[发明专利]金属异物检测线圈的构建方法及金属异物检测系统

说明书

本申请属于金属物体检测技术领域，提供了一种金属异物检测线圈的构建方法及金属异物检测系统，该方法包括：获取目标检测区域的面积范围，根据所述面积范围确定金属异物检测线圈；根据第一线圈感应条件调节所述金属异物检测线圈中各个所述线圈组的线圈匝数，以及根据第二线圈感应条件调节所述金属异物检测线圈中各个所述线圈组之间的间距，以使各个所述线圈组所在区域以及各个所述线圈组之间的间隔区域具有均匀磁场。本申请实施例解决金属检测线圈的检测盲区和检测误差大的问题。

技术领域

本发明涉及金属异物检测的技术领域，尤其涉及一种金属异物检测线圈的构建方法及金属异物检测系统。

背景技术

感应电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)技术利用电磁感应原理将电能以非接触的方式由电源端传送到用电设备端，即实现了无线电能传输，具有安全可靠、灵活便捷、环境友好、可全天候工作等优点，因而近年来受到了广泛关注。IPT系统包括原边电能发射装置以及副边电能接收装置，当应用于电动汽车无线充电等领域时，原边电能发射装置和副边电能接收装置之间将存在较大的空间区域(能量传输区域)，如果有金属异物(如金属碎片、硬币、易拉罐等)进入该空间区域时，将可能阻碍能量传输或者降低能量传输效率，甚至由于金属异物被加热而引起燃烧事故。

在现有技术中，对位于无线充电区域内的金属异物进行检测的方法为：在原边线圈和/或副边线圈上设置若干检测线圈，通过测量、监控检测线圈上的电流电压变化判断原边线圈和/或副边线圈上是否存在金属异物。但该方法具有不足之处：当金属异物尺寸过小时压电基板局部区域的声表面波的振荡频率变化很小，无法通过方准确检测到金属异物，检测准确度低；且由于检测线圈上磁场分布不均匀，导致金属检测线圈的检测存在检测盲区和检测误差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种金属异物检测线圈的构建方法及金属异物检测系统，以解决金属检测线圈的检测盲区和检测误差大的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种金属异物检测线圈的构建方法，包括：

获取目标检测区域的面积范围，根据所述面积范围确定金属异物检测线圈；其中，所述目标检测区域为无线充电设备的发射线圈区域；所述金属异物检测线圈包括若干对感应线圈绕组，每个所述感应线圈绕组包含N个串联的线圈组；

根据预设第一线圈感应条件调节所述金属异物检测线圈中各个所述线圈组的线圈匝数，以及根据第二线圈感应条件调节所述金属异物检测线圈中各个所述线圈组之间的间距，以使各个所述线圈组所在区域以及各个所述线圈组之间的间隔区域具有均匀磁场。

在一个实施示例中，所述根据预设第一线圈感应条件调节所述金属异物检测线圈中各个所述线圈组的线圈匝数，包括：

对于每个所述感应线圈绕组中各个所述线圈组，获取所述线圈组输出的K个第一感应电压值；K个所述第一感应电压值是当金属异物依次放置在所述线圈组的K个采样点的位置时采集得到的；

根据各个所述线圈组对应的所述K个第一感应电压值，得到各个所述线圈组的第一线圈灵敏度；

若任一所述线圈组的第一线圈灵敏度大于第一灵敏度阈值，则增加所述线圈组的匝数，并重新获取调整后的线圈组输出的K个感应电压值。

在一个实施示例中，在根据各个所述线圈组对应的所述K个感应电压值，得到各个所述线圈组的第一线圈灵敏度之后，还包括：

若任一所述线圈组的第一线圈灵敏度小于或等于所述第一灵敏度阈值，则确定与所述线圈组对称的另一线圈组的线圈匝数为所述线圈组的匝数值。

在一个实施示例中，所述根据第二线圈感应条件调节所述金属异物检测线圈中各个所述线圈组之间的间距，包括：