[发明专利]具有活体检测功能的无线充电系统及无线充电方法

说明书

具有活体检测功能的无线充电系统，包括与发射端线圈贴近或紧贴设置的发射端金属板，发射端金属板顺次连接有振荡电路及电容数字转换器；所述发射端MCU与电容数字转换器相接，获取电容数字转换器的数字信号，并根据获取的数字信号生成系统的控制信号；具有活体检测功能的无线电能传输方法，通过在发射端MCU设定电容阈值，判断电容数字转换器输出的电容与电容阈值之间的关系来判断是否具有活体进入无线电能传输系统中。该系统和方法可以识别发射端线圈和接收权线圈的磁场中是否存在活物，可极大提高无线电能传输系统的安全性。

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，涉及一种无线充电系统及充电方法，具体的说，为一种具有活体检测功能的无线充电系统及充电方法。

背景技术

无线电能传输是一种通过空间电磁场耦合来进行电能传输的技术，其主要优点是不需要插拔，使用简单方便；不会产生电火花，可以在易燃易爆的工业环境中使用；可以在水中进行能量传输，可以应用到海洋装备等水下应用中。

无线电能传输系统主要包括两部分，一部分是能量传输，通过电能变换，将电能从发射端无线传输到接收端；另外一部分是通信控制，主要用于完成发射端与接收设备之间的信息和控制交互，保证整个系统工作的安全性和稳定性。

能量传输部分又分为发射部分与接收部分，通常通过间隔设置的发现线圈和接收线圈传递电能。由于这两部分在空间上完全处于分离状态，能量的传输是通过这两部分之间的电磁场进行能量耦合，此电磁场是一个高频的交变磁场，当发射端线圈与接收端线圈垂直工作距离较远时(如电动汽车的无线充电距离要求是15-25CM)，发射与接收端之间的空隙可以进入小动物或者其他的生物。例如：在冬季比较寒冷的季节，电动汽车在户外无人值守的情况下进行无线充电时，发射端线圈与接收端线圈存在的温升，小动物就会进入磁场中趴伏在发射端线圈上面进行取暖。生物体长时间处于高频交变的磁场中可能会受到一定的伤害，出于人道的考虑，要求无线电能传输系统具有生物识别的功能，停止无线电能传输，以便下一步采取保护或驱逐小动物离开的动作。

而现有的无线电能传输系统，通常不具有活体检测的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有活体检测功能的无线电能传输系统机无线充电方法，该系统可以检测出发射端线圈和接收端线圈之间是否有活体进入，以便控制无线电能发射端的工作。

本发明的内容为：具有活体检测功能的无线充电系统，无线电能传输系统包括连接电网的无线电能发射端和可与无线电能发射端进行电能和通讯信号传输的无线电能接收端，所述无线电能发射端包括发射端线圈、发射端MCU及与发射端线圈相连的逆变电路，发射端MCU 经驱动电路与逆变电路相接；所述无线电能接收端包括与发射端线圈间隔设置的接收端线圈；

进一步包括与发射端线圈贴近或紧贴设置的发射端金属板，发射端金属板顺次连接有振荡电路及电容数字转换器；

所述发射端MCU与电容数字转换器相接，获取电容数字转换器的数字信号。

优选为：进一步包括设置在发射端金属板与发射端线圈之间的发射端磁屏蔽材料板，发射端金属板、发射端磁屏蔽材料板和发射端线圈三者之间顺次紧贴设置。

优选为：振荡电路与电容数字转换器之间设置有滤波电路。

优选为：无线电能接收端进一步包括与接收端线圈贴近或紧贴设置的接收端金属板。

优选为：无线电能接收端进一步包括设置在接收端金属板与发射端线圈之间的接收端磁屏蔽材料板，；接收端金属板、接收端磁屏蔽材料板和接收端线圈三者顺次紧贴设置。

优选为：发射端金属板和接收端金属板优选采用铝板。

无线电能传输方法，包括以下步骤：

发射端MCU内设定电容阈值X₀，及电容差阈值a；