无线充电发送装置、无线充电系统以及无线充电控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无线充电发送装置、无线充电系统以及无线充电控制方法，无线充电系统中的无线充电发送装置与接收装置适于以电磁感应耦合方式传输功率。无线充电发送装置被配置成可切换地工作在低功耗待机状态与充电功率发送状态，在低功耗待机状态下发送线圈向外发送具有第一功率的交流电信号，而在充电功率发送状态下发送线圈向外发送具有大于第一功率之第二功率的交流电信号。具有第一功率的交流电信号足以使进入有效电磁感应距离的无线充电接收装置提供包含可充电电池的状态信息之反馈信号，具有第二功率的交流电信号根据反馈信号的可充电电池的状态信息选择性被发送以对可充电电池进行充电。因此本发明专利技术具有智能型及安全性等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线充电
，尤其涉及基于电磁感应耦合的。
技术介绍
无线功率传输(Wireless Power Transfer, WPT)又称无接触功率传输 (Contactless Power Transmission,CPT)技术，其是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。按照功率传输原理的不同，无线功率传输分为电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式；其中，较为成熟的是电磁感应式，因为技术成熟度高，开发难度不大，因而相应的应用产品也比较多。现代生活中移动电话、笔记本电脑、照相机、摄像机等便携装置都使用了充电电池，但是必须通过电源转换器、充电器或电脑USB 口等处充电。这些装置使用的充电器千差万别，电源插口形式、装置插口形式、电压等级、电流容量均存在较大差异，因此往往每台装置都配有专用的电源转换器，这既产生了极大的浪费和污染，也没有从根本上解决装置便捷、及时充电的问题。因此，无线充电联盟(Wireless Power Consortium, WPC)推出的Qi 标准便描述了人们不需要四处寻找插座和电线便可以方便快捷地在无线充电发送装置上进行充电的美好前景。然而，基于目前的无线充电技术发展现状，如何提供具有智能型及安全性等特点的无线充电方案仍是目前有待改善的重要课题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的包括提供，以实现具有智能型及安全性等特点的无线充电方案。具体地，本专利技术实施例提供的一种无线充电发送装置，包括直流电源、功率驱动电路、发送线圈、信息反馈电路以及控制电路。功率驱动电路电连接至直流电源以获取直流电压。发送线圈电连接至功率驱动电路，其具有有效电磁感应距离。信息反馈电路电连接至发送线圈以检测无线充电接收装置因进入有效电磁感应距离而产生的包含可充电电池的状态信息之反馈信号并将反馈信号解调出来。控制电路电连接至信息反馈电路与功率驱动电路，在信息反馈电路未检测到反馈信号之情形下使无线充电发送装置处于低功耗待机状态，以及在信息反馈电路检测到反馈信号之情形下根据解调出来的反馈信号所包含的可充电电池的状态信息选择性地使无线充电发送装置处于低功耗待机状态或充电功率发送状态。其中，在低功耗待机状态，控制电路控制功率驱动电路将直流电压逆变成具有第一功率的交流信号并通过发送线圈发送，且该具有第一功率的交流电信号足以使进入有效电磁感应距离的无线充电接收装置产生反馈信号；以及在充电功率发送状态，控制电路控制功率驱动电路将直流电压逆变成具有第二功率的交流电信号并通过发送线圈发送以对进入有效电磁感应距离的无线充电接收装置中的可充电电池进行充电，第二功率大于第一功率。在本专利技术实施例中，上述无线充电发送装置例如更包括热保护电路，其中热保护电路通过热敏电阻获取处于充电功率发送状态的无线充电发送装置的温升状态并将检测到的温度值提供给控制电路，由控制电路将检测到的温度值与预设的温度值进行比较且当检测到的温度值高于预设的温度值时控制无线充电发送装置从充电功率发送状态切换至低功率待机状态。在本专利技术实施例中，上述之有效电磁感应距离例如为不大于10毫米。本专利技术实施例提供的一种无线充电系统包括无线充电发送装置与无线充电接收装置；无线充电发送装置包括发送线圈，且发送线圈具有有效电磁感应距离；无线充电接收装置包括接收线圈与可充电电池，接收线圈适于与发送线圈形成电磁感应耦合以从无线充电发送装置接收功率。此外，无线充电发送装置被配置成可切换地工作在低功耗待机状态与充电功率发送状态，当工作在低功耗待机状态下，发送线圈向外发送具有第一功率的交流电信号，以及当工作在充电功率发送状态下，发送线圈向外发送具有第二功率的交流电信号，第二功率大于第一功率。其中，具有第一功率的交流电信号足以使进入有效电磁感应距离的无线充电装置将包含可充电电池的状态信息之反馈信号利用线圈互感作用调制至发送线圈上，再由无线充电发送装置根据反馈信号所包含的可充电电池的状态信息决定是否切换至充电功率发送状态以利用具有第二功率的交流电信号对可充电电池进行充电。在本专利技术实施例中，上述之无线充电接收装置例如更包括整流电路、电压调整电路、充电管理电路以及控制器。整流电路电连接至接收线圈以将接收线圈接收到的交流电信号整流成直流电压；电压调整电路电连接至整流电路以将整流电路输出地直流电压进行稳压及调整(例如功率调节)操作以输出充电电压。充电管理电路电连接至电压调整电路以接收充电电压对可充电电池进行充电。控制器电连接至充电管理电路及电压调整电路并通过电容连接至接收线圈，其接收充电管理电路提供的可充电电池的状态信息并进行编码而生成反馈信号加载至接收线圈上以及根据可充电电池的状态信息控制电压调整电路。本专利技术实施例提供的一种无线充电控制方法，包括步骤控制无线充电发送装置处于低功耗待机状态并利用发送线圈向外发送具有第一功率的交流电信号，该具有第一功率的交流电信号足以使进入无线充电发送装置的有效电磁感应距离的无线充电接收装置反馈包含可充电电池的状态信息之反馈信号至无线充电发送装置上；以及在无线充电发送装置检测到反馈信号后，根据反馈信号所包含的可充电电池的状态信息决定是否控制无线充电发送装置由低功耗待机状态切换至充电功率发送状态以利用发送线圈向外发送具有第二功率的交流电信号对可充电电池进行充电，第二功率大于第一功率。在本专利技术实施例中，上述之无线充电控制方法例如更包括步骤当无线充电接收装置离开有效电磁感应距离，则控制无线充电发送装置由充电功率发送状态切换回低功耗待机状态。在本专利技术实施例中，上述之无线充电控制方法例如更包括步骤当检测到无线充电发送装置的温度值高于预设的温度值时，控制无线充电发送装置由充电功率发送状态切换回低功耗待机状态。在本专利技术实施例中，上述之无线充电控制方法中的反馈信号例如是采用基于跳变的编码技术，且信号字节格式为11位编码格式而依序包括1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位。本专利技术实施例采用电磁感应耦合之无线电力传输方式进行充电操作，当无线充电发送装置上电后是处于低功耗待机状态，其只产生微弱的交流电信号通过发送线圈发送出去。此时，当有无线充电接收装置进入发送线圈的有效电磁感应距离(也即进入发送线圈产生的感应磁场)时，其微弱的交流电信号经接收线圈感应后再整流为直流电压，这个直流电压足可以使得无线充电接收装置检测电池的状态并将电池的状态信息(例如是否需要充电、已充满等状态信息)以反馈信号的方式加载到接收线圈。基于线圈互感原理，此反馈信号将调制至发送线圈的信号上；之后再由无线充电发送装置的内部电路将反馈信号解调出来以根据电池的状态信息决定是否改变无线充电发送装置的工作状态(例如是否切换至充电功率发送状态)，因此可实现按需求发送功率以及自动调节发送功率。此外，当无线充电接收装置与发送装置之间的距离超过规定值(也即离开有效电磁感应距离)时，发送装置可自动关闭充电功率发送状态，直到接收装置再次进入有效电磁感应距离并收到反馈信号后，发送装置才会根据电池的状态信息决定是否开启充电功率发送状态。由此可见， 本专利技术提出的无线充电方案具有智能型及安全性等特点。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无线充电发送装置，其特征在于，包括：直流电源；功率驱动电路，电连接至该直流电源以获取直流电压；发送线圈，电连接至该功率驱动电路，该发送线圈具有有效电磁感应距离；信息反馈电路，电连接至该发送线圈以检测无线充电接收装置因进入该有效电磁感应距离而产生的包含可充电电池的状态信息之反馈信号并将反馈信号解调出来；以及控制电路，电连接至该信息反馈电路与该功率驱动电路，在该信息反馈电路未检测到该反馈信号之情形下使该无线充电发送装置处于低功耗待机状态，以及在该信息反馈电路检测到该反馈信号之情形下根据解调出来的反馈信号所包含的该可充电电池的状态信息选择性地使该无线充电发送装置处于该低功耗待机状态或充电功率发送状态；其中在该低功耗待机状态，该控制电路控制该功率驱动电路将该直流电压逆变成具有第一功率的交流电信号并通过该发送线圈发送，且该具有第一功率的交流电信号足以使进入该有效电磁感应距离的无线充电接收装置产生该反馈信号；以及在该充电功率发送状态，该控制电路控制该功率驱动电路将该直流电压逆变成具有第二功率的交流电信号并通过该发送线圈发送以对进入该有效电磁感应距离的无线充电接收装置中的可充电电池进行充电，该第二功率大于该第一功率。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春圃，
申请(专利权)人：青岛海信电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：95