手机非接触式快速充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种手机非接触式快速充电系统，包括发射端和接收端；发射端包括发射端包括第一控制模块，以及分别与第一控制模块连接的可控升降压式变换模块、三线圈LC并联谐振发射模块、输入电流检测模块、第一蓝牙模块；可控升降压式变换模块与输入电流检测模块连接，输入电流检测模块与三线圈LC并联谐振发射模块连接；接收端包括第二控制模块，以及分别与第二控制模块连接的三线圈LC并联谐振接收模块、输出电流检测模块、快充识别模块、第二蓝牙模块；三线圈LC并联谐振接收模块与输出电流检测模块连接，输出电流检测模块与快充识别模块连接；本发明专利技术实现了手机非接触式快速充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线充电技术，具体涉及一种手机非接触式快速充电系统。
技术介绍
随着手机的功能越来越多，手机已成为人们生活中不可或缺的一部分，但手机电池的技术发展却远远跟不上硬件和软件升级的节奏，使得现代人患上了越来越严重的“续航焦虑症”。为了解决手机的电能问题，一些方便充电的装置陆续被研发出来，比如：快速充电装置和无线充电装置。但现有的快速充电装置仍需要相应的充电线缆和充电器支持，存在携带不便的问题。现有的无线充电装置虽摆脱了充电线限制的问题，但无线充电的功率一直低于有线充电，仅能够实现“江湖救急”，即保证不断电而已。例如：以三星公司为首的无线充电器输出电流不过1A左右，若要充满3000mA·h的电池起码需要4个小时，比有线充电方式耗能更多、充电速率更慢。因此，有必要开发一种新的手机非接触式快速充电系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种手机非接触式快速充电系统，能实现手机非接触式快速充电。本专利技术所述的手机非接触式快速充电系统，包括发射端和接收端；所述发射端包括可控升降压式变换模块、输入电流检测模块、三线圈LC并联谐振发射模块和第一控制模块，第一控制模块分别与可控升降压式变换模块、输入电流检测模块、三线圈LC并联谐振发射模块、第一蓝牙模块连接，可控升降压式变换模块与输入电流检测模块连接，输入电流检测模块与三线圈LC并联谐振发射模块连接；所述接收端包括三线圈LC并联谐振接收模块、输出电流检测模块、快充识别模块、第二控制模块和第二蓝牙模块；三线圈LC并联谐振接收模块与输出电流检测模块连接，输出电流检测模块与快充识别模块连接，三线圈LC并联谐振接收模块、输出电流检测模块、快充识别模块、第二蓝牙模块分别与第二控制模块连接；所述可控升降压式变换模块用于控制三线圈LC并联谐振发射模块的输入电压，通过改变输入电压来改变三线圈LC并联谐振发射模块的输出功率；所述输入电流检测模块用于检测三线圈LC并联谐振发射模块的输入电流，并以电压的形式反馈给第一控制模块；所述三线圈LC并联谐振发射模块与三线圈LC并联谐振接收模块采用高频磁场耦合，三线圈LC并联谐振发射模块用于将直流电转化为高频交流并将电能发射出去，三线圈LC并联谐振接收模块接收三线圈LC并联谐振发射模块所发送的电能，并进行整流、稳压处理；所述输出电流检测模块用于检测接收端的输出电流，并将测量结果输入给第二控制模块；所述快充识别模块用于与充电设备通过快充协议通信，并根据所确定的充电等级输出对应的电压；所述第一蓝牙模块、第二蓝牙模块用于发送端与接收端建立蓝牙通信连接；所述第二控制模块用于控制接收端接收磁场能量和稳定输出电压，并在接收端的输出电流发生变化时，将输出电流检测模块所检测的电流信号通过所建立的蓝牙连接反馈给第一控制模块，以及在充电等级变化时，发送升降压请求信号给第一控制模块；所述第一控制模块基于输入电流检测模块、输出电流检测模块所检测的电流信号以及所接收的升降压请求信号，对可控升降压式变换模块进行控制，动态调整三线圈LC并联谐振发射模块的输入电压。所述发射端还包括电源去耦模块，用于对输入的直流信号进行去耦处理，该电源去耦模块分别与第一霍尔电流检测模块、第一控制模块连接。所述发射端还包括USB输入接口，该USB输入接口用于接入5V电压源，该USB输入接口与电源去耦模块连接。所述接收端还包括USB输出接口，用于接入待充电设备，该USB输出接口分别与第二控制模块、快充识别模块连接。所述三线圈LC并联谐振发射模块包括三组并联在一起的LC并联谐振发射支路，每一LC并联谐振发射支路包括依次串联在一起的第一电容、LC并联谐振发射电路、第一MOS管。所述三线圈LC并联谐振接收模块包括三组并联在一起的LC并联谐振接收支路，每一组LC并联谐振接收支路包括LC并联谐振接收电路，与LC并联谐振接收电路连接的整流电路，与整流电路连接的降压电路，以及与降压电路连接的隔离电路。本专利技术的有益效果：在磁耦合谐振原理的基础上，将发射端和接收端通过蓝牙进行通信，接收端所采集的输出电流信息通过所建立的蓝牙连接反馈到发射端；发射端通过DC-DC电路自动升降压，并采用三线圈并接方式，提高了并联式谐振输入电流，从而提高了输出功率，在接收端采用三线圈并联均流的方式，使输出功率能够达到18W的高功率，只需花1个多小时就能够充满3000mA·h的电池，从而实现了手机非接触式快速充电。附图说明图1为本专利技术的原理框图；图2为本专利技术中发射端的电路图；图3为本专利技术中接收端的电路图；图4为本专利技术中可控升降压式变换模块的工作原理图之一；图5为本专利技术中可控升降压式变换模块的工作原理图之二；图6为本专利技术中可控升降压式变换模块的工作原理图之三；图7为本专利技术中可控升降压式变换模块的工作原理图之四；图8为本专利技术的控制流程图；图中：1、USB输入接口，2、电源去耦模块，3、可控升降压式变换模块，4、输入电流检测模块，5、三线圈LC并联谐振发射模块，6、第一控制模块，7、第一蓝牙模块，8、三线圈LC并联谐振接收模块，9、输出电流检测模块，10、快充识别模块，11、USB输出接口，12、第二蓝牙模块，13、第二控制模块；图4-图7中的箭头表示电流的流向。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示的手机非接触式快速充电系统，包括发射端和接收端。如图1所示，所述发射端包括USB输入接口1、电源去耦模块2、可控升降压式变换模块3、输入电流检测模块4、三线圈LC并联谐振发射模块5和第一控制模块6，第一控制模块6分别与电源去耦模块2、可控升降压式变换模块3、输入电流检测模块4、三线圈LC并联谐振发射模块5、第一蓝牙模块7连接，USB输入接口1与电源去耦模块2连接，电源去耦模块2与可控升降压式变换模块3连接，可控升降压式变换模块3与输入电流检测模块4连接，输入电流检测模块4与三线圈LC并联谐振发射模块5连接。发射端通过USB输入接口1接入5V电源，经过电源去耦模块2去耦处理后进入可控升降压式变换模块3，以此控制三线圈LC并联谐振发射模块5的输入电压VCC。在经过输入电流检测模块4将三线圈LC并联谐振发射模块5的输入电流量转化为电压量，并通过第一控制模块6的AD采样计算出输入电流。三线圈LC并联谐振发射模块5在不同VCC输入电压作用下有不同的输出功率。如图1所示，所述接收端包括三线圈LC并联谐振接收模块8、输出电流检测模块9、快充识别模块10、USB输出接口11、第二控制模块12和第二蓝牙模块13；三线圈LC并联谐振接收模块8与输出电流检测模块9连接，输出电流检测模块9与快充识别模块10连接，快充识别模块10与USB输出接口11连接，三线圈LC并联谐振接收模块8、输出电流检测模块9、快充识别模块10、USB输出接口11、第二蓝牙模块13分别与第二控制模块12连接。以下对本专利技术的各模块进行说明：所述电源去耦模块2用于对输入的直流信号进行去耦处理。所述USB输入接口1用于接入5V电压源。所述可控升降压式变换模块3用于控制三线圈LC并联谐振发射模块5的输入电压，通过改变输入电压来改变三线圈LC并联谐振发射模块5的输出功率。所述输入电流检测模块4用于检测三线圈LC并联谐振发射模块5的输入电流，并以电压的形式反馈给第一控制模块6。所述三线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手机非接触式快速充电系统，其特征在于：包括发射端和接收端；所述发射端包括可控升降压式变换模块（3）、输入电流检测模块（4）、三线圈LC并联谐振发射模块（5）和第一控制模块（6），第一控制模块（6）分别与可控升降压式变换模块（3）、输入电流检测模块（4）、三线圈LC并联谐振发射模块（5）、第一蓝牙模块（7）连接，可控升降压式变换模块（3）与输入电流检测模块（4）连接，输入电流检测模块（4）与三线圈LC并联谐振发射模块（5）连接；所述接收端包括三线圈LC并联谐振接收模块（8）、输出电流检测模块（9）、快充识别模块（10）、第二控制模块（13）和第二蓝牙模块（12）；三线圈LC并联谐振接收模块（8）与输出电流检测模块（9）连接，输出电流检测模块（9）与快充识别模块（10）连接，三线圈LC并联谐振接收模块（8）、输出电流检测模块（9）、快充识别模块（10）、第二蓝牙模块（12）分别与第二控制模块（13）连接；所述可控升降压式变换模块（3）用于控制三线圈LC并联谐振发射模块（5）的输入电压，通过改变输入电压来改变三线圈LC并联谐振发射模块（5）的输出功率；所述输入电流检测模块（4）用于检测三线圈LC并联谐振发射模块（5）的输入电流，并以电压的形式反馈给第一控制模块（6）；所述三线圈LC并联谐振发射模块（5）与三线圈LC并联谐振接收模块（8）采用高频磁场耦合，三线圈LC并联谐振发射模块（5）用于将直流电转化为高频交流并将电能发射出去，三线圈LC并联谐振接收模块（8）接收三线圈LC并联谐振发射模块（5）所发送的电能，并进行整流、稳压处理；所述输出电流检测模块（9）用于检测发射端的输出电流，并将测量结果输入给第二控制模块（13）；所述快充识别模块（10）用于与充电设备通过快充协议通信，并根据所确定的充电等级输出对应的电压；所述第一蓝牙模块（7）、第二蓝牙模块（12）用于发送端与接收端建立蓝牙通信连接；所述第二控制模块（13）用于控制接收端接收磁场能量和稳定输出电压，并在接收端的输出电流发生变化时，将输出电流检测模块（9）所检测的电流信号通过所建立的蓝牙连接反馈给第一控制模块（6），以及在充电等级变化时，发送升降压请求信号给第一控制模块（6）；所述第一控制模块（6）基于输入电流检测模块（4）、输出电流检测模块（9）所检测的电流信号以及所接收的升降压请求信号，对可控升降压式变换模块（3）进行控制，动态调整三线圈LC并联谐振发射模块（5）的输入电压。...

【技术特征摘要】
1.一种手机非接触式快速充电系统，其特征在于：包括发射端和接收端；所述发射端包括可控升降压式变换模块（3）、输入电流检测模块（4）、三线圈LC并联谐振发射模块（5）和第一控制模块（6），第一控制模块（6）分别与可控升降压式变换模块（3）、输入电流检测模块（4）、三线圈LC并联谐振发射模块（5）、第一蓝牙模块（7）连接，可控升降压式变换模块（3）与输入电流检测模块（4）连接，输入电流检测模块（4）与三线圈LC并联谐振发射模块（5）连接；所述接收端包括三线圈LC并联谐振接收模块（8）、输出电流检测模块（9）、快充识别模块（10）、第二控制模块（13）和第二蓝牙模块（12）；三线圈LC并联谐振接收模块（8）与输出电流检测模块（9）连接，输出电流检测模块（9）与快充识别模块（10）连接，三线圈LC并联谐振接收模块（8）、输出电流检测模块（9）、快充识别模块（10）、第二蓝牙模块（12）分别与第二控制模块（13）连接；所述可控升降压式变换模块（3）用于控制三线圈LC并联谐振发射模块（5）的输入电压，通过改变输入电压来改变三线圈LC并联谐振发射模块（5）的输出功率；所述输入电流检测模块（4）用于检测三线圈LC并联谐振发射模块（5）的输入电流，并以电压的形式反馈给第一控制模块（6）；所述三线圈LC并联谐振发射模块（5）与三线圈LC并联谐振接收模块（8）采用高频磁场耦合，三线圈LC并联谐振发射模块（5）用于将直流电转化为高频交流并将电能发射出去，三线圈LC并联谐振接收模块（8）接收三线圈LC并联谐振发射模块（5）所发送的电能，并进行整流、稳压处理；所述输出电流检测模块（9）用于检测发射端的输出电流，并将测量结果输入给第二控制模块（13）；所述快充识别模块（10）用于与充电设备通过快充协议通信，并根据所确定的充电等级输出对应的电压；所述第一蓝牙模块（7）、第二蓝牙模块（12）用于发送端与接收端建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奕，徐春香，王军雄，陈创勇，叶庆，娄金山，梁琳，瞿瑶，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50