(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211137954.8 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 安徽信息 工程学院 地址 241199 安徽省芜湖市湾沚区永和路1 号 (72)发明人 赵鑫　王溪　 (74)专利代理 机构 广州高炬知识产权代理有限 公司 44376 专利代理师 程文斌 (51)Int.Cl. H02J 50/60(2016.01) G01V 8/20(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种无线 充电系统的异 物检测装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种无线充电系统的异物检 测装置及方法， 所述四边形ABCD为正方形， 其几 何尺寸为： 弧线 IJ是以C为圆心以CI为 半径的1/4 圆弧， 弧线EF是以C为圆心以CE为半径的1/4圆 弧， EF与IJ同心 。 弧线KL是以A为圆心以AL为 半径 的1/4圆弧， 弧线HG是以A为圆心以A H为半径的1/ 4圆弧， KL与GH同心。 点M为CA延长线与弧线EF交 点， 点N为A C延长线与弧线GH交点。 本发明基于光 路阻断原理检测异物， 可以检测含 金属及非金属 的各种异物， 可以确定异物大小， 可以便捷调整 检测精度， 可 以自检查传感器故障， 且该装置装 于发射边， 不需要接收边配合， 因而在用户车辆 未使用充电系统 时就可以进行检测， 提升了用户 充电效率。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115459466 A 2022.12.09 CN 115459466 A 1.一种无线充电系统的异物检测装置， 包括四边形ABCD,其特征在于： 所述四边形ABCD 为正方形， 其几何尺寸为： 弧线IJ是以C为圆心以CI为半径的1/4圆弧， 弧线EF是以C为圆心 以CE为半径的1/4圆弧， EF与IJ同心。 弧线KL是以A为圆心以AL为半径的1/4圆弧， 弧线HG是 以A为圆心以AH为半径的1/4圆弧， KL与GH同心。 点M为CA延长线与弧线EF交点， 点N为AC延长 线与弧线GH交点。 2.根据权利要求1所述的一种无线充电系统的异物检测装置， 其特征在于： 无线充电系 统工作区在正方 形ABCD内， 正方 形ABCD为本装置异 物检测范围。 3.适用于上述权利要求1 ‑2任意一项所述的， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1： 在本装置A点及C点处分别设置红外线束发射装置， A点发出光束1， 与AB线夹角为α； C点发出光束2， 与CB夹角为β 。 在M点及N点分别设置光敏二极管。 设置弧形反光面两片， 一片 反光面下缘沿KL弧线， 上缘沿GH弧线， 即此反光面倾斜布置， 在无遮挡时此反光面可将A处 发射到反光面上的红外线束反射回M处被光敏二极管接收， 如图2所示； 同样的， 另一片反光 面下缘沿IJ弧线， 上缘沿EF弧线， 此反光面亦为倾斜布置， 在无遮挡时此反光面可将C处发 射到反光 面上的红外线 束反射回N处被光敏二极管接收； S2： 通过模拟及数字电路将光敏二极管接收光线导通的状态设置为二进制量 “1”， 将光 敏二极管未接收光线不导通的状态设置为二进制量 “0”。 也就是当光线路径上无障碍， 得到 数字量“1”； 路径上有障碍， 得到数字量 “0”； S3： 将异物检测区域ABCD均匀网格化为p个点， 此p个点构成点集P， 其中p的数值可依据 精度需要调整， 网格中的每个点都可由唯一的( α， β )坐标表 示， 其中α， β ∈[0， 90]。 同时光束 1及光束2经由发射装置旋转可遍历每个满足α， β∈[0， 90]的角度， 角度增量由p的数值决 定。 综上， 光线1和2构成的扫描系统可以遍历到点 集P中的每 个点； S4： 将扫描得到的与( α， β )坐标对应的二进制数值 排列， 可构成异 物外轮廓。 所述二氧化碳传感器型号为MG ‑812,所述温湿度传感器型号为SHT11， 所述光照传感器 的型号为GY‑302。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115459466 A 2一种无线充电系统的异物检测装 置及方法 技术领域 [0001]本发明涉及无线充电技术领域， 尤其是涉及一种无线充电系统的异物检测装置及 方法。 背景技术 [0002]无线充电技术在电动汽车充电领域逐步推广， 而充电安全方案是电动汽车无线充 电方案的重要组成， 其中异物检测 技术又是充电安全的必要保障。 异物检测 技术可分为金 属异物检测和非金属异物检测， 金属异物检测主要依据金属对无线充电系统电气参数， 如 传输效率、 输出功 率、 输入阻抗以及感应线圈的品质因数等的变化判断； 而非金属异物主要 通过影像、 超声波等方法判断， 检测非金属异物的方法基本都可以用于金属检测， 而检测金 属异物的方法大多不可以用于非金属检测。 故而， 非金属异物的检测手段具有广泛性与通 用性， 下文将非金属异 物检测称为 通用异物检测； [0003]对于通用异物检测， 目前有三种主要技术： (1)基于超声波测量的方式， 如专利 CN210744832U提出用超声波传感器探测汽 车底盘距离数值， 若数值较大波动， 则存在异物， 该方法无法确定异物大小， 且存在误报情况； (2)基于图像识别的方式， 如专利 CN21006269 4U提出一种基于图像识别的电动汽 车无线充电异物检测装置， 通过高清摄像头 采集图像， 再经由图像算法识别、 检测异物， 该方法存在摄像头脏污影响识别且图像算法硬 件开销较高的问题； (3)基于光学原理检测异物， 如专利CN108855999A采用L形发光带及轴 对称的一组接 收带组成光路网格检测异物， 该方法不能随意调整检测精度， 且当单光源或 接收器故障时会被误报为异 物； [0004]为此， 提出一种无线 充电系统的异 物检测装置及方法。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种无线充电系统的异物检测装置及方法， 以解决上述背 景技术中提出的问题。 为 实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种无线充电系统的异 物检测装置及方法， 包括四边形ABCD,其特征在于： 所述四边形ABCD为正方形， 其几何尺寸 为： 弧线IJ是以C为圆心以CI为半径的1/4圆弧， 弧线EF是以C为圆心以CE为半径的1/4圆弧， EF与IJ同心。 弧线KL是以A为圆心以AL为半径的1/4圆弧， 弧线HG是以A为圆心以AH为半径的 1/4圆弧， KL与GH同心。 点M为CA延长线与弧线EF交点， 点 N为AC延长线与弧线GH交点。 [0006]优选的， 无线充电系统工作区在正方形ABCD内， 正方形ABCD为本装置异物检测范 围。 [0007]一种无线 充电系统的异 物检测装置及方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： [0008]S1： 在本装置A点及C点处分别设置红外线束发射装置， A点发出光束1， 与AB线夹角 为α； C点发出光束2， 与CB夹角为β 。 在M点及N点分别设置光敏二极管。 设置弧形反光面两片， 一片反光面下缘沿KL弧线， 上缘 沿GH弧线， 即此反光面倾斜布置， 在无遮挡时此反光面可将 A处发射到反光面上的红外线束反射回M处被光敏二极管接收， 如图2所示； 同样的， 另一片说　明　书 1/3 页 3 CN 115459466 A 3