号,以控制无线充电系统可以随时为电动车进行充电,即无线充电系统可以随时启动充电。
[0081]由于在实际应用中,可能由于人为等因素,即使原边线圈20上不存在异物,也可能使得上述原边线圈20通电时产生的磁场所穿过第一线圈11的磁通量与穿过第二线圈12的磁通量不相同,因此,为了提高异物检测的准确性,可通过预设校准电压差值对检测结果进行校正。所述预设校准电压差值可以根据实际需要进行设置,例如可以根据经验设置一常数作为预设校准电压差值。
[0082]优选地,参照图6,图6为本发明异物检测方法第二实施例的流程示意图,步骤SlO之前还包括:
[0083]步骤S40,在所述原边线圈20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。
[0084]在本实施例中,在计算预设标准电压差值时,应确保原边线圈20上不存在任何异物,以保证所计算的预设标准电压差值的准确性。用户可以
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