位置和异物混合检测系统及电动汽车无线充电控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116001602A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211342385.0H02J50/60(2016.01)(22)申请日2022.10.31H02J50/90(2016.01)(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市铜山区大学路1号(72)发明人夏晨阳杨子跃曹宇恒孙安冉赵书泽陆昊刘复乾荣灿灿(74)专利代理机构重庆敏创专利代理事务所(普通合伙)50253专利代理师陈千(51)Int.Cl.B60L53/12(2019.01)B60L53/39(2019.01)B60L53/35(2019.01)H02J50/12(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称位置和异物混合检测系统及电动汽车无线充电控制方法(57)摘要本发明公开了一种位置和异物混合检测系统及电动汽车无线充电控制方法，系统包括原边的发射线圈和副边的接收线圈，其特征在于：在所述发射线圈上方设置有主动激励线圈，在所述主动激励线圈上方设置有检测线圈阵列，在副边还设置有至少一个信标线圈，所述主动激励线圈绕制成m*n个均匀分布的方格，电流通过后邻边的两个方格中产生的磁场方向相反，所述检测线圈阵列包括m*n个检测线圈，每一个检测线圈对应覆盖所述主动激励线圈中的一个方格区域，m和n为大于2的正整数。其效果是：系统结构简洁、逻辑清楚，能够较好的实现接收线圈位置检测和金属异物检测，且两系统间互不影响。CN116001602ACN116001602A权利要求书1/1页1.一种位置和异物混合检测系统，包括原边的发射线圈和副边的接收线圈，其特征在于：在所述发射线圈上方设置有主动激励线圈，在所述主动激励线圈上方设置有检测线圈阵列，在副边还设置有至少一个信标线圈，所述主动激励线圈绕制成m*n个均匀分布的方格，电流通过后邻边的两个方格中产生的磁场方向相反，所述检测线圈阵列包括m*n个检测线圈，每一个检测线圈对应覆盖所述主动激励线圈中的一个方格区域，m和n为大于2的正整数。2.根据权利要求1所述的位置和异物混合检测系统，其特征在于：所述发射线圈和所述接收线圈在第一谐振频率上工作实现能量传输，所述信标线圈、所述主动激励线圈和所述检测线圈阵列中对应的检测线圈在第二谐振频率上工作实现位置和异物混合检测。3.根据权利要求1或2所述的位置和异物混合检测系统，其特征在于：所述第一谐振频率为85kHz，所述第二谐振频率为3MHz。4.根据权利要求3所述的位置和异物混合检测系统，其特征在于：所述主动激励线圈绕制形成8*10个线圈方格，每个线圈方格的尺寸为63mm*59mm；所述检测线圈阵列也包括8*10个检测线圈，每个检测线圈的尺寸为63mm*59mm。5.根据权利要求1或2或4所述的位置和异物混合检测系统，其特征在于：所述信标线圈为矩形线圈且位于所述接收线圈的四周，每一个信标线圈设有4匝，尺寸为20mm*20mm。6.根据权利要求5所述的位置和异物混合检测系统，其特征在于：所述信标线圈连接有信标电路，所述信标电路包括直流信号源、半桥逆变器和LCC谐振补偿网络。7.根据权利要求2或3所述的位置和异物混合检测系统，其特征在于：所述检测电路包括RLC谐振电路、高通滤波电路和整流滤波电路，所述RLC谐振电路为在第二谐振频率谐振的低品质因素电路，所述高通滤波电路在第二谐振频率上的高频增益为第一谐振频率增益的10倍以上。8.根据权利要求7所述的位置和异物混合检测系统，其特征在于：所述整流滤波电路包括二极管和RC滤波器，所述高通滤波电路输出的电压幅值为二极管压降值的5倍以上。9.一种电动汽车无线充电控制方法，其特征在于：采用权利要求1‑8任一所述位置和异物混合检测系统，车辆停入之前，先启动主动激励线圈和检测线圈阵列工作实现开机前异物检测，异物存在则发出警报；不存在异物或清除金属异物后，启动信标线圈和检测线圈阵列工作实现位置检测，并根据测量位置调整车辆；当车辆位置对准后，再启动发射线圈和接收线圈工作实现能量传输，同时主动激励线圈和检测线圈阵列再进行异物检测，发现异物以后停机并发出警报。10.根据权利要求9所述的电动汽车无线充电控制方法，其特征在于：通过检测线圈阵列中各个检测线圈的检测信号确定信标线圈的数量，并根据信标线圈的数量确定接收线圈的功率等级，并在车辆位置对准后再启动发射线圈按照对应的功率等级实现能量传输。2CN116001602A说明书1/4页位置和异物混合检测系统及电动汽车无线充电控制方法技术领域[0001]本发明涉及无线电能传输技术，尤其涉及一种位置和异物混合检测系统及电动汽车无线充电控制方法。背景技术[0002]无线电能传输技术(WirelessPowerTransfer,WPT)由于