[发明专利]一种动态有源漏磁屏蔽装置及方法

说明书

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种动态有源漏磁屏蔽装置及方法，其中，该装置包括：磁场探测单元、激励源及激励线圈；所述磁场探测单元用于探测漏磁场强度并获取漏磁补偿值；所述激励源用于驱动所述激励线圈产生所述补偿值的磁场抵消漏磁场。本发明可以动态实现漏磁通调整，在不影响无线磁场传递功率和效率的前提下，大大减少漏磁发射，减少漏磁辐射对人体的影响。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种动态有源漏磁屏蔽装置及方法。

背景技术

电动汽车的快速发展对充电设施提出了较高的要求，目前无论是直流充电桩还是交流充电桩，其功率的传输都是利用传统的有线电缆，在大功率场合，电缆的尺寸，价格和重量都可能变得难以承受，无线充电技术(WPT)的出现能较好的解决上述问题，其能量的传递是通过非接触式远距离传输，大大扩展了电能传输的应用场合，是一种具有广阔的发展前景的能量传输方式。不过WPT带来便利的同时，也引入新的问题，由于无线充电的本质是靠线圈之间磁耦合来传递能量，而通常原副边线圈都是松耦合连接，存在较大漏磁场，这些漏磁场会对周围的环境产生较大的污染，特别是对人和动物，这些污染不可忽视，影响无线充电的推广和使用。

现有技术中常用的抑制漏磁场的方法有两大类，有源屏蔽和无源屏蔽，无源屏蔽采用的是类似无源磁芯，当漏磁场穿过屏蔽体时，并在其中产生反向电动势，构成电流回路，以抵消漏磁。其最大的缺陷是其漏磁屏蔽能力较弱，漏磁屏蔽能力和屏蔽体结构有关系，一旦结构定了后，无法再进行调整。

中国专利CN201420287027.9和CN201410239535.4公开了一种无源屏蔽方案，其通过加入补偿电容的方案来抵消漏磁，但缺点是引入电容在成本提高的同时，也增加了系统的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态有源漏磁屏蔽装置，动态实现漏磁通调整，在不影响无线磁场传递功率和效率的前提下，大大减少漏磁发射。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种动态有源漏磁屏蔽装置，包括：磁场探测单元、激励源及激励线圈；磁场探测单元用于探测漏磁场强度并获取漏磁补偿值；激励源用于驱动激励线圈产生补偿值的磁场抵消漏磁场。

进一步地，磁场探测单元包括磁场强度探测线圈及微处理器，磁场强度探测线圈用于探测漏磁场强度，微处理器用于根据探测到的漏磁场强度计算出相应的漏磁补偿值。

进一步地，微处理器还用于判断探测到的漏磁场强度是否超过设定值，若超过设定值则启动激励源驱动激励线圈产生补偿值的磁场抵消漏磁场。

进一步地，微处理器还用于通过对多个探测点探测到的漏磁场强度进行加权平均计算，获取漏磁场补偿值。

进一步地，至少一个磁场强度探测线圈布置于漏磁场发射线圈的边缘。

进一步地，两个磁场强度探测线圈分别布置于漏磁场发射线圈的两侧。

进一步地，激励源包括电压源和/或电流源。

本发明同时提供了一种动态有源漏磁场补偿方法，包括探测无线充电装置周边的漏磁场强度；根据漏磁场强度计算漏磁场补偿值；根据所述漏磁场补偿值产生补偿磁场以抵消漏磁场。

上述方法进一步包括判断所述探测到的漏磁场强度是否高于一漏磁场设定值，若超过设定值则产生所述补偿磁场以抵消漏磁场。

上述方法进一步包括补偿磁场产生后，实时探测漏磁场强度，并根据漏磁场强度动态调整补偿磁场的强度。

上述方法进一步包括探测无线充电装置周边多个探测点的漏磁场强度并计算其加权平均值，使用加权平均值计算漏磁场补偿值。