[发明专利]用于检测用于机动车辆的用户设备充电装置的发射区域中的寄生金属对象的装置

说明书

一种用于检测用于机动车辆的为用户设备（20）感应充电的装置（10）的接收表面（S）上的寄生金属对象（30）的存在的装置（D），所述装置包括发射线圈型天线（13）以及：至少两个相同的无源检测线圈（B1、B2），其位于发射线圈和接收表面之间，用于确定两个线圈和发射线圈（13）的端子上的品质因数（Q1、Q2、Qe）的部件（M1、M2、M3），控制部件（M4），用于在预定时刻存储品质因数的部件（M5），用于计算所存储的品质因数之间或在不同的预定时刻存储的品质因数值之间的比率（R1、R1\R2、R2'）的部件（M6），用于在所述比率之间进行比较以便检测接收表面上的寄生金属对象的存在的部件（M7）。

技术领域

本发明涉及在机动车辆中通过感应能量为用户设备充电的领域，并且更具体来说涉及用于检测机动车辆中的为用户设备感应充电的装置的发射区域中的寄生金属对象的方法和装置。

背景技术

现今，某些机动车辆设有允许通过感应来为诸如（例如）移动电话之类的用户设备的电池充电的装置。在本文档中，术语“电池”意指允许为用户设备供电的电能储存单元。

这样的充电装置包括管理模块、发射模块和用于用户设备的接收表面。发射模块包括至少一个感应发射线圈型天线，其耦合到接收表面并且通过例如在100与200 kHz之间的频带中操作而在所谓的“发射”区域中围绕接收表面生成电磁场。装置的管理模块被配置成控制发射模块，特别是线圈发射的功率水平，以便检测发射线圈的端子上的电压的变化并且与用户设备交换消息。

用户设备以互补的方式包括控制模块和接收模块。接收模块包括至少一个感应接收线圈型天线，其当被放置在充电装置的发射区域中时检测所述充电装置生成的电磁场。用户设备的控制模块被配置成控制接收模块并与充电装置交换消息。通过磁感应的功率传送系统的示例由通过WPC联盟（英文表达“Wireless Power Consortium（无线功率联盟）”的首字母缩写）定义的规范而已知，该规范称为“Qi低功率规范”（2012年3月1.1版本），这份规范特别定义了充电装置与用户设备之间的消息交换。

按照已知的方式，发射线圈生成的电磁场在接收线圈中感应交流电流，其允许为用户设备的电池充电。

因此，当用户想要为他的设备的电池充电时，他将设备放置在装置的接收表面上，这使得装置的发射线圈的端子上的电压发生变化。

装置的管理模块检测到这个电压变化并且由此推断至少部分为金属的对象已被放置在接收表面上。

装置的管理模块然后发出识别消息以便知晓被放置在表面上的对象是与充电装置兼容的用户设备——亦即能通过该装置充电的用户设备——还是其它对象，诸如不兼容的用户设备或任何其它至少部分为金属的对象。

这样，当用户设备与该装置兼容时，它的控制模块通过发出兼容性消息来对该装置做出响应，并且用户设备的感应充电开始，直到充电完成或者直到用户设备离开发射区域。

当用户设备与该装置不兼容时，它的控制模块通过发出不兼容性消息来对该装置做出响应，并且装置的发射模块不执行任何电磁场发射。

当对象不是可充电用户设备或者是诸如例如一枚硬币之类的任何其它至少部分为金属的对象时，在装置发射识别消息之后，装置的管理模块接收不到任何响应消息，并且装置的发射模块不发起任何电磁场发射。

这样的消息交换因此允许将充电接入仅限于兼容的用户设备。实际上，在例如一枚硬币型的金属对象上生成电磁场可能导致它的温度大幅上升，例如大于80℃，并且这可能给用户造成灼伤的风险。

下文中，将会将当经受装置的发射线圈生成的电磁场时易被充分加热而给用户造成危险的至少部分为金属的对象称为“寄生对象”。

因此，当在用户设备的充电期间在发射区域中同时存在用户设备和寄生对象时，可能出现这样的危险，这具有严重缺陷。