无线电力传输系统中使用移动激光器的异物检测设备技术方案

技术编号:18429128 阅读:73 留言:0更新日期:2018-07-12 02:40
一种无线电力传输系统中使用移动激光器的异物检测设备,可包括:激光发送部,安装在发送垫上部的一侧以产生激光;激光接收部,安装在所述一侧的相对侧并接收由激光发送部产生的激光;以及激光移动部,用于使激光发送部和激光接收部沿着所述发送垫的一侧或相对侧移动。

【技术实现步骤摘要】
无线电力传输系统中使用移动激光器的异物检测设备相关申请的交叉引证本申请基于并要求2017年1月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2017-0000948以及2017年11月30日提交的韩国专利申请号10-2017-0163037的优先权的权益,这两个申请的全部内容出于所有目的通过引证并入本文。
本公开涉及一种无线电力传输(WPT)系统中使用移动激光器进行异物检测(FOD)的设备,更具体地涉及一种用于使激光设备的尺寸和数量最小化并通过使用安装在WPT系统的发送垫中的移动激光器检测发送垫与接收垫之间的异物来提高FOD性能的设备。
技术介绍
电动车辆(EV)充电系统可基本上定义为用于通过使用储能装置的电力或商用电源的电网对安装在EV上的高压电池进行充电的系统。这种EV充电系统根据EV的类型可具有多种形式。例如,EV充电系统可分成使用充电电缆的导电型和非接触式无线电力传输(WPT)型(也称为“电感型”)。当对EV充电时,安装在EV上的车辆组件(VA)(即,VA中的接收垫)与位于充电站或充电点的接地组件(GA)的发送垫电感共振耦合,并使用通过电感共振耦合从GA传输的电力对EV中的电池充电。电感型WPT系统是一种使用发送垫(即,发送线圈)与接收垫(即,接收线圈)之间的相互电磁感应现象发送电力的系统。因此,当发送线圈与接收线圈之间存在可影响磁场的异物(例如,金属或磁性材料)时,异物会直接影响WPT系统的共振频率,导致WPT系统操作异常或WPT系统的效率降低。此外,发送线圈与接收线圈之间的异物的温度可迅速升高,因此WPT系统的稳定性可受到破坏。因此,需要一种检测发送线圈与接收线圈之间的异物的方法。
技术实现思路
本公开的实施方式提供了一种无线动力传输系统中使用移动激光器进行异物检测的设备。根据本公开的实施方式,WPT系统中使用移动激光器的异物检测设备可包括激光发送部,其安装在发送垫上部的一侧用于产生激光;激光接收部,其安装在所述一侧的相对侧并接收由激光发送部产生的激光;以及激光移动部,其用于沿着发送垫的所述一侧或相对侧移动激光发送部和激光接收部。激光移动部可包括连接部,该连接部连接激光发送部和激光接收部,以便激光发送部和激光接收部一起移动。激光移动部可包括输送轨道,输送轨道设置在发送垫的下部,与发送垫的所述一侧或相对侧平行。激光移动部可沿着输送轨道移动通过连接部连接的激光发送部和激光接收部。当设备包括多个激光发送部和多个激光接收部时,多个激光发送部可以以第一间隔布置在所述一侧,而多个激光接收部的每一个可布置在相对侧,面对多个激光发送部的每一个。第一间隔可小于或等于21mm。当设备包括多个激光发送部和多个激光接收部时,该多个激光发送部和多个激光接收部可以以第二间隔交替地布置在所述一侧或相对侧。当设有两对激光发送部和激光接收部时,激光发送部的每一个可布置成面对多个激光接收部的每一个。激光移动部可使两对激光发送部和激光接收部的第一对和第二对在相反方向上移动。激光接收部可包括用于通过使用硫化镉(CdS)传感器来检测异物的异物检测子电路。异物检测子电路可包括:第一电阻器,第一电阻器的一端连接至施加的电压(VCC),第一电阻器的另一端连接至CdS传感器;CdS传感器,CdS传感器的一端连接至第一电阻器,CdS传感器的另一端接地;和缓冲器,其接收第一电阻器与CdS传感器之间的电压作为输入并基于输入以恒定电压电平来输出一输出。第一电阻器的电阻可至少比CdS传感器的初始内电阻小十倍,但至少比CdS传感器的通过感测激光而改变的内电阻大十倍。设备还可包括通过参考异物检测子电路的输出来确定是否存在异物的异物检测确定部。异物检测确定部可确定当异物检测子电路的输出在一可容许误差范围内等于所施加的电压时检测到异物。当存在多个激光接收部时,设备还可包括OR门,该OR门接收异物检测子电路(其每一个包括在多个激光接收部的每一个中)的输出,并输出对异物检测子电路的输出进行的OR操作的结果信号。设备还可包括通过参考来自OR门的结果信号确定是否存在异物的异物检测确定部。异物检测确定部可以是接地组件(GA)控制器,其根据确定是否存在异物的结果控制发送垫中包括的GA线圈的输出电力水平。在EVWPT系统中,使用根据本公开的异物检测设备,能使用少量的激光发送/接收元件来检测发送垫与接收垫之间的异物。此外,由于使用了激光,因此存在既能检测金属异物又能检测非金属异物的优点。进一步地,由于仅在发送垫中准备了用于检测异物的激光元件,因此即便发送垫和接收垫的制造商不同,也能很容易地应用根据本公开的异物检测设备。附图说明图1是图示应用了本公开的实施方式的无线电力传输(WPT)的原理的原理图;图2是图示根据的无线电力传输电路的原理图;图3是解释根据本公开的实施方式的EV无线电力传输中的对准原理的原理图;图4是图示EVWPT系统中的使用光源的异物检测设备的示意图;图5是图示根据图4的实施方式的使用光源的异物检测设备的详细示图;图6A是示出根据本公开的实施方式的异物检测设备中使用的硫化镉(CdS)传感器的外观的说明性视图,而图6B是解释根据本公开的实施方式的异物检测设备中使用的CdS传感器的特性的曲线图;图7是图示使用激光的异物检测设备的原理图;图8是图示根据本公开的实施方式的使用移动激光器的异物检测设备的原理图;图9是根据本公开的实施方式的异物检测设备中包括的异物检测电路的实例的电路图;图10是图示根据本公开的实施方式的异物检测设备的构造示图;图11是示出根据本公开的实施方式的使用异物检测电路进行的异物检测实验的结果的曲线图;以及图12是图11中的曲线图的放大图。应理解,附图并不一定按照比例绘制,只是给出对说明本专利技术的基本原理的各种优选特征的某种程度的简化表示。本文所公开的本专利技术的具体设计特征(包括例如具体尺寸、定向、位置和形状)将部分地由特定预期应用和使用环境确定。在附图中,附图标记在所有附图中指示本公开的相同或等效部分。具体实施方式下面将详细参考本公开的各种实施方式,本公开的实例在附图中示出并在下文中进行了描述。虽然将结合示例性实施方式描述本专利技术,但应理解本描述并非意在将本专利技术限制于那些示例性实施方式。相反,本专利技术不仅意在涵盖示例性实施方式,而且还意在涵盖所附权利要求中限定的本专利技术的精神和范围内包括的各种替代方案、修改、等同物以及其它实施方式。应理解,虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种组件,但这些组件不应受这些术语限制。这些术语仅使用区分一个元件与另一个元件。例如,在不脱离本公开的范围的情况下,可将第一组件指定为第二组件,类似地,可将第二组件指定为第一组件。术语“和/或”包括一个或多个关联列出项中的任何一个和所有组合。应理解,当一个组件被描述为“连接至”另一个组件时,其可直接或间接地连接至其它组件。即,例如,可存在中间组件。相反,应理解,当一个组件被描述为“直接连接至”另一个组件时,无中间组件。术语在文中仅用于描述实施方式,而非限制本公开。除非上下文中另外规定,否则单数表达可包括复数表达。在本说明书中,术语“包括”或“具有”用于指定存在本说明书中公开的特征、数字、步骤、操作、元件、组件或其组合,但不排除存在或增加一个或多个其它特征、数字、本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无线电力传输系统中使用移动激光器的异物检测设备,所述异物检测设备包括:激光发送部,安装在发送垫的上部的一侧上以产生激光;激光接收部,安装在所述一侧的相对侧上并接收由所述激光发送部产生的激光;以及激光移动部,用于沿着所述发送垫的所述一侧或所述相对侧移动所述激光发送部和所述激光接收部。

【技术特征摘要】
2017.01.03 KR 10-2017-0000948;2017.11.30 KR 10-2011.一种无线电力传输系统中使用移动激光器的异物检测设备,所述异物检测设备包括:激光发送部,安装在发送垫的上部的一侧上以产生激光;激光接收部,安装在所述一侧的相对侧上并接收由所述激光发送部产生的激光;以及激光移动部,用于沿着所述发送垫的所述一侧或所述相对侧移动所述激光发送部和所述激光接收部。2.根据权利要求1所述的异物检测设备,其中,所述激光移动部包括连接部,所述连接部连接所述激光发送部和所述激光接收部,以使得所述激光发送部和所述激光接收部一起移动。3.根据权利要求2所述的异物检测设备,其中,所述激光移动部包括输送轨道,所述输送轨道设置在所述发送垫的下部并与所述发送垫的所述一侧或所述相对侧平行。4.根据权利要求3所述的异物检测设备,其中,所述激光移动部使通过所述连接部连接的所述激光发送部和所述激光接收部沿着所述输送轨道移动。5.根据权利要求1所述的异物检测设备,其中,当所述异物检测设备包括多个激光发送部和多个激光接收部时,所述多个激光发送部以第一间隔布置在所述一侧上,而所述多个激光接收部的每一个以面对所述多个激光发送部的每一个的方式布置在所述相对侧上。6.根据权利要求5所述的异物检测设备,其中,所述第一间隔小于或等于21mm。7.根据权利要求1所述的异物检测设备,其中,当所述异物检测设备包括多个激光发送部和多个激光接收部时,所述多个激光发送部和所述多个激光接收部以第二间隔交替地布置在所述一侧上或所述相对侧上。8.根据权利要求1所述的异物检测设备,其中,当设置有两对所述激光发送部和所述激光接收部时,所述激光发送部的每一个布置成面对所述激光接收部的每一个。9.根据权利要求8所述的异物检测设备,其中,所述激光移动部使两对所述激...

【专利技术属性】
技术研发人员:车载银崔奎英李宇宁李秉国金民中金敃局卞钟殷安相俊
申请(专利权)人:现代自动车株式会社起亚自动车株式会社成均馆大学校产学协力团
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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