[发明专利]用于检测无线电力传输系统中的异物的装置和方法

说明书

公开了一种用于检测WPT系统中的异物(112)的装置。该装置包括注入单元(122)，以接收DC功率信号并且生成具有第一频率的第一AC功率信号。而且，该装置包括线圈阵列(120)，以接收具有第一频率的第一AC功率信号并且生成处于第一频率的第一电磁场。进一步，该装置包括检测单元(124)，以测量由注入单元(122)接收到的DC功率信号和由注入单元(122)生成的第一AC功率信号中的至少一个的参数，并且基于跨线圈阵列(120)中的至少一个线圈的DC功率信号和第一AC功率信号中的至少一个的参数的变化来检测第一电磁场内的异物(112)。

技术领域

本发明的实施方式总体上涉及一种无线电力传输系统，并且更具体地涉及一种用于检测无线电力传输系统中的异物的装置和方法。

背景技术

电动车辆或混合动力车辆包括供应电力以驱动车辆的一个或多个电池。例如，电池向马达供应能量以驱动车辆中的轴，该轴进而驱动车辆。电池用于供应电力，并且因此电力可能耗尽并且需要从外部电源进行充电。

总体上，电力传输系统广泛用于将电力从电源传输至一个或多个电负载(诸如，例如车辆中的电池)。通常，电力传输系统可以是基于接触式电力传输系统或非接触式电力传输系统。在基于接触式电力传输系统中，诸如插头、插座连接器和导线的部件物理地耦接至电池以用于对该电池充电。然而，由于环境影响，这种连接器和导线可能受到不良影响。而且，使用高电流和高电压对电池进行充电。因此，建立电源与车辆中的电池之间的物理连接可能涉及繁琐的安全措施。而且，与非接触式电力传输系统相比，这种电力传输系统可能变得更大和更重。

在非接触式电力传输系统中，充电装置用于将从电源接收到的输入电力转换为可传输电力，该可传输电力被传送以对接收器装置(诸如，电动车辆)中的一个或多个电池进行充电。然而，如果异物(诸如，金属币或金属罐)存在于充电装置与接收器装置之间的电力传送路径中，则所传送的电力可能被异物接收。因此，异物可能基本上被加热并且影响充电装置中的部件。而且，由于异物的功率消耗，在系统中存在额外的功率损失，这进而影响电力传输系统的效率。

因而，需要一种用于检测无线电力传输系统中的异物的改进系统和方法。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，公开了一种用于检测无线电力传输系统中的异物的装置。该装置包括注入单元，该注入单元被配置为接收直流(DC)功率信号并且基于所接收的DC功率信号生成具有第一频率的第一交流(AC)功率信号。而且，该装置包括线圈阵列，该线圈阵列可操作地耦接至注入单元并且被配置为接收具有第一频率的第一AC功率信号并且生成处于第一频率的第一电磁场。进一步，该装置包括检测单元，该检测单元可操作地耦接至线圈阵列并且被配置为：测量由注入单元接收到的DC功率信号和由注入单元生成的第一AC功率信号中的至少一个的参数，并且基于跨线圈阵列中的至少一个线圈的DC功率信号和第一AC功率信号中的至少一个的参数的变化来检测第一电磁场内的异物。

根据本发明的另一实施方式，公开了一种用于检测无线电力传输系统中的异物的方法。该方法包括由注入单元接收直流(DC)功率信号。而且，该方法包括由注入单元基于DC功率信号生成具有第一频率的第一AC功率信号。进一步，该方法包括由可操作地耦接至注入单元的线圈阵列来生成处于第一频率的第一电磁场。此外，该方法包括由检测单元测量由注入单元接收到的DC功率信号和由注入单元生成的第一AC功率信号中的至少一个的参数。此外，该方法包括由检测单元基于跨线圈阵列中的至少一个线圈的DC功率信号和第一AC功率信号中的至少一个的参数的变化来检测无线电力传输系统的第一电磁场内的异物。