用于检测异物的方法及其设备和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于检测异物的方法及其装置和系统。根据本发明专利技术的实施方式的用于在设置有用于无线地发送电力的谐振电路的无线电力发送器中检测异物的方法包括：检测被布置在充电区域中的物体的步骤；在检测到物体之后，测量谐振电路的品质因数值的步骤；通过发出检测信号来识别无线电力接收器的步骤；基于从所识别的无线电力接收器接收的参考品质因数值来确定用于检测异物的临界值的步骤；以及通过将所测量的品质因数值与所确定的临界值进行比较来判断是否存在异物的步骤，其中，临界值可以通过应用根据参考品质因数值增加的权重来确定。因此，本发明专利技术具有更有效且更准确地检测异物的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测异物的方法及其设备和系统
实施方式涉及无线电力传输技术，并且更具体地，涉及检测无线充电系统中的异物的方法及其装置和系统。
技术介绍
近来，随着信息和通信技术的快速发展，基于信息和通信技术的无处不在的社会正在发展。为了随时随地连接信息通信设备，应该在所有社会设施中安装配备有具有通信功能的计算机芯片的传感器。因此，向这样的设备或传感器供应电力是新的挑战。另外，随着移动设备的类型(例如，音乐播放器，例如蓝牙手机或iPod以及移动电话)迅速增加，用户需要花费更多的时间和精力来对电池进行充电。作为解决这样的问题的方法，无线电力传送技术最近引起了关注。无线电力传输或无线能量传送是指使用磁感应原理从发送器向接收器无线传输电能的技术。在19世纪，已经开始使用利用电磁感应原理的电极或变压器，并且此后已经尝试辐射电磁波(例如，高频、微波和激光)来传送电能。使用电磁感应原理对经常使用的电动牙刷或一些无线剃须刀进行充电。到目前为止，无线能量传送方法可以大致分为磁感应方法、电磁谐振方法和短波射频的射频(RF)传输方法。磁感应方法使用以下现象并且被迅速商业化在小型设备(例如，移动电话)中，所述现象为：当两个线圈邻近彼此并且然后将电流施加到一个线圈时，产生磁通量以使得在另一线圈中产生电动势。磁感应方法可以传送高达数百千瓦(kW)的电力并且具有高效率。然而，由于最大传输距离是1厘米(cm)或更小，所以要充电的设备应该邻近充电器或地板。电磁谐振方法使用电场或磁场，而不是使用电磁波或电流。电磁谐振方法很少受到电磁波的影响，因此有利地对其他电子设备或人体是安全的。相比之下，该方法可以在有限的距离和空间中使用，并且能量传输效率稍低。短波无线电力传输方法(简称为RF传输方法)利用了可以以无线电波的形式直接发送和接收能量的事实。该技术是使用整流天线的RF无线电力传输方法。整流天线是天线和整流器的组合，并且是指将RF电力直接转换成DC电力的元件。即，RF方法是用于将AC无线电波转换成DC的技术。近来，随着RF方法的效率提高，已经对RF方法的商业化进行了积极地研究。无线电力传输技术不仅可以在移动相关行业中使用，而且还可以在诸如IT、铁路和家用电器等的各种行业中使用。如果在无线充电区域中存在不是无线电力接收器的导体(即，异物(FO))，则可以在FO中引入从无线电力发送器接收的电磁信号，从而温度升高。例如，FO可包括硬币、夹子、销和圆珠笔。如果在无线电力接收器与无线电力发送器之间存在FO，则无线充电效率可能显著降低，并且无线电力接收器和无线电力发送器的温度可能由于FO的环境温度的升高而升高。如果未移除位于充电区域中的FO，则可能出现电力浪费，并且无线电力发送器和无线电力接收器可能由于过热而损坏。因此，准确检测位于充电区域中的FO正在成为无线充电技术中的重要问题。
技术实现思路
技术问题实施方式提供了一种针对无线充电检测异物的方法及其装置和系统。实施方式提供了一种无线电力传输装置，其能够通过应用根据参考品质因数值线性地或指数地确定的权重并且动态地确定用于检测异物的阈值或阈值范围来更准确地检测异物。实施方式提供了一种无线电力传输装置，其能够基于在ping阶段之前测量的谐振电路的品质因数值和电感值来检测异物。实施方式提供了一种检测异物的方法及其装置和系统，该方法能够通过在充电区域中检测到物体时在ping阶段之前测量谐振电路的品质因数值和电感值并且将测量值与在协商阶段中基于FOD状态数据包确定的阈值进行比较来更准确地检测异物。实施方式提供了一种无线电力发送器，其能够基于在操作频带中的特定频率处测量的品质因数值来检测异物。实施方式提供了一种无线电力发送器，其能够基于在操作频带中的特定频率处测量的品质因数平均值来检测异物。通过实施方式解决的技术问题不限于上述技术问题，并且根据以下描述，本文中未描述的其他技术问题对本领域技术人员而言将变得明显的。技术解决方案实施方式提供了一种检测异物的方法及其装置和系统。在实施方式中，一种在包括用于无线地发送电力的谐振电路的无线电力发送器中检测异物的方法，包括：检测被放置在充电区域中的物体；在检测到物体时测量谐振电路的品质因数值；发送感测信号以识别无线电力接收器；基于从所识别的无线电力接收器接收的参考品质因数值来确定用于检测异物的阈值；以及将所测量的品质因数值与所确定的阈值进行比较以确定是否存在异物，其中，通过应用根据参考品质因数值增加的权重来确定阈值。此处，权重可以根据参考品质因数值线性地或指数地增加。另外，可以通过进一步应用预定义容差和与无线电力发送器对应的设计因子来确定阈值，并且可以通过将容差与参考品质因数值和设计因子的乘积相加并且然后从经相加的值中减去权重来确定阈值。该方法还可以包括：在确定不存在异物时，开始对所识别的无线电力接收器进行充电；以及在确定存在异物时，停止通过谐振电路的电力传送，并且输出指示已经检测到异物的预定警报信号。当电力传送停止时，该方法可以返回到检测被放置在充电区域中的物体。该方法还可以包括：将在返回之后测量的谐振电路的品质因数值与所确定的阈值进行比较，以检查异物是否已经从充电区域移除。在检查到异物已经被移除时，可以恢复停止的电力传送。可以在参考品质因数值被包括在协商阶段中接收的异物检测状态数据包中的状态下，接收参考品质因数值。确定是否存在异物可以包括：在所测量的品质因数值超过阈值时，确定不存在异物，并且在所测量的品质因数值等于或小于阈值时，确定存在异物。根据另一实施方式，一种在包括用于无线地发送电力的谐振电路的无线电力发送器中检测异物的方法，包括：检测被放置在充电区域中的物体；在检测到物体时测量谐振电路的品质因数值；发送感测信号以识别无线电力接收器；基于从所识别的无线电力接收器接收的参考品质因数值来确定用于检测异物的阈值；以及将所测量的品质因数值与所确定的阈值范围进行比较以确定是否存在异物，其中，阈值范围通过应用根据参考品质因数值增加的上限权重和下限权重来确定。根据另一实施方式，一种用于检测异物的装置包括：谐振电路，其包括谐振电容器和谐振电感器；感测单元，其被配置成检测被放置在充电区域中的物体；测量单元，其被配置成在检测到物体时测量谐振电路的品质因数值；以及控制器，其被配置成基于从所识别的无线电力接收器接收的参考品质因数值来确定用于检测异物的阈值，并且将所测量的品质因数值与所确定的阈值进行比较以确定是否存在异物，其中，通过应用根据参考品质因数值增加的权重来确定阈值。此处，权重可以根据参考品质因数值线性地或指数地增加，并且阈值可以通过将预定义容差与参考品质因数值和与无线电力发送器对应的设计因子的乘积相加并且然后从经相加的值中减去权重来确定。另外，控制器可以执行控制以：在确定不存在异物时，开始对所识别的无线电力接收器进行充电；以及在确定存在异物时，停止通过谐振电路的电力传送，并且输出指示已经检测到异物的预定警报信号。控制器可以在停止电力传送之后返回到选择阶段，并且将在返回之后测量的谐振电路的品质因数值与所确定的阈值进行比较，以检查异物是否已经从充电区域移除。控制器可以执行控制以在检查到异物已经被移除时恢复停止的电力传送。另外，该装置还可以包括：DC至DC转换器，其被配置成将来自电源的DC电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在无线电力发送器中检测异物的方法，所述无线电力发送器包括用于无线地发送电力的谐振电路，所述方法包括：检测被放置在充电区域中的物体；在检测到物体时测量所述谐振电路的品质因数值；发送感测信号以识别无线电力接收器；基于从所识别的无线电力接收器接收的参考品质因数值来确定用于检测异物的阈值；以及将所测量的品质因数值与所确定的阈值进行比较以确定是否存在异物，其中，通过应用根据所述参考品质因数值增加的权重来确定所述阈值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.01 KR 10-2016-0083406;2016.07.18 KR 10-2011.一种在无线电力发送器中检测异物的方法，所述无线电力发送器包括用于无线地发送电力的谐振电路，所述方法包括：检测被放置在充电区域中的物体；在检测到物体时测量所述谐振电路的品质因数值；发送感测信号以识别无线电力接收器；基于从所识别的无线电力接收器接收的参考品质因数值来确定用于检测异物的阈值；以及将所测量的品质因数值与所确定的阈值进行比较以确定是否存在异物，其中，通过应用根据所述参考品质因数值增加的权重来确定所述阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述权重根据所述参考品质因数值线性地或指数地增加。3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过进一步应用预定义容差和与无线电力发送器对应的设计因子来确定所述阈值，并且通过将所述容差与所述参考品质因数值和所述设计因子的乘积相加然后从相加后的值中减去所述权重来确定所述阈值。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定不存在异物时，开始对所识别的无线电力接收器进行充电；以及在确定存在异物时，停止通过所述谐振电路的电力传送，并且输出指示已经检测到异物的预定的警报信号。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法在停止电力传送之后返回到检测被放置在充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴在熙，权容逸，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR