[发明专利]无线充电发射端和异物检测方法

说明书

本发明公开了无线充电发射端和异物检测方法，无线充电发射端包括：控制器、工作电路和功率发射线圈，还包括：多个检测模块，设置在功率发射线圈上侧，或与功率发射线圈在同一平面；每个检测模块由四个N级线圈单元两两串联后再并联组成，其中N为大于等于1的正整数；当N大于等于2时，每个N级线圈单元由四个N‑1级线圈单元两两串联后再并联组成；当N等于1时，每个N级线圈单元由四个线圈两两串联后再并联组成；还包括：选择开关和检测信号源。本发明中，每次检测的谐振点（频率）就相同，从而无需改变检测频率就能够完成全部的检测。并且一次就可以完成对多个线圈的检测，极大的提高了效率。

技术领域

本发明涉及无线充电领域，尤其涉及无线充电发射端和异物检测方法。

背景技术

在电动汽车无线充电技术中，通过发射线圈和接收线圈配合，实现电能的无线传输。但是当发射线圈上方出现金属异物时，金属异物因涡流效应而引起发热，这对系统电能的传输造成严重影响，甚至可能因温度急剧升高而造成安全隐患。因此金属异物检测是无线充电发射线圈和无线充电技术所必须的一项重要的保护功能。

现有技术中，对于金属异物检测，多是通过设置多个检测线圈，检测每个线圈的电参数（一般为阻抗）以确定是否有异物及异物的位置，然而电动汽车无线充电发射端的尺寸大，检测线圈的个数以千计，依次检测需要耗费大量的时间，如果检测到异物的时间长，就会异物发热的时间长，这存在了极大的风险隐患。

还有一些技术中，会将线圈分组，以提高检测速度，然而分组后的线圈总阻抗与单个线圈的阻抗会有很大差别，为此电路谐振频率有所改变，此时要测量线圈阻抗需要更改检测频率，这就增大了异物检测的复杂程度。

发明内容

本发明提供一种无线充电发射端和异物检测方法，该发射端具有检测模块用来检测异物，具有高速检测的优点，且不用改变检测异物的谐振频率。

无线充电发射端，包括：控制器、工作电路和功率发射线圈，还包括：多个检测模块，设置在所述功率发射线圈上侧，或与所述功率发射线圈在同一平面；每个所述检测模块由四个N级线圈单元两两串联后再并联组成，其中N为大于等于1的正整数；当N大于等于2时，每个所述N级线圈单元由四个N-1级线圈单元两两串联后再并联组成；当N等于1时，每个所述N级线圈单元由四个线圈两两串联后再并联组成；还包括：选择开关和检测信号源，所述选择开关设置在检测模块的电路上，用于选择检测信号源的输入端、输出端或悬空，其中所述功率发射线圈和所述检测模块具有不同的工作频率。

优选的，每个所述检测模块由四个1级线圈单元两两串联后再并联组成，每个1级线圈单元由四个线圈两两串联后再并联组成。

优选的，两个所述线圈串联组成第一线圈组；两个所述第一线圈组并联组成第二线圈组，所述第二线圈组即为所述1级线圈单元；两个所述第二线圈组串联组成第三线圈组；两个第三线圈组并联组成所述检测模块；所述选择开关分别设置在：两个所述第三线圈组并联线路上，分别为第一选择开关到第二选择开关；每两个所述第二线圈组串联线路上，分别为第三选择开关到第四选择开关；每两个所述线圈串联线路上，分别为第五选择开关到第十二选择开关。

优选的，每个所述检测线圈都串联一个二极管。