[发明专利]用于电动汽车无线充电的异物检测系统及其控制方法

权利要求书

1.用于电动汽车无线充电的异物检测系统，其特征在于：包括在待检测区域内均匀分布的多个检测线圈，所述多个检测线圈在所述待检测区域内按照一一对称方式分布，且每个检测线圈按照双层线圈结构绕制，下层线圈的磁场分布用于补充上层线圈磁场分布的盲区，第一层线圈在需要分布的区域按平面均匀分布绕制，第二层线圈在第一层线圈下方仅靠近第一层线圈外围的几圈线圈分布，在每个检测线圈前端连接有高频激励电源，多个检测线圈的后端通过通道开关选择性地连通至信号提取电路中，所述信号提取电路与处理器连接，在所述处理器上还设置有异物提示模块；

多个检测线圈设置在同一水平面板上，且位于电动汽车无线充电能量发射线圈的上方；

所述信号提取电路包括调谐电容C1和采样电阻R1，调谐电容C1的前端接收所述通道开关输出的一路检测线圈信号，调谐电容C1的后端串接采样电阻R1后接地，在所述采样电阻R1的采样端同时连接有第一采样通道和第二采样通道，所述第一采样通道包括第一电压跟随器、高通滤波电容C2和高频采样电阻R2；所述第二采样通道包括第二电压跟随器、串联电阻R3、电感L2和谐振电容C3；其中电感L2和谐振电容C3构成并联谐振滤波电路，且在所述谐振电容C3上获得低频采样信号；

利用第二采样通道所采集的电信号进行是否存在强磁场信号的判断；利用第一采样通道所采集的电信号进行是否存在异物的判断；

强磁场信号的判别根据电容C3上是否存在一定的电压值来判断；而异物是否存在则是依据磁场存在与否选择对应的判别逻辑：

如果不存在强磁场信号，将当前检测线圈的电信号与高频激励电源发出的激励信号进行对比分析确定是否存在异物，存在异物时则发出警告信号；如果存在强磁场信号，选择与当前检测线圈空间位置对称的检测线圈作为参考线圈，将当前检测线圈的电信号与参考线圈的电信号进行对比分析确定是否存在异物，存在异物时则发出警告信号。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车无线充电的异物检测系统，其特征在于：所述多个检测线圈按照m×n阵列形式分布，其中m和n为正整数，且m和n至少一个为偶数。

3.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车无线充电的异物检测系统，其特征在于：所述检测线圈呈矩形线圈结构绕制。

4.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车无线充电的异物检测系统，其特征在于：所述检测线圈呈圆形线圈结构绕制。

5.根据权利要求1所述的用于电动汽车无线充电的异物检测系统，其特征在于：电动汽车无线充电能量发射线圈预埋在地面下方，分布有多个检测线圈的水平面板位于地面上。

6.一种如权利要求1-5任一所述的用于电动汽车无线充电的异物检测系统的控制方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

S1：处理器控制通道开关轮询选择一个检测线圈进行信号提取，并判断是否存在强磁场信号，如果不存在强磁场信号时，按照步骤S2执行；如果存在强磁场信号时，按照步骤S3执行；

S2：将当前检测线圈的电信号与高频激励电源发出的激励信号进行对比分析确定是否存在异物，存在异物时则发出警告信号，不存在异物时则返回步骤S1判断下一个检测线圈所处的区域；

S3：选择与当前检测线圈空间位置对称的检测线圈作为参考线圈，将当前检测线圈的电信号与参考线圈的电信号进行对比分析确定是否存在异物，存在异物时则发出警告信号，不存在异物时则返回步骤S1判断下一个检测线圈所处的区域；

步骤S2中包括：

S21：将当前检测线圈的电信号与高频激励电源发出的激励信号分别采集多个数据点并计算各自的平均值；

S22：判断两个平均值的差值是否大于预设范围；如果不大于预设范围，则返回步骤S1轮询选择下一个检测线圈；如果大于预设范围，则发出警告信号；

步骤S3中包括：

S31：选择与当前检测线圈空间位置对称的检测线圈作为参考线圈，将当前检测线圈的电信号与参考线圈的电信号分别采集多个数据点，并提取特征数据；

S32：判断两个特征数据的差值是否大于预设范围，如果不大于预设范围，则返回步骤S1轮询选择下一个检测线圈；如果大于预设范围，进入步骤S33；

S33：再次将当前检测线圈的电信号与参考线圈的电信号分别采集多个数据点，并提取特征数据；

S34：判断两个特征数据的差值是否大于预设范围，如果不大于预设范围，则返回步骤S1轮询选择下一个检测线圈；如果大于预设范围，则发出警告信号。