无线充电系统及其耦合度补偿装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无线充电系统及其耦合度补偿装置和方法，装置包括：监测模块，用于实时监测发射线圈与接收线圈之间的耦合度；与发射线圈串联连接的初级补偿模块，用于对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行一次补偿；与发射线圈并联连接的次级补偿模块，用于对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行二次补偿；控制模块，用于在监测模块监测到发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。由此，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。

【技术实现步骤摘要】
无线充电系统及其耦合度补偿装置和方法
本专利技术涉及电器
，特别涉及一种无线充电系统的耦合度补偿装置、一种无线充电系统以及一种无线充电系统的耦合度补偿方法。
技术介绍
无线充电技术主要分为感应式、谐振式、微波式、激光式等。目前工业和消费电子领域普遍采用的无线充电方式为感应式和谐振式。其中，采用谐振式无线充电技术的无线充电系统一般包括三大部分：发射模组、接收模组和受电设备。相关无线充电技术存在的问题是，接收模组的充电位置变化时，发射模组中发射线圈和接收模组中的接收线圈的耦合程度存在很大差异，于是不同位置的充电效率差别很大，特别是负载较重(输出功率接近最大功率)时这种差别更加明显，影响了终端用户的体验效果。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种无线充电系统的耦合度补偿装置，该装置能够解决不同位置充电效率差别较大的问题。本专利技术的另一个目的在于提出一种无线充电系统。本专利技术的又一个目的在于提出一种无线充电系统的耦合度补偿方法为达到上述目的，本专利技术一方面提出了一种提出了一种无线充电系统的耦合度补偿装置，所述无线充电系统包括发射模组和接收模组，所述发射模组与所述接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，所述耦合度补偿装置包括：监测模块，所述监测模块用于实时监测所述发射模组中的发射线圈与所述接收模组中的接收线圈之间的耦合度；初级补偿模块，所述初级补偿模块与所述发射线圈串联连接，所述初级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行一次补偿；次级补偿模块，所述次级补偿模块与所述发射线圈并联连接，所述次级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行二次补偿；控制模块，所述控制模块用于在所述监测模块监测到所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制所述初级补偿模块对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制所述初级补偿模块和所述次级补偿模块先后对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高所述无线充电系统的充电效率。根据本专利技术实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿装置，控制模块在监测模块监测到发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。由此，在接收模组的位置发生变化时对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种无线充电系统，包括所述的无线充电系统的耦合度补偿装置。根据本专利技术实施例提出的无线充电系统，通过上述实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置，可减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。为达到上述目的，本专利技术又一方面实施例提出了一种无线充电系统的耦合度补偿方法，其特征在于，所述无线充电系统包括发射模组、接收模组和耦合度补偿装置，所述发射模组与所述接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，所述耦合度补偿装置包括初级补偿模块和次级补偿模块，所述初级补偿模块与所述发射线圈串联连接以对所述发射模组中的发射线圈与所述接收模组中的接收线圈之间的耦合度进行一次补偿，所述次级补偿模块与所述发射线圈并联连接以对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行二次补偿，所述耦合度补偿方法包括以下步骤：实时监测所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度；判断所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度是否小于第一预设值；如果判断所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度小于所述第一预设值，则控制所述初级补偿模块对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制所述初级补偿模块和所述次级补偿模块先后对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高所述无线充电系统的充电效率。根据本专利技术实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿方法，在发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。由此，在接收模组的位置发生变化时对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。附图说明图1是根据本专利技术实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的方框示意图；图2是根据本专利技术实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的电路原理图；图4是根据本专利技术实施例的无线充电系统的方框示意图；图5是根据本专利技术实施例的无线充电系统中发射模组的方框示意图；图6是根据本专利技术实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法的流程图；图7是根据本专利技术一个实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法的流程图；以及图8是根据本专利技术另一个实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图来描述本专利技术实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置、无线充电系统以及无线充电系统的耦合度补偿方法。图1是根据本专利技术实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的方框示意图。其中，无线充电系统包括发射模组和接收模组，发射模组与接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，如图1所示，本专利技术实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置100包括：监测模块10、初级补偿模块20、次级补偿模块30和控制模块40。其中，监测模块10用于实时监测发射模组中的发射线圈201与接收模组中的接收线圈301之间的耦合度，所述耦合度为发射线圈201和接收线圈301之间的耦合程度。举例来说，监测模块10可通过以下方式监测耦合度：当发射线圈201和接收线圈301尺寸、发射线圈201和接收线圈301之间的距离均固定时，通过实时采集发射模组中的功率放大模块的电压和电流监测模块10就能够计算出发射线圈201和接收线圈301之间的耦合度。应当理解的是，上述耦合度检测方式只是一个示例，而不作为对本专利技术监测方法的限制，本领域的技术人员所知的其他监测方式也在本专利技术的保护范围内。初级补偿模块20与发射线圈201串联连接，初级补偿模块20用于对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行一次补偿；次级补偿模块30与发射线圈201并联连接，次级补偿模块30用于对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行二次补偿；控制模块40用于在监测模块10监测到发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块20对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块20和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述无线充电系统包括发射模组和接收模组，所述发射模组与所述接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，所述耦合度补偿装置包括：监测模块，所述监测模块用于实时监测所述发射模组中的发射线圈与所述接收模组中的接收线圈之间的耦合度；初级补偿模块，所述初级补偿模块与所述发射线圈串联连接，所述初级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行一次补偿；次级补偿模块，所述次级补偿模块与所述发射线圈并联连接，所述次级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行二次补偿；控制模块，所述控制模块用于在所述监测模块监测到所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制所述初级补偿模块对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制所述初级补偿模块和所述次级补偿模块先后对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高所述无线充电系统的充电效率。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述无线充电系统包括发射模组和接收模组，所述发射模组与所述接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，所述耦合度补偿装置包括：监测模块，所述监测模块用于实时监测所述发射模组中的发射线圈与所述接收模组中的接收线圈之间的耦合度；初级补偿模块，所述初级补偿模块与所述发射线圈串联连接，所述初级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行一次补偿；次级补偿模块，所述次级补偿模块与所述发射线圈并联连接，所述次级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行二次补偿；控制模块，所述控制模块用于在所述监测模块监测到所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制所述初级补偿模块对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制所述初级补偿模块和所述次级补偿模块先后对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高所述无线充电系统的充电效率。2.根据权利要求1所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述初级补偿模块由第一可控开关组和多个第一补偿电容组成，每个第一补偿电容分别与所述发射线圈串联连接，所述第一可控开关组用于控制所述多个第一补偿电容中的至少一个参与补偿。3.根据权利要求2所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述初级补偿模块由第一路至第四路第一可控开关和第一个至第四个第一补偿电容组成，其中，第一个第一补偿电容与第一路第一可控开关串联后还与所述发射线圈的一端相连，第二个第一补偿电容与第二路第一可控开关串联后与所述发射线圈的一端相连，第三个第一补偿电容与第三路第一可控开关串联后与所述发射线圈的一端相连，第四个第一补偿电容与第四路第一可控开关串联后与所述发射线圈的一端相连，其中，所述发射线圈与谐振电容并联，所述发射线圈的一端还与所述谐振电容的一端相连，所述发射线圈的另一端与所述谐振电容的另一端相连；其中，所述第一路至第四路第一可控开关在所述控制模块的控制下独立地闭合或断开以分别控制对应的所述第一个至第四个第一补偿电容是否参与补偿。4.根据权利要求2所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述次级补偿模块由第二可控开关组和多个第二补偿电容组成，所述第二可控开关组用于控制所述多个第二补偿电容中的至少一个参与补偿。5.根据权利要求4所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述次级补偿模块由第一路至第四路第二可控开关和第一个至第四个第二补偿电容组成，其中，第一路第二可控开关的一端与所述发射线圈的一端相连；第一个第二补偿电容的一端与所述第一路第二可控开关的另一端相连；第二路第二可控开关的一端与所述第一个第二补偿电容的另一端相连；第二个第二补偿电容的一端与所述第二路第二可控开关的另一端相连，所述第二个第二补偿电容的另一端与所述发射线圈的另一端相连；第三路第二可控开关的一端与所述发射线圈的一端相连；第三个第二补偿电容的一端与所述第三路第二可控开关的另一端相连；第四路第二可控开关的一端与所述第三个第二补偿电容的另一端相连；第四个第二补偿电容的一端与所述第四路第二可控开关的另一端相连，所述第四个第二补偿电容的另一端与所述发射线圈的另一端相连，其中，所述第一路至第四路第二可控开关在所述控制模块的控制下独立地闭合或断开，以分别控制所述第一个至第四个第二补偿电容是否参与补偿。6.根据权利要求4所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述多个第一补偿电容相互之间的容值不同，所述多个第二补偿电容相互之间的容值不同。7.根据权利要求4所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述多个第一补偿电容相互之间的容值具有第一比例关系，所述多个第二补偿电容相互之间的容值具有第二比例关系。8.根据权利要求4所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述控制模块进一步用于控制所述第一可控开关组以使所述初级补偿模块对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行一次补偿，并在所述第一可控开关组中的每个第一可控开关均处于闭合状态后，所述控制模块控制所述第二可控开关组以使所述次级补偿模块对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行二次补偿。9.根据权利要求4所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，所述控制模块进一步采用第一预设步长对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿时，还判断所述监测模块实时监测的耦合度与所述第一预设值之间的差值是否超过第一预设限值，并在判断所述监测模块实时监测的耦合度与所述第一预设值之间的差值超过所述第一预设限值时继续采用所述第一预设步长对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿。10.根据权利要求9所述的无线充电系统的耦合度补偿装置，其特征在于，在判断所述监测模块实时监测的耦合度与所述第一预设值之间的差值未超过所述第一预设限值时所述控制模块采用第二预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44