金属异物检测电路及无盲区的无线充电金属异物检测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114421650A(43)申请公布日2022.04.29(21)申请号202210083577.8H02J50/80(2016.01)(22)申请日2022.01.18B60L53/12(2019.01)(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陆昊孙安冉赵书泽廖志娟荣灿灿(74)专利代理机构重庆敏创专利代理事务所(普通合伙)50253代理人陈千(51)Int.Cl.H02J50/60(2016.01)H02J50/70(2016.01)H02J50/12(2016.01)H02J50/40(2016.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称金属异物检测电路及无盲区的无线充电金属异物检测系统(57)摘要本发明提供一种金属异物检测电路及无盲区的无线充电金属异物检测系统，电路包括按四个象限平面分布的四个盲区检测线圈，其中第一与第三象限盲区检测线圈连接在第一差分异物检测电路上；第二与第四象限盲区检测线圈连接在第二差分异物检测电路上，两差分异物检测电路中均设置有差分放大电路，一个盲区检测线圈经过过补偿信号采集通道接入差分放大电路的一个输入端，另一盲区检测线圈经过欠补偿信号采集通道接入差分放大电路的另一个输入端，第一差分异物检测电路或/和所述第二差分异物检测电路的输出电压的绝对值高于预设阈值时，则判断为存在金属异物。其效果是：能够灵敏的检测无线充电系统发射线圈上部的整个区域，而没有任何的检测盲区。CN114421650ACN114421650A权利要求书1/2页1.一种金属异物检测电路，其特征在于，包括按四个象限平面分布的四个盲区检测线圈，其中第一象限盲区检测线圈与第三象限盲区检测线圈连接在第一差分异物检测电路上；第二象限盲区检测线圈与第四象限盲区检测线圈连接在第二差分异物检测电路上，所述第一差分异物检测电路与所述第二差分异物检测电路中均设置有差分放大电路，其中，一个盲区检测线圈经过过补偿信号采集通道接入差分放大电路的一个输入端，另一个盲区检测线圈经过欠补偿信号采集通道接入差分放大电路的另一个输入端，所述第一差分异物检测电路或/和所述第二差分异物检测电路的输出电压的绝对值高于预设阈值时，则判断为存在金属异物。2.根据权利要求1所述的金属异物检测电路，其特征在于，所述过补偿信号采集通道包括依次连接的过补偿电路、带通滤波电路以及整流滤波电路；所述欠补偿信号采集通道包括依次连接的欠补偿电路、带通滤波电路以及整流滤波电路。3.根据权利要求2所述的金属异物检测电路，其特征在于，所述过补偿电路和所述欠补偿电路均采用串联电容补偿方式。4.根据权利要求1‑3任一所述的金属异物检测电路，其特征在于，所述四个盲区检测线圈结构相同。5.一种无盲区的无线充电金属异物检测系统，其特征在于，包括全区异物检测电路和盲区异物检测电路，所述全区异物检测电路包括对应于无线充电发射线圈设置的全区异物检测线圈模组，所述盲区异物检测电路采用权利要求1‑4任一所述的金属异物检测电路，其中的四个盲区检测线圈设置在所述全区异物检测电路的检测盲区，且位于所述全区异物检测线圈模组的上方。6.根据权利要求5所述的无盲区的无线充电金属异物检测系统，其特征在于，所述金属异物检测电路中的四个盲区检测线圈所覆盖的面积大于所述全区异物检测电路的盲区面积。7.根据权利要求6所述的无盲区的无线充电金属异物检测系统，其特征在于，所述全区异物检测线圈模组设置有多个呈中心对称分布的全区异物检测子线圈，且铺设于无线充电发射线圈的上表面；所述金属异物检测电路中的四个盲区检测线圈位于所述全区异物检测线圈模组中心的上方。8.根据权利要求7所述的无盲区的无线充电金属异物检测系统，其特征在于，所述全区异物检测子线圈与所述金属异物检测电路中的四个盲区检测线圈均为矩形线圈，且宽度相同。9.根据权利要求8所述的无盲区的无线充电金属异物检测系统，其特征在于，所述全区异物检测线圈模组中的全区异物检测子线圈按照2×8阵列式分布。10.根据权利要求5‑9任一所述的无盲区的无线充电金属异物检测系统，其特征在于：参数设计时，所述过补偿信号采集通道和所述欠补偿信号采集通道中的补偿电容和采样电阻根据采样电压方程UD进行选取，根据先确定采样电阻再确定补偿电容的设计原则进行参数匹配；2CN114421650A权利要求书2/2页其中：M为无线充电发射线圈与盲区异物检测线圈之间的互感大小，UOC为无线充电发射线圈上的开路电压，RD为盲区异物检测线圈串联的采样电阻大小，RP是无线充电发射线圈的内阻与接收线圈电路等效到发射线圈侧引入阻抗的总和，RS表示盲区异物检测线圈的内阻，ω为系统工作频率。3CN11442