无线充电系统的异物检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种无线充电系统的异物检测装置，具有发射侧检测器，发射侧检测器设置在无线充电系统的发射端；发射侧检测器包括：第一天线集、切换开关和激励电路；第一天线集中包括多个第一天线，切换开关将至少一个第一天线与激励电路连通，使该至少一个第一天线作为发射天线；还包括：第一检测电路和控制器；第一检测电路与切换开关连通，切换开关将至少一个第一天线与第一检测电路连通，使该至少一个第一天线作为接收天线。只在发射端设置即可，不依赖于是否有接收端的存在。并且在第一天线集内的第一天线，既可以作为发射天线又能作为接收天线，节省了成本。在一定程度上，还能实现对活物的检测判断。

【技术实现步骤摘要】
无线充电系统的异物检测装置
本技术涉及无线充电领域，尤其涉及无线充电系统的异物检测装置。
技术介绍
在无线充电过程中如果在功率发射线圈上存在有金属异物，会因为磁场在金属异物上产生涡流效应而导致温度急剧升高，甚至可能存在引发火灾等危险。目前有很多设计，如通过增加平衡线圈等检测线圈，通过测量检测线圈的阻抗等参数变化来发现异物，现有方法可以发现附着在发射线圈表面的异物，但对于空间内存在的异物，如带金属盖的瓶子，包裹着金属物的物体等，通过上述方法无法检出，这仍然是无线充电，特别是电动汽车等大功率无线充电存在的隐患。电动汽车无线充电除金属异物检测外，还存在着婴儿、宠物等生物体进入功率发射区域的风险，需要增加活物保护功能检测生物体的侵入。现有的活物检测比较常见的是通过在发射线圈四周设置多个多普勒雷达，当有生物体靠近发射线圈时通过雷达波的多普勒效应发现生物体，从而触发停机报警，当生物体离开时重新恢复充电。但会出现一种可能，如生物体在充电系统停机后进入了功率发射区域，无线充电系统可能无法发现生物体的进入而恢复功率传输，这种情况下仍然会出现对生物体健康造成伤害的可能。
技术实现思路
本技术提供一种无线充电系统的异物检测装置，实现异物检测。本技术的无线充电系统的异物检测装置，具有发射侧检测器，所述发射侧检测器设置在无线充电系统的发射端；所述发射侧检测器包括：依次连接的第一天线集、切换开关和激励电路；所述第一天线集中包括多个第一天线，所述切换开关将至少一个所述第一天线与所述激励电路连通，使该至少一个所述第一天线作为发射天线，以发射信号；还包括：相连通的第一检测电路和控制器；所述第一检测电路与所述切换开关连通，所述切换开关将至少一个所述第一天线与所述第一检测电路连通，使该至少一个所述第一天线作为接收天线。优选的，所述激励电路包括相连通的信号发生器、驱动电路和功率放大器，其中，所述功率放大器连通所述切换开关。优选的，所述第一检测电路具有相连通的第一放大器和第一滤波器；所述第一检测电路连接所述切换开关，获取所述接收天线接收的信号，经过所述第一放大器和所述第一滤波器处理，发给所述控制器。优选的，所述发射侧检测器还包括：第二检测电路；所述第二检测电路与所述切换开关连通，所述切换开关有选择的将至少一个所述第一天线与所述第二检测电路，使该至少一个所述第一天线作为接收天线。优选的，所述第二检测电路包括相连通第二滤波器和信号测量器；所述第二检测电路连接所述切换开关，获取所述接收天线接收的信号，经所述第二滤波器和所述信号测量器的处理，发给所述控制器。优选的，所述切换开关将一个所述第一天线作为所述发射天线，将除所述发射天线之外的全部所述第一天线作为所述接收天线。优选的，所述切换开关将一个所述第一天线作为所述发射天线，将包括所述发射天线在内的全部所述第一天线作为所述接收天线。本技术的无线充电系统的异物检测装置，通过发射侧检测器能够实现对异物的检测，只在发射端设置即可，不依赖于是否有接收端的存在。并且在第一天线集内的第一天线，既可以作为发射天线又能作为接收天线，节省了成本。在一定程度上，还能实现对活物的检测判断。附图说明图1为本申请无线充电系统的异物检测装置的示意图；图2为本申请无线充电系统的异物检测装置中第一天线集的工作示意图。附图标记：第一天线集11；切换开关12；激励电路13；第一检测电路14；第二检测电路15；控制器16；第二天线集21；第二信号处理电路22；第二控制器23；信号发生器131；驱动电路132；功率放大器133；第一放大器141；第一滤波器142；第二滤波器151；信号测量器152；接收信号处理器221；接收放大器222；接收滤波器223；发射天线11t；接收天线11r。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异物检测装置具有发射侧检测器。发射侧检测器设置在无线充电系统的发射端。发射端包含有功率发射线圈，接收端包含有功率接收线圈。无线充电时由高频驱动源输出一定频率的交变电流施加在功率发射线圈上激励产生同频率的电磁场，位于功率发射线圈上方的功率接收线圈感应耦合到磁场后产生电流，从而实现电能的无线传输。功率发射线圈包括发射线圈绕组、磁性材料、底板和外壳，当然还包括发射侧检测器。对应功率发射线圈，在进行无线充电时，在需要充电的设备上，还具有功率接收线圈，其包括接收线圈绕组、磁性材料、底板和外壳，还包括接收侧检测器。发射侧检测器包括：依次连接的第一天线集11、切换开关12和激励电路13。第一天线集11中包括多个第一天线，所述切换开关12依次将一个所述第一天线与所述激励电路13连接，使第一天线作为发射天线11t，以发射信号。第一天线集11中的每个第一天线都都有自身的编码，也就是说，他们结构、功能甚至尺寸都可以相同，但是，每个都有自身唯一对应的编号，以进行区分。这里提到的“依次”连接不一定是排列位置上的依次，而是按照固定好的次序进行的，以保证在接收侧检测器接收到对应的信号时，能够与预先获知次序匹配。工作时，切换开关12控制至少一个第一天线与激励电路13连通，作为发射天线11t发射信号，其发射的信号一般为电磁波信号，电磁波信号被其他用来检测的部件接收，实现对异物检测。后续会对检测部件，以及原理进行说明。一般的，同时只有一个第一天线作为发射天线11t发射信号，但本申请并不排除可以有多个发射天线11t同时工作的情形，只要在接收信号时调整对应的编码或检测规则，也可以用于本申请。第一天线排列组成一个阵列，第一天线集位于发射线圈绕组和其上部的外壳之间，第一天线的整列覆盖了功率发射线圈表面及其它需要异物检测的区域。激励电路13包括信号发生器131、驱动电路132和功率放大器133，优选的依次相连，功率放大器133连通切换开关12。信号发生器131产生一定频率的电磁波信号，并通过信号调制将第一天线集的一个第一天线对应的编码加载到电磁波信号内，再经过功率放大器133将信号放大，与功率放大器133连接的切换开关12切换接通与编码所对应的第一天线，也就是发射天线11t，将电磁信号加载到该发射天线11t上，以连续或脉冲电磁波的形式向功率发射线圈上方空间发射出去。对于发射出去的电磁波，可以被多个用来检测设备接收。如本文中的一个用来检测的是位于发射侧检测器的第一检测电路14；另一个是位于发射侧检测器的第二检测电路15。除此以外，还可以包括接收侧检测器，这个会在本文下面详细说明。下面先对前两种说明。第一检测电路14：发射侧检测器还包括：相连通的第一检测电路14和控制器16；第一检测电路14与切换开关12连通，切换开关12将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电系统的异物检测装置，其特征在于，/n所述异物检测装置具有发射侧检测器，所述发射侧检测器设置在无线充电系统的发射端；/n所述发射侧检测器包括：依次连接的第一天线集(11)、切换开关(12)和激励电路(13)；所述第一天线集(11)中包括多个第一天线，所述切换开关(12)将至少一个所述第一天线与所述激励电路(13)连通，使该至少一个所述第一天线作为发射天线(11t)，以发射信号；/n还包括：相连通的第一检测电路(14)和控制器(16)；/n所述第一检测电路(14)与所述切换开关(12)连通，所述切换开关(12)将至少一个所述第一天线与所述第一检测电路(14)连通，使该至少一个所述第一天线作为接收天线(11r)。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统的异物检测装置，其特征在于，
所述异物检测装置具有发射侧检测器，所述发射侧检测器设置在无线充电系统的发射端；
所述发射侧检测器包括：依次连接的第一天线集(11)、切换开关(12)和激励电路(13)；所述第一天线集(11)中包括多个第一天线，所述切换开关(12)将至少一个所述第一天线与所述激励电路(13)连通，使该至少一个所述第一天线作为发射天线(11t)，以发射信号；
还包括：相连通的第一检测电路(14)和控制器(16)；
所述第一检测电路(14)与所述切换开关(12)连通，所述切换开关(12)将至少一个所述第一天线与所述第一检测电路(14)连通，使该至少一个所述第一天线作为接收天线(11r)。


2.根据权利要求1所述的无线充电系统的异物检测装置，其特征在于，
所述激励电路(13)包括相连通的信号发生器(131)、驱动电路(132)和功率放大器(133)，其中，所述功率放大器(133)连通所述切换开关(12)。


3.根据权利要求1所述的无线充电系统的异物检测装置，其特征在于，
所述第一检测电路(14)具有相连通的第一放大器(141)和第一滤波器(142)；
所述第一检测电路(14)连接所述切换开关(12)，获取所述接收天线(11r)接收的信号，经过所述第一放大器(141)和所述第一滤波...

【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