[发明专利]无线充电系统辅助检测方法

说明书

本发明公开了一种无线充电系统辅助检测方法，包括：依次将设置在无线充电系统地面端的传感器组中的每个电容接入工作电路；每接入一个电容，执行以下步骤：测量步骤：信号发生器在工作电路中施加一组频率变化的交流信号，并对应的测量出一组工作电压值；筛选步骤：筛选出工作电压值最高的一个，将对应的交流信号的频率作为测量谐振频率；第一判断步骤：通过所述测量谐振频率与标准谐振频率比对，判断该接入的电容处是否存在金属异物。本发明起到对金属异物的检测功能，可以直接运用温度对电容值的影响，直接高效的发现异物，具有较高的检测精度，受到环境干扰小。同时，该方式对温度敏感，能够实现对温度的检测。

技术领域

本发明涉及无线充电领域，尤其涉及无线充电辅助检测方法。

背景技术

电动汽车无线充电时，在功率发射线圈和功率接收线圈之间存在着开放的空间，可能会有金属材质的异物进入，而无线充电功率传输时的交变磁场会在金属异物中产生涡流，使金属异物被加热到高温，导致灼伤、燃烧等潜在的风险，因此异物检测是保证无线充电系统安全运行所必须配置的功能。

排除金属异物造成风险最直接的方法是测量发射线圈表面的温度，但现有技术中常见的温度传感器如热电阻一般只能测定某一接触点的温度，如果布置不足会产生监测盲区，并且其基本也是金属材质，同样容易受到功率传输磁场的影响。专利CN110077247A-《基于光纤传感网络的无线充电异物检测系统及检测方法》提出了可以在磁场中工作的基于光纤传感网络的无线充电异物检测系统及检测方法，但存在着异物位置分辨率低和测量精度不高的问题。专利CN110103745A-《一种无线充电金属异物检测装置及检测方法》提出了通过激励声表面波检测发射线圈表面的温度变化从而发现异物的装置及检测方法，但其测量精度也容易受到环境噪声及介质组成等因数的影响，因此仍有必要提出一种异物检测的方法，改进当前技术的不足。

发明内容

本发明提供一种无线充电系统辅助检测方法，能够精准检测金属异物。

本发明的无线充电系统辅助检测方法，包括：依次将设置在无线充电系统地面端的传感器组中的每个电容接入工作电路；每接入一个电容，执行以下步骤：测量步骤：信号发生器在工作电路中施加一组频率变化的交流信号，并对应的测量出一组工作电压值；筛选步骤：筛选出工作电压值最高的一个，将对应的交流信号的频率作为测量谐振频率；第一判断步骤：通过所述测量谐振频率与标准谐振频率比对，判断该接入的电容处是否存在金属异物。

优选的，将传感器组中的电容分为多个电容组，在接入步骤中，依次将电容组接入工作电路；每接入一个电容组，执行所述测量步骤、所述筛选步骤和第二判断步骤，所述第二判断步骤为：通过所述测量谐振频率与标准谐振频率比对，判断该接入的电容组处是否存在金属异物；当电容组处存在异物时，再将该电容组内的每个电容依次接入工作电路，每接入一个电容，执行所述测量步骤、所述筛选步骤和第一判断步骤。

优选的，所述第一判断步骤还包括：通过测量谐振频率和获得电容的电容值Cx，根据电容值Cx获得对应的电容的温度值，其中f为测量谐振频率。

优选的，所述第一判断步骤还包括：通过测量谐振频率和获得电容的电容值Cx，根据电容值Cx获得对应的电容的温度值，其中f为测量谐振频率；所述第二判断步骤还包括：通过测量谐振频率和获得电容组的电容值Cx’，根据电容值 Cx’获得对应的电容的温度值，其中f为测量谐振频率。

优选的，根据

Cx＝ε₀εrS/d

计算出电容的介电常数ε_r，该介电常数ε_r与温度相关，通过介电常数ε_r计算电容的温度值；其中ε₀为真空绝对介电常数(8.85×10^-12F/m)，ε_r为上电容板和下电容板间的介质材料的介电常数，S为电容板面积，d为电容板之间的间距。