双层PCB线圈及基于此的无线充电异物检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无线电能传输技术领域，具体公开了一种双层PCB线圈及基于此的无线充电异物检测方法及系统，该双层PCB线圈包括由上及下层级设置的顶层线圈、PCB基板和底层线圈，PCB基板用于产生寄生电容，并与顶层线圈和底层线圈自身的电感形成LC并联补偿特性，在保证检测线圈高灵敏度的同时，提高了系统的集成度。该方法及系统针对检测线圈参数偏移的问题，基于检测线圈阻抗值阈值确定在检测线圈自共振频率附近的最佳激励频率，以对检测线圈进行激励，在最佳激励频率下放大检测线圈的信号变化，以提高检测线圈的灵敏度，以抵消检测线圈参数漂移的不利影响。在最佳激励频率下通过计算检测线圈的振幅比和相位差实现对生物体和金属异物的一体化检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电能传输，尤其涉及一种双层pcb线圈及基于此的无线充电异物检测方法及系统。

技术介绍

1、无线电能传输技术(wireless power transfer,wpt)是一种综合应用电力电子和自动控制等相关理论与技术，实现电能在电网(或电池)与用电设备之问通过某种载体(如电场、磁场、微波、激光)以松耦合非电气接触模式传输的技术。相比于传统的电气接触式电能接入技术，无线电能传输技术具有更高的可靠性与安全性、占地空间更小、使用方式灵活、不易受外界环境因素干扰、与电网互动能力强、可在某些极端环境和特殊条件下应用等优点，因此在消费电子、医疗保障、电动汽车等领域有着越来越广的发展与应用。

2、磁场耦合式无线电能传输(magnetic coupled wireless power transfer,mc-wpt)通过原边线圈中的高频交变电流产生高频交变磁场，作为电能传输的载体。然而，由于原边设备和副边设备之间的非接触特性，异物很容易进入充电区域，对于进入mc-wpt系统高频交变磁场的外来金属而言，其会因为涡流效应发热而造成安全隐患；对于外来的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.双层PCB线圈，其特征在于，包括由上及下层级设置的顶层线圈、PCB基板和底层线圈，所述顶层线圈与所述底层线圈之间通过所述PCB基板上开设的过孔进行连接；所述顶层线圈包括N个阵列式排布的顶层子线圈，所述底层线圈包括与N个所述顶层子线圈排布相同的N个底层子线圈；所述顶层子线圈和所述底层子线圈均采用平面螺旋线圈，N个所述顶层子线圈的绕向相同，N个所述底层子线圈的绕向相同且与所述顶层子线圈的绕向相反，N≥2。

2.根据权利要求1所述的双层PCB线圈，其特征在于：N个阵列式排布的顶层子线圈与N个阵列式排布的底层子线圈之间通过所述PCB基板连接成上下解耦的M个检测线圈，M≥2。...

【技术特征摘要】

1.双层pcb线圈，其特征在于，包括由上及下层级设置的顶层线圈、pcb基板和底层线圈，所述顶层线圈与所述底层线圈之间通过所述pcb基板上开设的过孔进行连接；所述顶层线圈包括n个阵列式排布的顶层子线圈，所述底层线圈包括与n个所述顶层子线圈排布相同的n个底层子线圈；所述顶层子线圈和所述底层子线圈均采用平面螺旋线圈，n个所述顶层子线圈的绕向相同，n个所述底层子线圈的绕向相同且与所述顶层子线圈的绕向相反，n≥2。

2.根据权利要求1所述的双层pcb线圈，其特征在于：n个阵列式排布的顶层子线圈与n个阵列式排布的底层子线圈之间通过所述pcb基板连接成上下解耦的m个检测线圈，m≥2。

3.根据权利要求2所述的双层pcb线圈，其特征在于：上下相对的所述顶层子线圈与所述底层子线圈的外尺寸相同；上下相对的所述顶层子线圈的匝数大于所述底层子线圈的匝数。

4.根据权利要求3所述的双层pcb线圈，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的双层pcb线圈，其特征在于，所述检测线圈的自感等于组成该检测线圈的顶层子线圈和底层子线圈的集成电感之和；

6.根据权利要求4所述的双层pcb线圈，其特征在于，所述检测线圈的寄生电容cd由下式计算：

7.基于双层pcb线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泉，陈丰伟，陈绍南，唐春森，林浩男，肖静，吴宁，郭小璇，郭敏，陈卫东，莫宇鸿，吴晓锐，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：