感應功率傳輸系統(tǒng)和方法
【專利摘要】用于IPT系統(tǒng)(400)的外物檢測設備，包括控制裝置(10)，所述控制裝置(10)適于檢測在所述系統(tǒng)的IPT初級襯墊(401)上或其附近的外物的存在。
【專利說明】感應功率傳輸系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于檢測感應功率傳輸(IPT)系統(tǒng)中的外物以及檢測IPT系統(tǒng)中的磁功率傳輸結(jié)構(gòu)的排列或相對位置的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明還涉及提高IPT系統(tǒng)的安全，例如緩解高功率IPT系統(tǒng)以高速率對電動車輛充電時的火災風險。

【背景技術(shù)】
[0002]在純電動車輛(即與混合車輛不同，只通過電力供電的車輛)的開發(fā)中，有許多問題需要解決才能使純電動車輛獲得廣泛接受。主要問題之一是與對車輛的電池充電相關的不方便和安全因素。
[0003]感應功率傳輸(IPT)提供了更傳統(tǒng)充電的有用替代。IPT系統(tǒng)在美國專利US5293308中有描述。
[0004]除了其它優(yōu)點，使用IPT不需要用戶將電纜手動連接到電池。在優(yōu)選實施例中，只需要將車駕駛到嵌入道路或停車場中(或設置于道路或停車場上)的IPT充電襯墊上就可以開始充電。
[0005]在電動車輛的感應充電開發(fā)中，使用安裝在道路上的發(fā)射器襯墊將磁通耦合到車輛下面的襯墊，關心的問題是在地面安裝的襯墊上可能有各種物體在加熱。IPT系統(tǒng)固有便利性的一個缺點是在將車停在襯墊上開始充電之前用戶不可能檢查IPT襯墊沒有外物(可能降低效率或?qū)PT系統(tǒng)的操作構(gòu)成危害的物體(例如金屬物體))或垃圾。
[0006]此問題的一種解決方案是提供復雜的電子外物檢測(FOD)系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)需要在苛刻的條件下工作，要求其極其敏感。此外，道路上的襯墊和車輛上的襯墊可能由不同的企業(yè)使用不同的調(diào)諧技術(shù)和不同的磁路結(jié)構(gòu)制造，因此產(chǎn)生額外的復雜性。
[0007]在一些情況下，甚至非常小的物體(例如香煙或口香糖包裝的薄箔)如果在充電操作過程中位于IPT襯墊上都有可能引起安全問題。小片的金屬紙可能在一些充電條件下引起火災。紙本身的燃燒可能是無關緊要的，但如果在車輛下方附近還有其它易燃材料(例如干樹葉)，則也可能引起火災，這意味著局勢可能很快就變得更加嚴重。
[0008]較大物體(例如鋁罐)本身可能不會引起火災，但可能非常熱，使得當車輛離開充電襯墊時，有熱的碎片留下，小孩可能拾到而受傷。非常大的物體可能停止充電過程本身。
[0009]在本說明書中，提到“IPT”時表示“感應功率傳輸”。提到“IPT襯墊”時是指作為IPT系統(tǒng)的一部分的配置為用于產(chǎn)生用于能量傳輸?shù)拇艌龌驈拇艌鲋械玫侥芰康囊粋€或多個線圈。提到磁結(jié)構(gòu)時包括襯墊或?qū)щ娫钠渌贾?例如IPT系統(tǒng)軌道或線圈)，他們用來通過使用IPT系統(tǒng)中的磁場來傳輸能量。詞語“初級(primary)”指被激勵以產(chǎn)生磁場的磁結(jié)構(gòu)，詞語“次級(secondary) ”指一種磁結(jié)構(gòu),在這種磁結(jié)構(gòu)中由來自初級或發(fā)射器結(jié)構(gòu)的磁場感生出電流。因此，“初級襯墊”和“發(fā)射器襯墊”指被激勵以產(chǎn)生磁場的襯墊結(jié)構(gòu),詞語“次級襯墊”指一種襯墊結(jié)構(gòu),在這種襯墊結(jié)構(gòu)中，由來自初級結(jié)構(gòu)的磁場感生出電流。
[0010]在此說明書中通過申請?zhí)柣?br> 【發(fā)明者】格蘭特·安東尼·科維克, 約翰·塔爾博特·博伊斯 申請人:奧克蘭聯(lián)合服務有限公司, 格蘭特·安東尼·科維克, 約翰·塔爾博特·博伊斯