[发明专利]动态相互感测外物检测回路

说明书

揭示用于检测在用于无线传送电力以对电动车辆充电的区内存在外物的技术。根据本发明的实例设备包含：外物检测FOD结构，其包含发射回路结构；接收回路结构，其与所述发射回路结构电流隔离并相对于所述发射回路结构定位，使得由所述发射回路结构产生的磁场在所述接收回路结构中感应第一电压，其中所述第一电压低于阈值；及控制电路，其经配置以驱动所述发射回路结构并检测所述接收回路结构中的所述第一电压的量值响应于在所述磁场内存在所述外物的改变。

技术领域

本申请案大体上涉及例如电动车辆的可充电装置的无线电力充电，并且更具体来说涉及用于检测充电路径中的外来金属物体的系统及方法。

背景技术

已经引入例如车辆的可充电系统，其包括源自从例如电池的能量存储装置接收的电的运转电力。完全电动的车辆通常从其它源接收电以对电池充电。通常建议通过某种类型的无线充电系统对电池电动车辆充电，所述无线充电系统能够在自由空间中传送电力(例如，经由无线场)。当车辆位于道路上、运动或静止时，一些此类系统可向车辆提供无线电力。插入充电垫与车辆之间的外来金属物体可能造成安全问题，因为由充电垫产生的强磁场可能导致外来金属物体升温。

发明内容

根据本发明的用于检测在用于无线传送电力以对电动车辆充电的区内存在外物的设备的实例包含外物检测(FOD)结构，其包含：发射回路结构；接收回路结构，其与所述发射回路结构电流隔离并相对于所述发射回路结构定位，使得由所述发射回路结构产生的磁场在所述接收回路结构中感应第一电压，使得所述第一电压低于阈值；及控制电路，其经配置以驱动所述发射回路结构并响应于在所述磁场内存在所述外物检测所述接收回路结构中的所述第一电压的量值的改变。

此设备的实施方案可包含以下特征中的一或多者。所述控制电路可经配置以基于先前存储的发射信号参数来驱动所述发射回路结构，并且基于预期接收信号参数来检测所述接收回路结构中的第一电压的量值的改变，其中所述预期接收信号参数与所述发射信号参数相关联。数据结构可可操作地耦合到所述控制电路，使得所述数据结构包含用以识别所述接收回路结构的第一字段，以及用以识别与所述接收回路结构相关联的阈值的第二字段。所述发射回路结构可为双D配置。所述接收回路结构可为双D配置。所述接收回路结构可为圆形配置。所述发射回路结构的发射器磁通量方向可不同于所述接收回路结构的接收器磁通量方向。所述控制电路可经配置以在所述接收回路结构中的所述第一电压的量值的改变高于检测阈值的情况下致使无线电力传送停止。多个FOD回路结构可在充电区域上方以阵列布置，所述多个FOD回路结构中的每一者可包含所述发射回路结构及所述接收回路结构，使得所述控制电路经配置以驱动所述发射回路结构中的每一者并检测所述接收回路结构中的每一者中所述第一电压的量值的改变。所述控制电路可经配置以在所述接收回路结构中的一者中的所述第一电压的所述量值的改变高于与所述接收回路结构中一者的相关联的检测阈值的情况下致使无线电力传送停止。所述控制电路经配置以以1MHz与10MHz之间的频率驱动发射回路结构。

根据本发明的检测无线充电基垫上的外物的方法的实例包含：确定用于外物检测(FOD)回路的发射信号及预期接收信号，其中FOD回路包含发射回路及接收回路；在发射回路上产生发射信号；利用接收回路测量接收信号；并基于接收信号与预期接收信号的比较来检测外物。

此方法的实施方案可包含以下特征中的一或多者。发射回路可为双D、圆形或圆形-矩形配置。接收回路可为双D、圆形或圆形-矩形配置。FOD回路可为FOD阵列中的多个FOD回路中的一者。可确定针对FOD阵列中的多个FOD回路中的每一者的发射信号及预期接收信号。可经由网络接口或经由存储器单元接收发射信号及预期接收信号。发射信号可包含振幅及频率值。预期接收信号可包含振幅。预期接收信号可包含相位差值。