一种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，其中发射装置包括发射端谐振电路、发射端信号处理电路和发射端单片机；发射端谐振电路还用于发射指令信号和接收响应信号；发射端信号处理电路对接收的所述响应信号进行解调得到原始响应信号；发射端单片机还根据原始指令信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制；接收装置包括接收端谐振电路、接收端信号处理电路和接收端单片机；接收端谐振电路还用于接收指令信号和发射响应信号；接收端信号处理电路对接收的所述指令信号进行解调得到原始指令信号；接收端单片机还根据原始响应信号对其输出的PWM载波信号进行调制。本发明专利技术能够低成本实现无线充电，并且在充电的同时实现发射端和接收端之间相互的数据通信。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电装置
本专利技术涉及无线充电
，尤其涉及一种无线充电装置。
技术介绍
无线充电技术是通过非接触的方式，发射端将电能发射到邻近的接收端，并可由发射端和接收端之间的通信实现一定程度的过程控制。目前无线充电技术已经应用于手机、电动牙刷、汽车等领域。无线充电技术可以节省有线方式的导线材料成本，非接触方式还可减少强电击穿的风险，增加使用安全度。无线充电技术可分为两类：一类是磁耦合模式，根据楞次定律，线圈与线圈之间的磁通量变化后，在次级端产生感应电压(与变压器工作方式类似)；一类是电磁谐振模式，发射端将电磁波能量谐振发射后，在接收端通过电磁谐振取出能量(与收音机接收类似)。前者的耦合更紧密，传播路径很短，但能量传递效率高；后者的耦合相当松散，能量传递效率低，但胜在距离远些。目前国际上有两个充电标准，一个是WPC(WirelessPowerConsortium)的Qi标准，另一个是A4WP(AllianceforWirelessPower)的WPT(WirelessPowerTransfer)标准。Qi标准使用的是磁耦合模式，发射端和接收端之间采取紧耦合技术，充电距离小些，但是传输能量更大些；A4WP使用的是电磁谐振模式，发射与接收之间采取松耦合技术，充电距离长些，接收端的空间分布可以更随意，但是充电能量则小些。然而，现有技术中，支持A4WP的方案很少，支持Qi标准的芯片也不多见，且无论是采用A4WP还是Qi标准，成本都比较昂贵。除了上述两家之外，现有技术中另有一些设计简单的无线充电方案，有磁耦合模式的，也有电磁谐振模式的。不过，这些方案普遍只能简单地进行无线充电，发射端与接收端之间并不能进行通信，因此缺乏通信控制手段，导致无线充电的过程缺乏灵活度，还可能造成功率的浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无线充电装置，能够低成本实现无线充电，并且可以在充电的同时实现发射端和接收端之间相互的数据通信。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种无线充电装置，包括发射装置和接收装置；所述发射装置包括发射端谐振电路、发射端信号处理电路和发射端单片机；所述发射端谐振电路用于向所述接收装置发射电能；所述发射端谐振电路还用于向所述接收装置发射指令信号和接收所述接收装置发射的响应信号；所述发射端信号处理电路对所述发射端谐振电路接收的所述响应信号进行解调得到原始响应信号，并将所述原始响应信号输入所述发射端单片机；所述发射端单片机输出PWM载波信号驱动所述发射端谐振电路发射电能；所述发射端单片机还根据原始指令信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述发射端谐振电路发射所述指令信号；所述接收装置包括接收端谐振电路、接收端信号处理电路和接收端单片机；所述接收端谐振电路用于接收所述发射装置发射的电能；所述接收端谐振电路还用于接收所述发射装置发射的所述指令信号和向所述发射装置发射所述响应信号；所述接收端信号处理电路对所述接收端谐振电路接收的所述指令信号进行解调得到所述原始指令信号，并将所述原始指令信号输入所述接收端单片机；所述接收端单片机输出PWM载波信号驱动所述接收端谐振电路发射电能；所述接收端单片机还根据所述原始响应信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述接收端谐振电路发射所述响应信号。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种无线充电装置采用的是电磁谐振模式，通过所述发射装置的发射端单片机输出的PWM载波信号驱动所述发射端谐振电路将电磁波能量谐振发射到所述接收装置，再由所述接收装置的接收端谐振电路通过电磁谐振取出能量，从而实现无线充电的功能；此外，所述发射装置的发射端单片机还可以根据原始指令信号对其输出的PWM载波信号进行调制，驱动所述发射端谐振电路向所述接收装置发射指令信号；所述接收装置的接收端谐振电路接收到指令信号后，通过所述接收端信号处理电路对接收到的所述指令信号进行解调得到原始指令信号，并将其输入所述接收端单片机；所述接收端单片机根据所述原始指令信号执行相应的操作，然后根据原始响应信号对其输出的PWM载波信号进行调制，驱动所述接收端谐振电路返回响应信号给所述发射装置；所述发射装置的发射端谐振电路接收到所述响应信号后，通过所述发射端信号处理电路对接收到的所述响应信号进行解调得到原始响应信号，并将其输入所述发射端单片机，从而实现通信的功能；通过在所述发射装置和接收装置之间进行数据通讯，可以灵活控制所述发射端谐振电路发射电能，例如控制所述发射装置开始或停止发射电能、持续或间隙发射电能以及控制所述发射装置的发射功率等，从而通过发射端和接收端之间相互的数据通信实现对无线充电过程进行控制，提高了无线充电的灵活度和效率；此外，所述无线充电装置只需要低成本的发射/接收装置电路(采用的都是成本低廉的简单元器件)和一个廉价的单片机即可实现无线充电和通信；因此，本专利技术实施例提供的一种无线充电装置，既可以实现发射端到接收端的电能传送，又能够在二者之间进行数据通信，实现通信控制，且成本低廉。进一步地，所述发射端谐振电路包括第一线圈、第一电容、第二电容和第一开关管；所述第一线圈的一端连接第一直流电源，并且通过一第三电容接地；所述第一线圈的另一端连接所述第一开关管的输出端，并且通过并联的所述第一电容和第二电容接地；所述第一线圈的另一端还作为所述发射端谐振电路的信号输出端以输出所述发射端谐振电路接收的所述响应信号，并将所述响应信号输入所述发射端信号处理电路；所述第一开关管的控制端连接一第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端作为所述发射端谐振电路的控制端以输入所述发射端单片机输出的PWM载波信号；所述第一开关管的控制端还通过一第二电阻连接所述第一开关管的公共端；所述第一开关管的公共端接地；所述第一开关管为第一NMOS管，所述第一开关管的控制端、公共端和输出端分别对应所述第一NMOS管的栅极、源极和漏极。进一步地，所述发射端信号处理电路包括第一比较器、第三电阻、第一二极管、第四电容和第五电容；所述第一比较器的同相输入端通过所述第三电阻连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阴极还通过一第四电阻接地；所述第一二极管的阳极连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端作为所述发射端信号处理电路的信号输入端以输入所述发射端谐振电路接收的所述响应信号；所述第一二极管的阳极还通过一第五电阻接地；所诉第一比较器的同相输入端还通过所述第五电容接地；所述第一比较器的反相输入端通过一第六电阻连接所述第一比较器的正电源输入端，并且通过一第七电阻接地；所述第一比较器的正电源输入端连接第二直流电源，所述第一比较器的负电源输入端接地；所述第一比较器的输出端作为所述发射端信号处理电路的信号输出端以输出所述原始响应信号，并将所述原始响应信号输入所述发射端单片机。进一步地，所述发射装置还包括AC/DC电路，用于将市电的交流电压转换为给所述发射端谐振电路和发射端信号处理电路供电的直流电压。进一步地，所述接收端谐振电路包括第二线圈、第六电容、第七电容和第二开关管；所述第二线圈、第六电容和第七电容并联后的一端连接第三直流电源，另一端连接所述第二开关管的输出端和所述接收装置的电能输出端；所述第二线圈、第六电容和第七电容并联后的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电装置，其特征在于，包括发射装置和接收装置；所述发射装置包括发射端谐振电路、发射端信号处理电路和发射端单片机；所述发射端谐振电路用于向所述接收装置发射电能；所述发射端谐振电路还用于向所述接收装置发射指令信号和接收所述接收装置发射的响应信号；所述发射端信号处理电路对所述发射端谐振电路接收的所述响应信号进行解调得到原始响应信号，并将所述原始响应信号输入所述发射端单片机；所述发射端单片机输出PWM载波信号驱动所述发射端谐振电路发射电能；所述发射端单片机还根据原始指令信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述发射端谐振电路发射所述指令信号；所述接收装置包括接收端谐振电路、接收端信号处理电路和接收端单片机；所述接收端谐振电路用于接收所述发射装置发射的电能；所述接收端谐振电路还用于接收所述发射装置发射的所述指令信号和向所述发射装置发射所述响应信号；所述接收端信号处理电路对所述接收端谐振电路接收的所述指令信号进行解调得到所述原始指令信号，并将所述原始指令信号输入所述接收端单片机；所述接收端单片机输出PWM载波信号驱动所述接收端谐振电路发射电能；所述接收端单片机还根据所述原始响应信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述接收端谐振电路发射所述响应信号。...

【技术特征摘要】
1.一种无线充电装置，其特征在于，包括发射装置和接收装置；所述发射装置包括发射端谐振电路、发射端信号处理电路和发射端单片机；所述发射端谐振电路用于向所述接收装置发射电能；所述发射端谐振电路还用于向所述接收装置发射指令信号和接收所述接收装置发射的响应信号；所述发射端信号处理电路对所述发射端谐振电路接收的所述响应信号进行解调得到原始响应信号，并将所述原始响应信号输入所述发射端单片机；所述发射端单片机输出PWM载波信号驱动所述发射端谐振电路发射电能；所述发射端单片机还根据原始指令信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述发射端谐振电路发射所述指令信号；所述接收装置包括接收端谐振电路、接收端信号处理电路和接收端单片机；所述接收端谐振电路用于接收所述发射装置发射的电能；所述接收端谐振电路还用于接收所述发射装置发射的所述指令信号和向所述发射装置发射所述响应信号；所述接收端信号处理电路对所述接收端谐振电路接收的所述指令信号进行解调得到所述原始指令信号，并将所述原始指令信号输入所述接收端单片机；所述接收端单片机输出PWM载波信号驱动所述接收端谐振电路发射电能；所述接收端单片机还根据所述原始响应信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述接收端谐振电路发射所述响应信号。2.如权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于，所述发射端谐振电路包括第一线圈、第一电容、第二电容和第一开关管；所述第一线圈的一端连接第一直流电源，并且通过一第三电容接地；所述第一线圈的另一端连接所述第一开关管的输出端，并且通过并联的所述第一电容和第二电容接地；所述第一线圈的另一端还作为所述发射端谐振电路的信号输出端以输出所述发射端谐振电路接收的所述响应信号，并将所述响应信号输入所述发射端信号处理电路；所述第一开关管的控制端连接一第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端作为所述发射端谐振电路的控制端以输入所述发射端单片机输出的PWM载波信号；所述第一开关管的控制端还通过一第二电阻连接所述第一开关管的公共端；所述第一开关管的公共端接地；所述第一开关管为第一NMOS管，所述第一开关管的控制端、公共端和输出端分别对应所述第一NMOS管的栅极、源极和漏极。3.如权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于，所述发射端信号处理电路包括第一比较器、第三电阻、第一二极管、第四电容和第五电容；所述第一比较器的同相输入端通过所述第三电阻连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阴极还通过一第四电阻接地；所述第一二极管的阳极连接所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端作为所述发射端信号处理电路的信号输入端以输入所述发射端谐振电路接收的所述响应信号；所述第一二极管的阳极还通过一第五电阻接地；所诉第一比较器的同相输入端还通过所述第五电容接地；所述第一比较器的反相输入端通过一第六电阻连接所述第一比较器的正电源输入端，并且通过一第七电阻接地；所述第一比较器的正电源输入端连接第二直流电源，所述第一比较器的负电源输入端接地；所述第一比较器的输出端作为所述发射端信号处理电路的信号输出端以输出所述原始响应信号，并将所述原始响应信号输入所述发射端单片机。4.如权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于，所述发射装置还包括AC/DC电路，用于将市电的交流电压转换为给所述发射端谐振电路和发射端信号处理电路供电的直流电压。5.如权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于，所述接收端谐振电路包括第二线圈、第六电容、第七电容和第二开关管；所述第二线圈、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：深圳市同洁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44