基于无线电能传输通道的非法负载检测方法.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CN107769400A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201710779827.0(22)申请日2017.09.01(71)申请人广西电网有限责任公司电力科学研究院地址530023广西壮族自治区南宁市民主路6-2号(72)发明人祝文姬肖静高立克杨艺云(74)专利代理机构南宁东智知识产权代理事务所(特殊普通合伙)45117代理人戴燕桃巢雄辉(51)Int.Cl.H02J50/60(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称基于无线电能传输通道的非法负载检测方法(57)摘要本发明公开一种基于无线电能传输通道的非法负载检测方法，包括高频电磁耦合机构和负载，所述高频电磁耦合机构包括原边线圈和副边线圈。检测方法包括以下步骤：（1）在负载上调制一个频率为f1的方波信号；（2）控制负载以频率f1进行通断；（3）检测原边线圈输入电流的方波频率，记为f2；（4）如果|f2-f1|小于或等于一个给定的预设值ε，则负载为合法负载，反之，为非法负载。本发明的负载辨识信号直接在能量传输通道上传递，避免了传递中磁场的干扰，提高了识别率。本方法具有简单性、快速性和准确性，满足电动汽车在线无线供电应用中，汽车在单个导轨线圈上停留时间非常短的现实条件。CN107769400ACN107769400A权利要求书1/1页1.一种基于无线电能传输通道的非法负载检测方法，包括高频电磁耦合机构和负载，所述高频电磁耦合机构包括原边线圈和副边线圈，所述副边线圈和所述负载电连接，其特征在于，包括以下步骤：S1：生成一个频率为f1的方波信号；S2：将所述方波信号调制到所述负载上；S3：控制所述负载以频率f1进行通断；S4：检测所述原边线圈输入电流的方波频率，记为f2；S5：计算Δf=|f2-f1|；S6:如果Δf小于或等于一个给定的预设值ε，则所述负载为合法负载，反之，所述负载为非法负载。2.根据权利要求1所述的基于电动汽车无线能量传输通道的非法负载检测方法，其特征在于，步骤S1中所述方波信号采用FPGA控制板生成。3.根据权利要求1所述的基于无线电能传输通道的非法负载检测方法，其特征在于，步骤S4中所述原边线圈输入电流方波频率由FPGA控制板检测。2CN107769400A说明书1/3页基于无线电能传输通道的非法负载检测方法技术领域[0001]本发明属于电动汽车无线充电技术领域，具体涉及一种基于无线电能传输通道的非法负载检测方法。背景技术[0002]基于电磁感应耦合原理的非接触电能传输(CPT)技术增加了用电设备的灵活性，弥补了传统接触式电能传输方式中存在的器件磨损、碳积以及电火花等缺陷，因此是一种安全、可靠、灵活的电能接入新技术。然而，由于CPT技术仍处于起步阶段，系统的能效（传输功率和效率）还较低，影响了它的推广和应用。[0003]在电动汽车无线充电系统中，系统原、副边之间存在较大的气隙，并且为露天环境，无线充电功率发射线圈上方可能会存在杂物、金属物质或者生物体，这些在无线充电过程中存在于原、副边之间的异常物体称之为异物。在充电过程中，气隙间具有很强的交变磁场，当生物体误入传输空间时，会对其健康造成影响；当介质为绝缘体或者电阻率较高的不良导体时，感应电动势不会产生较大的涡流，引起功率损耗也较小；但如果介质为金属导体，由于其电阻率较低，相同电动势便会产生较大的涡流，从而产生较大的功率损耗，不仅降低了效率，而且金属的涡流发热还将给系统带来巨大的安全隐患。因此，快速异物检测是系统安全运行的保障。发明内容[0004]为克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种简单可靠、准确度高、快速的基于无线电能传输通道的非法负载检测方法，以准确检测电动汽车无线充电系统发射线圈上方的杂物、金属物质或者生物体，保证能量传输的针对性，保障系统的安全运行，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：基于无线电能传输通道的非法负载检测方法，包括高频电磁耦合机构和负载，所述高频电磁耦合机构包括原边线圈和副边线圈，所述副边线圈和所述负载电连接，包括以下步骤：S1：生成一个频率为f1的方波信号；S2：将所述方波信号调制到所述负载上；S3：控制所述负载以频率f1进行通断；S4：检测所述原边线圈输入电流的方波频率，记为f2；S5：计算Δf=|f2-f1|；S6:如果Δf小于或等于一个给定的预设值ε，则所述负载为合法负载，反之，所述负载为非法负载。[0005]优选的，步骤S1中所述方波信号采用FPGA控制板生成。[0006]优选的，步骤S4中所述原边线圈输入电流方波频率由FPGA控制板检测。[0007]综上所述，与其他技术相比，本发明具有以下有益效果：3CN107769400A说明书2/3页（1）由