一种无线充电装置的控制方法及无线充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无线充电装置的控制方法及无线充电装置，通过设置阈值电压为随着负载自适应变化的值，这样电能接收端整流电路输出端的直流电压为随着负载自适应变化的值，可保证电能接收端耦合到的感生电压为恒定值。这样无论当前是否有电能接收端充电完成，其余的电能接收端仍能获得充足的空间磁场，可以正常为多个电能接收端提供充电能量。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电装置的控制方法及无线充电装置
本专利技术涉及无线
，更具体地说，涉及一种无线充电装置的控制方法及无线充电装置。
技术介绍
磁共振式无线充电装置包括电能发射端和电能接收端，如图1所示，电能发射端包括DC-DC变换器、DC-AC逆变器、原边谐振电容Cs、原边发射线圈Ls和MCU控制器1；电能接收端包括整流电路、DC-DC变换器、副边谐振电容Cd、副边接收线圈Ld和MCU控制器2，MCU控制器1和MCU控制器2通过无线通讯协议例如BLE蓝牙协议建立通讯连接。电能发射端将输入端的电能转化为空间磁场以传输给电能接收端。当电能接收端放置于电能发射端的有效充电区域内时，电能发射端通过检测电能发射线圈的阻抗变化或者电能发射端的输入功率的增加来识别电能接收端。电能发射端识别对应的电能接收端后，MCU控制器1和MCU控制器2通过蓝牙通讯协议建立连接，MCU控制器1命令MCU控制器2使能输出输出电压Vout和输出电流Iout，给电子设备供电。同时在供电过程中，MCU控制器2实时地通过BLE蓝牙通讯反馈电压、电流、功率等信息给MCU控制器1，从而进入正常工作状态中。在正常工作过程中，通常是控制电能接收端整流后的直流电压Vrect恒定，当直流电压Vrect低于阈值电压Vth时，表示电能接收端耦合到的磁场过低，电能发射端通过提高DC-DC变换器的输出电压Vbus，来增加电能发射线圈的磁场；相对地，当直流电压Vrect高于阈值电压Vth时，表示电能接收端耦合到的磁场过强，电能发射端通过降低DC-DC变换器的输出电压Vbus，来减弱电能发射线圈的磁场。但是，单纯地控制直流电压Vrect等于阈值电压Vth并不能准确地表征有效充电区域内的磁场。电能接收端输出往往是给电子设备中的电池充电，电池在充电过程中，先后会经历恒流充电、恒压充电等阶段。当电池快充满时，电池工作在恒压充电阶段，电池所需的充电功率大幅度下降。图2所示为电能接收端的等效电路看，从等效电路来看，随着电池电量的增加，在恒压充电阶段，接收端整流桥输出侧的等效电阻Req相应地增加，这样直流电压Vrect也会相应地增加。如果控制直流电压Vrect等于阈值电压Vth，则随着充电的进行，电能发射端会控制周围的磁场相应地减弱。如果此时有另一个电能接收端进入有效充电区域，由于发射线圈磁场减弱，将不能正常给该电能接收端的电子设备充电。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了无线充电装置的控制方法及无线充电装置，通过控制电能接收端整流电路输出端的直流电压为随着负载自适应变化的值，可保证电能接收端耦合到的感生电压为恒定值，可以正常为多个电能接收端提供充电电能。依据本专利技术的一种无线充电装置的控制方法，所述无线充电装置包括电能发射端和N个电能接收端，其中，N≥1，所述控制方法包括以下步骤：计算每一个电能接收端的负载等效电阻以获得负载等效电阻的大小；根据所述每一个电能接收端的负载等效电阻和预定电压值获得对应的电能接收端的阈值电压，其中，所述预定电压值为所述N个电能接收端的感生电压值；根据所述每一个电能接收端的阈值电压控制对应电能接收端的所述直流电压信号，以使得所述直流电压信号与所述阈值电压保持一致。优选地，采样每一个电能接收端中整流电路输出端的电压信号和电流信号，获得直流电压信号和整流电流信号；根据所述直流电压信号和整流电流信号计算每一个电能接收端的负载等效电阻。优选地，采样每一个电能接收端中整流电路输出端的电压信号以获得直流电压信号；采样每一个电能接收端中DC-DC变换器的输出电压和输出电流以获得输出功率；根据所述直流电压信号和所述输出功率计算每一个电能接收端的负载等效电阻。优选地，根据所述负载等效电阻和预定电压值获得所述电能接收端的阈值电压具体步骤包括：所述预定电压值为预先设置的固定值，所述阈值电压随着负载等效电阻的不同而不同。优选地，控制所述直流电压信号与所述阈值电压保持一致的具体步骤包括：当所述直流电压信号大于所述阈值电压时，则所述电能发射端降低发射线圈的磁场，以减小所述直流电压信号；当所述直流电压信号小于所述阈值电压时，则所述电能发射端增加发射线圈的磁场，以增大所述直流电压信号。依据本专利技术的一种无线充电装置，所述无线充电装置包括电能发射端和N个电能接收端，其中，N≥1，每一个电能接收端包括一控制电路；每一个所述控制电路包括等效电阻计算单元、阈值电压调节单元，所述等效电阻计算单元采样对应电能接收端中整流电路输出端的电压信号，获得直流电压信号，并根据所述直流电压信号计算该电能接收端的负载等效电阻；所述阈值电压调节单元根据所述负载等效电阻和预定电压值获得对应的电能接收端的阈值电压，其中，所述预定电压值为所述N个电能接收端的感生电压值；所述电能发射端根据该电能接收端的阈值电压控制所述直流电压信号的大小，以使得所述直流电压信号与所述阈值电压保持一致。优选地，所述等效电阻计算单元根据所述直流电压信号和所述整流电路输出端的整流电流信号或者是根据所述直流电压信号和所述电能接收端的输出功率计算获得所述负载等效电阻。优选地，所述预定电压值为预先设置的固定值，所述阈值电压随着负载等效电阻的不同而不同。进一步地，所述控制电路还包括直流电压控制单元，所述直流电压控制单元将所述直流电压信号与所述阈值电压进行差值运算，并将运算结果传输至所述电能发射端，当所述直流电压信号大于所述阈值电压时，则述电能发射端降低发射线圈的磁场，以减小所述直流电压信号；当所述直流电压信号小于所述阈值电压时，则所述电能发射端增加发射线圈的磁场，以增大所述直流电压信号。进一步地，所述电能发射端包括一直流电压控制单元，所述直流电压控制单元接收电能接收端的所述直流电压信号与所述阈值电压，并将两者进行差值运算，当所述直流电压信号大于所述阈值电压时，则所述电能发射端降低发射线圈的磁场，以减小所述直流电压信号；当所述直流电压信号小于所述阈值电压时，则所述电能发射端增加发射线圈的磁场，以增大所述直流电压信号。综上所述，依据本专利技术的无线充电装置的控制方法及无线充电装置，通过设置阈值电压为随着负载自适应变化的值，这样电能接收端中整流电路输出端的直流电压为随着负载自适应变化的值，可保证电能接收端耦合到的感生电压为恒定值，即电能发射端的发射磁场为恒定。这样当一个电能接收端充电完成，其余多个电能接收端仍能获得充足的空间磁场，可以正常为多个电能接收端提供充电能量。附图说明图1所示为现有技术中的无线充电装置的电路图；图2所示为图1中电能接收端的等效电路图；图3所示为依据本专利技术的无线充电装置的电路图；图4所示为依据本专利技术的电能接收端中的控制电路的第一种实现方式；图5所示为依据本专利技术的电能接收端中的控制电路的第二种实现方式；图6所示为图3所示电路的电能接收端的等效电路图；图7所示为依据图4所示控制电路的电压曲线图；图8所示为依据本专利技术的无线充电装置的控制方法流程图。具体实施方式以下将结合附图详细说明本专利技术的一些优选实施例，但本专利技术不限于此。参考图3所示为依据本专利技术的无线充电装置的电路图，本专利技术中的无线充电装置包括一个电能发射端和N个电能接收端，N≥1，图3中的电能发射端与图1中相同,在此不再赘述，图3中电能接收端的整流电路之后的电路采用负载等效电阻Req表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电装置的控制方法，其特征在于，所述无线充电装置包括电能发射端和N个电能接收端，其中，N≥1，所述控制方法包括以下步骤：计算每一个电能接收端的负载等效电阻以获得负载等效电阻的大小；根据所述每一个电能接收端的负载等效电阻和预定电压值获得对应的电能接收端的阈值电压，其中，所述预定电压值为所述N个电能接收端的感生电压值；根据所述每一个电能接收端的阈值电压控制对应电能接收端的所述直流电压信号，以使得所述直流电压信号与所述阈值电压保持一致。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电装置的控制方法，其特征在于，所述无线充电装置包括电能发射端和N个电能接收端，其中，N≥1，所述控制方法包括以下步骤：计算每一个电能接收端的负载等效电阻以获得负载等效电阻的大小；根据所述每一个电能接收端的负载等效电阻和预定电压值获得对应的电能接收端的阈值电压，其中，所述预定电压值为所述N个电能接收端的感生电压值；根据所述每一个电能接收端的阈值电压控制对应电能接收端的所述直流电压信号，以使得所述直流电压信号与所述阈值电压保持一致。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，采样每一个电能接收端中整流电路输出端的电压信号和电流信号，获得直流电压信号和整流电流信号；根据所述直流电压信号和整流电流信号计算每一个电能接收端的负载等效电阻。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，采样每一个电能接收端中整流电路输出端的电压信号以获得直流电压信号；采样每一个电能接收端中DC-DC变换器的输出电压和输出电流以获得输出功率；根据所述直流电压信号和所述输出功率计算每一个电能接收端的负载等效电阻。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述负载等效电阻和预定电压值获得所述电能接收端的阈值电压具体步骤包括：所述预定电压值为预先设置的固定值，所述阈值电压随着负载等效电阻的不同而不同。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制所述直流电压信号与所述阈值电压保持一致的具体步骤包括：当所述直流电压信号大于所述阈值电压时，则所述电能发射端降低发射线圈的磁场，以减小所述直流电压信号；当所述直流电压信号小于所述阈值电压时，则所述电能发射端增加发射线圈的磁场，以增大所述直流电压信号。6.一种无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置包括电能发射端和N个电能接收端，其中，N≥1，每一个电能接收端包括一控制电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：余峰，冯维一，
申请(专利权)人：宁波微鹅电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33