[发明专利]应用于无线充电系统的金属异物检测装置

说明书

本发明提供一种应用于无线充电系统的金属异物检测装置，包括：交流电压源，用于提供交流模拟电压；与交流电压源并联的一个或多个支路，每个支路均包括：一个或多个串联的线圈，位于无线充电系统中的接收端与发射端之间；与线圈串联的电阻；高频峰值检测电路，高频峰值检测电路的第一输入端与电阻的一端连接，第二输入端与电阻的另一端连接，用于将电阻两端的交流模拟电压转化为直流模拟电压，直流模拟电压的值为交流模拟电压的峰值。金属异物检测装置还包括：报警装置；处理器，用于根据各高频峰值检测电路输出的直流模拟电压，控制报警装置输出报警信息。本发明可以检测微小金属异物，缩短检测时间，避免在高温环境下的安全隐患。

技术领域

本发明涉及金属检测领域，具体地，涉及一种应用于无线充电系统的金属异物检测装置。

背景技术

目前，仍然没有一个可靠的金属异物检测装置可以去检测无线充电系统中的微小金属异物。传统的金属异物检测装置主要应用在小功率(5W～10W)无线充电系统中，按照无线充电联盟WPC(Wireless Power Consortium)制定的QI的标准来设计，通过发出侧功率、接收侧功率的差值，根据差值变化判断来是否有金属异物。但是，小功率无线充电系统跟大功率无线充电系统的体积及传输距离都相差甚远，所以功率损耗小的小金属异物很难被检测出来。因此，传统的金属异物检测装置无法应用到大功率无线充电系统中。有部分学者通过检测传输效率变化判断是否有金属异物；但是，无线充电系统中的小金属异物的传输效率几乎没有变化，这种检测方式很难检测体积比较小的金属异物。也有部分学者通过检测线圈表面温度的变化判断是否有金属异物；这种检测方式的明显缺陷是检测时间相对比较长(分钟级别)，且在高温环境下，过高的线圈温度易烧坏金属异物检测装置，存在安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种应用于无线充电系统的金属异物检测装置，用以检测无线充电系统中的微小金属异物。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种应用于无线充电系统的金属异物检测装置，包括：交流电压源，用于提供交流模拟电压；与交流电压源并联的一个或多个支路，每个支路均包括：一个或多个串联的线圈，位于无线充电系统中的接收端与发射端之间；与线圈串联的电阻；高频峰值检测电路，高频峰值检测电路的第一输入端与电阻的一端连接，高频峰值检测电路的第二输入端与电阻的另一端连接，用于将电阻两端的交流模拟电压转化为直流模拟电压，直流模拟电压的值为交流模拟电压的峰值；金属异物检测装置还包括：报警装置；分别与报警装置、各高频峰值检测电路的输出端连接的处理器，用于根据各高频峰值检测电路输出的直流模拟电压，控制报警装置输出报警信息。

在其中一种实施例中，各线圈均位于一个PCB检测板上；PCB检测板的面积大于或等于无线充电系统中的接收端面积。

在其中一种实施例中，各线圈的半径均为3cm-4cm。

在其中一种实施例中，还包括：与处理器连接的存储器，用于存储报警阀值；处理器具体用于：将直流模拟电压与报警阀值作比较，根据比较结果控制报警装置输出报警信息。

在其中一种实施例中，处理器还包括：模数转换器，用于将直流模拟电压转换为直流数字电压；

在其中一种实施例中，报警装置包括：指示灯和\或蜂鸣器；指示灯用于通过灯光输出报警信息；蜂鸣器用于通过声音输出报警信息。

在其中一种实施例中，还包括：与处理器连接的通信设备，用于发送报警信息至外部设备。

在其中一种实施例中，通信设备的通信接口为GPRS接口、蓝牙接口、CAN总线接口或WIF接口。