无线充电系统及其检测设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无线充电系统及其检测设备，检测设备包括：线圈矩阵、电路矩阵、控制器和电源，电路矩阵联通于线圈矩阵和控制器；线圈矩阵包括第一线圈组和第二线圈组，第一线圈组包括多个第一线圈，第二线圈组包括多个第二线圈；第一线圈组和第二线圈组叠置，且任意相邻的第二线圈之间的非覆盖区域，处于第一线圈的覆盖区域内；电路矩阵包括第一电路和第二电路；电源至少向控制器和第二电路和第二线圈组供电。检测设备，具有两个线圈组，第二线圈的非覆盖区域在第一线圈的覆盖区域内，保证了该区域内的异物能够被检测。第二电路有独立的供电，能够实现对充电频率变化、对位不准等情况的判断。

【技术实现步骤摘要】
无线充电系统及其检测设备
本技术涉及无线充电领域，尤其涉及无线充电系统及其检测设备。
技术介绍
电动汽车无线充电技术具有安全、环保、使用便捷等特点，随着自动泊车和自动驾驶、智能网联汽车等技术的逐步普及，无线充电作为一种极具优势的自动充电方式而受到广泛重视。然而当无线充电系统的发射线圈上方出现金属异物时，金属异物因涡流效应而引起发热，这对系统电能的传输造成严重影响，甚至可能因温度急剧升高而造成安全隐患。因此金属异物检测是无线充电发射线圈和无线充电技术所必须的一项重要的保护功能。在无线充电时，除了考虑异物进入的影响，还要求车辆停放时，保证接收线圈和发射线圈位置对准，以提高充电效率。现有技术中，一般使用采用多个并联的检测线圈，将检测线圈设置在发射线圈和接收线圈之间，检测线圈置于能量发射线圈所在平面内侧。有异物时，异物检测线圈的电流或电压或相位发生改变，异物检测传感器根据异物检测线圈的电流或电压或相位变化检测到异物。当然，这里提到的异物主要是指金属异物，当然其他导电材料的异物也包括。当异物存在于多个线圈的相邻边缘时，存在漏检测的问题。同时，检测线圈放置在发射线圈上，通过与发射线圈发生电磁感应，来产生电流和电压，并以此检测异物进入时的电流和电压变化实现异物检测，但是在电动汽车充电时，发射线圈的充电功率会随充电时间等因素进行调节，这就导致异物检测线圈也会发生改变，从而发生误判断。
技术实现思路
本技术提供一种无线充电系统及其检测设备，能够准确的进行异物检测，同时能够避免其他因素对判断的干扰。本技术的无线充电系统的检测设备，包括：线圈矩阵、电路矩阵、控制器和电源，所述电路矩阵联通于所述线圈矩阵和所述控制器；所述线圈矩阵包括第一线圈组和第二线圈组，所述第一线圈组包括多个第一线圈，所述第二线圈组包括多个第二线圈；所述第一线圈组和所述第二线圈组叠置，且任意相邻的所述第二线圈之间的非覆盖区域，处于所述第一线圈的覆盖区域内；所述电路矩阵包括第一电路和第二电路，所述第一电路联通所述第一线圈组和所述控制器，所述第二电路联通所述第二线圈组和所述控制器；所述电源至少向所述控制器和所述第二电路和所述第二线圈组供电。优选的，所述第二电路包括连接的第二开关模块、第二滤波模块和第二转换模块；所述第二开关模块分别与每个所述第二线圈联通，控制每个所述第二线圈的联通状态；所述第二滤波模块与所述第二开关模块联通，对每个联通后的所述第二线圈滤波，形成第二滤波信号；所述第二转换模块与所述第二滤波模块联通，将第二滤波信号转换成第二处理信号，所述第二转换模块还与所述控制器联通，将所述第二处理信号发送至所述控制器。优选的，所述第一电路包括连接的第一开关模块、第一整流模块和第一转换模块；所述第一开关模块分别与每个所述第一线圈联通，控制每个所述第一线圈的联通状态；所述第一整流模块与所述第一开关模块联通，对每个联通后的所述第一线圈整流，形成第一整流信号；所述第一转换模块与所述第一整流模块联通，将第一整流信号转换成第一处理信号，所述第一转换模块还与所述控制器联通，将所述第一处理信号发送至所述控制器。优选的，所述第二转换模块包括：信号发生器、基准元件、接入元件和信号处理器；所述信号发生器、所述基准元件和所述接入元件串联，所述信号处理器与所述基准元件并联，同时，所述信号处理器与还所述接入元件并联；其中，所述接入元件包含所述第二滤波模块；所述信号处理器生成所述第二处理信号。优选的，所述基准元件为线圈、电阻中的至少一个。优选的，还包括：通信器，与所述控制器联通。本技术的无线充电系统，包括发射线圈和外壳，其特征在于，还包括上述的无线充电系统的检测设备，所述无线充电系统的检测设备设置在所述发射线圈和所述外壳之间。本技术的无线充电系统的检测设备，具有两个线圈组，第一线圈组和第二线圈组，第二线圈的非覆盖区域在第一线圈的覆盖区域内，保证了该区域内的异物能够被检测。同时第二电路有独立的供电，因此受到发射线圈频率变化的影响小，配合第一线圈组，能够实现对充电频率变化、对位不准等情况的判断。附图说明图1为本技术无线充电系统的检测设备的示意图；图2为本技术无线充电系统的检测设备中第二转换模块的示意图；图3为本技术无线充电系统的检测设备中线圈矩阵的部分示意图。附图标记：线圈矩阵A、电路矩阵B、控制器C、电源D、通信器E、第一线圈组1、第二线圈组2、第一电路3、第二电路4、第一线圈11、第二线圈21、第一开关模块31、第一整流模块32、第一转换模块33、第二开关模块41、第二滤波模块42、第二转换模块43、信号发生器431、基准元件432、接入元件433、信号处理器434。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。本技术的无线充电系统的检测设备(以下简称检测设备)，参见图1。其包括：线圈矩阵A、电路矩阵B、控制器C和电源D。电路矩阵B联通于线圈矩阵A和控制器C，电路矩阵B能够将线圈矩阵A的电参数以电信号等控制器C可以识别的信号形式，发送给控制器C。线圈矩阵A包括第一线圈组1和第二线圈组2，以下统称为线圈组，这两个线圈组均由多个线圈组成——第一线圈组1包括多个第一线圈11，第二线圈组2包括多个第二线圈21。第一线圈11和第二线圈21以下统称为线圈。第一线圈组1和第二线圈组2叠置，任意相邻的第二线圈21之间的非覆盖区域，处于第一线圈11的覆盖区域内。也就是说，第二线圈21之间的识别盲区，被第一线圈11覆盖。如图所示3，在这种较为规律的布线方式(线圈的排布方式)中，每四个第二线圈21之间形成一个非覆盖区，或者叫识别盲区，该区域位于第一线圈组1的覆盖区域内，也就是在第一线圈11的识别区域内。这样，异物进入第二线圈21的识别盲区中，也会被第一线圈11识别。一般的，线圈通过绕制，因为线束自身的厚度(直径)问题，势必会造成圆角，如图3所示，即使方形线圈在四角也会出现弧度，多个线圈的信号会产生交叉干扰，交界部分就会出现盲区，图3中以箭头Z示出的就是该盲区。结合图3，第二线圈21的交界处存在多个盲区，而该盲区被第一线圈11(图中为了区分以虚线示出)覆盖。需要注意，图3仅作为示意，并不用于限制第一线圈11和第二线圈21的形状、排布方式和数量等。电路矩阵B包括第一电路3和第二电路4，第一电路3联通第一线圈组1和控制器C，第二电路4联通第二线圈组2和控制器C。第一电路3向控制器C发送第一线圈组1中各个第一线圈11的电参数。对应的，第二电路4向控制器C发送第二线圈组2中的各个第二线圈21的电参数。一般的，每个线圈的电参数时逐一发送的，当然会按照一定的规律，以保证能够确定该线圈属于哪个线圈组以及处于的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电系统的检测设备，其特征在于，包括：/n线圈矩阵(A)、电路矩阵(B)、控制器(C)和电源(D)，所述电路矩阵(B)联通于所述线圈矩阵(A)和所述控制器(C)；/n所述线圈矩阵(A)包括第一线圈组(1)和第二线圈组(2)，所述第一线圈组(1)包括多个第一线圈(11)，所述第二线圈组(2)包括多个第二线圈(21)；所述第一线圈组(1)和所述第二线圈组(2)叠置，且任意相邻的所述第二线圈(21)之间的非覆盖区域，处于所述第一线圈(11)的覆盖区域内；/n所述电路矩阵(B)包括第一电路(3)和第二电路(4)，所述第一电路(3)联通所述第一线圈组(1)和所述控制器(C)，所述第二电路(4)联通所述第二线圈组(2)和所述控制器(C)；/n所述电源(D)至少向所述控制器(C)、所述第二电路(4)和所述第二线圈组(2)供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统的检测设备，其特征在于，包括：
线圈矩阵(A)、电路矩阵(B)、控制器(C)和电源(D)，所述电路矩阵(B)联通于所述线圈矩阵(A)和所述控制器(C)；
所述线圈矩阵(A)包括第一线圈组(1)和第二线圈组(2)，所述第一线圈组(1)包括多个第一线圈(11)，所述第二线圈组(2)包括多个第二线圈(21)；所述第一线圈组(1)和所述第二线圈组(2)叠置，且任意相邻的所述第二线圈(21)之间的非覆盖区域，处于所述第一线圈(11)的覆盖区域内；
所述电路矩阵(B)包括第一电路(3)和第二电路(4)，所述第一电路(3)联通所述第一线圈组(1)和所述控制器(C)，所述第二电路(4)联通所述第二线圈组(2)和所述控制器(C)；
所述电源(D)至少向所述控制器(C)、所述第二电路(4)和所述第二线圈组(2)供电。


2.根据权利要求1所述的无线充电系统的检测设备，其特征在于，
所述第二电路(4)包括连接的第二开关模块(41)、第二滤波模块(42)和第二转换模块(43)；
所述第二开关模块(41)分别与每个所述第二线圈(21)联通，控制每个所述第二线圈(21)的联通状态；
所述第二滤波模块(42)与所述第二开关模块(41)联通，对每个联通后的所述第二线圈(21)滤波，形成第二滤波信号；
所述第二转换模块(43)与所述第二滤波模块(42)联通，将第二滤波信号转换成第二处理信号，所述第二转换模块(43)还与所述控制器(C)联通，将所述第二处理信号发送至所述控制器(C)。


3.根据权利要求1所述的无线充电系统的检测设备，其特征在于，
所述第一电路(3)包括连接的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，陆钧，贺凡波，葛俊杰，马俊超，
申请(专利权)人：北京有感科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11