一种无线充电接收电路、频率调整方法和智能设备技术

技术编号:17798050 阅读:151 留言:0更新日期:2018-04-25 21:34
本发明专利技术公开了一种无线充电接收电路、频率调整方法和智能设备。该电路包括接收线圈、包括至少一个可调电容和至少一个固定电容的电容模块以及整流模块;接收线圈接收输入交流信号,电容模块调整交流信号的频率至预设频率或范围,交流信号经过所述整流模块输出为直流信号;接收线圈、电容模块和整流模块依次串联连接。本发明专利技术通过调节电容模块中固定电容和可调电容的电容值大小,从而改变电路的谐振频率,使得电路可以在预定频率或预定频率范围内工作,从而与无线充电发射端电路的谐振频率相互匹配,提高无线充电的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电接收电路、频率调整方法和智能设备
本专利技术涉及无线充电
,尤其涉及一种无线充电接收电路、频率调整方法和智能设备。
技术介绍
如今无线充电技术日渐发展成熟,无线充电产品也日渐丰富。目前主流的无线充电技术主要包括电磁感应和磁场共振技术两种,但受限于技术原理的差异,基于电磁感应原理的无线充电系统最大工作距离不超过10mm,而利用磁场共振技术的无线充电系统可以将工作距离提高到几十mm,因而越来越受到人们的关注。当两个物体具有相同的振动频率,或者说在一个特定的频率上共振,它们就可以交换彼此的能量。磁共振无线充电正是利用这一点,通过初级线圈产生一个固定频率振动的磁场即谐振磁场,次级线圈磁场的振动频率正好与之相同,从而产生共振,并实现能量转移。无线充电联盟规定基于磁场共振技术的无线充电系统谐振频率为6.78MHz,误差为+/-15KHz。但是在实际的系统中,即使采用相同的接收端线圈设计,制造过程中考虑到材料、绕制线圈工艺的差异,最终产出的线圈电感值也会有一定的差异。而现有的电路设计并不能补偿这种线圈感值的差异,导致整个系统的谐振频率无法固定在6.78MHz的中心频率处,整个无线充电系统的效率不高。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中提出的无线充电系统谐振频率无法固定在中心频率处导致无线充电系统的充电效率不高的问题,本专利技术提供了一种无线充电接收电路、频率调整方法和智能设备。根据本专利技术的一个方面,提供一种无线充电接收电路,电路包括接收线圈、包括至少一个可调电容和至少一个固定电容的电容模块以及整流模块;接收线圈接收输入交流信号,电容模块调整电路的频率至预设频率或范围,交流信号经过整流模块输出为直流信号;接收线圈、电容模块和整流模块依次串联连接。优选地,电容模块包括第一电容模块,第一电容模块包括至少一个可调电容和至少一个固定电容,可调电容和固定电容相互并联后,与接收线圈的第一端串联连接。优选地,电容模块还包括第二电容模块,第二电容模块包括至少一个可调电容和至少一个固定电容,可调电容和固定电容相互并联后,与接收线圈的第二端串联连接。优选地,电容模块还包括与固定电容和可调电容相互并联的开关单元。优选地,电路还包括第一开关模块和第二开关模块;第一开关模块串联连接在接收线圈与电容模块之间,用于断开或连接接收线圈与电容模块;第二开关模块串联连接在电容模块与整流模块之间,用于断开或连接电容模块与整流模块。优选地,第一开关模块为可控开关或者零欧姆电阻;第二开关模块为可控开关或者零欧姆电阻。优选地,整流模块包括电桥模块和包括至少一个电容的滤波模块,电桥模块将电容模块输出的交流信号转换为直流信号,直流信号经滤波模块输出至蓄电池。优选地,电桥模块包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4;第一二极管D1和第三二极管D3同向串联;第二二极管D2和第四二极管D4同向串联;第一二极管D1与第三二极管D3之间具有与接收线圈的第一端连通的第一节点;第二二极管D2和第四二极管D4之间具有与接收线圈的第二端连通的第二节点;第一二极管D1和第二二极管D2的负极端与滤波模块连接;第三二极管D3和第四二极管D4的正极端接地。根据本专利技术的另一方面,提供一种无线充电频率调整方法,该方法包括:断开接收线圈与电容模块,并测量接收线圈的电感值L;将接收线圈与电容模块连接,并断开电容模块与整流模块;根据调节电容模块的固定电容和可调电容,使电容模块的等效电容值为Ce;其中,f为谐振频率,为电路的预设频率或范围。根据本专利技术的再一方面,提供一种智能设备,包括无线充电接收电路,无线充电接收电路为上述的无线充电接收电路。本专利技术的有益效果:根据本专利技术的技术方案,通过调节电容模块中固定电容和可调电容的电容值大小,从而改变电路的谐振频率,使得电路可以在预定频率或预定频率范围内工作,从而与无线充电发射端电路的谐振频率相互匹配,提高无线充电的效率。附图说明图1为本专利技术一个实施例的无线充电接收电路的原理图;图2为本专利技术一个实施例的电容模块的原理图;图3为本专利技术另一个实施例的无线充电接收电路的原理图;图4为本专利技术一个实施例的无线充电接收电路的电路图;图5为本专利技术一个实施例的无线充电频率调整方法的流程图。具体实施方式为了解决
技术介绍
中提出的技术问题,本申请的专利技术人想到通过调整无线充电接收端的电路中的电容大小从而改变电路的工作频率,使无线充电接收电路工作在预定的频率或频率范围内,提高无线充电的效率。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一图1为本专利技术一个实施例的无线充电接收电路的原理图,如图1所示,该无线充电接收电路包括接收线圈10、电容模块20以及整流模块30。接收线圈10为具有一定电感值的线圈,电容模块20包括至少一个固定电容和一个可调电容,接收线圈10和电容模块20串联组成谐振电路。接收线圈10接收并向无线充电接收电路输入交流信号;电容模块20的电容值的大小可以改变,通过调整固定电容的个数或可调电容的电容值大小改变电路的电容值,从而调整电路工作的谐振频率至预设频率或频率范围,使无线充电接收电路工作的谐振频率与发射端的频率保持一致。该预设频率可以为6.78MHz,是无线充电联盟规定的基于磁场共振技术的无线充电系统谐振频率;也可以为应用其他环境自定义的其他频率。调整过程中会存在一定的误差,使得电路的谐振频率不能达到精确的频率值,因此在允许的误差范围内,可以将电路的谐振频率调整到预设频率范围。交流信号经过整流模块30转换输出直流信号,给蓄电池充电。在本专利技术的优选方案中,如图2所示,电容模块20包括第一电容模块21和第二电容模块22。第一电容模块21和第二电容模块22没有先后顺利之分,两者的功能和调节原理是一样的。二者可以协同作用,也可以单独作用,也即电容模块20可以只有第一电容模块21或者只有第二电容模块22,也可以同时存在第一电容模块21和第二电容模块22,根据电路需要调整谐振频率的范围选择具体的电容模块数量。第一电容模块21和第二电容模块22都包括至少一个可调电容和至少一个固定电容,且可调电容和固定电容相互并联后接入无线充电接收电路。具体地,第一电容模块21与接收线圈的第一端串联连接,第二电容模块22与接收线圈的第二端串联连接。在本专利技术的优选方案中,第一电容模块21和第二电容模块22上还设置有开关单元,该开关单元与固定电容和可调电容相互并联。该开关单元为可控开关或者零欧姆电阻,用于将相应的电容模块短接,使其不能对电路的谐振频率进行调整。也即当第一电容模块21单独工作时,将第二电容模块22短接,使第二电容模块22两端直接导通;反之也可以使第二电容模块22单独工作。需要说明的是,开关单元至少有一个保持为开启状态。若将所有开关单元全部闭合,那么电路中所有的电容模块均被短接,此时电路中的电容无法正常工作,电路也就不是谐振电路,即不能进行正常的充电工作。因此,开关单元至少有一个为开启状态,此时电路为线圈和电容串联组成的谐振电路,可正常进行无线充电功能。在本专利技术的一个实施例中,如图3所示,无线充电接收电路还包括第一开关模块40和第二开关模块50。第一开关模块40串联连接于接收线圈10和电容模块20之本文档来自技高网
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一种无线充电接收电路、频率调整方法和智能设备

【技术保护点】
一种无线充电接收电路,其特征在于,所述电路包括接收线圈、包括至少一个可调电容和至少一个固定电容的电容模块以及整流模块;所述接收线圈接收输入交流信号,所述电容模块调整所述电路的频率至预设频率或范围,所述交流信号经过所述整流模块输出为直流信号;所述接收线圈、电容模块和整流模块依次串联连接。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电接收电路,其特征在于,所述电路包括接收线圈、包括至少一个可调电容和至少一个固定电容的电容模块以及整流模块;所述接收线圈接收输入交流信号,所述电容模块调整所述电路的频率至预设频率或范围,所述交流信号经过所述整流模块输出为直流信号;所述接收线圈、电容模块和整流模块依次串联连接。2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电容模块包括第一电容模块,所述第一电容模块包括至少一个可调电容和至少一个固定电容,所述可调电容和所述固定电容相互并联后,与所述接收线圈的第一端串联连接。3.根据权利要求1或2所述的电路,其特征在于,所述电容模块还包括第二电容模块,所述第二电容模块包括至少一个可调电容和至少一个固定电容,所述可调电容和所述固定电容相互并联后,与所述接收线圈的第二端串联连接。4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述电容模块还包括与所述固定电容和所述可调电容相互并联的开关单元。5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括第一开关模块和第二开关模块;所述第一开关模块串联连接在所述接收线圈与所述电容模块之间,用于断开或连接所述接收线圈与所述电容模块;所述第二开关模块串联连接在所述电容模块与所述整流模块之间,用于断开或连接所述电容模块与所述整流模块。6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述第一开关模块为可控开关或者零欧姆...

【专利技术属性】
技术研发人员:于云涛
申请(专利权)人:歌尔科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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