1及122其中一者,或是僅布置一供電驅(qū)動單元121或122,以進(jìn)行半橋驅(qū)動。供電微處理器11可接收供電線圈142上的線圈信號C1(即供電線圈142及諧振電容141之間的電壓信號),并根據(jù)線圈信號C1來判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在一金屬異物3。分壓電路130包括分壓電阻131及132,其可對供電線圈142上的線圈信號C1進(jìn)行衰減以后,將其輸出至供電微處理器11。在部分實(shí)施例中,若供電微處理器11具有足夠的耐壓,也可不采用分壓電路130,直接由供電微處理器11接收供電線圈142上的線圈信號C1。至于其他可能的組成組件或模塊,如信號解析電路、供電單元、顯示單元等,可視系統(tǒng)需求而增加或減少,故在不影響本實(shí)施例的說明下,略而未示。
[0060]請繼續(xù)參考圖1。受電模塊2包括一受電線圈242,其可用來接收供電線圈142的供電。在受電模塊2中,也可選擇性地采用磁性材料所構(gòu)成的一磁導(dǎo)體243,以提升受電線圈242的電磁感應(yīng)能力,同時避免電磁能量影響后端電路。受電線圈242并將接收到的電力傳送到后端的負(fù)載單元21。在受電模塊2中,其他可能的組成組件或模塊,如穩(wěn)壓電路、諧振電容、整流電路、信號反饋電路、受電微處理器等,可視系統(tǒng)需求而增加或減少,故在不影響本實(shí)施例的說明下,略而未示。
[0061]不同于現(xiàn)有技術(shù)中,供電端與受電端需同時進(jìn)行功率測量,以通過功率損耗來判斷金屬異物,本發(fā)明只需要在供電端進(jìn)行線圈信號的判讀,即可判斷供電線圈的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在金屬異物。請參考圖2,圖2為本發(fā)明實(shí)施例一金屬異物判斷流程20的示意圖。如圖2所示,金屬異物判斷流程20可用于一感應(yīng)式電源供應(yīng)器的供電端(如圖1的感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的供電模塊1 ),其包括以下步驟:
[0062]步驟200:開始。
[0063]步驟202:中斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的驅(qū)動信號D1及D2,以停止對供電線圈142進(jìn)行驅(qū)動。
[0064]步驟204:在供電線圈142停止驅(qū)動時,偵測供電線圈142上的線圈信號C1的一衰減狀態(tài)。
[0065]步驟206:根據(jù)線圈信號C1的衰減狀態(tài),判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在金屬異物3。
[0066]步驟208:結(jié)束。
[0067]根據(jù)金屬異物判斷流程20,在感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的供電模塊1中,驅(qū)動信號D1及D2在驅(qū)動過程中會中斷一段時間,此時,供電驅(qū)動單元121及122會停止對供電線圈142進(jìn)行驅(qū)動(步驟202)。一般來說,當(dāng)供電線圈142正常驅(qū)動時,供電驅(qū)動單元121及122所輸出的驅(qū)動信號D1及D2是互為反相的方波,在此情況下,供電線圈142上的線圈信號C1會呈現(xiàn)穩(wěn)定的上下振蕩,如圖3所示。當(dāng)供電線圈142停止驅(qū)動時,因供電線圈與諧振電容之間仍存在能量,線圈信號C1會繼續(xù)振蕩并逐漸衰減。圖4繪出了線圈信號C1進(jìn)行衰減振蕩的情形,當(dāng)驅(qū)動信號D1及D2中斷時,原先以方波形式輸出的驅(qū)動信號D1及D2分別停留在高電位及低電位并停止驅(qū)動供電線圈142,此時,線圈信號C1會開始衰減并持續(xù)振蕩。接著,供電微處理器11會偵測線圈信號C1的衰減狀態(tài)(步驟204),并根據(jù)線圈信號C1的衰減狀態(tài)來判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在金屬異物3(步驟206)。更明確來說,供電微處理器11可根據(jù)線圈信號C1的衰減速度來判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在金屬異物3。
[0068]請參考圖5A、圖5B及圖5C,圖5A為不存在金屬異物的情況下,驅(qū)動信號D1及D2中斷時線圈信號C1自然衰減的波形示意圖,圖5B及圖5C為存在金屬異物的情況下,驅(qū)動信號D1及D2中斷時線圈信號C1衰減的波形示意圖。比較圖5A?5C的波形可知,在圖5A中,當(dāng)金屬異物不存在的情況下,線圈信號C1會以緩慢的速度衰減,直到驅(qū)動信號D1及D2重新啟動為止,衰減的速度取決于線圈的阻尼。如圖5B所示,當(dāng)金屬異物存在時,線圈信號C1的衰減速度會大幅提升。也就是說,金屬異物在吸收供電線圈142所發(fā)送的能量的同時,會大幅提高線圈信號C1衰減的阻尼,使得線圈信號C1振蕩的振幅快速縮小。圖5C繪出了金屬異物更大的情況,其造成線圈信號C1更快速的衰減。根據(jù)上述特性,供電微處理器11可針對線圈信號C1的衰減速度設(shè)定一臨界值來進(jìn)行判斷,例如當(dāng)線圈信號C1的衰減速度大于臨界值時,供電微處理器11可判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)存在金屬異物,進(jìn)而執(zhí)行斷電或其它保護(hù)措施。
[0069]上述判斷線圈信號C1的衰減速度的方式可通過臨界電壓的設(shè)定來實(shí)現(xiàn)。請參考圖6,圖6為本發(fā)明實(shí)施例利用臨界電壓來判斷線圈信號C1衰減速度的示意圖。如圖6所示,波形A為金屬異物不存在時線圈信號C1波峰的自然衰減情形,波形B為金屬異物存在時線圈信號C1波峰的衰減情形。線圈信號C1由時間tl開始衰減,供電微處理器11可設(shè)定小于線圈信號C1的最大電壓的一臨界電SV_th。若線圈信號Cl的峰值在時間t2以后衰減到臨界電SV_th,其衰減速度較慢,可判斷為金屬異物不存在;若線圈信號Cl的峰值在時間t2以前衰減到臨界電SV_th,其衰減速度較快,可判斷為金屬異物存在。
[0070]請繼續(xù)參考圖6搭配圖1所示。供電微處理器11可包括一處理單元111、一時鐘產(chǎn)生器112、一電壓產(chǎn)生裝置113、一比較器114及一電壓偵測裝置115。時鐘產(chǎn)生器112耦接于供電驅(qū)動單元121及122,可用來控制供電驅(qū)動單元121及122發(fā)送驅(qū)動信號D1及D2或中斷驅(qū)動信號D1及D2。時鐘產(chǎn)生器112可以是一脈沖寬度調(diào)變產(chǎn)生器(Pulse Width Modulat1ngenerator,PWM generator)或其它類型的時鐘產(chǎn)生器,用來輸出一時鐘信號至供電驅(qū)動單元121及122。電壓偵測裝置115可用來偵測線圈信號C1的峰值電壓,并將接收到的電壓信息傳送到處理單元111。電壓偵測裝置115可以是一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to DigitalConverter,ADC),用來將供電線圈142上的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信息,并將此電壓信息輸出至處理單元111。處理單元111耦接于電壓偵測裝置115,可根據(jù)上述峰值電壓的信息來設(shè)定臨界電壓V_th,并將臨界電壓V_th的信息輸出至電壓產(chǎn)生裝置113,臨界電SV_th即可用來判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在金屬異物3。電壓產(chǎn)生裝置113則用來輸出臨界電壓V_th,電壓產(chǎn)生裝置113可以是一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Digital toAnalog Converter,DAC),其可接收來自于處理單元111的臨界電壓信息,將其轉(zhuǎn)換為模擬電壓并加以輸出。比較器114的一輸入端可接收臨界電壓V_th,另一輸入端可接收來自于供電線圈142的線圈信號C1,其可比較線圈信號C1與臨界電壓V_th,以產(chǎn)生一比較結(jié)果。處理單元111再根據(jù)上述比較結(jié)果,判斷線圈信號C1的衰減速度,進(jìn)而判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在金屬異物。也就是說,本發(fā)明可取得線圈信號C1的峰值電壓衰減到臨界電SV_th的時間,來判斷感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)是否存在金屬異物。
[0071]在一實(shí)施例中,供電微處理器11可根據(jù)驅(qū)動信號D1及D2中斷以后,線圈信號C1的波峰到達(dá)臨界電壓V_th的次數(shù)來判斷線圈信號C1的衰減速度。請參考圖7,圖7為本發(fā)明實(shí)施例一金屬異物判斷詳細(xì)流程70的示意圖。如圖7所示,金屬異物判斷詳細(xì)流程70可通過供電微處理器11來實(shí)現(xiàn),以通過波峰到達(dá)臨界電壓V_th的次數(shù)來判斷線圈信號C1的衰減速度,其包括以下步驟:
[0072]步驟700:開始。
[0073]步驟702:設(shè)定臨界電壓V_th。
[0074]步驟704:在驅(qū)動信號D1及D2中斷時,啟動一計(jì)數(shù)器。
[0075]步驟706:在線圈信號C1的一振蕩周期中,偵測線圈信號C1的波峰是否到達(dá)臨界電SV_th。若是,則執(zhí)行步驟708;若否,則執(zhí)行步驟710。
[0076]步驟708:計(jì)數(shù)器的計(jì)次加一,并進(jìn)入下一振蕩周期。接著執(zhí)行步驟706。
[0077]步驟710:取得計(jì)數(shù)器的一計(jì)數(shù)結(jié)果,此計(jì)數(shù)結(jié)果為線圈信號C1的波峰到達(dá)臨界電Sv_th的次數(shù)。
[0078]步驟712:判斷線圈信號C1的波峰到達(dá)臨界電壓V_th的次數(shù)是否小于一臨界值。若是,則執(zhí)行步驟714;若否,則執(zhí)行步驟716。
[0079]步驟714:判斷為感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)存在金屬異物。
[0080]步驟716:判斷為感應(yīng)式電源供應(yīng)器100的電力發(fā)送范圍內(nèi)不存在金屬異物
[0081]步驟718:結(jié)束。
[0082]根據(jù)金屬異物判斷詳細(xì)流程70,供電微處理器11可先設(shè)定臨界電壓V_th的大小,舉例來說,供電微處理器11中的處理單元111可根據(jù)來自于電壓偵測裝置115的電壓信息來設(shè)定臨界電壓V_th的大小。接著,當(dāng)驅(qū)動信號D1及D2中斷時,供電微處理器11會啟動一計(jì)數(shù)器,并開始偵測線圈信號C1波峰的大小。供電微處理器11會在線圈信號C1的每一振蕩周期內(nèi)偵測線圈信號Cl的峰值,當(dāng)峰值仍超過臨界電壓V_th的大小時,供電微處理器11則繼續(xù)偵測下一振蕩周期內(nèi)的峰值大小,并對計(jì)數(shù)器的計(jì)次加一。隨著線圈信號C1的波峰的衰減,峰值會逐漸下降到臨界電壓v_th,直到某一波峰的峰值小于臨界電壓V_th時,供電微處理器11可取得計(jì)數(shù)器的一計(jì)數(shù)結(jié)果,此計(jì)數(shù)結(jié)果即代表線圈信號C1的波峰到達(dá)臨界電壓V_th的次數(shù)。
[0083]在此情況下,供電微處理器11可通過線圈信號C1的波峰到達(dá)臨