[发明专利]电动汽车无线充电异物移除检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了电动汽车无线充电异物移除检测系统及其检测方法，包括地端检测线圈W、检测电路、地端控制器，地端检测线圈W发射电磁波、并捕获地端上方磁场信号；地端控制器以一定频率驱动地端检测线圈W发射电磁波；检测电路用以将地端检测线圈W感应的磁场信号转换为数字信号；地端控制器将数字信号转化为复信号，根据复信号进行正交运算，得出地端检测线圈W的复阻抗，根据复阻抗判断地端检测线圈W上方的异物是否移除；本发明通过检测系统中复阻抗矢量角度的变化方向来判断金属异物是否已经移出,检测金属异物移出与检测金属是否存在一样重要，有效的检测金属移出可以使汽车快速进入充电；同时具有检测准确、高效、系统响应速度快的优点。

技术领域

本发明涉及电动汽车无线充电技术领域，具体涉及一种电动汽车无线充电异物移除检测系统及其检测方法。

背景技术

电动汽车的无线充电是采用电磁感应技术，在地面设置发射线圈，在车底设置接收线圈，进行感应充电。由于无线充电相对于传导充电来说，具有不易漏电、无积尘、无接触损耗和机械磨损的优点，目前已被广泛应用于电动汽车充电领域中。

由于无线充电技术采用磁感应技术，当发射线圈与接收线圈之间存在金属异物时，大功率传输产生的磁通变化会在金属异物表面产生涡流，从而急剧加热金属异物，造成安全隐患。因此需要准确快速的识别是否有金属异物处在该磁通变化范围内，避免加热金属异物造成事故。

为解决以上问题，通常需要采取有效措施来识别是金属异物是否移除，并进行有效的保护措施，但是因为金属异物存在会导致不能功率传输，无法给汽车充电；因此当金属异物移出时，如果不能马上清除掉金属存在标志，会直接影响汽车的充电，也影响用户体验，同时错误的识别金属移出会导致金属持续被加热，造成重大安全隐患，因此迫切需要一种电动汽车无线充电异物移除检测系统。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种电动汽车无线充电异物移除检测系统及其检测方法。

本发明采用的技术方案是设计一种电动汽车无线充电异物移除检测系统，其包括地端检测线圈W、检测电路、地端控制器，其中所述地端检测线圈W安装在地端表面上，用以向地端上方发射电磁波、并捕获地端上方磁场信号；地端控制器以一定频率驱动地端检测线圈W发射电磁波；所述检测电路连接在地端检测线圈W与地端控制器之间，用以将地端检测线圈W感应的磁场信号转换为数字信号；所述地端控制器将数字信号转化为复信号，根据复信号进行正交运算，得出地端检测线圈W的复阻抗，根据复阻抗判断地端检测线圈W上方的异物是否移除。

所述地端检测线圈W包括多个异物检测线圈(W1、W2……Wn)，各异物检测线圈与地端控制器之间皆设有一个检测电路。

所述异物检测线圈(W1、W2……Wn)排成矩形阵列。

本发明还设计了一种电动汽车无线充电异物移除检测系统的控制方法，所述系统采用上述的电动汽车无线充电异物移除检测系统，所述控制方法包括：控制检测线圈W以一定频率发射电磁波，控制检测电路将检测线圈W感应到的磁场信号转化为数字信号，控制地端控制器将数字信号转化为复信号，根据复信号进行正交运算，得出地端检测线圈W的复阻抗，根据复阻抗判断地端检测线圈W上方的异物是否移除。

判断有异物存在后，根据所述复阻抗的变化方向计算复阻抗的矢量角度，记录此时的矢量角度；多次检测复信号，计算复阻抗和矢量角度，记录后面的矢量角度，根据前后矢量角度的变化，判断异物是否移除。

各异物检测线圈(W1、W2……Wn)具有一个专属频率，各异物检测线圈的专属频率彼此皆不相同，使所有专属频率(f1、f2……fn)的数量与异物检测线圈(W1、W2……Wn)的数量相等。

检测异物检测线圈的专属频率，在专属频率发生变化时，采集异物检测线圈的线圈电流，在所述线圈电流超出预设范围时调整异物检测线圈的电压，使线圈电流位于预设范围内。