[发明专利]一种电动汽车无线充电异物检测系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车无线充电异物检测系统，包括逆变器、发射耦合器、接收耦合器、霍尔元件、信号采集装置、位置信号分析器、实际感应电流有效值计算装置、控制器、整流调理装置、车载电池、报警器。无线充电过程中感应电流有效值主要同发射耦合器与接收耦合器间的偏移量和发射与接收耦合器间有无异物相关。因此可通过无线充电过程中感应电流有效值的对比进行异物检测。在无线充电系统的接收耦合器上安装若干个霍尔元件，检测发射耦合器与接收耦合器之间的偏移情况。根据偏移量与感应电流有效值的对应关系，在检测到偏移量时可以得到此时的逻辑感应电流有效值。由实际感应电流有效值计算装置可以得到当前实际感应电流有效值。当实际感应电流有效值与逻辑感应电流有效值相差超过一定范围时说明发射耦合器与接收耦合器之间有异物，报警器开始报警并停止充电。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种电动汽车无线充电异物检测系统。

背景技术

近年来，随着电动汽车的发展，电动汽车无线充电(WPT)技术以其安全节能的优势愈益受到重视，成为了电工领域研究的热点之一。无线充电是通过高频磁场耦合透过空气气隙将能量从车外发射端传递到车载接收端。在实际应用中，安装于电动汽车的接收耦合器与铺设于地的发射耦合器之间很可能掉入金属、甚至活物等异物，会极大降低感应电流有效值并造成严重的安全问题。

考虑到发射耦合器与接收耦合器之间有相对偏移和发射耦合器与接收耦合器间存在异物两种情况均会造成感应电流有效值的严重下降。本发明的电动汽车无线充电异物检测技术通过对比由发射耦合器与接收耦合器间相对偏移量返回的逻辑逻辑感应电流有效值与当前实际感应电流有效值的大小关系进行异物检测，排除了因发射耦合器与接收耦合器间存在偏移造成感应电流有效值降低的误报警现象，保证了无线充电过程的安全性与高效性。现有的电动汽车无线充电技术大多停留在理论阶段，对于实际应用中两充电线圈间存在异物的情况及其解决方法暂时没有人提及。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种电动汽车无线充电异物检测系统。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电动汽车无线充电异物检测系统，其特征在于，包括电压型逆变器、发射耦合器、接收耦合器、若干霍尔元件、信号采集装置、位置信号分析器、实际感应电流有效值计算装置、控制器、整流调理装置、车载电池、报警器。所述电压型逆变器输入端并入电网，输出端连接所述发射耦合器，电网电压经所述电压型逆变器变流后将能量经谐振电路传送到发射耦合器。所述接收耦合器与发射耦合器相对，其沿圆周边缘均匀加装了若干个霍尔元件，所述霍尔元件均与信号采集装置相连接，所述霍尔元件的作用是接收所述发射耦合器传递的能量并将能量传输至所述信号采集装置，所述信号采集装置采集能量并传输到所述位置信号分析器进行偏移情况分析，根据偏移量得出系统逻辑感应电流有效值，传送到所述控制器。所述接收耦合器与电容电感构成接收端谐振补偿电路，经所述整流调理装置后为所述车载电池充电。所述实际感应电流有效值计算装置获得系统实际感应电流有效值后，将所述实际感应电流有效值传送到所述控制器，所述控制器对比所述实际感应电流有效值与所述逻辑感应电流有效值决定是否触发所述报警器。

一种电动汽车无线充电异物检测实现方法包括以下步骤：

(1)在无线充电系统的接收耦合器上沿圆周等间距安装若干个霍尔元件检测发射耦合器与接收耦合器之间的偏移情况；

(2)根据偏移量与逻辑感应电流有效值的对应关系，在检测到偏移量时查表得到此时的逻辑感应电流有效值；

(3)由实际感应电流有效值计算装置可以得到当前的实际感应电流有效值；

(4)当实际感应电流有效值与逻辑感应电流有效值相差超过一定范围时说明发射耦合器与接收耦合器之间有异物，报警器开始报警并立即停止充电。