[发明专利]置于无线能量发射线圈端的多异物检测线圈装置

说明书

技术领域

本发明属于无线电能传输领域。

背景技术

由于无线电能传输系统在确认能量传输之前或在能量传输过程中，有异物进入能量传输介质中时，异物主要指铁磁性材料，金属，导磁材料等，由于交变磁场，在异物内部产生交变电场，从而形成涡流效应。而当外界无异物时，闭合的磁场对外并不做功，故不产生额外损耗，其内阻为检测电路电源内阻；当外界存在异物时，由于涡流效应，交变磁场对外做功，即异物等效负载折算至检测电路侧，影响其内部阻抗大小。因此，当有异物进行时，切断或停止供电很有必要。

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术无法在有异物进入能量传输介质中时进行切断或停止供电的问题，提供了一种置于无线能量发射线圈端的异物检测装置。

本发明所述置于无线能量发射线圈端的异物检测装置，它包括异物检测线圈、异物检测传感器、异物检测供电电路和主控器，异物检测传感器采用电流传感器、电压传感器或相位传感器；异物检测线圈为单匝或多匝双边绕组线圈，异物检测线圈置于能量发射线圈所在平面内侧，有异物时，异物检测线圈的电流或电压或相位发生改变，异物检测传感器根据异物检测线圈的电流或电压或相位变化检测到异物，然后将检测到异物信号发送至设置在电源侧的主控器，主控器控制逆变器停止供电。

本发明的优点：本发明的异物检测线圈为双边绕组线圈，可为单匝或多匝，其特点为交流电源供电，由于其盘绕特殊性，其左侧绕组线圈产生的磁场与右侧绕组线圈产生的磁场大小相等，方向相反，相互叠加为零，即等效于对垂直方向上同等面积线圈叠加交变磁场为零，同时由于其绕制方法特殊性，异物检测线圈下的大尺寸发射线圈对其产生的磁场影响由于存在对称性即其等效磁场叠加为零，故异物检测线圈与能量发射线圈相互无影响，从而在检测异物的同时并不影响系统能量的传输，即双独立系统。当有异物进入时，异物检测线圈的电流/电压/相位发生改变，利用电压或电流或相位传感器进行检测，进而检测到异物，从而中断或关闭电能传输。

附图说明

图1是本发明所述置于无线能量发射线圈端的异物检测装置的结构示意图，异物检测线圈为单个异物检测线圈；

图2是本发明所述置于无线能量发射线圈端的异物检测装置的结构示意图，异物检测线圈为多个异物检测线圈；

图3是本发明所述置于无线能量发射线圈端的异物检测装置的检测原理图；

图4是本发明所述能量发射线圈所在平面为矩形时，多个异物检测线圈的布局示意图，N为9；

图5是本发明所述能量发射线圈所在平面为圆形时，多个异物检测线圈的布局示意图，N为8；

图6是本发明所述异物检测线圈数量为1时，异物检测线圈的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1、图2和图6说明本实施方式，本实施方式所述置于无线能量发射线圈端的异物检测装置，它包括异物检测线圈1、异物检测传感器2、异物检测供电电路3和主控器4，异物检测传感器2采用电流传感器、电压传感器或相位传感器；异物检测线圈1为单匝或多匝双边绕组线圈，异物检测线圈1置于能量发射线圈5所在平面内侧，有异物时，异物检测线圈1的电流或电压或相位发生改变，异物检测传感器2根据异物检测线圈1的电流或电压或相位变化检测到异物，然后将检测到异物信号发送至设置在电源侧的主控器4，主控器4控制逆变器6停止供电。

具体实施方式二：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，异物检测线圈1的数量为N，N为正整数；当N＝1时，异物检测线圈1能够检测到存在异物；当N＞1时，异物检测线圈1能够检测到存在异物，且能够对异物进行定位。

具体实施方式三：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，当N＝1时，异物检测线圈1为单个异物检测线圈1，异物检测传感器2的数量为1个。

具体实施方式四：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，N＞1，即异物检测线圈1为多个异物检测线圈1，多个异物检测线圈1采用串联或并联的方式，以阵列的形式分布于能量发射线圈5所在平面的内侧，异物检测传感器2的数量与异物检测线圈1的数量相同，每个异物检测线圈1分别连接一个异物检测传感器2。