[发明专利]无线充电装置的金属检测方法

说明书

本发明提供了一种无线充电装置、无线充电金属检测装置及金属检测方法，其中金属检测装置包括信号发生电路、并联谐振电路、滤波电路、峰值保持电路、控制电路以及通知单元；所述并联谐振电路包括金属检测线圈，其阻抗变化可反映金属异物的介入情况；所述信号发生电路、并联谐振电路、滤波电路和峰值保持电路依次串连；所述控制电路分别与信号发生电路、峰值保持电路和通知单元相连；所述金属检测方法的主要步骤为，通过扫频调谐的方式主动获取金属检测线圈的最优激励频率，并以循环扫描的方式依次驱动多个不相邻单体检测线圈，由控制电路读取峰值保持电路的输出电压变化并做出响应。本发明具有结构简单、成本低、识别效率高的优点。

技术领域

本发明涉及大功率无线充电技术领域，具体地，涉及一种无线充电装置的金属检测方法，尤其涉及一种基于阻抗检测的无线充电金属检测装置及金属检测方法。

背景技术

通常，无线充电系统的实际应用有必要增加金属检测装置。无线充电磁耦合器产生的高频高强度电磁场会使置于其中的金属物体感应出涡流，进而使其迅速加热，引发危险情况。金属检测装置可灵敏检测出金属异物的介入，及时断电并发出警告。

如专利文献CN104160300B，利用具有单一基频的正弦波振荡电流来对金属检测线圈进行励磁以从金属检测线圈辐射电磁波，谐波电平检测电路处理振荡电流中的谐波成分，生成检测信号并经过比较和处理，获得金属异物介入信息。

上述现有技术中，振荡电路中的谐波成分组成复杂，当正常工作的无线充电磁耦合器之间介入金属异物时，振荡电路中的谐波成分为：(1)金属检测线圈辐射的电磁波在金属异物中感应出的涡流辐射出的电磁波在振荡电路中感应出的高次谐波部分、(2)无线充电线圈辐射的电磁波在金属异物中感应出的涡流辐射出的电磁波在振荡电路中感应出的高次谐波部分以及(3)无线充电线圈辐射的电磁波直接在振荡电路中感应出的高次谐波部分。部分(1)和部分(2)所占比例很小，当介入金属异物非常小或非常薄时，振荡电路中的谐波成分变化很小，难以检测出金属。

因此，提供一种无线充电装置、无线充电金属检测装置及检测方法具有较高的价值和意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种无线充电装置的金属检测方法。

根据本发明提供的一种无线充电金属检测装置，包括信号发生电路、并联谐振电路、滤波电路、峰值保持电路、控制电路以及通知单元；

所述信号发生电路、并联谐振电路、滤波电路以及峰值保持电路依次串连；

所述控制电路分别与信号发生电路、峰值保持电路和通知单元相连；所述控制电路能够控制信号发生电路产生信号、能够接收峰值保持电路的输出信号、能够向通知单元发出警告信号。

优选地，所述信号发生电路用于产生幅值频率可控的标准正弦波信号，驱动并联谐振电路；

所述并联谐振电路包括并联谐振网络和放大电路。所述并联谐振网络主要由电阻、电容和金属检测线圈并联构成，用于放大金属异物介入所导致的金属检测线圈的阻抗变化；所述放大电路，用于将所述并联谐振电路的阻抗变化放大映射于输出电压变化；

所述滤波电路用于滤除功率电磁场在所述金属检测线圈中感应出的电压以及所述金属检测线圈中振荡电流的直流分量，同时放大所述并联谐振电路的输出信号；

所述峰值保持电路用于将所述滤波电路的输出信号进行整流、稳压及限幅处理；

所述控制电路用于将所述峰值保持电路的输出电平与预先测定的基准值进行比较，并根据比较结果判断检测区域中是否存在金属，并且在判断为检测区域中存在金属的情况下，使无线充电装置停止充电过程，并发出金属检出故障信号；

所述通知单元用于通知检测区域是否存在金属异物；

所述检测区域是指设定的、所述无线充电系统金属检测装置能够正常工作的区域；