异物检测方法、无线电力传输及控制装置制造方法及图纸

本公开涉及异物检测方法、无线电力传输及控制装置。一种用于检测用于无线电力传输(WPT)的发送垫与接收垫之间的异物的方法可以包括：由处理器对被包括在或被连接到发送垫的电力传输转换器执行零相位角(ZPA)控制；由处理器检测电力传输转换器的输入电流与输入电压之间的相位差；以及由处理器通过将相位差与参考值进行比较来确定发送垫与接收垫之间是否存在异物。

【技术实现步骤摘要】
异物检测方法、无线电力传输及控制装置相关申请的交叉引证本申请要求于2017年8月10日提交的韩国专利申请第10-2017-0101797号的优先权的权益，其全部内容出于所有目的通过引证结合于此。
本公开涉及一种用于检测异物的方法、无线电力传输(WPT)控制装置以及使用该装置的WPT装置，并且更具体地，涉及一种用于检测WPT的发送垫与接收垫之间的异物的方法、WPT控制装置和使用该装置的WPT装置。
技术介绍
电动车辆(EV)充电系统基本上可以定义为通过使用能量存储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。根据EV的类型，这种EV充电系统可以具有各种形式。例如，EV充电系统可以分类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“感应型”)。在使用WPT系统进行感应型充电的情况下，当要给安装在EV上的高压电池充电时，可将EV定位至位于充电站或能够进行EV充电的充电点的地面组件(GA)。特别是，磁感应型WPT系统使用GA中的发送线圈与车辆组件中的接收线圈之间的电磁感应现象传输电力。当给EV充电时，安装在EV上的VA中的接收线圈与位于充电站或充电点中的GA中的发送线圈形成感应谐振耦合，并使用从GA通过感应谐振耦合传输的电力对EV中的电池充电。然而，当发送线圈与接收线圈之间存在可能会影响磁场的异物(诸如，金属或磁性材料)时，对WPT系统的谐振网络存在直接影响，从而导致系统异常操作或者电力传输效率降低。此外，由于存在异物，异物的温度可能会急剧上升，从而引起系统稳定性的问题。
技术实现思路
本公开的实施方式提供一种用于检测WPT的发送垫与接收垫之间的异物的方法。本公开的实施方式还提供一种使用检测异物的方法的WPT控制装置。本公开的实施方式还提供一种包含WPT控制装置的WPT装置。根据本公开的示例性实施方式，一种用于检测用于无线电力传输(WPT)的发送垫与接收垫之间的异物的方法可以包括：由处理器对包括在或连接到发送垫的电力传输转换器执行零相位角(ZPA)控制；由处理器检测电力传输转换器的输入电流与输入电压之间的相位差；以及由处理器通过将相位差与参考值进行比较来确定发送垫与接收垫之间是否存在异物。可以使用其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔长度获得所述相位差。确定可以进一步包括：将其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔的长度与第一参考值进行比较；以及当时间间隔的长度超过第一参考值时，确定发送垫与接收垫之间存在异物。可以使用其间输入电流和输入电压具有相同极性的时间间隔的长度获得相位差。确定可以进一步包括：将其间输入电流和输入电压具有相同极性的时间间隔的长度与第二参考值进行比较；以及当时间间隔的长度小于第二参考值时，确定发送垫与接收垫之间存在异物。当对电力传输转换器执行ZPA控制并且发送垫与接收垫之间不存在异物时，其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔的长度的值变为零。方法可以进一步包括响应于确定发送垫与接收垫之间存在异物而控制电力传输转换器使WPT停止。ZPA控制可以是使得电力传输转换器的输入电压和输入电流同相的控制。根据本公开的另一实施方式，无线电力传输(WPT)控制装置可以包括存储器和至少一个处理器，存储器存储由至少一个处理器执行的至少一个指令。至少一个指令可以使得至少一个处理器执行以下操作：对包括在或连接到发送垫的电力传输转换器执行零相位角(ZPA)控制；检测电力传输转换器的输入电流与输入电压之间的相位差；以及通过将相位差与参考值进行比较来确定WPT的发送垫与接收垫之间是否存在异物。可以使用其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔的长度获得相位差。可以将其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔的长度与第一参考值进行比较，并且当时间间隔的长度超过第一参考值时，发送垫与接收垫之间可能存在异物。可以使用其间输入电流和输入电压具有相同极性的时间间隔的长度获得相位差。可以将其间输入电流和输入电压具有相同极性的时间间隔的长度与第二参考值进行比较，并且当时间间隔的长度小于第二参考值时，发送垫与接收垫之间可能存在异物。当对电力传输转换器执行ZPA控制并且发送垫与接收垫之间不存在异物时，其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔的长度的值变为零。至少一个处理器可以进一步被配置为：响应于确定发送垫与接收垫之间存在异物而控制电力传输转换器使WPT停止。根据本公开的另一实施方式，无线电力传输(WPT)装置可以包括：电力传输转换器，包括在或者连接到用于WPT的发送垫，电力传输转换器以感应电力传输(IPT)方式将输入电压转换为输出电压，并且输出输出电压；至少一个处理器；以及存储器，存储由至少一个处理器执行的至少一个指令。至少一个指令可以使得至少一个处理器：对电力传输转换器执行零相位角(ZPA)控制；检测电力传输转换器的输入电流与输入电压之间的相位差；并且通过将相位差与参考值进行比较来确定WPT的发送垫与接收垫之间是否存在异物。可以使用其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔的长度获得相位差。可以将其间输入电流和输入电压具有不同极性的时间间隔的长度与第一参考值相比较；并且当时间间隔的长度超过第一参考值时，发送垫与接收垫之间可能存在异物。可以使用其间输入电流和输入电压具有相同极性的时间间隔的长度获得相位差。可以将其间输入电流和输入电压具有相同极性的时间间隔的长度与第二参考值进行比较；并且当时间间隔的长度小于第二参考值时，发送垫与接收垫之间可能存在异物。使用如上所述根据本公开的实施方式的异物检测方法、WPT控制装置、以及WPT装置，可以检测WPT的发送垫与接收垫之间的异物而不增加任何硬件。此外，在WPT装置的操作期间可以检测到诸如金属的异物。附图说明通过参照附图详细地描述本公开的实施方式，本公开的实施方式将会变得更显而易见，在附图中：图1是示出应用了本公开的实施方式的无线电力传输(WPT)的概念的概念图；图2是用于说明根据本公开的实施方式的EVWPT中的对准概念的概念图；图3是示出根据本公开的实施方式的WPT电路的概念图；图4是示出应用了本公开的实施方式的感应电力传输(IPT)转换器的详细电路图；图5是用于说明IPT转换器的准ZPA控制方法的流程图；图6A是示出在正常的情况下IPT转换器中的输入电流和输入电压的波形的曲线图，以及图6B是示出在正常的情况下在次级线圈处感应的输出电压和电流的波形的曲线图；图7A是示出在存在异物的情况下IPT转换器的输入电流和输入电压的波形的曲线图，以及图7B是示出在存在异物的情况下在次级线圈处感应的输出电压和电流的波形的曲线图；图8是示出在正常的情况下IPT转换器的输入电压与输入电流之间的关系的曲线图；图9是示出在存在异物的情况下IPT转换器的输入电压与输入电流之间的关系的曲线图；图10是用于说明根据本公开的实施方式的检测发送线圈与接收线圈之间的异物的方法的流程图；图11是用于说明根据本公开的另一实施方式的检测发送线圈与接收线圈之间的异物的方法的流程图；以及图12是示出根据本公开的实施方式的WPT装置的框图。应当理解，上面提及的附图不一定按比例绘制，附图呈现说明本公开的基本原理的各种优选特征的稍微简化的表示。本公开的具体设计特征，包括例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测用于无线电力传输的发送垫与接收垫之间的异物的方法，所述方法包括以下步骤：由处理器对包括在或连接到所述发送垫的电力传输转换器执行零相位角控制；由所述处理器检测所述电力传输转换器的输入电流与输入电压之间的相位差；以及由所述处理器通过将所述相位差与参考值进行比较来确定所述发送垫与所述接收垫之间是否存在所述异物。

【技术特征摘要】
2017.08.10 KR 10-2017-01017971.一种用于检测用于无线电力传输的发送垫与接收垫之间的异物的方法，所述方法包括以下步骤：由处理器对包括在或连接到所述发送垫的电力传输转换器执行零相位角控制；由所述处理器检测所述电力传输转换器的输入电流与输入电压之间的相位差；以及由所述处理器通过将所述相位差与参考值进行比较来确定所述发送垫与所述接收垫之间是否存在所述异物。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用其间所述输入电流和所述输入电压具有不同极性的时间间隔长度获得所述相位差。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定的步骤进一步包括：将其间所述输入电流和所述输入电压具有不同极性的所述时间间隔的长度与第一参考值进行比较；以及当所述时间间隔的长度超过所述第一参考值时，确定所述发送垫与所述接收垫之间存在所述异物。4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用其间所述输入电流和所述输入电压具有相同极性的时间间隔的长度获得所述相位差。5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定的步骤进一步包括：将其间所述输入电流和所述输入电压具有相同极性的所述时间间隔的长度与第二参考值进行比较；以及当所述时间间隔的长度小于所述第二参考值时，确定所述发送垫与所述接收垫之间存在所述异物。6.根据权利要求1所述的方法，当对所述电力传输转换器执行所述零相位角控制并且所述发送垫与所述接收垫之间不存在所述异物时，其间所述输入电流和所述输入电压具有不同极性的时间间隔的长度的值变为零。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：由所述处理器控制所述电力传输转换器停止所述无线电力传输。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述零相位角控制允许所述电力传输转换器的所述输入电压和所述输入电流同相。9.一种无线电力传输控制装置，包括存储器和至少一个处理器，所述存储器存储由所述至少一个处理器执行的至少一个指令，其中，所述至少一个指令使得所述至少一个处理器执行以下操作：对包括在或连接到用于无线电力传输的发送垫的电力传输转换器执行零相位角控制；检测所述电力传输转换器的输入电流与输入电压之间的相位差；以及通过将所述相位差与参考值进行比较来确定用于所述无线电力传输的所述发送垫与接收垫之间是否存在异物。10.根据权利要求9所述的无线电力传输控制装置，其中，使用其间所述输入电流和所述输入电压具有不同极性的时间间隔的长度获得所述相位差。11.根据权利要求10所述的无线电力传输控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇宁，崔奎英，车载银，金民中，李秉国，金敃局，安相俊，卞钟殷，
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