一种异物检测装置、方法以及无线充电发射端设备与流程

1.本技术涉及无线充电领域，尤其涉及一种异物检测装置、方法以及无线充电发射端设备。


背景技术：

2.随着无线充电技术的不断发展，由于易于实现远距离且大功率的能量传输，磁耦合式的无线能量传输技术已经成为无线充电技术的热门研究方向。磁耦合式无线充电系统通常包括两个分离的设备，分别为无线充电发射端设备以及无线充电接收端设备。其中，无线充电发射端设备中包括有功率发射装置，无线充电接收端设备中包括有功率接收装置。功率发射装置与供电电源相连，功率接收装置与待充电设备(如电动汽车，手机等)相连。功率发射装置和功率接收装置通过发射线圈和接收线圈之间的电磁感应来传递能量，进而实现无线充电。由于功率发射装置和功率接收装置之间有一定的空间间隙，所以在为待充电设备进行充电的过程中，若该空间间隙中存在如硬币、锡箔纸等异物(特别是金属异物)时，这些异物会在高频电磁场的作用下产生涡流效应，从而导致这些异物的温度急剧升高,可能引发火灾等危险。因此，通过磁耦合式无线充电系统为待充电设备进行充电时，为了保证该无线充电系统及待充电设备的安全，必须进行异物检测。
3.现有技术中通常是基于设置在功率发射装置和功率接收装置之间的，一个或者多个异物检测线圈的物理特性的变化所导致的电气参数的变化来判断是否有异物。例如，通过模拟电路来检测该异物检测线圈的电流或者电压的大小，并根据异物检测线圈的电流或者电压来直接判断该空间间隙内是否存在异物。又例如，还可以将模拟电路检测得到的电流参量或者电压参量传输给控制器，通过控制器对电流参量或者电压参量进行处理以得到相应的相位角或者频率参量，进而再基于相位角或者频率参量来判断空间间隙是否有异物。但是，现有的异物检测方案普遍存在检测精度低或者系统复杂度高的问题，这就导致现有的异物探测方案的可靠性和适用性较低。因此，一种易于实现且检测精度高的异物探测方案亟待被提出。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本技术提供一种异物检测装置、方法以及无线充电发射端设备。采用本技术提供的异物检测装置和方法，可简单且准确进行异物检测，降低异物检测的成本，提升异物检测的精度。
5.第一方面，本技术实施例提供一种异物检测装置。该异物检测装置包括：控制器、第一谐振网络、信号耦合器以及相位差检测器。所述信号耦合器可用于获取所述第一谐振网络在激励信号的作用下正常工作时的谐振电流信号，对预设载波信号和所述谐振电流信号进行耦合以得到耦合电流信号，并将所述耦合电流信号传输给所述相位差检测器。这里，所述预设载波信号与所述激励信号的频率相同，所述相位差检测器可用于提取所述耦合电流信号中的低频信号分量，根据所述低频信号分量确定出相位差信号并将所述相位差信号
传输给所述控制器。这里，所述低频信号分量为所述耦合电流信号中频率小于或者等于第一预设频率的信号分量，所述相位差信号的幅值对应指示所述激励信号与所述谐振电流信号的相位差大小。所述控制器可用于根据所述相位差信号的幅值确定所述第一谐振网络对应的检测区域内是否有异物。
6.在上述实现中，异物检测装置可通过信号耦合器和相位差检测器直接检测得到能够指示第一谐振网络的激励信号与其对应的谐振电流信号之间的相位差大小的相位差信号，并通过控制器对该相位差信号进行简单的处理以判断出第一谐振网络对应的检测区域内是否存在异物。一方面，本技术提供的异物检测装置是直接通过信号耦合器和相位差检测器来检测得到能够指示激励信号和谐振电流信号的相位差大小的相位差信号，再对相位差信号作简单的处理即可实现异物检测，这相比于现有的通过控制器对模拟电路检测得到的电流参量或者电压参量进行处理以得到相位角或者频率参量，再进一步通过相位角或者频率参量进行异物检测的方式来说，整个系统的复杂度更低，成本也更低。另一方面，本技术提供的异物检测装置是通过相位差信号来确定是否存在异物，这样可避免基于测得的电流参量或者电压参量直接进行异物检测的方式中所存在的因电流参量或者电压参量易受主功率干扰所导致的检测精度低的问题。所以，采用本技术提供的异物检测装置，可降低异物检测的成本，提升异物检测的精度和可靠性。
7.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括：电流检测器。当所述第一谐振网络在所述激励信号的作用下正常工作时，所述电流检测器可用于对所述第一谐振网络输出的电流进行检测以得到所述谐振电流信号，并将所述谐振电流信号发送给所述信号耦合器。
8.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述信号耦合器包括：第一反向器和信号选择器。所述第一反向器，用于对所述谐振电流信号进行移相以得到反向谐振电流信号。这里，所述反向谐振电流信号与所述谐振电流信号的相位差为180度。所述信号选择器可用于根据所述预设载波信号选择所述谐振电流信号或者所述反向谐振电流信号来作为耦合电流信号输出。
9.在上述实现中，通过结构简单且应用普遍的第一反向器以及信号选择器来耦合得到耦合电流信号，一方面可降低异物检测装置的成本，另一方面也可简化异物检测装置的结构，提升异物检测装置的稳定性和鲁棒性。
10.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述信号选择器包括：第一开关管、第二开关管和第二反向器。所述第一开关管的第一端通过所述第二反向器接入所述预设载波信号，所述第二开关管的第一端也接入所述预设载波信号，所述第一开关管的第二端接入所述谐振电流信号，所述第二开关管的第二端接入所述反向谐振电流信号，所述第一开关管的第三端与所述第二开关管的第三端相连并作为所述信号选择器的输出端。所述预设载波信号可用于通过所述第二反向器控制所述第一开关管导通，并控制所述第二开关管截止以使所述谐振电流信号作为所述耦合电流信号输出。或者，所述预设载波信号可用于控制所述第二开关管导通，并控制所述第一开关管截止以使所述反向谐振电流信号作为所述耦合电流信号输出。
11.在上述实现中，采用结构稳定且价格便宜的开关管以及反向器来实现信号选择器，可便于信号选择器的集成，也可进一步降低异物检测装置的实现成本。
12.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述激励信号为正弦信号，所述预设载波信号为方波信号，所述激励信号与所述预设载波信号的相位差为90度。
13.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述信号耦合器包括乘法器或者模拟乘法电路。所述乘法器或者模拟乘法电路用于将所述预设载波信号和所述谐振电流信号相乘以得到所述耦合电流信号。
14.在上述实现中，通过乘法器/模拟乘法电路来实现对预设载波信号以及谐振电流信号进行信号耦合，方法简单且易于实现，可提升异物检测的效率。
15.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述激励信号和所述预设载波信号为正弦信号。
16.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，控制器可确定所述相位差信号的幅值。若控制器确定所述相位差信号的幅值大于或等于第一预设幅值，或者，小于或等于第二预设幅值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内有异物。其中，所述第一预设幅值大于第二预设幅值。若控制器确定所述相位差信号的幅值小于所述第一预设幅值且大于所述第二预设幅值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内无异物。
17.在上述实现中，直接通过相位差信号的幅值与第一预设幅值和第二预设幅值的大小比较来进行异物检测，方法简单且易于实现，可降低对控制器的数据处理能力的要求，可降低异物检测的成本。
18.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括幅值检测器。所述幅值检测器可用于检测得到所述谐振电流信号的目标信号幅值。所述控制器可用于根据所述目标信号幅值和所述相位差信号的幅值确定所述第一谐振网络对应的检测区域内是否有异物。
19.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述控制器具体可用于确定所述相位差信号的幅值。若确定所述相位差信号的幅值与所述目标信号幅值的除数大于或等于第一预设阈值，或者，小于或者等于第二预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内有异物。若确定所述相位差信号的幅值与所述目标信号幅值的除数大于所述第二预设阈值且小于所述第一预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内无异物。
20.在上述实现中，由于相位差信号的幅值与上述目标信号幅值的除数仅和激励信号与谐振电流信号的相位差有关系，所以控制器通过相位差信号的幅值与上述目标信号幅值的除数来判断检测区域内是否有异物，可以避免谐振电流信号的幅值的变化所导致的直接通过相位差信号的幅值无法准确判断检测区域内是否有异物的情况的发生，可提升异物检测装置的检测精度。
21.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述控制器具体可用于确定所述相位差信号的幅值。若确定所述目标信号幅值大于或等于第三预设幅值，并且所述相位差信号的幅值与所述目标信号幅值的除数大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内有异物。若确定所述目标信号幅值小于所述第三预设幅值，或者，确定所述相位差信号的幅值与所述目标信号幅值的除数大于所述第二预设阈值且小于所述第一预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内无异物。
22.在上述实现中，由于相位差信号的幅值大小还与谐振电流信号的目标信号幅值有
关，而目标信号幅值的大小又与探测区域内存在的物体(该物体可以是异物，也可以是非异物，如电动汽车的车体、底盘等结构)的体积大小有关，所以在上述实现中，同时从目标信号幅值的大小以及除数的大小这两个方面来进行判断，可避免将非异物结构(如电动汽车的车体、底盘等结构)误判为异物等情况的出现，可提升异物检测装置的检测精度。
23.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括信号生成器，所述信号生成器可用于根据所述控制器发送的信号控制指令生成所述预设载波信号和所述激励信号。这里，所述预设载波信号和所述激励信号的频率由所述信号控制指令指示。
24.结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括第二谐振网络和切换模块，所述第二谐振网络和所述第一谐振网络分别与所述切换模块相连。所述切换模块可用于根据来自于所述控制器的谐振网络选择信号确定将所述信号生成器生成的激励信号传输给所述第一谐振网络或者所述第二谐振网络。
25.第二方面，本技术实施例提供了一种异物检测方法。所述异物检测方法应用于异物检测装置，所述异物检测装置包括第一谐振网络、信号耦合器、相位差检测器和控制器。所述方法包括：所述信号耦合器将所述第一谐振网络在激励信号的作用下正常工作时的谐振电流信号与预设载波信号进行耦合以得到耦合电流信号。所述相位差检测器提取出所述耦合电流信号中的低频信号分量，根据所述低频信号分量确定出相位差信号。其中，所述低频信号分量为所述调制电流信号中频率小于或者等于预设频率的信号分量。所述相位差信号的信号幅度用于指示所述激励信号与所述谐振电流信号的相位差。所述控制器根据所述相位差信号确定所述第一谐振网络对应的检测区域内是否有异物。
26.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括：电流检测器。所述方法还包括：当所述第一谐振网络在所述激励信号的作用下正常工作时，所述电流检测器对所述第一谐振网络输出的电流进行检测以得到所述谐振电流信号。
27.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述信号耦合器包括：第一反向器和信号选择器。所述第一反向器对所述谐振电流信号进行移相以得到反向谐振电流信号。其中，所述反向谐振电流信号与所述谐振电流信号的相位差为180度。所述信号选择器根据所述预设载波信号选择所述谐振电流信号或者所述反向谐振电流信号来作为耦合电流信号输出。
28.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述信号选择器包括：第一开关管、第二开关管和第二反向器。所述第一开关管的第一端通过所述第二反向器接入所述预设载波信号，所述第二开关管的第一端也接入所述预设载波信号，所述第一开关管的第二端接入所述谐振电流信号，所述第二开关管的第二端接入所述反向谐振电流信号，所述第一开关管的第三端与所述第二开关管的第三端相连并作为所述信号选择器的输出端。所述第一开关管的第一端接入的流经所述第二反向器的预设载波信号控制所述第一开关管导通，所述第二开关管的第一端接入的预设载波信号控制所述第二开关管截止，以使所述谐振电流信号作为所述耦合电流信号输出。或者，第二开关管的第一端接入的预设载波信号控制所述第二开关管导通，所述第一开关管的第一端接入的流经所述第二反向器的预设载波信号控制所述第一开关管截止，以使所述反向谐振电流信号作为所述耦合电流信号输出。
29.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述激励信号为正弦信号，所述预设载波信号为方波信号，所述激励信号与所述预设载波信号的相位差为90度。
30.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述信号耦合器包括乘法器或者模拟乘法电路。所述乘法器或者模拟乘法电路将所述预设载波信号和所述谐振电流信号相乘以得到所述耦合电流信号。
31.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述激励信号和所述预设载波信号为正弦信号。
32.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，控制器可确定所述相位差信号的幅值。若控制器确定所述相位差信号的幅值大于或等于第一预设幅值，或者，小于或等于第二预设幅值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内有异物，其中，所述第一预设幅值大于第二预设幅值。若控制器确定所述相位差信号的幅值小于所述第一预设幅值且大于所述第二预设幅值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内无异物。
33.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括幅值检测器。所述幅值检测器可检测得到所述谐振电流信号的目标信号幅值。
34.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，控制器可确定所述相位差信号的幅值。若控制器确定所述相位差信号的幅值与所述目标信号幅值的除数大于或等于第一预设阈值，或者，小于或者等于第二预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内有异物。若控制器确定所述相位差信号的幅值与所述目标信号幅值的除数大于所述第二预设阈值且小于所述第一预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内无异物。
35.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，控制器可确定所述相位差信号的幅值。若控制器确定所述目标信号幅值大于或等于第三预设幅值，并且所述相位差信号的幅值与所述目标信号幅值的除数大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内有异物。若控制器确定所述目标信号幅值小于所述第三预设幅值，或者，确定所述相位差信号的幅值与所述目标信号峰值的除数大于所述第二预设阈值且小于所述第一预设阈值，则确定所述第一谐振网络对应的检测区域内无异物。
36.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括信号生成器。控制器可生成信号控制指令并将所述信号控制指令发送给所述信号生成器。所述信号生成器可根据该信号控制指令生成所述预设载波信号和所述激励信号。这里，所述预设载波信号和所述激励信号的频率由所述信号控制指令指示。
37.结合第二方面，在一种可行的实现方式中，所述异物检测装置还包括第二谐振网络和切换模块。所述第二谐振网络和所述第一谐振网络分别与所述切换模块相连。控制器可生成谐振网络选择信号并将所述谐振网络选择信号发送给所述切换模块。所述切换模块可根据该谐振网络选择信号确定将所述信号生成器生成的激励信号传输给所述第一谐振网络或者所述第二谐振网络。
38.第三方面，本技术实施例提供了一种无线充电发射端设备。该无线充电发射端设备包括有功率发射装置以及如上述第一方面所提供的异物检测装置。这里，该异物检测装置具体可设置于功率发射装置朝向无线充电的功率接收装置的一侧。其中，该功率接收装置包含于所述无线充电发射端设备对应的无线充电接收端设备中。需要说明的是，具体实现中，上述功率发射装置中可包括功率发射线圈，上述功率接收装置中可包括功率接收线圈，上述异物检测装置即可设置于功率发射线圈朝向功率接收线圈的一侧。
39.第四方面，本技术实施例提供了一种无线充电接收端设备。该无线充电接收端设备包括有功率接收装置以及如上述第一方面所提供的异物检测装置。这里，该异物检测装置具体可设置于功率接收装置朝向无线充电的功率发射装置的一侧。其中，上述功率发射装置可包含于所述无线充电接收端设备对应的无线充电发射端设备中。需要说明的是，具体实现中，上述功率发射装置中可包括功率发射线圈，上述功率接收装置中可包括功率接收线圈，上述异物检测装置即可设置于功率接收线圈朝向功率发射线圈的一侧。
附图说明
40.图1是本技术实施例提供的一种无线充电系统一结构示意图；
41.图2是本技术实施例提供的一种无线充电系统又一结构示意图；
42.图3是本技术实施例提供的一种异物检测装置一结构示意图；
43.图4是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
44.图5是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
45.图6是本技术实施例提供的一种波形变化示意图；
46.图7是本技术实施例提供的一种信号耦合示意图；
47.图8是本技术实施例提供的又一种信号耦合示意图；
48.图9是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
49.图10是本技术实施例提供的信号耦合器的结构示意图；
50.图11是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
51.图12是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
52.图13是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
53.图14是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
54.图15是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图；
55.图16是本技术实施例提供的一种异物检测方法的流程示意图；
56.图17是本技术实施例提供的又一种无线充电系统的结构示意图；
57.图18是本技术实施例提供的又一种无线充电系统的结构示意图。
具体实施方式
58.下面将结合本技术实施例提供的多个附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
59.本技术提供的异物检测装置和异物检测方法适用于电磁耦合式无线充电系统中。该电磁耦合式无线充电系统具体可以是应用于电动汽车的无线充电系统，也可是应用与平板电脑、手机等移动设备的无线充电系统，还可以是应用于智能机器人或者电动叉车等的无线充电系统上，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。为方便描述，本技术将以应用于电动汽车的无线充电系统为例，对本技术提供的异物检测装置以及基于该异物检测装置的异物检测方法进行说明。
60.随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动汽车作为新能源汽车一经推出便受到了各界的广泛关注。电动汽车是一种以车载电源为动力，利用电机驱动车轮行驶，并符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车的电池充电方法通常包括：接触式充
电和无线充电。其中，接触式充电采用插头与插座的金属接触来导电，无线充电是以耦合的电磁场为媒介实现电能的传递。与接触式充电相比，无线充电具有使用方便、无火花及触电危险、无机械磨损、可适应多种恶劣环境和天气、便于实现无人自动充电和移动式充电等优点，可能成为未来电动汽车充电的主流方式。下面将以应用在电动汽车上的无线充电系统为例，对本技术提供的异物检测装置所适用的无线充电系统的架构进行示例说明。
61.请参见图1，图1是本技术实施例提供的一种无线充电系统一结构示意图。如图1所示，该无线充电系统至少可以包括：电动汽车100和无线充电站101。电动汽车100可设置有无线充电接收装置1000，无线充电站101可设置有无线充电发射装置1010。目前，无线充电系统对电动汽车的充电过程是通过无线充电接收装置1000和无线充电发射装置1010共同工作完成的。这里，无线充电接收装置1000就是该无线充电系统中的功率接收装置，无线充电发射装置1010就是该无线充电系统中的功率发射装置。
62.在一些可行的实施方式中，上述无线充电站101具体可以为固定无线充电站、固定无线充电停车位或者无线充电道路等，本技术对此不做具体限制限制。无线充电接收装置1000具体可以集成在电动汽车100的底部。当电动汽车100进入无线充电发射装置1010的无线充电范围时，即可通过无线充电方式对电动汽车100充电。无线充电接收装置1000可包括功率接收线圈和整流电路等部件。功率接收线圈和整流电路可以集成在一起，也可以是分开的，分开时整流电路通常放在车内。如图1所示即是功率接收线圈和整流电路集成在一起的情况。无线充电发射装置1010可以有功率发射线圈和逆变电路。功率发射线圈和逆变电路也存在集成和分开两种方式，图1所示是功率发射线圈和逆变电路集成在一起的情况。
63.在一些可行的实施方式中，非接触式充电可以是无线充电接收装置1000和无线充电发射装置1010通过磁场耦合方式进行无线能量传输，具体可为电磁感应、磁共振方式等，本技术对此不做具体限制。在实际应用中，电动汽车100和无线充电站101也可以双向充电，即无线充电站101可以向电动汽车100充电，电动汽车100也可向无线充电站反向充电。
64.下面将结合图2对图1所示的无线充电系统中的无线充电发射装置1000和无线充电接收装置1010的结构进行示例说明。图2是本技术实施例提供的一种无线充电系统又一结构示意图。如图2所示，该无线充电系统中包括上述图1所示的无线充电接收装置1000和无线充电发射装置1010。
65.具体实现中，上述无线充电发射装置1010可包括：发射变换模块1011、功率发射模块1012、与发射变换模块1011和功率发射模块1012相连接的发射控制模块1013、与发射控制模块1013连接的发射通信模块1014、与发射通信模块1014连接的认证管理模块1015，以及与认证管理模块1015连接的存储模块1016等。这里可以理解到是，功率发射模块1012具体可为功率发射线圈(或简称发射线圈)。
66.可选的，发射变换模块1011可以与无线充电发射装置1010的电源连接，其用于将电源输出的交流电或直流电转换为高频交流电。这里，当电源输出的电流为交流电时，发射变换模块1011具体包括功率因数校正单元、逆变单元(或称逆变电路)和发射端补偿网络。当电源输出的电流为直流电时，发射变换模块1011具体可包括逆变单元和发射端补偿网络。在实际使用中，功率因数校正单元可保证无线充电系统的输入电流相位与电网电压相位一致，减小系统谐波含量，提高功率因数值，以减少无线充电系统对电网的污染，提高可靠性。功率因数校正单元还可用于根据实际应用场景中后级电路的需求，升高或者降低功
率因数校正单元的输出电压。可选的，当功率因素校正单元的输出电压的可变化范围不满足实际应用场景的需求时，发射变换模块1011中还可以增加一个直流变换单元，该直流变换单元可用于调整输出至后级电路的电压以使输出至后级电路的电压的可变化范围满足实际应用场景需求。逆变单元可以将功率因数校正单元输出的电压转换成高频交流电压，并通过发射端补偿网络作用在功率发射模块上，高频交流电压可极大地提高功率发射模块的发射效率及传输距离。这里需要说明的是，无线充电发射装置1010的电源可以是设置在无线充电发射装置1010内部的电源，也可以是无线充电发射装置1010外接的外部电源，本技术对此不作具体限制。
67.上述功率发射模块1012可用于将发射变换模块1011提供的高频交流电通过磁场的方式发射出去。
68.上述发射控制模块1013可用于根据实际应用场景中无线充电的发射功率需求，控制发射变换模块1011的电压、电流和频率变换参数，控制功率发射模块1012中高频交流电的电压和电流等。
69.上述发射通信模块1014可用于无线充电发射装置1010和无线充电接收装置1000之间的无线通信，包括功率控制信息、故障保护信息、开关机信息、交互认证信息等信息的通信传输。一方面，无线充电发射装置1010可以接收无线充电接收装置1000所发送的电动汽车的属性信息、充电请求和交互认证信息；另一方面，无线充电发射装置1010还可向无线充电接收装置1000发送无线充电发射控制信息、交互认证信息、无线充电历史数据信息等。具体地，上述无线通信的方式可以包括但不仅限于蓝牙(bluetooth)、无线宽带(wireless-fidelity，wifi)、紫蜂协议(zigbee)、射频识别技术(radio frequency identification，rfid)、远程(long range，lora)无线技术、近距离无线通信技术(near field communication，nfc)中的任意一种或多种的组合。可选的，该发射通信模块1014还可与电动汽车的所属用户的智能终端进行通信，所属用户通过通信功能实现远程认证和用户信息传输。
70.上述认证管理模块1015可用于无线充电系统中无线充电发射装置1010与电动汽车的交互认证和权限管理。
71.上述存储模块1016可用于存储无线充电发射装置1010的充电过程数据、交互认证数据(例如交互认证信息)和权限管理数据(例如权限管理信息)。其中，上述交互认证数据和权限管理数据可为出厂设置也可为用户自行设置的，具体可根据实际应用场景确定，在此不作具体限制。
72.具体实现中，上述无线充电接收装置1000具体可包括：功率接收模块1001、接收变换模块1002，与功率接收模块1001和接收变换模块1002相连接的接收控制模块1003、与接收控制模块1003连接的接收通信模块1004。可以理解，这里功率接收模块1001具体可为功率接收线圈(或简称接收线圈)。可选的，上述接收变换模块1002可以与无线充电接收装置1000的储能模块1005连接，并将其所接收到的能量传输给储能模块1005。储能模块1005可与储能管理模块1006连接，储能管理模块1006可连接电动汽车的车辆驱动装置，用于电动汽车的驱动。这里需要说明的是，上述储能管理模块1006和储能模块1005可以位于无线充电接收装置1000内部，也可以位于无线充电接收装置1000外部，本技术对比不作具体限制。
73.上述功率接收模块1001可用于接收无线充电发射装置1010传输的有功功率和无
功功率。这里，功率接收模块1001可以为功率接收线圈，该功率接收线圈和无线充电发射装置1010中的功率发射线圈(即功率发射模块1012)通过电磁感应来传递能量。本技术提供的无线充电系统中的功率发射端的补偿网络和功率接收端的补偿可选择性的任意组合，常见的补偿网络结构组合形式有s-s(series-series)型、p-p(parallel-parallel)型、s-p(series-parallel)型、p-s(parallel-series)型、lcl-lcl(inductorcapacitor inductor-inductorcapacitor inductor)型、lcl-p(inductorcapacitor inductor-parallel)型，lcc-lcc(inductorcapacitor capacitor-inductorcapacitor capacitor)型等结构，具体可根据实际应用场景需求确定，本技术对此不做限制。
74.上述接收变换模块1002可用于将功率接收模块1001接收到的高频谐振电流和高频谐振电压变换成为储能模块1005充电所需要的直流电压和直流电流。接收变换模块1002通常由接收端补偿网络、整流单元(或称整流电路)组成。整流单元将功率接收模块1001所接收的高频谐振电流和高频谐振电压转换成直流电压和直流电流，如果整流单元输出的电压不能满足储能模块的需求，接收变换模块1002中也可再加一个直流变换单元以进行电压调节。
75.上述接收控制模块1003可用于根据实际应用场景中无线充电的接收功率需求，控制接收变换模块1002的电压、电流和频率变换参数调节。
76.上述接收通信模块1004可用于无线充电接收装置1000和无线充电发射装置1010之间的无线通信，包括功率控制信息、故障保护信息、开关机信息、交互认证信息等信息的通信传输。具体的，接收通信模块1004的作用与无线充电发射装置1010中的发射通信模块1014的作用相对应，此处便不再重复描述。
77.在如图1或者图2所示的无线充电系统中，由于无线充电发射装置1000和无线充电接收装置1010之间有一定的空间间隙，在该无线充电系统为电动汽车进行充电的过程中，若该空间间隙中存在如硬币、锡箔纸等异物时，这些异物会在高频电磁场的作用下产生涡流效应，从而导致这些异物的温度急剧升高,可能引发火灾等危险。因此，为了保证该无线充电系统及待充电设备的安全，必须进行异物检测。
78.现有技术中，通常是基于设置在功率发送装置和功率接收装置之间的，一个或者多个异物检测线圈的物理特性的变化所导致的电气参数的变化来判断是否有异物。例如，通过模拟电路来检测该异物检测线圈的电流或者电压的大小，并根据异物检测线圈的电流或者电压来直接判断该空间间隙内是否存在异物。又例如，还可以将模拟电路检测得到的电流参量或者电压参量传输给控制器，通过控制器对电流参量或者电压参量进行处理以得到相应的相位角或者频率参量，进而再基于相位角或者频率参量来判断空间间隙是否有异物。但是，现有的异物检测方案普遍存在检测精度低或者系统复杂度高的问题，这就导致现有的异物探测方案的可靠性和适用性较低。
79.因此，本技术需要解决的技术问题是：如何简便且准确实现异物检测。
80.实施例一
81.为解决上述问题，本技术实施例提供了一种异物检测装置，该异物检测装置适用于前文图1或者图2所示的无线充电系统，该异物检测装置可用于检测并确定上述图1或图2所示的无线充电系统中的无线充电接收装置1001与无线充电发射装置1010之间的空间间隙内是否存在异物。
82.下面请参见图3，图3是本技术实施例提供的一种异物检测装置一结构示意图。如图3所示，该异物检测装置主要可包括控制器30、第一谐振网络31、信号耦合器32以及相位差检测器33。其中，上述控制器30与相位差检测器33的一端相连接，该相位差检测器33的另一端与信号耦合器32的一端相连接。该信号耦合器32的另一端与上述第一谐振网络31的一端连接。
83.在实际工作时，上述第一谐振网络31可接收激励信号(这里假设为s1)，并在该激励信号s1的作用下正常工作。上述信号耦合器32可获取到第一谐振网络31在激励信号s1的作用下正常工作时所对应的电流信号(为了方便区别，下文将以谐振电流信号s2代替描述)。这里需要理解到的是，上述谐振电流信号s2指示了第一谐振网络31在激励信号s1的作用正常工作时，流经第一谐振网络31上的电流的大小。上述信号耦合器32还可接收预设载波信号(这里假设为s3)，并对该预设载波信号s3以及谐振电流信号s2进行耦合以得到耦合电流信号(这里假设为s4)。需要说明的是，上述预设载波信号s3与上述激励信号s2需要保证频率相同。预设载波信号s3可以为任意波形、任意合理的信号幅度的信号，激励信号s1也可以是任意波形、任意合理的信号幅度的信号，本技术对此不作具体限制。上述相位差检测器33可接收信号耦合器32输出的耦合电流信号s4，提取出该耦合电流信号s4中包括低频信号分量，并根据该低频信号分量确定出相位差信号(这里假设为s5)。这里，所谓的低频信号分量就是耦合电路信号s4包含的信号频率小于或者等于第一预设频率的信号分量。然后，相位差检测器33可将该相位差信号s5传输给控制器30。这里，该相位差信号s5的幅值即对应指示了上述激励信号s1与上述谐振电流信号s2的相位差的大小。然后，上述控制器30即可根据上述相位差信号s5的幅值来确定上述第一谐振网络31对应的检测区域内是否有异物。这里需要说明的是，第一谐振网络31对应的检测区域可由第一谐振网络31的形状和大小决定。控制器30具体能够以框式组件化系统实现，也能够以单一集成芯片构成的片上系统实现，本技术不作具体限制。
84.由谐振网络的工作原理可知，在谐振网络中的元器件的物理特性不发生变化的情况下，谐振网络的输出信号(具体为电流信号或者电压信号，本技术将以电流信号为例进行描述)与其激励信号在理论上是完全重合的，相位和幅值都相同。而当谐振网络周边存在一些异物时，这些异物可能会导致谐振网络中的元器件的物理特性发生改变，从而使得谐振网络的输出信号相对于激励信号来说，在相位和幅值上都会发生一定的变化。基于此原理，本技术提供的异物检测装置可通过信号耦合器32和相位差检测器33直接检测得到能够指示第一谐振网络31的激励信号s1与其对应的谐振电流信号s2之间的相位差大小的相位差信号s5，并通过控制器30对该相位差信号s5进行简单的处理以判断出第一谐振网络31对应的检测区域内是否存在异物。一方面，本技术提供的异物检测装置是直接通过信号耦合器32和相位差检测器33来检测得到能够指示激励信号s1和谐振电流信号s2的相位差大小的相位差信号s5，再对相位差信号s5作简单的处理即可实现异物检测，这相比于现有的通过控制器对模拟电路检测得到的电流参量或者电压参量进行处理以得到相位角或者频率参量，再进一步通过相位角或者频率参量进行异物检测的方式来说，整个系统的复杂度更低，成本也更低。另一方面，本技术提供的异物检测装置是通过相位差信号来确定是否存在异物，这样可避免基于测得的电流参量或者电压参量直接进行异物检测的方式中所存在的因电流参量或者电压参量易受主功率干扰所导致的检测精度低的问题。所以，采用本技术提
供的异物检测装置，可降低异物检测的成本，提升异物检测的精度和可靠性。
85.在一些可行的实现方式中，请参见图4，图4是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图4所示，第一谐振网络31具体可包括第一端口310、第二端口311、谐振电容c1以及电感线圈l1。其中，谐振电容c1的一端与第二端口的311相连接，谐振电容c1的另一端与电感线圈l1的一端相连接，电感线圈l1的另一端与第一端口310相连接。实际工作时，第二端口311用于接收激励信号s1，并将该激励信号s1传输至谐振电容c1，谐振电容c1和电感线圈l1发生谐振，流经电感线圈l1的电流最终从第一端口310处输出。
86.这里需要说明的是，图4所示的谐振电容c1和电感线圈l1是以串联谐振的方式进行连接的，该连接方式仅为示例性的。在实际实现中，谐振电容c1和电感线圈l1也可以以并联谐振的方式进行连接，本技术对此不作具体限制。上述电感线圈l1可以是任意形状、任意匝数的电感线圈。当有异物(尤其是金属异物)靠近电感线圈时，电感线圈自身的物理特性(如阻抗特性等)会发生改变，这就会导致流经电感线圈上的电流和电压会发生变化。需要说明的是，谐振电容c1的电容大小可由电感线圈l1的阻抗特性确定，也就是说，谐振电容c1的大小需要根据电感线圈l1的阻抗特性进行匹配和选择。
87.这里还需要说明的是，通过对本技术提供的第一谐振网络31进行多次试验得出的结论是：串联谐振中，异物导致的激励信号s1和谐振电流信号s2之间的相位变化会更加明显。所以，优选的，上述谐振电容c1和电感线圈l1以串联谐振的方式进行连接，这样可提升异物检测的准确度。
88.本技术实施例还提供了信号耦合器32的多种可能的具体实现方式，下面将分别针对这多种可能的具体实现方式进行详细的描述。
89.信号耦合器的具体实现方式一：
90.请参见图5，图5是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图5所示，上述信号耦合器32具体可包括第一反向器321、信号选择器322、第三端口323、第四端口324以及第五端口325。其中，第一反向器321的一端通过第三端口323与上述第一谐振网络31的第一端口310相连接，第一反向器321的另一端与信号选择器322的一端相连接。信号选择器322的另一端与第四端口324相连接，信号选择器322的又一端通过第五端口325与相位差检测器33的一端相连接，信号选择器322的又一端通过第三端口323与第一谐振网络31的第一端口相连接。
91.实际工作时，第一反向器321可通过第三端口323接收第一谐振网络31在激励信号s1的作用下正常工作时所对应的谐振电流信号s2，再对该谐振电流信号s2进行180度的移相以得到该谐振电流信号对应的反向谐振电流信号(即，反向谐振电流信号与该谐振电流信号的相位差为180度，这里假设为s6)，并将该反向谐振电流信号s6传输给信号选择器322。信号选择器322还可通过第四端口324接收上述预设载波信号s3，根据上述预设载波信号s3选择将上述来自第一反向器321的反向谐振电流信号s6或者来自于第三端口323的谐振电流信号s2作为耦合电流信号s4，并通过第五端口325将耦合电流信号s4传输给相位差检测器33。具体的，信号选择器322可根据预设载波信号s3的信号幅度的大小来选择将谐振电流信号s2或者反向谐振电流信号s6作为耦合电流信号s4并输出。例如，在接收到预设载波信号s3后，若信号选择器322确定预设载波信号s3的信号幅度大于或者等于第四预设幅值，则可将谐振电流信号s2作为耦合电流信号s4并从第五端口325输出。若信号选择器322
确定预设载波信号s3的信号幅度小于上述第四预设幅值，则可将反向谐振电流信号s6作为耦合电流信号s4并从第五端口325输出。
92.优选的，上述激励信号s1可为正弦信号，预设载波信号s3可为方波信号，并且激励信号s1与预设载波信号s3的相位差为90度。
93.下面将结合上述各种信号的具体示例对第一反向器321以及信号选择器322的工作原理进行示例性的说明。
94.现假设上述激励信号s1为正弦信号a0*sin(ω0*t+θ0)，即激励信号s1＝a0*sin(ω0*t+θ0)。其中，ω0为激励信号s1的角频率，θ0为激励信号s1的初始相位，a0为激励信号s1的初始幅值。假设上述预设载波信号s3为其中，n为整数，a2为预设载波信号s3的最大幅值，a3为预设载波信号s3的最小幅值。可以理解的是，对于预设载波信号s3来说，在((θ0+(2n-1)π，θ0+2nπ))这个区间内，预设载波信号s3的幅值就为a2，在(θ0+2nπ，θ0+(2n+1)π)这个周期内，预设载波信号s3的幅值为a3。这里，上述幅值a2要大于上述第四预设幅值，幅值a3要小于上述第四预设幅值。优选的，上述a2＝-a3，即预设载波信号s3为方波。为方便描述，后文将以预设载波信号s3为方波信号，并且预设载波信号s3超前激励信号s1 90度相位角这一具体场景为例来描述预设载波信号s3，即预设载波信号另外，假设谐振电流信号s2为a1*sin(ω0*t+θ0+δθ)。基于第一谐振网络31的工作特征可知，在整个异物检测装置已经校准完毕并且第一谐振网络31的检测区域内没有异物的情况下，上述谐振电流信号s2应该与激励信号s1完全重合，即δθ＝0，a1＝a0。当第一谐振网络31的检测区域存在异物时，第一谐振网络31的阻抗特性以及线路本身的杂散参数会发生改变，进而导致的谐振电流信号s2与激励信号s1之间的存在一定的相位差，此时δθ不等于0。同时，谐振电流的信号s2幅度也会变得与激励信号s1的幅度不同，即由原来的a0变成现在的a1。例如，请参见图6，图6是本技术实施例提供的一种波形变化示意图。如图6所示，当第一谐振网络31的检测区域存在异物时，谐振电流信号s2相对于激励信号s1会存在一定的相位偏移，并且幅值上也会发生一定的变化。这里需要理解的是，图6所示的谐振电流信号s2相对于激励信号s1在相位上发生了正向的偏移，并且幅值上也变得更大。在实际实现中，谐振电流信号s2相对于激励信号s1在相位上也可能发生负向的偏移，并且幅值上也变得更小。所以，图6仅是示例性的，不具备限定性。
95.在实际工作时，第一反向器321会先对接收到的谐振电流信号s2进行180度的移相来的到反向谐振电流信号s6，即反向谐振电流信号s6＝-a1*sin(ω0*t+θ0+δθ)。然后，信号选择器322会基于预设载波信号s3来选择将谐振电流信号s2或者反向电流信号s6来作为耦合电流信号s4来输出。例如，在这个区间内，预设载波信号s3的幅值为a2，信号选择器322可确定预设载波信号s3的幅值要大于上述第四预设幅值，信号选择器可将谐振电流信号s2作为耦合电流信号s4来输出。而在
这个区间内，预设载波信号s3的幅值为-a2，信号选择器322可确定预设载波信号s3的幅值小于上述第四预设幅值，则信号选择器322可将反向谐振电流信号s6作为耦合电流信号s4来输出。
96.例如，请参见图7，图7是本技术实施例提供的一种信号耦合示意图。如图7所示，在检测区域内没有异物的情况下，谐振电流信号s2与激励信号s1完全重合，谐振电流信号s2与反向谐振电流信号s7以及预设载波信号s3的波形如图7中(a)部分所示。在经过信号选择器322耦合后，得到的耦合电流信号s4与预设载波信号s3如图7中的(b)所示。因此，结合上述预设载波信号s3、谐振电流信号s2、反向谐振电流信号s6的表达式以及信号选择器322的工作原理，可确定在检测区域内没有异物的情况下，上述耦合电流信号s4应满足下述关系式(1)：
[0097][0098]
又例如，请参见图8，图8是本技术实施例提供的又一种信号耦合示意图。在检测区域内存在异物的情况下，谐振电流信号s2与激励信号s1的相位和幅值都不相同，谐振电流信号s2与反向谐振电流信号s7以及预设载波信号s3的波形如图8中(a)部分所示。在经过信号选择器322耦合后，得到的耦合电流信号s4与预设载波信号s3如图8中的(b)所示。因此，结合上述预设载波信号s3、谐振电流信号s2、反向谐振电流信号s6的表达式以及信号选择器322的工作原理，可确定在检测区域内有异物的情况下，上述耦合电流信号s4应满足下述关系式(2)：
[0099][0100]
在上述实现中，通过结构简单且应用普遍的第一反向器321以及信号选择器322来耦合得到耦合电流信号s4，一方面可降低异物检测装置的成本，另一方面也可简化异物检测装置的结构，提升异物检测装置的稳定性和鲁棒性。
[0101]
可选的，请参见图9，图9是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图9所示，信号耦合器32还可包括一个跟随器326。其中，信号选择器322的一端通过该跟随器326与第三端口323相连接。在实际工作时，跟随器326用于实现相位跟随，以使得谐振电流信号s2在第三端口323与信号选择器322之间的传输过程中不会发生相位上的变化。通过跟随器326，可避免谐振电流信号s2的因线路传输过程中存在的干扰而发生相位变化，进而保证后续能够检测得到更为准确的相位差。
[0102]
进一步的，请参见图10，图10是本技术实施例提供的信号耦合器的结构示意图。如图10所示，上述信号耦合器32中的信号选择器322具体可包括第一开关管3221、第二开关管3222以及第二反向器3223。其中，第一开关管3222的第一端与第二反向器3223的一端相连接，第二反向器3223的另一端与第四端口324相连接。第二开关管3222的第一端与第四端口324相连接。第一开关管3221的第二端通过跟随器326与第三端口323相连接，第二开关管3222的第二端通过第一反向器321与第三端口323相连接。第一开关管3221的第三端与第二开关管3222的第三端同时与上述第五端口325相连接。换一句话说，就是所述第一开关管
3221的第一端通过第二反向器3223接入预设载波信号，第二开关管3222的第一端也接入预设载波信号。第一开关管3221的第二端接入谐振电流信号，第二开关管3222的第二端接入反向谐振电流信号。第一开关管3221的第三端与第二开关管3221的第三端相连并作为信号选择器322的输出端。在本实现方式中，采用结构稳定且价格便宜的开关管以及反向器来实现信号选择器322，可便于信号选择器322的集成，也可进一步降低异物检测装置的实现成本。
[0103]
在实际工作时，在某些时段内，上述预设载波信号s3可通过第二反向器3223使得第一开关管3221导通，同时该预设载波信号s3也可使得第二开关管3222截止，这样就可使的谐振电流信号s2会作为耦合电流信号s4从第五端口325输出。在另一些时段内，预设载波信号s3可通过第二反向器3223使得第一开关管3221截止，同时该预设载波信号s3也可使得第二开关管3222导通，从而使得反向谐振电流信号s7会作为耦合电流信号s4从第五端口325处输出。这里需要说明的是，为了使得第一开关管3221和第二开关管3222能够在预设载波信号s2的控制下在导通和截止这两个开关状态之间发生转换，上述预设载波信号s3的信号幅度a2应等于或者大于上述第一开关管3221和第二开关管3222的导通电压。这里需要理解到的是，第一开关管3221和第二开关管3222的导通电压可以相同，也可以不同)。为了方便描述，后文将以第一开关管3221和第二开关管3222的导通电压等于上述第四预设幅值这一场景为例进行描述。
[0104]
下面将结合图10所示的结构以及前文对预设载波信号s3说明，对上述信号选择器322的工作原理做示例性表述。这里，假设上述第三预设幅值为a4，并且a2要大于a4。如前文描述，预设载波信号在在对应的时段内，预设载波信号s3的信号幅度为a2。在这种情况下，第二开关管3222的栅极的输入电压为a2，该电压要大于第二开关管3222的导通电压，所以第二开关管3222处于导通状态。与此同时，预设载波信号s3经过第二反向器3223进行180度移相，其信号幅度改变为-a2，即第一开关管3221的栅极的输入电压为-aa。该电压要小于第一开关管3221的导通电压，所以第一开关管3221处于截止状态。这样就可使得在对应的时段内，反向谐振电流信号s6会作为耦合电流信号s4从第五端口325处输出。
[0105]
同理，在对应的时段内，预设载波信号s3的信号幅度为-a2。在这种情况下，第二开关管3222的栅极的输入电压为-a2，该电压要小于第二开关管3222的导通电压，所以第二开关管3222处于截止状态。此时，预设载波信号s3经过第二反向器3223进行180度移相，其信号幅度改变为a2，即第一开关管3221的栅极的输入电压为a2。该电压要大于第一开关管3221的导通电压，所以第一开关管3221处于导通状态，这样就可使得在对应的时段内，谐振电流信号s2会作为耦合电流信号s4从第五端口325处输出。
[0106]
这里需要说明的是，图10中所示的第一开关管3221和第二开关管3222为金属氧化
物半导体场效应晶体管(metal semiconductor filed effect transistor，mosfet，以下简称mos管)。图10仅为示例性的，在实际应用中，本技术实施例所涉及到的开关管(如上述第一开关管3221以及第二开关管3222)还可以是其他类型。例如，本技术涉及的开关管还可以为绝缘双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)、sic mosfet(silicon carbide metal oxide semiconductor，碳化硅场效应管)等，本技术对此不作具体限制。当第一开关管3221和第二开关管3222为igbt管时，第一开关管3221和第二开关管3222的第一端为基极，第一开关管3221和第二开关管3222的第二端为集电极，第一开关管3221和第二开关管3222的第三端为发射极。当第一开关管3221和第二开关管3222为mos管时，第一开关管3221和第二开关管3222的第一端为栅极，第一开关管3221和第二开关管3222的第二端为漏极，第一开关管3221和第二开关管3222的第三端为源极。
[0107]
这里还需要说明的是，该具体实现方式一中所涉及到的反向器(如上述第一反向器321、第二反向器3223)具体可以为各种实现形式下的能够对输入信号进行180度移相的器件或者电路。如典型的互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，cmos)反向器、晶体管-晶体管逻辑(transistor-transistor logic，ttl)与非门电路等，本技术对此不作具体限制。
[0108]
信号耦合器的具体实现方式二：
[0109]
请参见图11，图11是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图11所示，信号耦合器32具体可包括一个乘法器/模拟乘法电路326、第三端口323、第四端口324以及第五端口325。其中，乘法器/模拟乘法电路326的第一端通过第三端口323与上述第一谐振网络31的第一端口310相连接，乘法器/模拟乘法电路326的第二端与第四端口324相连接，乘法器/模拟乘法电路326的第三端通过第五端口325与相位差检测器33的一端相连接。
[0110]
在实际工作过程中，上述乘法器/模拟乘法电路326可用于将其通过第三端口323接收到的谐振电流信号s2(这里需要解释的是，具体实现方式二中将继续引用具体实现方式一中对各信号的表述)以及其通过第四端口324接收到的预设载波信号s3相乘来得到耦合电流信号s4。这里需要说明的是，在本实现方式中，上述预设载波信号s3与激励信号s1可为频率相同的正弦信号。
[0111]
例如，假设预设载波信号s3为正弦信号(这里假设预设载波信号s3与激励信号s1存在90度相位差)，激励信号s1为正弦信号a0*sin(ω0*t+θ0)，谐振电流信号s2为a1*sin(ω0*t+θ0+δθ)。由前述内容可知，在整个异物检测装置已经校准完毕并且第一谐振网络31的检测区域内没有异物的情况下，上述谐振电流信号s2应该与激励信号s1完全重合，即δθ＝0，a1＝a0。当第一谐振网络31的检测区域存在异物时，δθ不等于0，谐振电流的信号s2幅度也会a0变成的a1。上述乘法器/模拟乘法电路326在接收到上述预设载波信号s1以及谐振电流信号s2之后，即可将上述预设载波信号s1以及谐振电流信号s2进行乘法处理，从而得到耦合电流信号s4，这里，耦合电流信号s4即满足下述关系(3)：
[0112][0113]
这里需要说明的是，上述乘法器/模拟乘法电路326具体可以为各种实现形式下的能够对输入信号进行相乘处理的器件或者电路，本技术对乘法器/模拟乘法电路326的具体
实现形式不作限定。
[0114]
在上述实现中，通过乘法器/模拟乘法电路来实现对预设载波信号s1以及谐振电流信号s2进行信号耦合，方法简单且易于实现，可提升异物检测的效率。
[0115]
进一步的，请一并参见图5，信号耦合器32在耦合得到上述耦合电流信号s4之后，即可将该耦合电流信号s4传输给相位差检测器33。相位差检测器33在接收到上述耦合电流信号s4之后，可对上述耦合电流信号s4进行滤波处理，以提取得到上述耦合电流信号s4中频率小于或者等于第一预设频率的低频信号分量。然后，相位差检测器33可根据该低频信号分量确定出相位差信号s5并将该相位差信号s5发送给控制器30。
[0116]
下面将结合前文信号耦合器的具体实现方式一和具体实现方式二中的内容，对相位差检测器33检测得到相位差信号s5的原理作详细的说明。如前文所述，在信号耦合器的具体实现方式一中，当探测区域内没有异物时，耦合电流信号s4满足上述公式(1)，当探测区域内有异物时，耦合电流信号s4满足上述公式(2)。根据上述公式(1)或者公式(2)可知，上述耦合电流信号s4就相当于是谐振电流信号s2与一个幅值为(1，-1)并且频率与谐振电流信号s2的频率相同的矩形波信号相乘得到的。基于信号处理原理可知，上述矩形波信号的基波就是一个正弦波。所以，信号耦合器32的具体实现方式一中所描述的将预设载波信号s3与谐振电流信号s2进行耦合以得到耦合电流信号s4的过程实质上就等价于将一个与谐振电流信号s2的频率相同的正弦信号与谐振电流信号s2相乘的过程。现假设矩阵波信号的基波(这里假设为s7)为谐振电流信号s2为a1*sin(ω0*t+θ0+δθ)，则耦合电流信号s4则可等同于信号与之相同的，前文中信号耦合器的具体实现方式二描述的信号耦合过程也是最终得到了前文中信号耦合器的具体实现方式二描述的信号耦合过程也是最终得到了这个耦合电流信号。当耦合电流信号s4为这个耦合电流信号。当耦合电流信号s4为时，该信号中包括这个低频信号分量以及这个低频信号分量以及这个高频信号分量。相位差检测器33可将耦合电流信号s4中包含的这个高频信号分量滤除掉，即可得到耦合电流信号s4中包含的这个低频信号分量。然后，相位差检测器33即可将这个低频信号分量确定为相位差信号s5并将该相位差信号s5发送给控制器30。
[0117]
可选的，由上述低频信号分量可知，当δθ小于0时(即谐振电流信号s2的相位相对于激励信号s1的初始相位滞后了)，该低频信号分量的幅值为负电压。在上述控制器30不具备采集负电压能力的情况下，上述相位差检测器33还用于获取一个正的直流信号(这里假设该直流信号的幅值为c)，将该直流信号耦合到上述低频信号分量上以得到电平转换后的低频信号分量该电平转换后的低频信号分量该电平转换后的低频信号分量的幅值为正电压。然后，相位差检测器33可将电平转换后的低频信号分量确定为相位差信号s5。
[0118]
需要说明的是，在实际应用中，上述相位差检测器33具体可以为各种实现形式下的能够滤除耦合电流信号s4中的高频信号分量的器件或者电路，如常用的电感滤波器、电容滤波器、l型滤波器等。本技术对相位差检测器33的具体实现形式不作限定。
[0119]
进一步的，本技术实施例还提供了多种控制器30根据相位差信号s5判断检测区域内是否有异物的实现方式，下面将分别针对这多种可能的具体实现方式进行详细的描述。这里，相位差信号s5为或者为时，控制器30判断检测区域内是否有异物的过程都相同，所以，后文将以相位差信号s5为这个场景为例对控制器30判断检测区域内是否有异物的过程进行描述。
[0120]
判断方式一：
[0121]
控制器30在获取到上述相位差信号s5后，可先确定出上述相位差信号s5的幅值，这里，结合前文示例，该相位差信号s5的幅值为然后，控制器30可确定相位差信号s5的幅值是否小于第一预设幅值且大于第二预设幅值。若控制器30确定小于第一预设幅值且大于第二预设幅值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内无异物。若控制器30确定大于或等于第一预设幅值，或者，小于或者等于第二预设幅值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内有异物。
[0122]
在上述实现中，直接通过相位差信号s5的幅值与第一预设幅值和第二预设幅值的大小比较来进行异物检测，方法简单且易于实现，可降低对控制器30的数据处理能力的要求，可降低异物检测的成本。
[0123]
判断方式二：
[0124]
请参见图12，图12是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图12所示，该异物检测装置还可包括一个幅值检测器34。其中，该幅值检测器34的一端与信号耦合器32的一端相连接，该幅值检测器34的另一端与控制器30相连接。实际工作时，该幅值检测器34可接收来自于信号耦合器32的耦合电流信号s4，检测得到耦合电流信号s4的信号幅值(为方便理解，后文将以目标信号幅值代替描述)，并将该目标信号幅值传输给控制器30。这里需要说明的是，上述幅值检测器34可以是各种实现形式下的能够进行电流信号的幅值检测的器件或者电路，本技术对幅值检测器34的具体实现形式不作限定。
[0125]
进一步的，控制器30可根据上述目标信号幅值以及上述相位差信号s5的幅值来确定上述第一谐振网络31对应的检测区域内是否有异物。结合前文描述的内容可知，上述相位差信号s5的幅值与激励信号s1和谐振电流信号s2的相位差(即前文的δθ)以及谐振电流信号s2的幅值(即前文的a1)都存在关联，所以这里由谐振电流信号s2的幅值与相位差信号s5的幅值共同来判断探测区域内是否有异物，可提升判断结果的可信度，提升异物检测装置的检测精度。
[0126]
在第一种可选的具体实现中，控制器30在确定出相位差信号s5的幅值后，可计算得到相位差信号s5的幅值与上述目标信号幅值的除数(为方便描述，这里假设为r1)。然后，若控制器30确定上述除数r1大于第二预设阈值且小于第一预设阈值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内无异物。若控制器30确定上述除数r1小于或者等于第二预设阈值，
或者，大于或等于第一预设阈值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内有异物。例如，结合前文举例，相位差信号s5为谐振电流信号s2为a1*sin(ω0*t+θ0+δθ)，即上述目标信号幅值为a1，则控制器30可计算得到上述除数r1为然后，若控制器30确定大于第二预设阈值且小于第一预设阈值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内无异物。若控制器30确定小于或者等于第二预设阈值，或者，大于或等于第一预设阈值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内有异物。
[0127]
这里，由于相位差信号s5的幅值与上述目标信号幅值的除数r1仅和激励信号s1与谐振电流信号s2的相位差有关系，所以控制器30通过相位差信号s5的幅值与上述目标信号幅值的除数r1来判断检测区域内是否有异物，可以避免谐振电流信号s2的幅值的变化所导致的直接通过相位差信号s5的幅值无法准确判断检测区域内是否有异物的情况的发生，可提升异物检测装置的检测精度。
[0128]
在第二种可选的具体实现中，控制器30在确定出上述目标信号幅值以及相位差信号s5的幅值后，可确定出上述相位差信号s5幅值与上述目标信号幅值的除数(这里也假设为r1)。然后，若控制器30确定上述目标信号幅值大于或等于第三预设幅值，并且确定上述除数r1大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值，则确定第一谐振网络31对应的检测区域内有异物。若控制器30确定目标信号幅值小于上述第三预设幅值，或者，确定上述除数r1大于上述第二预设阈值且小于上述第一预设阈值，则确定第一谐振网络31对应的检测区域内无异物。
[0129]
这里，由于相位差信号s5的幅值大小还与谐振电流信号s2的目标信号幅值有关，而目标信号幅值的大小又与探测区域内存在的物体(该物体可以是异物，也可以是非异物，如电动汽车的车体、底盘等结构)的体积大小有关，所以在上述实现中，同时从目标信号幅值的大小以及除数r1的大小这两个方面来进行判断，可避免将非异物结构(如电动汽车的车体、底盘等结构)误判为异物等情况的出现，可提升异物检测装置的检测精度。
[0130]
在一些可选的实现方式中，请参见图13，图13是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图13所示，该异物检测装置还可包括信号生成器35。其中，控制器30通过信号生成器35与第一谐振网络31以及信号耦合器32相连接。也即，信号生成器35的一端与控制器30相连接，信号生成器35的另一端与第一谐振网络31相连接，信号生成器35的又一端与信号耦合器32的一端相连接。
[0131]
实际工作时，控制器30可生成第一谐振网络31对应的信号控制指令，该信号控制指令可用于指示上述激励信号s1和预设载波信号的信号频率(这里假设激励信号s1和预设载波信号s3的信号频率为f1)。然后，控制器30可将该信号控制指令发送给信号生成器35。信号生成器35在接收到上述信号控制指令后，即可生成频率为f1的激励信号s1和预设载波信号s3。
[0132]
需要说明的是，上述激励信号s1和预设载波信号s3的信号波形和/或信号幅度可以是信号生成器35预配置的，也可以是由控制器30通过上述信号控制指令实时指示的，本技术对此不作具体限制。
[0133]
在实际应用中，上述信号生成器35具体可以为各种实现形式下的能够生成不同频
率、不同波形、不同幅度的信号的器件或者电路，本技术对信号生成器35的具体实现形式不作限定。
[0134]
在一些可选的实现方式中，请参见图14，图14是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图14所示，该异物检测装置还可包括切换模块36以及第二谐振网络37。其中，切换模块36分别与控制器30、信号生成器35、第一谐振网络31以及第二谐振网络37相连接。切换模块36可用于根据来自于控制器30的谐振网络选择信号确定将信号生成器35生成的激励信号s1传输给第一谐振网络31或者第二谐振网络37。换一句话说，就是切换模块36可用于根据来自于控制器30的谐振网络选择信号来选择通过第一谐振网络31或者第二谐振网络37进行异物检测，从而实现对不用检测区域的检测。
[0135]
这里需要理解到的是，图14中仅示出了第一谐振网络31和第二谐振网络37，在实际实现中，异物检测装置还可包括除第一谐振网络31和第二谐振网络37以外的其他谐振网络，上述切换模块36可用于根据控制器30的指示来选择不同的谐振网络来进行异物检测。由于上述除第一谐振网络31以及第二谐振网络37以外的其他谐振网络的连接方式与工作原理与上述第二谐振网络37类似。为了避免重复，后文将以图14所示的结构为例进行描述。
[0136]
这里还需要说明的是，上述第二谐振网络37与上述第一谐振网络31可以是结构上完全相同(即包含的谐振电容和线圈都相同)而在异物检测装置中的安装位置不同(即对应的检测区域不同)。或者，上述第二谐振网络37与上述第一谐振网络31也可以是结构上不相同(即包含的谐振电容和线圈都不相同)，并且在异物检测装置中的安装位置也不同(即对应的检测区域不同)。基于谐振网络的工作特性可知，谐振网络的激励信号的频率应该与谐振网络自身的谐振频率相同方可发生谐振，所以不同结构下的谐振网络所要求的激励信号的频率也会不同。也就是说，在第二谐振网络37与上述第一谐振网络31的结构不同情况下，信号生成器35为第二谐振网络37生成的激励信号与其为第一谐振网络31所生成的激励信号的频率也不相同。为了方便理解，后文将以第二谐振网络37与第一谐振网络31的结构和安装位置均不相同这一具体场景为例，对切换模块36的功能作具体描述。
[0137]
实际工作时，控制器30可确定通过上述第一谐振网络31或者上述第二谐振网络37来进行异物检测。可选的，控制器30可根据其接收到的用户指令来判断其是通过第一谐振网络31还是通过上述第二谐振网络32来进行异物检测。或者，控制器30也可根据其预置的触发机制来确定其是通过第一谐振网络31还是通过上述第二谐振网络32来进行异物检测。例如，该触发机制具体可以为：t1时刻通过第一谐振网络31来进行异物检测，t2时刻通过第二谐振网络37进行异物检测。当控制器30确定通过第一谐振网络31进行异物检测时，控制器30可生成一个信号控制指令(为了方便区别，下文将以第一信号控制指令代替描述)并将该第一信号控制指令发送给信号生成器35，信号生成器35可根据该第一信号控制指令生成频率为f1的激励信号s1和预设载波信号s3，将该频率为f1的激励信号s1发送给切换模块36，并将该频率为f1的预设载波信号s3发送给信号耦合器32。同时，控制器30还可生成一个谐振网络选择信号(为方便区别，下文将以第一谐振网络选择信号代替描述)并将该第一谐振网络选择信号发送给切换模块36。切换模块36在接收到上述第一谐振网络选择信号后，则可将其接收到的频率为f1的激励信号发送给上述第一谐振网络31。当控制器30确定通过第二谐振网络37进行异物检测时，控制器30可生成一个信号控制指令(为了方便区别，下文将以第二信号控制指令代替描述，这里假设第二信号控制指令指示的信号频率为f2)并将
该第二信号控制指令发送给信号生成器35，信号生成器35可根据该第二信号控制指令生成频率为f2的激励信号s1和预设载波信号s3，将该频率为f2的激励信号s1发送给切换模块36，并将该频率为f2的预设载波信号s3发送给信号耦合器32。同时，控制器30还可生成一个谐振网络选择信号(为方便区别，下文将以第二谐振网络选择信号代替描述)并将该第二谐振网络选择信号发送给切换模块36。切换模块36在接收到上述第二谐振网络选择信号后，则可将其接收到的频率为f2的激励信号发送给上述第二谐振网络37。
[0138]
这里需要说明的是，实际实现中，上述切换模块36可以是各种实现形式下的多路选择开关器件或者电路。具体的，该切换模块36可以是分立的开关器件，也可以是集成的模拟开关芯片等，本技术对切换模块36的具体实现形式不作限定。
[0139]
在一些可选的实现方式中，请参见图15，图15是本技术实施例提供的一种异物检测装置又一结构示意图。如图15所示，该异物检测装置还可包括一个电流检测器38。其中，第一谐振网络31通过该电流检测器38与信号耦合器32相连接。这里需要说明的是，图15所示的结构同样适用于前文图14所示的结构，这里是为了简化描述而没有示出第二谐振网络37和切换模块36。
[0140]
实际工作时，当第一谐振网络31在激励信号s1的作用下正常工作时，电流检测器38可用于检测流经第一谐振网络31的电流，并对该电流进行放大等处理以将之转换成上述谐振电流信号s2。
[0141]
需要说明的是，实际实现中，上述电流检测器38可以是各种实现形式下的能够实现电流检测的器件或者电路，本技术对电流检测器38的具体实现形式不作限定。
[0142]
还需要说明的是，上述第一预设幅值、第二预设幅值、第三预设幅值、第一预设阈值、第二预设阈值等预设的参量具体可以是对本技术提供的异物检测装置进行多次异物检测试验所的得到的经验值。
[0143]
还需要说明的是，上述控制器30可以是各种实现形态下的能够进行运算处理并发出控制指令的装置，如中央处理单元(central processing unit，cpu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，本技术对控制器30的实现形态不作具体限定。
[0144]
本技术提供的异物检测装置可通过信号耦合器32和相位差检测器33直接检测得到能够指示第一谐振网络31输入的激励信号s1与其输出的谐振电流信号s2之间的相位差大小的相位差信号s6，并通过控制器30对该相位差信号s6进行简单的处理以判断第一谐振网络对应的检测区域内是否存在异物。一方面，本技术提供的异物检测装置是直接通过信号耦合器32和相位差检测器33来检测得到能够指示激励信号s1和谐振电流信号s2的相位差大小的相位差信号s5，并提供给控制器30做进一步简单的处理即可实现异物检测，这相比于现有的通过控制器对模拟电路检测得到的电流参量或者电压参量进行处理以得到相位角或者频率参量的方式来说，整个系统的复杂度更低，成本也更低。另一方面，本技术提供的异物检测装置是通过相位差信号来确定是否存在异物，这样可避免基于测得的电流参量或者电压参量直接进行异物检测的方式中所存在的因电流参量或者电压参量易受主功率干扰所导致的检测精度低的问题。因此，采用本技术提供的异物检测装置，可降低异物检
测的成本，提升异物检测的精度和可靠性。
[0145]
实施例二
[0146]
请参见图16，图16是本技术实施例提供的一种异物检测方法的流程示意图。该异物检测方法适用于实施例一种描述的异物检测装置。这里，异物检测装置的具体结构和各结构的功能如实施例一中所描述，并且对于该异物检测方法的执行过程所涉及的各类信号的描述也一并如实施例一中所描述。如图16所示，该方法包括步骤：
[0147]
s101，信号耦合器将第一谐振网络在激励信号的作用下正常工作时的谐振电流信号与预设载波信号进行耦合以得到耦合电流信号。
[0148]
在一些可行的实现方式中，在异物检测装置中的各模块正确连接并且完成校准之后，控制器30可控制激励信号s1输入至第一谐振网络31以使得第一谐振网络31在激励信号s1的作用下正常工作。这里，第一谐振网络31在激励信号s1的作用下正常工作的过程可参见实施例一中所描述的第一谐振网络31在激励信号s1的作用下正常工作的过程，此处便不再赘述。然后，信号耦合器32在接收到第一谐振网络31对应的谐振电流信号s2以及预设载波信号s3后，可对谐振电流信号s2和预设载波信号s3进行耦合以得到耦合电流信号s4。然后，信号耦合器32可将该耦合电流信号s4传输给相位差检测器33。
[0149]
在一种可选的实现中，上述信号耦合器32具体包括第一反向器321以及信号选择器322。第一反向器321可将接收到的谐振电流信号s2进行180度移相以得到反向谐振电流信号s6，具体过程请参见实施例一种所描述的第一反向器321将接收到的谐振电流信号s2进行180度移相以得到反向谐振电流信号s6的过程，此处便不再赘述。然后，信号选择器322即可根据预设载波信号选择谐振电流信号s2或者反向谐振电流信号s6来作为耦合电流信号。
[0150]
进一步的，上述信号选择器322具体可包括第一开关管3221、第二开关管3222以及第二反向器3223。在实际工作时，在某些时段内，信号选择器322可通过流经所述第二反向器3223的预设载波信号s3来控制所述第一开关管3221导通，并同时通过所述预设载波信号控制所述第二开关管3222截止，以使所述谐振电流信号s2作为所述耦合电流信号s4来输出。又或者，信号选择器可通过所述预设载波信号s3来控制所述第二开关管3222导通，并通过流经所述第二反向器3223的预设载波信号s3来控制所述第一开关管3221截止，以使所述反向谐振电流信号s6作为所述耦合电流信号来输出。这里，第一开关管3221、第二开关管3222以及第二反向器3223的具体工作过程可参见实施例一中所描述的相应内容，此处便不再赘述。
[0151]
可选的，在上述实现中，激励信号s1可以为正弦信号，预设载波信号s3可以为方波信号，激励信号s1与所述预设载波信号s3的相位差为90度。
[0152]
在另一种可选的实现方式中，上信号耦合器32可包括乘法器/模拟乘法电路326。乘法器/模拟乘法电路326可将接收到的谐振电流信号s2和预设载波信号s3进行耦合以得到耦合电流信号s4。具体过程可参见实施例一中描述的通过乘法器/模拟乘法电路326来实现耦合的过程，此处便不再赘述。
[0153]
可选的，在上述实现中，激励信号s1和预设载波信号s3都可以为正弦信号。
[0154]
s102，相位差检测器提取出耦合电流信号中的低频信号分量，根据该低频信号分量确定出相位差信号。
[0155]
在一些可行的实现方式中，相位差检测器33可对信号耦合器32输出的耦合电流信号s4进行低频信号分量的提取，然后再根据该低频信号分量确定出相位差信号。这里，上述低频信号分量为上述耦合电流信号s4中频率小于或者等于第一预设频率的信号分量。这里，相位差检测器33对信号耦合器32输出的耦合电流信号s4进行低频信号分量的提取，并根据该低频信号分量确定出相位差信号的具体过程可参见实施例一中描述的相位差检测器33提取并根据低频信号分量确定相位差信号的过程，此处便不再赘述。
[0156]
s103，控制器根据相位差信号确定第一谐振网络对应的检测区域内是否有异物。
[0157]
在一些可行的实现方式中，在获取到上述相位差信号s5之后，控制器30即可根据该相位差信号s5来确定第一谐振网络31对应的检测区域内是否有异物。
[0158]
在第一种可选的实现方式中，控制器30在获取到上述相位差信号s5后，可先确定出上述相位差信号s5的幅值，这里，结合前文示例，该相位差信号s5的幅值为然后，控制器30可确定相位差信号s5的幅值是否小于第一预设幅值且大于第二预设幅值。若控制器30确定小于第一预设幅值且大于第二预设幅值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内无异物。若控制器30确定大于或等于第一预设幅值，或者，小于或者等于第二预设幅值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内有异物。
[0159]
在第二种可选的实现方式中，上述异物检测装置还可包括一个幅值检测器34，控制器30可控制该幅值检测器34检测得到谐振电流信号s2的目标信号幅值，具体检测过程可参见实施例一中相应的描述，此处便不再赘述。然后，控制器30即可根据上述目标信号峰值以及上述相位差信号s5的幅值来确定上述第一谐振网络31对应的检测区域内是否有异物。
[0160]
可选的，控制器30在确定出相位差信号s5的幅值后，可计算得到相位差信号s5的幅值与上述目标信号幅值的除数(为方便描述，这里假设为r1)。然后，若控制器30确定上述除数r1大于第二预设阈值且小于第一预设阈值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内无异物。若控制器30确定上述除数r1小于或者等于第二预设阈值，或者，大于或等于第一预设阈值，则可确定第一谐振网络31对应的检测区域内有异物。
[0161]
可选的，控制器30在确定出上述目标信号幅值以及相位差信号s5的幅值后，可确定出上述相位差信号s5幅值与上述目标信号幅值的除数(这里也假设为r1)。然后，若控制器30确定上述目标信号幅值大于或等于第三预设幅值，并且确定上述除数r1大于或等于第一预设阈值，或者，小于或等于第二预设阈值，则确定第一谐振网络31对应的检测区域内有异物。若控制器30确定目标信号幅值小于上述第三预设幅值，或者，确定上述除数r1大于上述第二预设阈值且小于上述第一预设阈值，则确定第一谐振网络31对应的检测区域内无异物。
[0162]
需要补充的是，在一些可选的实现方式中，该异物检测装置还可包括信号生成器35，控制器30可通过信号控制指令来控制信号生成器35来生成相应频率的激励信号s1和预设载波信号s3。其中，激励信号s1和预设载波信号s3即可由信号控制指令来指示。控制器30通过信号控制指令来控制信号生成器35来生成相应频率的激励信号s1和预设载波信号s3的具体过程可参见实施例一中描述的过程，此处便不再赘述。
[0163]
在一些可选的实现方式中，该异物检测装置还可包括一个电流检测器38。当第一
谐振网络31在激励信号s1的作用下正常工作时，电流检测器38可检测流经第一谐振网络31的电流，并对该电流进行放大等处理以将之转换成上述谐振电流信号s2。这里，电流检测器38检测得到谐振电流信号s2的具体过程可参见实施例一中描述的相应内容，此处便不再赘述。
[0164]
在一些可选的实现方式中，该异物检测装置还可包括切换模块36以及第二谐振网络37。控制器30可通过谐振网络选择信号来控制切换模块36来选择通过第一谐振网络31或者第二谐振网络37进行异物检测，从而实现对不用检测区域的检测。这里，控制器30通过谐振网络选择信号来控制切换模块36来选择通过第一谐振网络31或者第二谐振网络37进行异物检测的具体过程可参见实施例一中所描述的过程，此处便不再赘述。
[0165]
在本实施例中，信号耦合器32和相位差检测器33可直接检测得到能够指示第一谐振网络31输入的激励信号s1与其输出的谐振电流信号s2之间的相位差大小的相位差信号s6，控制器30可对相位差信号s6进行简单的处理以判断第一谐振网络对应的检测区域内是否存在异物。该方法一方面能降低整个检测系统的复杂度和成本，另一方面也可避免基于测得的电流参量或者电压参量直接进行异物检测的方式中所存在的因电流参量或者电压参量易受主功率干扰所导致的检测精度低的问题。
[0166]
请参见图17，图17是本技术实施例提供的又一种无线充电系统的结构示意图。如图17所示，本技术还提供了一种无线充电发射端设备170，该无线充电发射端设备170可包括功率发射装置1701和如前文实施例一或者实施例二所描述的异物检测装置(这里标记为1702)。该无线充电发射端设备170对应于无线充电接收端设备171，该无线充电接收端设备171中可包括功率接收装置1711。上述异物检测装置1702可设置于功率发射装置1701朝向功率接收装置1711的一侧。在无线充电发射端设备170向无线充电接收端设备171充电的过程中，异物检测装置1702即可用于检测功率接收装置1711与功率发射装置1701之间是否存在异物。需要说明的是，在实际实现中，功率发射装置1701即对应于前文图1和图2所示的无线充电发射装置1010。该功率接收装置1711即对应于前文图1和图2所示的无线充电接收装置1000。上述功率发射装置1701中可包括功率发射线圈，上述功率接收装置1711中可包括功率接收线圈，上述异物检测装置1702即可设置于功率发射线圈朝向功率接收线圈的一侧。
[0167]
请参见图18，图18是本技术实施例提供的又一种无线充电系统的结构示意图。如图18所示，本技术还提供了一种无线充电接收端设备180，该无线充电发射端设备180可包括功率接收装置1801和如前文实施例一或者实施例二所描述的异物检测装置(这里标记为1802)。该无线充电接收端设备180对应于无线充电发射端设备181，该无线充电发射端设备181中可包括功率发射装置1811。该异物检测装置1802具体可设置于功率接收装置1801朝向功率发射装置1811的一侧。在无线充电发射端设备181向无线充电接收端设备180充电的过程中，异物检测装置1802即可用于检测功率接收装置1801与功率发射装置1811之间是否存在异物。需要说明的是，在实际实现中，功率发射装置1811即对应于前文图1和图2所示的无线充电发射装置1010。功率接收装置1801即对应于前文图1和图2所示的无线充电接收装置1000。上述功率发射装置1811中可包括功率发射线圈，上述功率接收装置1801中可包括功率接收线圈，上述异物检测装置1802即可设置于功率发射线圈朝向功率接收线圈的一侧。
[0168]
应理解，在本技术的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，a/b可以表示a或b。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。此外，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0169]
在本技术的描述中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0170]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0171]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
[0172]
另外，在本技术实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0173]
总之，以上上述仅为本技术技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。