CN109560622A - 一种无线充电待机检测金属异物的方法和无线充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无线充电领域，涉及一种无线充电待机检测金属异物的方法，包括以下步骤：第一步：检测无线充电发射端开机时的电流量A，第二步：检测发射端待机时的电流量B，第三步：如果A大于B，则判定存在着有金属异物。本发明还提供了一种无线充电的方法。本发明提供的无线充电待机检测金属异物的方法常规的检测方式相比，检测速度非常快，切换到线圈自谐振点只需10ms左右就可以完成一次检测过程；而且检测非常灵敏，检测功率也低，此检测方法可以把检测功率降到3w，这么低的检测功率，检测过程中基本不会加热到金属，检测依然很灵敏。
Description
技术领域
本发明属于无线充电领域，涉及一种无线充电待机检测金属异物的方法和无线充电方法。
背景技术
无线充电因其无需接口的便利而开始得到广泛应用，但是由于其电磁能量耦合传递的原理决定了耦合空间内存在大功率的交变磁场，而交变磁场会使得金属等导电物品因涡流效应而发热，如果热量得不到释放而累积过高，就会引发危险。目前针对无线充电的金属异物识别主要有(1)功率损耗效率比对法(2)常规温度监控法 （3）线圈Q值法 等
目前方法（1）的原理是：需要在使用前测定一条合适的功率曲线，判定时使用这条曲线与工作状态进行比较，如果其超出误差阀值，判定其有异物。缺点是对产品的一致性要求非常的严格，或者其在每一款产品都要测量一条合适的功率曲线并存储大量数据或者做拟合计算；这种方法的另一个弊端是其对无线收发端不能很好的支持一对多的设备供电，因为接收端的差别会导致异物判定失败；另外，其原理决定了该设备不能很好的支持错位充电，因为错位同样会导致功率损失等充电参数改变而使得异物判定失败。
方法（2）的原理是：常规的做法是监测收发两端耦合空间的异常温升，如果达到一定阀值则判定有异物。该方法的缺点有：a、为了监测耦合空间的热量，需要添加温度传感器等额外装置 b、由于耦合空间比较大，为了监测大范围的温升，其可能需要添加更多的温度传感器
方法（3）的原理是：通过添加Q值测量电路或者由本身的损耗来计算Q值，一旦空间存在金属异物，其会影响收发线圈的电感或者互感，通过对线圈Q的计算，来判定是否有异物。该方法的缺点是：a、一般为了提高灵敏度，需要添加额外的Q值检测线圈电路，增加了系统复杂度。
发明内容
1、所要解决的技术问题：
现有无线充电的金属异物识别的方法，有功率损耗效率对比法，常规温度监控法，线圈Q值法，功率损耗效率对比法设备不能很好的支持错位充电；常规温度监控法需要添加更多的温度传感器，增加成本，线圈Q值法，需要添加额外的Q值检测线圈电路，增加了系统复杂度。
2、技术方案：
为了解决以上问题，本发明一种无线充电待机检测金属异物的方法，包括以下步骤：第一步：检测无线充电发射端开机时的电流量A，第二步：检测发射端待机时的电流量B，第三步：如果A大于B，则判定存在着有金属异物。
在第一步中，无线充电发射端开机时，单片机通过电流检测电路检测开机电流量A，并存储在单片机的RAM中，第二步中：在发射端待机中，单片机通过电流检测电路检测开机电流量B，并存储在单片机的RAM中，第三步中，单片机计算A-B得到C，C和单片中预设的阈值进行比对，如果C大于预设的阈值，则判定具有金属异物，发出报警，第四步：在有金属异物的情况下，拿开金属异物，报警解除，重复第二步到第四步。
所述的单片机为stm32单片机。
所述的阈值10-100mA。
所述的报警方式为通过设置在发射端的LED灯闪烁进行报警或者通过设置在发射端的蜂鸣报警器发出声音进行报警。
本发明还提供了一种无线充电的方法，包括以下步骤：步骤S01：打开无线充电发射端，发射端开始工作，步骤S02如果检测到有无线接收端则进入步骤S03；如果没有检测到无线接收端，则进入步骤S04，步骤S03，开始对无线接收端开始无线充电；步骤S04：利用权利要求1-5任一权利要求的无线充电待机检测金属异物的方法检测是否存在有金属异，如果有进入到S05；如果没有则进入到步骤S02；步骤S05，排除金属异物，然后回到步骤S02。
3、有益效果：
本发明提供的无线充电待机检测金属异物的方法常规的检测方式相比，检测速度非常快，切换到线圈自谐振点只需10ms左右就可以完成一次检测过程；而且检测非常灵敏，在实际的测试中，可以检测到的最小金属为一个回旋针，一个一元银币可在线圈上方2cm处都可以检测出来，检测功率也低，此检测方法可以把检测功率降到3w，这么低的检测功率，检测过程中基本不会加热到金属，检测依然很灵敏。
附图说明
图1为本发明的无线充电方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对发明进行详细说明。
本发明一种无线充电待机检测金属异物的方法，包括以下步骤：第一步：检测无线充电发射端开机时的电流量A，第二步：检测发射端待机时的电流量B，第三步：如果A大于B，则判定存在着有金属异物。
在发射端上没有金属异物时，进入自谐振频点和占空比后，电路工作在自谐振状态，电流会比较大，当金属异物在发射端线圈上时，会改变发射端线圈的自谐振状态，使得控制器检测的电流变小。
实施例1
发射端开始时，检测到发射端开机时的电流量为100mA，在发射端待机时，检测到电流量为20mA，则判定发射端上有金属异物。
如实施例1可以看出，检测速度非常快，切换到线圈自谐振点只需10ms左右就可以完成一次检测过程。而且检测非常灵敏，在实际的测试中，可以检测到的最小金属为一个回旋针，一个一元银币可在线圈上方2cm处都可以检测出来。
具体的，在第一步中，无线充电发射端开机时，单片机通过电流检测电路检测开机电流量A，并存储在单片机的RAM中，第二步中：在发射端待机中，单片机通过电流检测电路检测开机电流量B，并存储在单片机的RAM中，第三步中，单片机计算A-B得到C，C和单片中预设的阈值进行比对，如果C大于预设的阈值，则判定具有金属异物，发出报警，第四步：在有金属异物的情况下，拿开金属异物，报警解除，重复第二步到第四步。
所述的阈值为10-100MA，数字越小，灵敏度越高，数字越大，则越稳定。
实施例2
检测到开机电流量A为100mA，待机时测得电流量为95mA，A-B得到C等于5mA，5mA不在阈值的范围，则判定没有金属异物。
实施例3
检测到开机电流量A为100mA，待机时测得电流量为60mA，A-B得到C等于40mA，40mA在阈值的范围，则判定有金属异物，发出报警，所述的报警方式为通过设置在发射端的LED灯闪烁进行报警或者通过设置在发射端的蜂鸣报警器发出声音进行报警。拿走金属异物后，解除报警，发射端继续检测待机电流量。
本发明的无线充电待机检测金属异物的方法采用stm32单片机，检测功率低，此检测方法可以把检测功率降到3w，这么低的检测功率，检测过程中基本不会加热到金属，检测依然很灵敏。
实施例4
一种无线充电的方法，包括以下步骤：步骤S01：打开无线充电发射端，发射端开始工作，步骤S02如果检测到有无线接收端则进入步骤S03；如果没有检测到无线接收端，则进入步骤S04，步骤S03，开始对无线接收端开始无线充电；步骤S04：利用权利要求1-5任一权利要求的无线充电待机检测金属异物的方法检测是否存在有金属异，如果有进入到S05；如果没有则进入到步骤S02；步骤S05，排除金属异物，然后回到步骤S02。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (6)
1.一种无线充电待机检测金属异物的方法，包括以下步骤：第一步：检测无线充电发射端开机时的电流量A，第二步：检测发射端待机时的电流量B，第三步：如果A大于B，则判定存在着有金属异物。
2.如权利要求1所述的方法，其特在于：在第一步中，无线充电发射端开机时，单片机通过电流检测电路检测开机电流量A，并存储在单片机的RAM中，第二步中：在发射端待机中，单片机通过电流检测电路检测开机电流量B，并存储在单片机的RAM中，第三步中，单片机计算A-B得到C，C和单片中预设的阈值进行比对，如果C大于预设的阈值，则判定具有金属异物，发出报警，第四步：在有金属异物的情况下，拿开金属异物，报警解除，重复第二步到第四步。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的单片机为stm32单片机。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的阈值为10-100mA。
5.如权利要求2-4所述的方法，其特征在于：所述的报警方式为通过设置在发射端的LED灯闪烁进行报警或者通过设置在发射端的蜂鸣报警器发出声音进行报警。
6.一种无线充电的方法，包括以下步骤：步骤S01：打开无线充电发射端，发射端开始工作，步骤S02如果检测到有无线接收端则进入步骤S03；如果没有检测到无线接收端，则进入步骤S04，步骤S03，开始对无线接收端开始无线充电；步骤S04：利用权利要求1-5任一权利要求的无线充电待机检测金属异物的方法检测是否存在有金属异，如果有进入到S05；如果没有则进入到步骤S02；步骤S05，排除金属异物，然后回到步骤S02。
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