基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置及方法，其中，该装置包括：双层检测线圈组包括两个上下正交叠放的单层齿条形差分检测线圈组，重合叠放在发射线圈任意四分之一处，用于当存在金属异物时，与其产生互感；异物信号调理电路用于采集每个检测线圈组与金属异物感应的互感电压值；数字信号处理及比较电路用于分别将每个互感电压值转换为数字变化量，并进行处理确定金属异物所在通道编号；上位机用于确定所在通道编号的矩阵数据以绘制二维平面云图。该装置采用齿条形线圈提高了部分区域内检测线圈与异物的互感值，增加了对小尺寸异物的检测概率，避免造成检测线圈组对小尺寸金属异物的大面积漏检。属异物的大面积漏检。属异物的大面积漏检。

【技术实现步骤摘要】
基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置及方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车无线电能传输系统金属异物检测
，特别涉及一种基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置及方法。

技术介绍

[0002]为提高充电功率和效率，满足各型车辆底盘离地高度要求，电动汽车无线充电系统通常采用磁耦合谐振式无线电能传输(MCR
‑
WPT，Magnetically
‑
coupled Resonant Wireless Power Transfer)方式。由于耦合机构间存在强磁场，混入的金属异物受磁场作用后将产生涡流效应和磁效应，进而改变无线电能传输系统原边线圈与副边线圈之间的自感、互感、品质因数等参数，以及耦合磁场的强度分布和平衡关系，影响无线电能传输系统的谐振频率、传输功率和传输效率。此外，金属异物的涡流效应也会使金属本体快速升温，易引发火灾和安全事故。因此，有效可靠的金属异物检测功能是确保电动汽车充电安全的重要保证。
[0003]目前相关技术提出了多种检测线圈来解决上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置，其特征在于，包括：双层检测线圈组、异物信号调理电路、数字信号处理及比较电路和上位机，其中，所述双层检测线圈组包括两个上下正交叠放的单层齿条形差分检测线圈组，所述双层检测线圈组重合叠放在发射线圈的任意四分之一处，且相对静止，用于当存在金属异物时，与金属异物产生互感；所述异物信号调理电路与所述双层检测线圈组连接，用于采集每个单层齿条形差分检测线圈组与所述金属异物感应的互感电压值；所述数字信号处理及比较电路与所述异物信号调理电路连接，用于分别将每个互感电压值转换为数字变化量，并对所述数字变化量进行处理，确定所述金属异物在每个单层齿条形差分检测线圈组中所在通道编号；所述上位机与所述数字信号处理及比较电路连接，用于对所述所在通道编号进行处理，得到矩阵数据以绘制二维平面云图。2.根据权利要求1所述的基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置，其特征在于，每个单层齿条形差分检测线圈组均采用8对齿条形线圈对构成，其中，每对齿条形线圈通过两个齿条线圈相互啮合组成。3.根据权利要求2所述的基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置，其特征在于，每个单层齿条形差分检测线圈组均采用16路通道并行的方式对所述金属异物进行检测。4.根据权利要求1所述的基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置，其特征在于，当采集每个单层齿条形差分检测线圈组的互感电压值时，需与与无金属异物时单层齿条形差分检测线圈组中的感应电压值作为参考阈值进行对比，若每个单层齿条形差分检测线圈组中某一通道数字变化量大于所述参考阈值，则确定所述金属异物在每个单层齿条形差分检测线圈组中所在通道编号。5.根据权利要求1所述的基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的装置，其特征在于，所述上位机具体用于：获取所述金属异物在两个单层齿条形差分检测线圈组所在通道编号的数字变化量进行相乘并开方，得到所述矩阵数据，并根据所述矩阵数据绘制二维平面云图。6.一种基于齿条形差分检测线圈组的无线充电系统金属异物检测与定位的方法，基于权利要求1
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5中任一项所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐超，段红宇，郭军伟，杨福宁，王文武，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：