[发明专利]具有物体检测电路的无线充电系统及其操作方法

权利要求书

1.一种被配置为对能量储存装置(12)进行无线充电的充电系统(10)，包括：

电源(16)，其被配置为供应具有交变电流的电力；

源线圈(18)，其与所述电源(16)电耦合并且被配置为生成交变磁场(20)；

俘获线圈(22)，其磁耦合至所述源线圈(18)，由此引起所述俘获线圈(22)俘获来自所述交变磁场(20)的电力；

多个磁传感器(50)，其相对于所述源线圈(18)设置在不同位置处，每个磁传感器(50)被配置为确定其自身的不同位置处的所述交变磁场(20)的传感器强度值；

物体检测电路(48)，其被配置为检测在相对于所述源线圈(18)的物体位置处的物体(52)；以及

控制器电路(30)，其与所述电源(16)、所述物体检测电路(48)以及所述多个磁传感器(50)通信耦合，所述控制器电路(30)被配置为基于所述多个磁传感器(50)的所述传感器强度值确定所述物体位置处的所述交变磁场(20)的物体强度值，并且所述控制器电路(30)还被配置为在所述物体检测电路(48)检测到在所述物体位置处的所述物体(52)并且所述物体强度值超过阈值时中断由所述电源(16)供应的所述电力。

2.根据权利要求1所述的充电系统(10)，其中，所述物体检测电路(48)被配置为判断所述物体(52)是生命物体还是无生命物体，并且其中，所述控制器电路(30)被配置为仅当所述物体检测电路(48)确定所述生命物体处于所述物体位置并且所述物体强度值超过所述阈值时才中断由所述电源(16)供应的所述电力。

3.根据权利要求1所述的充电系统(10)，还包括：

俘获电流传感器(44)，其电耦合至所述俘获线圈(22)并且被配置为确定由所述俘获线圈(22)俘获的所述电力的俘获电流值；

俘获电压传感器(46)，其电耦合至所述俘获线圈(22)并且被配置为确定由所述俘获线圈(22)俘获的所述电力的俘获电压值；

第一收发器(40)，其与所述俘获电流传感器(44)和所述俘获电压传感器(46)通信耦合；

第二收发器(42)，其与所述控制器电路(30)通信耦合并且与所述第一收发器(40)无线通信；

源电流传感器(34)，其电耦合至所述电源(16)并且与所述控制器电路(30)通信耦合，并且被配置为确定由所述电源(16)供应的所述电力的源电流值；以及

源电压传感器(32)，其电耦合至所述电源(16)并且与所述控制器电路(30)通信耦合，并且被配置为确定由所述电源(16)供应的所述电力的源电压值，其中，所述控制器电路(30)被配置为基于所述俘获电流值、所述俘获电压值、所述源电流值和所述源电压值来确定耦合因数，并且所述控制器电路(30)还被配置为基于所述多个磁传感器(50)的所述传感器强度值和所述耦合因数来确定所述物体位置处的所述交变磁场(20)的所述物体强度值。

4.根据权利要求1所述的充电系统(10)，还包括：

可变电阻器(38)，其以可切换方式耦合至所述俘获线圈(22)，所述可变电阻器(38)被配置为向所述俘获线圈(22)提供可变电阻负载；

第一收发器(40)，其与所述可变电阻器(38)通信耦合；

第二收发器(42)，其与所述控制器电路(30)通信耦合并且与所述第一收发器(40)无线通信；

电流传感器(34)，其电耦合至所述电源(16)并且与所述控制器电路(30)通信耦合，并且被配置为确定由所述电源(16)供应的所述电力的电流值；以及

电压传感器(32)，其电耦合至所述电源(16)并且与所述控制器电路(30)通信耦合，并且被配置为确定由所述电源(16)供应的所述电力的电压值，

其中，所述电源(16)被配置为改变所述交变电流的频率，其中，所述控制器电路(30)与所述电源(16)通信耦合并且被配置为命令所述电源(16)改变所述电力的频率，并且经由所述第一收发器和所述第二收发器(40,42)命令所述可变电阻器(38)改变所述可变电阻器(38)的电阻，其中，所述控制器电路(30)被配置为基于所述电流值和所述电压值确定阻抗值和电压-电流相位值，并且还被配置为基于所述多个磁传感器(50)的所述传感器强度值、所述阻抗值和所述电压-电流相位值来确定所述物体位置处的所述交变磁场(20)的所述物体强度值。