在预定的空间中使用通过感应式功率发射器产生的磁场检测金属物体的系统、方法及设备技术方案

本发明专利技术提供一种用于在磁场中检测物体(3024)的存在的设备(3000)，尤其是导电或金属物体。所述设备包含电源电路(3036、3006)，其经配置以产生所述磁场且在足以对负载进行供电或充电的电平下经由所述磁场无线地传送电力，所述磁场造成所述物体(3024)的振动。所述设备(3000)进一步包含检测电路(3030)，其经配置以发射信号且基于所述所发射的信号的反射检测由所述磁场造成的所述物体(3024)的所述振动的频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在预定的空间中使用通过感应式功率发射器产生的磁场检 测金属物体的系统、方法及设备
本专利技术一般来说涉及无线电力传送（wireless power transfer)，且更具体来说， 涉及与到例如包含蓄电池的车辆等远程系统的无线电力传送有关的装置、系统及方法。更 具体来说，本专利技术涉及外来物体的检测。
技术介绍
已引入例如车辆的远程系统，其包含源于从例如蓄电池等能量存储装置接收的电 的运转电力（locomotion power)。举例来说，混合式电动车辆包含使用来自车辆制动及传 统电机的电力对车辆进行充电的机载充电器。仅仅为电动的车辆通常从其它来源接收电以 用于对蓄电池进行充电。常常提议经由某一类型的有线交流电（AC)(例如，家用或商用AC 电源）对蓄电池电动车辆（电动车辆）进行充电。有线充电连接需要物理地连接到电力供 应器的缆线或其它相似连接器。缆线及相似连接器有时可能不方便或麻烦且具有其它缺 点。能够在自由空间中传送电力（例如，经由无线场）以用以对电动车辆进行充电的无线 充电系统可克服有线充电解决方案的缺陷中的一些缺陷。因而，有效率地且安全地传送电 力以用于对电动车辆进行充电的无线充电系统及方法是理想的。
技术实现思路
在所附权利要求书的范围内的系统、方法及装置的各种实施方案各自具有若干方 面，所述方面中无任何单一方面仅仅负责本文所描述的理想属性。在不限制所附权利要求 书的范围的情况下，本文描述一些显著特征。 随附图式及以下描述中阐述本说明书所描述的标的物的一或多个实施方案的细 节。其它特征、方面及优点将从描述、图式及权利要求书变得显而易见。应注意，以下诸图 的相对尺寸可能未按比例绘制。 本专利技术的一个方面提供一种用于检测物体的存在的设备。所述设备包含谐振电 路，所述谐振电路具有谐振频率。所述谐振电路包含感测电路，所述感测电路包含导电结 构。所述设备进一步包含耦合电路，所述耦合电路耦合到所述感测电路。所述设备进一步 包含检测电路，所述检测电路经由所述耦合电路耦合到所述感测电路。所述检测电路经配 置以响应于检测到取决于所述谐振电路正在谐振的频率的所测量特性与取决于所述谐振 电路的所述谐振频率的对应特性之间的差而检测所述物体的所述存在。所述耦合电路经配 置以缩减在不存在所述物体的情况下由所述检测电路进行的所述谐振频率的变化。 本专利技术的另一方面提供一种用于检测物体的存在的方法的实施方案。所述方法包 含将信号施加到谐振电路，所述谐振电路具有谐振频率。所述谐振电路包含感测电路，所述 感测电路包含导电结构。耦合电路耦合到所述感测电路。所述方法进一步包含响应于检测 到取决于所述谐振电路正在谐振的频率的所测量特性与取决于所述谐振电路的所述谐振 频率的对应特性之间的差而经由检测电路检测所述物体的所述存在，所述检测电路经由所 述耦合电路耦合到所述感测电路。所述耦合电路经配置以缩减在不存在所述物体的情况下 由所述检测电路进行的所述谐振频率的变化。 本专利技术的又一方面提供一种用于检测物体的存在的设备。所述设备包含用于在谐 振频率下谐振的装置。所述设备进一步包含用于响应于检测到取决于所述谐振装置正在谐 振的频率的所测量特性与取决于所述谐振装置的所述谐振频率的对应特性之间的差而检 测所述物体的所述存在的装置。所述设备进一步包含用于缩减在不存在所述物体的情况下 由所述检测装置进行的所述谐振频率的变化的装置。 本专利技术所描述的标的物的另一方面提供一种用于检测物体的存在的设备。所述设 备包含第一感测电路，所述第一感测电路包含第一导电结构。至少所述第一感测电路形成 第一谐振电路，所述第一谐振电路具有第一谐振频率。所述设备进一步包含第二感测电路， 所述第二感测电路包含第二导电结构。至少所述第二感测电路形成第二谐振电路，所述第 二谐振电路具有第二谐振频率。所述第二谐振频率不同于所述第一谐振频率。所述设备进 一步包含检测电路，所述检测电路耦合到所述第一感测电路及所述第二感测电路。所述检 测电路经配置以响应于检测到取决于所述第一谐振电路正在谐振的频率的第一所测量特 性与取决于所述第一谐振频率的第一对应特性之间的差或取决于所述第二谐振电路正在 谐振的频率的第二所测量特性与取决于所述第二谐振频率的第二对应特性之间的差而检 测所述物体的所述存在。 本专利技术所描述的标的物的另一方面提供一种用于检测物体的存在的方法的实施 方案。所述方法包含将第一信号施加到第一感测电路，所述第一感测电路包含第一导电结 构。至少所述第一感测电路形成第一谐振电路，所述第一谐振电路具有第一谐振频率。所述 方法进一步包含将第二信号施加到第二感测电路，所述第二感测电路包含第二导电结构。 至少所述第二感测电路形成第二谐振电路，所述第二谐振电路具有第二谐振频率。所述第 二谐振频率不同于所述第一谐振频率。所述方法进一步包含响应于检测到取决于所述第一 谐振电路正在谐振的频率的第一所测量特性与取决于所述第一谐振频率的第一对应特性 之间的差或取决于所述第二谐振电路正在谐振的频率的第二所测量特性与取决于所述第 二谐振频率的第二对应特性之间的差而经由检测电路检测所述物体的所述存在。 本专利技术所描述的标的物的另一方面提供一种用于检测物体的存在的设备。所述设 备包含用于在第一谐振频率下谐振的第一装置。所述设备进一步包含用于在第二谐振频率 下谐振的第二装置。所述第二谐振频率不同于所述第一谐振频率。所述设备进一步包含用 于响应于检测到取决于所述第一谐振装置正在谐振的频率的第一所测量特性与取决于所 述第一谐振频率的第一对应特性之间的差或取决于所述第二谐振装置正在谐振的频率的 第二所测量特性与取决于所述第二谐振频率的第二对应特性之间的差而检测所述物体的 所述存在的装置。 本专利技术所描述的标的物的另一方面提供一种用于在磁场中检测物体的存在的设 备。所述设备包含电源电路，所述电源电路经配置以产生所述磁场且在足以对负载进行供 电或充电的电平下经由所述磁场无线地传送电力。所述磁场造成所述物体的振动。所述设 备进一步包含检测电路，所述检测电路经配置以发射信号且基于所述所发射信号的反射检 测由所述磁场造成的所述物体的所述振动的频率。 本专利技术所描述的标的物的另一方面提供一种用于在磁场中检测物体的存在的方 法的实施方案。所述方法包含产生所述磁场且在足以对负载进行供电或充电的电平下经由 所述磁场无线地传送电力。所述磁场造成所述物体的振动。所述方法进一步包含发射信号 且基于所述所发射信号的反射检测由所述磁场造成的所述物体的所述振动的频率。 本专利技术所描述的标的物的另一方面提供一种用于在磁场中检测物体的存在的设 备。所述设备包含用于产生所述磁场且在足以对负载进行供电或充电的电平下经由所述磁 场无线地传送电力的装置。所述磁场造成所述物体的振动。所述设备进一步包含用于发射 信号的装置，及用于基于所述所发射信号的反射检测由所述磁场造成的所述物体的所述振 动的频率的装置。 【附图说明】 图1为根据示例性实施例的用于对电动车辆进行充电的示例性无线电力传送系 统的图解。 图2为图1的无线电力传送系统的示例性核心组件的示意图。 图3为展示图1的无线电力传送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在磁场中检测物体的存在的设备，所述设备包括：电源电路，其经配置以产生所述磁场且在足以对负载进行供电或充电的电平下经由所述磁场无线地传送电力；以及检测电路，其经配置以发射信号且基于所述所发射信号的反射检测由所述磁场造成的所述物体的振动的频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 US 61/671,498;2013.03.08 US 13/791,3651. 一种用于在磁场中检测物体的存在的设备，所述设备包括： 电源电路，其经配置以产生所述磁场且在足以对负载进行供电或充电的电平下经由所 述磁场无线地传送电力；以及 检测电路，其经配置以发射信号且基于所述所发射信号的反射检测由所述磁场造成的 所述物体的振动的频率。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述电源电路包括天线，所述电源电路经配置以 在一频率下将交流电施加到所述天线以产生所述磁场，且其中所述检测电路经配置以基于 所述振动频率检测出所述物体为金属物体。3. 根据权利要求2所述的设备，其中所述检测电路经配置以响应于所述检测出所述振 动频率为所述交流电的所述频率的实质上两倍而检测出所述物体为金属物体。4. 根据权利要求1所述的设备，其中所述信号包括微波载波信号，且其中所述检测电 路经配置以基于微多普勒效应检测所述振动频率。5. 根据权利要求4所述的设备，其中所述检测电路经配置以至少部分地基于检测在距 所述微波载波信号的一频率的偏移下的所述信号的所述反射中的响应而检测所述振动频 率。6. 根据权利要求1所述的设备，其中所述检测电路经配置以确定所述物体的类型或所 述物体与所述检测电路相隔的距离中的至少一者。7. 根据权利要求6所述的设备，其中所述检测电路包括经配置以发射所述信号的处于 不同位置的元件阵列，所述检测电路经配置以基于由所述阵列中的所述元件接收的所述信 号的所述反射确定所述物体的所述类型或所述物体的所述距离中的至少一者。8. 根据权利要求1所述的设备，其进一步包括第二电路，所述第二电路经配置以响应 于基于所述振动频率检测出所述物体为金属物体而产生磁性脉冲，所述磁性脉冲具有高于 所述磁场的磁场强度的磁场强度。9. 根据权利要求8所述的设备，其中所述检测电路经配置以检测取决于所述物体响应 于所述磁性脉冲的移动的特性以确认所述金属物体的所述存在。10. 根据权利要求9所述的设备，其中所述特性包括在所述物体响应于所述磁性脉冲 而移动时的所述物体的速度。11. 根据权利要求1所述的设备，其中所述负载包括电动车辆的蓄电池。12. -种用于在磁场中检测物体的存在的方法，所述方法包括： 产生所述磁场且在足以对负载进行供电或充电的电平下经由所述磁场无线地传送电 力，所述磁场造成所述物体的振动；以及 发射信号且基于所述所发射信号的反射检测由所述磁场造成的所述物体的所述振动 的频率。13. 根据权利要求12所述的方法，其中产生所述磁场包括在一频率下将交流电施加到 天线，且其中检测包括基于所述振动频率检测出所述物体为金属物体。14. 根据权利要求13所述的方法，其中检测包括响应于所述检测出所述振动频率为所 述交流电的所述频率的实质上两倍而检测出所述物体为金属物体。15...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯彼得·威德默，马库斯·比特纳，卢卡斯·西贝尔，马塞尔·菲舍尔，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US