CN114977543A - 一种异物检测线圈及异物检测*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异物检测线圈及异物检测***，其中，异物检测线圈包括：至少一组检测线圈组，每组检测线圈组中矩形线圈的数量与待检测原边线圈的边数相同，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，其中，相对设置的两个矩形线圈反接；检测线圈组中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构覆盖待检测原边线圈的外边缘。在本发明提供的异物检测线圈中，存在面积较大的矩形线圈，即使待检测原边线圈的尺寸较大，也可用较少的矩形线圈实现对异物的检测，检测过程只需要对少量的感应电压进行判断即可，计算量较小，灵敏度高。

Description

一种异物检测线圈及异物检测***

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，具体涉及一种异物检测线圈及异物检测***。

背景技术

磁耦合感应式无线电能传输(Wireless Power Transfer，WPT)技术可达到中高功率传输，满足许多领域的充电需求，其主要组成部分有供电端和受电端，其中供电端包括：逆变拓扑、补偿拓扑、耦合机构；受电端包括：补偿拓扑、整流拓扑、DCDC调压。以耦合机构的线圈之间产生的高频磁场作为媒介，即可进行无线电能传输，但由于耦合机构开放的结构，磁场中很容易混入异物。异物介入会影响线圈参数，从而影响无线WPT***的传输效率，造成功率损耗，并且，对于磁导率高、电导率高的异物，耦合结构的线圈之间产生的高频磁场会使其产生涡流等效应，引起异物急剧发热升温，从而影响WPT***的正常运行，甚至引起火灾等事故。

因此，对于WPT***高频磁场内的异物，需要进行检测和排除，必要时自动关停WPT***，停止送电。现有技术中通常会在耦合结构的原边线圈上平铺多个微小线圈，通过检测微小线圈的电压变化确认耦合机构产生的磁场中是否有异物介入，为了使检测结果更准确，原边线圈上会平铺尽可能多的长和宽均远小于原边线圈的长和宽的微小线圈，尤其是对于大功率***，原边线圈尺寸大，需要检测的面积较大，若是用微小检测线圈铺满整个平面，会导致检测***过于复杂，在判断是否有异物介入时，待处理的检测电压过多，计算量较大。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中用微小线圈铺满整个原边线圈对大功率WPT***中的异物进行检测时计算量较大的缺陷，从而提供一种异物检测线圈及异物检测***。

本发明第一方面提供了一种异物检测线圈，包括：至少一组检测线圈组，每组检测线圈组中矩形线圈的数量与待检测原边线圈的边数相同，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，其中，相对设置的两个矩形线圈反接；检测线圈组中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构覆盖待检测原边线圈的外边缘。

可选地，在本发明提供的异物检测线圈中，当存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为***检测线圈时，第K组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的外边缘与第K-1组检测线圈中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘贴合。

可选地，在本发明提供的异物检测线圈中，各检测线圈组形成的环形结构完全覆盖待检测原边线圈。

可选地，在本发明提供的异物检测线圈中，将原边线圈中产生磁场强度小于第一阈值的区域确定为不检测区域；第N组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘覆盖不检测区域的外边缘。

可选地，在本发明提供的异物检测线圈中，第K组检测线圈中的矩阵线圈的宽度大于第K+1组检测线圈中的矩阵线圈的宽度。

可选地，在本发明提供的异物检测线圈中，矩形线圈的宽度与待检测异物的尺寸的差小于第二阈值。

本发明第二方面提供了一种异物检测***，包括异物检测线圈和检测器，异物检测线圈包括至少一组检测线圈组，每组检测线圈组中矩形线圈的数量与待检测原边线圈的边数相同，在同一检测线圈组中，相对设置的两个大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，其中，相对设置的两个矩形线圈反接；检测线圈组中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构覆盖待检测原边线圈的外边缘；检测器用于采集异物检测线圈的各检测线圈组中反接的矩形线圈之间的感应电压，根据感应电压的值判断是否存在异物。

可选地，在本发明提供的异物检测***中，当异物检测线圈中存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为***检测线圈时，第K组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的外边缘与第K-1组检测线圈中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘贴合。

可选地，在本发明提供的异物检测***中，第K组检测线圈中的矩阵线圈的宽度大于第K+1组检测线圈中的矩阵线圈的宽度。

可选地，在本发明提供的异物检测***中，矩形线圈的宽度与待检测异物的尺寸的差小于第二阈值。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的异物检测线圈，包括至少一组检测线圈组，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，并且，一个检测线圈组中相对设置的两个矩形线圈反接，由于原边线圈磁场分布对称，因此反接后的两个矩形线圈的初始感应电压趋近于零，当异物出现在矩形线圈上时，会影响该矩形线圈和与该矩形线圈反接的矩形线圈之间的感应电压，使得感应电压发生变化，因此，可以通过矩形线圈之间的感应电压检测磁场中是否有异物接入，除此之外，在本发明提供的异物检测线圈中，检测线圈中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结合能够覆盖待检测原边线圈的外边缘，可见，在本发明提供的异物检测线圈中，存在面积较大的矩形线圈，即使待检测原边线圈的尺寸较大，也可用较少的矩形线圈实现对异物的检测，检测过程只需要对少量的感应电压进行判断即可，计算量较小，灵敏度高。

2.本发明提供的异物检测线圈，当存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为***检测线圈时，第K组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的外边缘与第K-1组检测线圈中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘贴合，通过本发明提供的异物检测线圈，能够采用较少的线圈对待检测原边线圈中的待检测原边线圈实现无盲区检测，且相比于全平面铺设小线圈更具经济性且灵敏度高。

3.本发明提供的异物检测线圈，将原边线圈中产生磁场强度小于第一阈值的区域确定为不检测区域后，第N组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘覆盖不检测区域的外边缘，当磁场薄弱时，即使有异物介入也不会造成很大影响，因此，可以将磁场薄弱部分确定为不检测区域，无需在不检测区域上铺设检测线圈，提高对落入待检测原边线圈产生的磁场内的异物进行检测时的经济性。

4.本发明提供的异物检测线圈，第K组检测线圈中的矩形线圈的宽度大于第K+1组检测线圈中的矩阵线圈的宽度，即，各矩形线圈的宽度由外到内依次减小。由于待检测原边线圈的磁场强度由外向内依次减小，平铺在待检测原边线圈上的矩形线圈检测异物的灵敏度也会逐步下降，因此将矩形线圈由外向内依次减小可以抵消一部分因为磁场减小导致的灵敏度下降，从而保证了对待检测原边线圈进行全平面检测的检测效果。

5.发明提供的异物检测线圈，矩形线圈的宽度与待检测异物的尺寸的差小于第二阈值，当异物与矩形线圈的边距离越近时，异物与矩形线圈的互感强度更大，从而更有利于检测到异物的存在，

6.本发明提供的异物检测***，包括异物检测线圈和检测器，异物检测线圈包括至少一组检测线圈组，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，并且，一个检测线圈组中相对设置的两个矩形线圈反接，由于原边线圈磁场分布对称，因此反接后的两个矩形线圈的初始感应电压趋近于零，当异物出现在矩形线圈上时，会影响该矩形线圈和与该矩形线圈反接的矩形线圈之间的感应电压，使得感应电压发生变化，因此，检测器可以通过矩形线圈之间的感应电压检测磁场中是否有异物接入，除此之外，在本发明提供的异物检测***中，检测线圈中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结合能够覆盖待检测原边线圈的外边缘，可见，在本发明提供的异物检测***中，存在面积较大的矩形线圈，即使待检测原边线圈的尺寸较大，也可用较少的矩形线圈实现对异物的检测，检测过程只需要对少量的感应电压进行判断即可，计算量较小，灵敏度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中异物检测线圈的一个具体示例的示意图；

图2为本发明实施例中待检测原边线圈产生的磁场分布图；

图3为本发明实施例中对待检测原边线圈、异物检测线圈、异物的等效建模示意图；

图4为本发明实施例中异物与矩形线圈相对位置的等效示意图；

图5为本发明实施例中微小异物距离矩形检测线圈四边的距离a₁、a₂、b₁、b₂与M_km的关系；

图6(a)为本发明实施例中矩形线圈的宽度为200mm，异物在-2位置处时的示意图；

图6(b)为本发明实施例中矩形线圈的宽度为160mm，异物在2位置处时的示意图；

图6(c)为本发明实施例中矩形线圈的宽度为80mm，异物在5位置处时的示意图；

图7为本发明实施例中矩形线圈宽度不同，以及异物处于不同位置处时，异物介入矩形线圈内引起的电压变化率；

图8为本发明实施例中的异物检测***的一个具体示例的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提供了一种异物检测线圈，如图1所示，包括：

至少一组检测线圈组，每组检测线圈组中矩形线圈的数量与待检测原边线圈的边数相同，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，其中，相对设置的两个矩形线圈反接。

为了实现对落在待检测线圈上的异物进行精确感知，需要使得异物检测线圈和原边线圈的磁场分布相契合，因此，本发明实施例中提供的异物检测线圈的形状与待检测原边线圈的形状对应。

在一可选实施例中，如图1所示，当待检测原边线圈为正方形时，每组检测线圈组中包括四个矩形线圈，且每组检测线圈组中的四个矩形线圈大小相同。

在一可选实施例中，异物检测线圈用于平铺在待检测原边线圈中的待检测原边线圈上，检测介入待检测原边线圈产生的磁场中的异物，由于金属异物对待检测原边线圈产生的磁场产生的影响较大，因此，对异物的检测可以为对金属异物的检测。

在一可选实施例中，可以将待检测原边线圈的全部表面均作为待检测区域，也可以将待检测原边线圈中的部分区域作为待检测区域。异物检测线圈中所包含的检测线圈组的数量可以根据待检测原边线圈中待检测区域的面积以及矩形线圈的宽度确定。示例性地，当待检测原边线圈中待检测区域的面积一定时，矩形线圈的宽度越宽，则检测线圈组的数量越少，矩形线圈的宽度越窄，则检测线圈组的数量越多；当矩形线圈的宽度一定时，待检测区域的面积越大，则检测线圈组的数量越多，待检测区域的面积越小，则检测线圈组的数量越少。示例性地，在如图1所示的实施例中，异物检测线圈中包括3组检测线圈组，其中，A₁、A₂、A₃、A₄为一组检测线圈组，B₁、B₂、B₃、B₄为一组检测线圈组，C₁、C₂、C₃、C₄为一组检测线圈组。

在一可选实施例中，如图1所示，每组检测线圈组中的四个矩形线圈首尾贴合形成环形结构的方式为，在第一矩形线圈的一端，长边与第二矩形线圈的短边贴合，且第一矩形线圈的一条短边与第二矩形线圈的一条长边位于同一直线上，在第一矩形线圈的另一端，短边与第三矩形线圈的长边贴合，且第一矩形线圈的一条长边与第三矩形线圈的一条短边位于同一直线上。通过这种排布方式能够将矩形线圈紧密排布，从而能够使用最少的矩形线圈铺满待检测原边线圈中的待检测区域。

检测线圈组中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构覆盖待检测原边线圈的外边缘。

本发明实施例提供的异物检测线圈，包括至少一组检测线圈组，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，并且，一个检测线圈组中相对设置的两个矩形线圈反接，由于原边线圈磁场分布对称，因此反接后的两个矩形线圈的初始感应电压趋近于零，当异物出现在矩形线圈上时，会影响该矩形线圈和与该矩形线圈反接的矩形线圈之间的感应电压，使得感应电压发生变化，因此，可以通过矩形线圈之间的感应电压检测磁场中是否有异物接入，除此之外，在本发明实施例提供的异物检测线圈中，检测线圈中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结合能够覆盖待检测原边线圈的外边缘，可见，在本发明实施例提供的异物检测线圈中，存在面积较大的矩形线圈，即使待检测原边线圈的尺寸较大，也可用较少的矩形线圈实现对异物的检测，检测过程只需要对少量的感应电压进行判断即可，计算量较小，灵敏度高。

在一可选实施例中，在本发明实施例提供的异物检测线圈中，当存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为***检测线圈时，第K组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的外边缘与第K-1组检测线圈中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘贴合。示例性地，在如图1所示的实施例中，A₁、A₂、A₃、A₄贴合形成的环形结构的内边缘与B₁、B₂、B₃、B₄贴合形成的环形结构的外边缘贴合。

通过本发明实施例提供的异物检测线圈，能够采用较少的线圈对待检测原边线圈中的待检测区域实现无盲区检测，且相比于全平面铺设小线圈更具经济性且灵敏度高。

在一可选实施例中，若将待检测原边线圈中产生磁场强度小于第一阈值的区域确定为不检测区域，则第N组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘覆盖不检测区域的外边缘，即，最内层环形结构的内边缘覆盖不检测区域的外边缘。

当磁场薄弱时，即使有异物介入也不会造成很大影响，因此，可以将磁场薄弱部分确定为不检测区域，无需在不检测区域上铺设检测线圈，提高对落入待检测原边线圈产生的磁场内的异物进行检测时的经济性。

在一可选实施例中，在如图2所示的实施例中，箭头所指方向为磁感应强度B递减方向，与图2左侧B的数值强度递减对应，由图2所示的磁场分布图可知，当耦合线圈很大时，中心部分传输线圈中心部分磁场很弱，中心部分磁场薄弱，因此，不检测区域通常为待检测原边线圈的中心区域。

在一可选实施例中，矩形线圈的宽度与待检测异物的尺寸的差小于第二阈值。

本发明实施例为了对异物检测线圈的结构设计提供理论基础，首先对其进行等效建模，如图3所示，异物检测线圈为自感、内阻、外接电阻闭合回路，异物作为等效自感和等效内阻的闭合回路，模拟其对原边线圈和异物检测线圈造成的磁效应和涡流效应，这种异物松耦合建模能反映其在高频磁场的一大部分电磁行为。

在如图3所示的实施例中，I_p为原边线圈电流，M_kp为原边线圈与金属异物检测线圈互感，M_pm为原边线圈与金属异物互感，M_km为异物检测线圈与金属异物互感，I_k为异物检测线圈电流，R_k为异物检测线圈内阻，L_k为异物检测线圈自感，I_m为金属异物产生等效感应电流，R_m为金属异物等效内阻，L_m为金属异物等效内阻，R为异物检测线圈外接电阻(可认为无穷大，外接检测电路为高阻抗)，V_k为检测感应电压，ω为***谐振频率，R_p表示原边传输线圈的内阻。

经过推导得出，异物介入后引起的异物检测线圈的感应电压变化率即异物检测线圈的检测灵敏度：

由上述公式可知，为了提高灵敏度，需要增大M_km和减小M_kp。通过仿真和理论可知，反接线圈能极大减小原边线圈与异物检测线圈互感M_kp使其趋近于零，因此反接能有效低提高检测灵敏度。

为了验证如何有效提高M_km，如图4所示，本发明实施例将异物等效为一个微小环形线圈，得到的微小异物距离矩形检测线圈四边的距离a₁、a₂、b₁、b₂与M_km的关系为：

由上述关系式可知，M_km的函数受到四个参数对等影响，如图5所示为当保持其中3个参数不变时，M_km的一元变化图像。

显然，当四个参数都极小，即异物检测线圈四边都距离异物很近时，M_km达到最大，则制作与异物尺寸差不多的微小检测线圈并铺满全平面，可将灵敏度最大化。然而对于中高功率WPT***，待检测原边线圈尺寸往往很大，如800mm*800mm，全铺满和硬币大小一样的微小检测线圈会大大升高成本，且检测电压采样数据过于庞大导致处理不便。

考虑到M_km由4个“反比例”状的函数相加而成，这类函数有着自变量越接近零上升越快的特点。因此，理论上分析，可以将2个参数无限趋近于零使得两个反比例函数趋于无穷大，另外2个参数即使很大，整体目标函数也是趋于无穷大。

基于上述分析，本发明实施例中设计了长矩形线圈，由于异物尺寸通常较小，因此可以减小矩形线圈的宽度使异物与矩形线圈的两条边之间距离尽可能缩小，通过提高矩形线圈的长度适当扩大矩形线圈的面积以覆盖更多区域，当矩形线圈的宽度无限接近于异物时，若异物在其表面移动，至少可以保证2个“反比例”状的函数数值趋于极大，从而可以更灵敏地检测到异物。

由图2可知，待检测原边线圈产生的磁场分布由外至内不断缩小，从而导致由外向内的检测效果也会逐渐变差，为了实现对待检测区域整个平面的全面检测，在一选实施例中，当异物检测线圈中存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为***检测线圈时，第K组检测线圈中的矩阵线圈的宽度大于第K+1组检测线圈中的矩形线圈的宽度，即，各检测线圈组中的线圈宽度由外向内依次减小。

在一可选实施例中，还可以由外而内逐步提高各检测线圈组中的矩形线圈的匝数，和/或，逐步降低各检测线圈组中的矩形线圈的线间距等，弥补因待检测原边线圈产生的磁场分布由外至内不断缩小导致的由外向内的检测效果逐渐变差的缺陷，实现对待检测原边线圈中的待检测区域高灵敏度、无盲区、低成本检测。

在一具体实施例中，为了验证当矩形线圈的宽度与异物的尺寸越相近，异物检测线圈对异物的检测更灵敏，本发明实施例通过maxwell电磁场仿真，对环绕式矩形线圈进行了初步仿真验证，保持检测线圈两相邻边之和为800mm，长边由400mm变化到740mm(宽度由400mm变到60mm)，将底面积40mm²金属异物放在左侧边8个位置(从上往下移动-2到5)分别仿真，分别获取感应电压变化率。如图6(a)、图6(b)、图6(c)，在图6(a)所示的示例中，矩形线圈的宽度为200mm，异物在-2位置处，在图6(b)所示的示例中，矩形线圈的宽度为160mm，异物在2位置处，在图6(c)所示的示例中，矩形线圈的宽度为80mm，异物在5位置处。

如图7所示为矩形线圈宽度不同，以及异物处于不同位置处时，异物介入矩形线圈内引起的电压变化率，图中横坐标为异物位置，-2表示最上端，5表示最下端，纵坐标为异物介入引起的电压变化率，通过电压变化率可以反映矩形线圈对异物的检测灵敏度，由仿真结果可见，同一位置检测灵敏度随着宽度变小(长度变大)明显有逐步增大的趋势，且宽度越小，8个位置整体灵敏度都有所提高。当检测线圈宽度60mm，基本与异物40mm接近时，整个检测线圈表面都有着100％以上的灵敏度，相比于检测线圈宽度400mm时有了极大的提高。此仿真结果可以表明，长矩形环绕式线圈灵敏度高，具备很好检测效果，从而证明上述任一实施例中提供的异物检测线圈都能灵敏地检测到异物。

本发明实施例提供了一种异物检测***，如图8所示，包括异物检测线圈和检测器，

异物检测线圈包括至少一组检测线圈组，每组检测线圈组中矩形线圈的数量与待检测原边线圈的边数相同，在同一检测线圈组中，相对设置的两个大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，其中，相对设置的两个矩形线圈反接；检测线圈组中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构覆盖待检测原边线圈的外边缘。关于异物检测线圈的详细内容参见上述实施例中对异物检测线圈的描述，在此不再赘述。

检测器用于采集异物检测线圈的各检测线圈组中反接的矩形线圈之间的感应电压，根据感应电压的值判断是否存在异物。

在一可选实施例中，可以在异物检测线圈投入使用前，先检测没有异物介入时各线圈之间的原始感应电压，将异物检测线圈用于对落入待检测原边线圈产生的磁场内的异物进行检测时，若感应电压的值与原始感应电压的值大于预设值，即可判定存在异物，预设值可以根据实际需求进行设定，当需要对异物进行严格检测时，可以设置较小的预设值，当对于异物进行检测的标准较低时，可以设置较大的预设值。

本发明实施例提供的异物检测***，包括异物检测线圈和检测器，异物检测线圈包括至少一组检测线圈组，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，并且，一个检测线圈组中相对设置的两个矩形线圈反接，由于原边线圈磁场分布对称，因此反接后的两个矩形线圈的初始感应电压趋近于零，当异物出现在矩形线圈上时，会影响该矩形线圈和与该矩形线圈反接的矩形线圈之间的感应电压，使得感应电压发生变化，因此，检测器可以通过矩形线圈之间的感应电压检测磁场中是否有异物接入，除此之外，在本发明实施例提供的异物检测***中，检测线圈中存在一组***检测线圈组，将***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结合能够覆盖待检测原边线圈的外边缘，可见，在本发明实施例提供的异物检测***中，存在面积较大的矩形线圈，即使待检测原边线圈的尺寸较大，也可用较少的矩形线圈实现对异物的检测，检测过程只需要对少量的感应电压进行判断即可，计算量较小，灵敏度高。

在一可选实施例中，当异物检测线圈中存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为***检测线圈时，第K组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的外边缘与第K-1组检测线圈中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘贴合。详细内容参见上述实施例中对异物检测线圈的描述，在此不再赘述。

在一可选实施例中，当异物检测线圈中存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为***检测线圈时，第K组检测线圈中的矩阵线圈的宽度大于第K+1组检测线圈中的矩形线圈的宽度。详细内容参见上述实施例中对异物检测线圈的描述，在此不再赘述。

在一可选实施例中，异物检测线圈中的矩形线圈的宽度与待检测异物的尺寸的差小于第二阈值。详细内容参见上述实施例中对异物检测线圈的描述，在此不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种异物检测线圈，其特征在于，包括：

至少一组检测线圈组，每组检测线圈组中矩形线圈的数量与待检测原边线圈的边数相同，在同一检测线圈组中，相对设置的两个矩形线圈大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，其中，相对设置的两个矩形线圈反接；

检测线圈组中存在一组***检测线圈组，将所述***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构覆盖所述待检测原边线圈的外边缘。

2.根据权利要求1所述的异物检测线圈，其特征在于，

当存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为所述***检测线圈时，

第K组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的外边缘与第K-1组检测线圈中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘贴合。

3.根据权利要求1或2所述的异物检测线圈，其特征在于，

各检测线圈组形成的环形结构完全覆盖所述待检测原边线圈。

4.根据权利要求2所述的异物检测线圈，其特征在于，将所述待检测原边线圈中产生磁场强度小于第一阈值的区域确定为不检测区域；

第N组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘覆盖所述不检测区域的外边缘。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的异物检测线圈，其特征在于，

第K组检测线圈中的矩阵线圈的宽度大于第K+1组检测线圈中的矩形线圈的宽度。

6.根据权利要求1-4任一项所述的异物检测线圈，其特征在于，

所述矩形线圈的宽度与待检测异物的尺寸的差小于第二阈值。

7.一种异物检测***，其特征在于，包括异物检测线圈和检测器，

所述异物检测线圈包括至少一组检测线圈组，每组检测线圈组中矩形线圈的数量与待检测原边线圈的边数相同，在同一检测线圈组中，相对设置的两个大小相等，同一检测线圈组中的各矩形线圈依次首尾贴合，其中，相对设置的两个矩形线圈反接；检测线圈组中存在一组***检测线圈组，将所述***检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构覆盖所述待检测原边线圈的外边缘；

所述检测器用于采集所述异物检测线圈的各检测线圈组中反接的矩形线圈之间的感应电压，根据所述感应电压的值判断是否存在异物。

8.根据权利要求7所述的异物检测***，其特征在于，

当所述异物检测线圈中存在N组检测线圈组，且第一组检测线圈组为所述***检测线圈时，第K组检测线圈组中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的外边缘与第K-1组检测线圈中的各矩形线圈首尾贴合形成的环形结构的内边缘贴合。

9.根据权利要求8所述的异物检测***，其特征在于，

第K组检测线圈中的矩阵线圈的宽度大于第K+1组检测线圈中的矩形线圈的宽度。

10.根据权利要求7或8所述的异物检测***，其特征在于，

所述矩形线圈的宽度与待检测异物的尺寸的差小于第二阈值。

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