LCLP无线充电系统的异物检测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种LCLP无线充电系统的异物检测方法。其包括将实际功率损耗P

【技术实现步骤摘要】
LCLP无线充电系统的异物检测方法


[0001]本专利技术属于电子
，特别涉及一种LCLP无线充电系统的异物检测方法。

技术介绍

[0002]现有的一种无线电能传输系统异物检测方法，通过反绕连接的两个线圈构成平衡线圈并将其置于发射线圈平面，理想情况下当线圈平面不存在金属异物时，平衡线圈的端电压应该为0，通过检测平衡线圈的端电压并进行整流滤波采样，通过采样值与阈值的比较来判断金属异物是否存在。
[0003]由于该方法的线圈结构较为简单，且补偿拓扑为SS补偿，当负载变化或无线充电系统发射端和接收端发生偏移时均会导致平衡线圈的端电压发生改变，因而此方法在实际应用时检测效果并不理想。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种能够检测无线充电装置上是否存在异物的LCLP无线充电系统的异物检测方法。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种LCLP无线充电系统的异物检测方法，所述系统包括发射端电路和接收端电路，所述发射端电路包括电源电压V
dc
，第一电感L、原边谐振电容C1和发射线圈L1,所述接收端电路包括接收线圈L2、副边谐振电容C2和负载R
L
；所述LCLP无线充电系统的发射端具有标定的损耗功率P
PTLoss
，接收端具有标定的损耗功率P
PRLoss
，系统具有标定的功率损耗阈值P'
Loss
，包括以下步骤：
[0006]获取发射端原边谐振电容C1两端电压V
C1
和发射线圈电流I1，求出发射端的输入功率P
in
，根据输入功率P
in
和损耗功率P
PTLoss
求得发射端的实际发射功率P
PT
；获取接收端负载R
L
两端的输出电压V
o
和输出电流I
o
，求出接收端的输出功率P
out
，根据输出功率P
out
和损耗功率P
PTLoss
求得接收端的实际接收功率P
PR
；将实际发射功率P
PT
和实际接收功率P
PR
做差求得实际功率损耗P
Loss
；将实际功率损耗P
Loss
与功率损耗阈值P'
Loss
进行比较；对上述过程进行多次重复实施，获得多次比较结果排成序列，当序列中多个连续实际功率损耗P
Loss
超过功率损耗阈值P'
Loss
，则判断发射端和接收端的接口表面存在异物。
[0007]在上述的LCLP无线充电系统的异物检测方法中，所述实际发射功率P
PT
通过将输入功率P
in
和损耗功率P
PTLoss
做差得到。
[0008]在上述的LCLP无线充电系统的异物检测方法中，所述实际接收功率P
PR
通过将输出功率P
out
和损耗功率P
PRLoss
求和得到。
[0009]在上述的LCLP无线充电系统的异物检测方法中，所述系统还包括原边调理电路和副边调理电路。
[0010]在上述的LCLP无线充电系统的异物检测方法中，所述原边调理电路和副边调理电路均为逆变电路。
[0011]与现有技术相比，本LCLP无线充电系统的异物检测方法具有以下优点：通过本方
法能够实时检测LCLP无线充电系统的发射端和接收端的接口表面是否存在异物，从而消除异物存在可能造成的安全隐患，检测结果准确可靠。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的LCLP无线充电系统的拓扑电路原理图。
具体实施方式
[0013]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0014]如图1所示，LCLP无线充电系统的拓扑电路包括发射端电路和接收端电路，发射端电路包括电源电压V
dc
，原边调理电路、第一电感L、原边谐振电容C1和发射线圈L1,接收端电路包括接收线圈L2、副边谐振电容C2、副边调理电路和负载R
L
；发射端具有标定的损耗功率P
PTLoss
，接收端具有标定的损耗功率P
PRLoss
。本实施例中，原边调理电路和副边调理电路均为逆变电路。
[0015]LCLP无线充电系统的拓扑电路具有准恒压特性，其输出电压V
o
接近恒定并且发射线圈电流受互感影响很小。
[0016]首先求出接收端的接收端感应电动势V
oc
和接收端等效阻抗Z2为：
[0017]V
oc
＝jωMI1ꢀꢀ
(1)
[0018][0019]上述式子中，R
ac
为负载等效交流阻抗，M为发射线圈L1与接收线圈L2互感，I1为发射线圈电流。
[0020]接收端短路电流I
SC
为：
[0021][0022]接收端品质因数Q2及交流等效电阻R
ac
为：
[0023][0024][0025]接收端线圈电流I2为：
[0026][0027]发射端感应电压V
r
为：
[0028]V
r
＝
‑
jωML2ꢀꢀ
(7)
[0029]为了提高系统的功率传输能力，则系统应工作在副边固有谐振频率，即ωL1C1＝1,此时，化简得到发射端等效阻抗Z1为：
[0030][0031]式子中Z
r
为副边反射到原边的等效阻抗。
[0032]调理电路输出电流I
in
为:
[0033][0034]发射线圈电流I1为：
[0035][0036]根据负载R
L
两端输出电压公式，可得到负载R
L
两端的输出电压V
o
和输出电流I
o
为：
[0037][0038]发射端原边谐振电容C1两端电压V
C1
为：
[0039][0040]化简得到射线圈L1与接收线圈L2互感M为：
[0041][0042][0043]负载R
L
值为：
[0044][0045]上述式子中，θ为V
C1
、I1之间的相角差。
[0046]负载R
L
两端的输出电流I
o
为：
[0047][0048]通过上述过程，已知发射端原边谐振电容C1两端电压V
C1
和发射线圈电流I1、接收端负载R
L
两端的输出电压V
o
和输出电流I
o
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LCLP无线充电系统的异物检测方法，包括将实际功率损耗P
Loss
与功率损耗阈值P
′
Loss
进行比较；对上述过程进行多次重复实施，获得多次比较结果排成序列，当序列中多个连续实际功率损耗P
Loss
超过功率损耗阈值P
′
Loss
，则判断发射端和接收端的接口表面存在异物。2.根据权利要求1所述的LCLP无线充电系统的异物检测方法，其特征在于，所述系统包括发射端电路和接收端电路，发射端电路包括电源电压V
dc
，第一调理电路、第一电感L、原边谐振电容C1和发射线圈L1，所述接收端电路包括接收线圈L2、副边谐振电容C2、第二调理电路和负载R
L
；所述LCLP无线充电系统的发射端具有标定的损耗功率P
PTLoss
，接收端具有标定的损耗功率P
PRLoss
，系统具有标定的功率损耗阈值P
′
Loss
。3.根据权利要求2所述的LCLP无线充电系统的异物检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：获取发射端原边谐振电容C1两端电压V
C1
和发射线圈电流I1，求出发射端的输入功率P
in
，根据输入功率P
in
和损耗功率P
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利江，王雄关，肖光武，杨成蒙，
申请(专利权)人：浙江泰米电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：