CN102638115B - 无线充电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线充电方法及装置。该装置包括至少两个分开设置、用于供导功率接收装置的电触点接触的电极，以及与电极电连接、并根据有导电触点接触的所有电极的关联性供电的供电电路。该方法包括以下步骤：S1：将无线充电装置的电极设置在检测状态；S2：检测电极是否有功率接收装置的导电触点接触；S3：判定有导电触点接触的所有电极的关联性，并分别设定该等电极的极性；S4：根据电极的极性，接通与极性相对应的电源。通过检测无线充电装置的电极上的导电触点的状态，来设定电极的是否通电、极性等，可自动匹配电极与导电触点的关联性，使得功率接收装置可以随意放置在无线充电装置上，即可完成供电，具有使用方便、通用性好的优点。

Description

无线充电方法及装置

技术领域

本发明涉及充电装置，更具体地说，涉及一种无线充电装置、功率接收装置及无线平板充电系统。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的用电设备在人们的生活中使用。在使用该等用电设备时，通常是直接通过电源插头等，直接接入电源为用电设备供电，或者为用电设备的电池供电。然而随着用电设备的增多，电源插头也会随之增加。这样对使用者造成了使用上的不便。

另外，不同的用电设备通常使用不同的电源插口，需要配备不同电源插头的适配器，因而，使得使用者有很多电源适配器，不利于节能环保，造成极大的资源浪费。

另外，在需要进行多个用电设备同时充电时，要同时使用多个电源适配器，增加了插板的使用，而且电源适配器的连接线很容易发生缠绕，造成使用者的使用不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种使用方便、通用性好的无线充电方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无线充电方法，包括以下步骤：

S1：将无线充电装置的电极设置在检测状态；

S2：检测所述电极是否有功率接收装置的导电触点接触；

S3：判定有导电触点接触的所有所述电极的关联性，并分别设定该等电极的极性；

S4：根据所述电极的极性，接通与极性相对应的电源。

在本发明的无线充电方法中，在所述步骤S1中，通过在所述电极上加载微电压，使其处于待检测状态。

在本发明的无线充电方法中，在所述步骤S2中，当所述电极接触所述导电触点时，所述电极上的微电压产生变化，从而判断有导电触点接触。

在本发明的无线充电方法中，所述电极为多个；

在所述步骤S3中，以其中一个有导电触点接触的所述电极为基准，对其他电极进行依次扫描，将与该作为基准的电极短接的电极设定为同一极性，而将另外没有与作为基准的电极短接的电极设定为另一极性。

在本发明的无线充电方法中，每一所述电极连接有正极开关电路和负极开关电路；

在所述步骤S4中，根据步骤S3所设定的极性，控制与所述电极连接的对应的正极开关电路或负极开关电路接通，为所述功率接收装置接入电源。

本发明还提供一种无线充电装置，包括至少两个分开设置、用于供导功率接收装置的电触点接触的电极，以及与所述电极电连接、并根据有导电触点接触的所有所述电极的关联性供电的供电电路。

在本发明的无线充电装置中，所述供电电路包括检测电路、开关电路、控制电路以及与所述检测电路、开关电路、控制电路连接供电的电源电路；

所述检测电路与每一所述电极电连接，用于检测所述电极是否有导电触点与其接触；

所述开关电路与每一所述电极电连接，用于接通或断开所述电极的供电；

所述控制电路与所述检测电路、开关电路连接，用于根据所述检测电路检测到的每一所述电极是否有导电触点与其接触来发出控制信号至所述开关电路，控制每一所述电极的接通或断开。

在本发明的无线充电装置中，所述控制电路包括检测设定模块，用于以其中一个有导电触点接触的所述电极为基准，对其他电极进行扫描，将与该作为基准的电极短接的电极设定为同一极性，而将另外没有与作为基准的电极短接的电极设定为另一极性；

控制模块，用于根据所述检测设定模块设定的结果，输出开关控制信号至所述开关电路。

在本发明的无线充电装置中，所述开关电路包括与每一所述电极同时连接的正极开关电路以及负极开关电路；

所述检测电路包括多个检测单元，每一所述检测单元与一个所述电极对应电连接；

所述正极开关电路包括多个正极开关单元，每一所述正极开关单元与一个所述电极电连接；

所述负极开关电路包括多个负极开关单元，每一所述负极开关单元与一个所述电极电连接；

所述控制电路控制与同一所述电极连接的所述正极开关单元和负极开关单元择一接通或同时断开。

在本发明的无线充电装置中，所述电极与所述供电电路为一体式，或者，所述电极与所述供电电路分开设置，通过导线或触点导电连接。

实施本发明具有以下有益效果：通过检测无线充电装置的电极上的导电触点的状态，来设定电极的是否通电、极性等，可自动匹配电极与导电触点的关联性，使得功率接收装置可以随意放置在无线充电装置上，即可完成供电，具有使用方便、通用性好的优点。

另外，可以通过设置多个电极，多个功率接收装置可以同时放置在无线充电装置上，实现了为多个功率接收装置同时供电的功能，避免了现有技术需要使用多个电源适配器的麻烦。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明无线充电装置的一个实施例的示意图；

图2是本发明无线充电装置的电极为圆形的示意图；

图3是本发明无线充电装置的电极为长方形的示意图

图4是本发明无线充电装置的电极为圆形并错开排列的示意图；

图5是本发明无线充电装置的示意框图；

图6是本发明功率接收装置的一个实施例的示意图；

图7是本发明的功率接收装置放置在无线充电装置上的一种状态的示意图；

图8是本发明的功率接收装置放置在无线充电装置上的另一种状态的示意图；

图9是本发明的功率接收装置的工作过程示意图；

图10是本发明无线充电装置的另一实施例电极为圆形的示意图；

图11是本发明无线充电装置的另一实施例电极为方形的示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明的无线充电装置100的一个实施例，可用于为功率接收装置150提供供电平台，以方便功率接收装置150的使用。

该无线充电装置100包括支撑主体110，在支撑主体110表面设有多个电极111，并且在电极111之间为绝缘缝隙112，从而将多个电极111分别隔开。每一电极111可分别连接至充电电源，以接入电源供电。

如图所示，本实施例的支撑主体110为平板状主体，该平板状主体的形状、尺寸可以根据需要进行调整。

该电极111为正方形，并且按矩阵形式等距排列在支撑主体110上。可以理解的，该电极111的形状还可以根据需要设置为其他形状，例如圆形(如图2所示)、长方形(如图3所示)、棱形、梯形、不规则形等。

为了方便电极111的布置，通常电极111之间采用规则的等距排列，当然，在一些需要特殊设计的场合，该等电极111也可以采用不等距或不规则排列方式排列。如图4所示，是电极111错开排列的示意图。

进一步的，电极111的数量可以根据是需要进行设计，只要包括两个以上即可。在本实施例中，该支撑主体110为绝缘平板状主体；电极111直接贴设在支撑主体110表面，电极111之间就自然形成绝缘缝隙112；当然，也可以在支撑主体110上设置凹槽、卡位等，将电极111嵌入固定在支撑主体110上。另外，还可以在电极111之间灌封绝缘胶等，防止电极111之间的短接。

该无线充电装置100的电极111连接至充电电源，在本实施例中，该充电电源包括与电极111电连接的供电电路。该供电电路可以直接设置在支撑主体110内，也可以将供电电路设置在一个独立的外壳内，再通过导线、排线、触点等方式与电极111导电连接。

该供电电路包括检测电路120、开关电路130、控制电路140以及与检测电路120、开关电路130、控制电路140连接供电的电源电路。

该检测电路120与每一电极111电连接，用于检测电极111是否有导电触点151与其接触。如图5所示，多个检测单元121，每一检测单元121与一个电极111对应电连接。通过该检测单元121在电极111上加载微电压，使得每个电极111都处于待检测状态，以检测是否有导电触点151接触；并在有导电触点151接触时，产生触发信号至控制电路140，进行判断设定。

该开关电路130与每一电极111电连接，用于接通或断开电极111的供电。在本实施例中，该开关电路130包括与每一电极111同时连接的正极开关电路以及负极开关电路，通过控制电路140来选择正极开关电路或负极开关电路工作，接通对应的电极111。

在本市实施例中，该正极开关电路包括多个正极开关单元131，每一正极开关单元131与一个电极111电连接；负极开关电路包括多个负极开关单元132，每一负极开关单元132与一个电极111电连接。每一电极111一一对应连接有一个正极开关单元131和一个负极开关单元132，从而实现电极111的极性的任意设定。

该控制电路140与检测电路120、开关电路130连接，用于根据检测电路120检测到的每一电极111是否有导电触点151与其接触来发出控制信号至开关电路130，控制每一电极111的接通或断开。在本实施例中，控制电路140可以通过控制与同一电极111连接的正极开关单元131和负极开关单元132择一接通或同时断开，从而可以设定电极111的极性。

如图5所示，该控制电路140包括检测设定模块141以及控制模块142。该检测设定模块141与检测电路120连接，用于根据检测电路120输入的触发信号，以其中一个有导电触点151接触的电极111为基准，对其他电极111进行扫描，将与该作为基准的电极111短接的电极111设定为同一极性，而将另外没有与作为基准的电极111短接的电极111设定为另一极性。

该控制模块142与开关电路130、检测设定模块141连接，根据检测设定模块141设定的结果，输出开关控制信号至开关电路130，由开关电路130控制对应电极111的接通极性或断开等。

进一步的，该无线充电装置100还可以包括安全保护电路、过流保护电路、以及功率感测电路等，以保证无线充电装置100工作的安全、稳定性。

如图6所示，是本发明的功率接收装置150的一个实施例的示意图，可与上述无线充电装置100配合使用。如图所示，该功率接收装置150包括两个导电触点151，可与无线充电装置100的电极111相接触，接入电源为功率接收装置150提供电源。当然，可以根据需要设置两个以上的导电触点151，以方便使用。

请参见图8，该两个导电触点151需要与无线充电装置100的电极111相配合使用，单个导电触点151的边缘最短距离D大于电极111之间的绝缘缝隙112的大小X，从而避免导电触点151整个落入绝缘缝隙112中，保证了在将功率接收装置150放置在支撑主体110上时，导电触点151始终与电极111导电接触。

同时，相邻的导电触点151边缘之间的最小距离C大于单个电极111的边缘的最大距离L，从而保证相邻的导电触点151不会同时与同一电极111导电接触，也就是说，保证了相邻的两个导电触点151始终与两个不同的电极111导电接触，从而保证了两个电极111可以设置不同的极性，形成供电回路。

该功率接收装置150还包括与导电触点151连接的功率模块，该功率模块包括玩具、游戏设备、手机、电池、充电器、手持设备、电动工具、功率连接器、电热杯、音乐播放器、照相机、计算器、遥控器、录像机、视频播放器、传真机、PDA美容设备、电动剃须刀、电动牙刷、电推剪、电视机、电冰箱中的一种或多种。通过导电触点151接入电源，直接为该等功率模块提供电源。

在另一种实施方式中，该功率接收装置150可以包括一外壳，导电触点151设置在外壳的背面或其他位置，同时，在该外壳内设置有与导电触点151电连接的接口模块。该外壳与电子设备(如手机、PDA、平板电脑等)的形状匹配，而接口模块与电子设备的充电接口匹配。将外壳套设在电子设备外围，并将接口模块插入到电子设备的充电接口，从而利用导电触点151接入电源，通过接口模块传送至电子设备，为电子设备供电。

上述无线充电装置100和功率接收装置150组成了无线充电系统，使用时，直接将功率接收装置150放置在无线充电装置100上，并且功率接收装置150的两个导电触点151分别与无线充电装置100的至少两个电极111导电接触，由无线充电装置100为功率接收装置150供电。

如图9所示，使用该无线充电系统进行无线充电时，首先，将无线充电装置100的电极111设置在检测状态。在本实施例中，通过检测电路120的每个检测单元121在其对应连接的电极111上加载微电压，使得每个电极111处于待检测状态。

然后，检测电极111是否有功率接收装置150的导电触点151接触。当电极111上有导电触点151接触时，电极111上的微电压产生变化，从而产生触发信号发送至控制电路140，由控制电路140接收，即可判断电极111是否有导电触点151接入。

然后，判定有导电触点151接触的所有电极111的关联性，并分别设定该等电极111的极性。在本实施例中，控制电路140的检测设定模块141根据检测单元121的触发信号，以其中一个有导电触点151接触的电极111为基准，对其他电极111进行依次扫描，将与该作为基准的电极111短接的电极111设定为同一极性，而将另外没有与作为基准的电极111短接的电极111设定为另一极性。如图7、8所示，是导电触点151与电极111的接触的几种情况的示意图，当两个导电触点151分别与两个电极111接触时，可以简单的将两个电极111分别设定为一个正极、一个负极，如图7所示；当导电触点151同时与多个电极111接触时，可以将同时接触的所有电极111设定为同一极性，通过多个电极111同时供电，如图8所示。

可以理解的，当多个功率接收装置150同时放置在无线充电装置100上时，同样可以执行上述操作，来设定极性，可以同时为多个功率接收装置150供电。

然后，根据电极111所设定的极性，接通与极性相对应的电源。在本实施例中，由于每一电极111连接有正极开关电路的正极开关单元131和负极开关电路的负极开关单元132，在控制时，由控制电路140的控制模块142发送对应的控制信号至正极开关单元131和负极开关单元132，控制与电极111连接的对应的正极开关电路或负极开关电路接通，即可实现供电回路，为功率接收装置150接入电源。

如图10、11所示，是本发明无线充电装置200的另一实施例的示意图。该无线充电装置200的支撑主体上的电极包括第一电极211a和第二电极211b。第二电极211b包围在第一电极211a外围，并且在第一电极211a和第二电极211b之间具有绝缘缝隙212。在绝缘缝隙212中可以填充绝缘材料；当然，该支撑主体采用绝缘材料制作时直接留空即可。

在本实施例中，该第一电极211a和第二电极211b采用规则形状，如圆形(图10)或方形(图11)，当然也可以采用其他形状，如椭圆形、棱形、梯形、不规则形状等。

如图所示，第一电极211a和第二电极211b之间的绝缘缝隙212的距离相等，从而便于功率接收装置的随意放置。当然，绝缘缝隙212的距离也可以根据需要调整为不等或按规律排布，对应调整功率接收装置的导电触点的距离即可。

进一步的，为了放置功率接收装置超出无线充电装置200的电极供电范围，在第二电极211b的外围还设有限位凸缘213，使得功率接收装置可以放置在限位凸缘213限定的范围内，保证导电触点与电极之间的导电接触。

本实施例的其他结构、工作原理与上一实施例基本相同，故不赘述。

此外，本发明是通过实施例进行描述的，但本发明不局限于实施例。本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的范围情况下，可以进行各种改变。

Claims (1)

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括平板主体、设置在平板主体表面上的至少两个分开设置、用于供功率接收装置的导电触点接触的电极，以及与所述电极电连接、并根据有导电触点接触的所有所述电极的关联性供电的供电电路，其中，单个导电触点的边缘最短距离大于两个相邻电极之间的绝缘缝隙的大小，相邻的导电触点边缘之间的最小距离大于单个电极的边缘最大距离；

所述供电电路包括检测电路、开关电路、控制电路以及与所述检测电路、开关电路、控制电路连接供电的电源电路；

所述检测电路与每一所述电极电连接，用于检测所述电极是否有导电触点与其接触；

所述开关电路与每一所述电极电连接，用于接通或断开所述电极的供电；

所述控制电路与所述检测电路、开关电路连接，用于根据所述检测电路检测到的每一所述电极是否有导电触点与其接触来发出控制信号至所述开关电路，控制每一所述电极的接通或断开；

所述控制电路包括检测设定模块，用于以其中一个有导电触点接触的所述电极为基准，对其他电极进行扫描，将与该作为基准的电极短接的电极设定为同一极性，而将另外没有与作为基准的电极短接的电极设定为另一极性；

控制模块，用于根据所述检测设定模块设定的结果，输出开关控制信号至所述开关电路；

所述开关电路包括与每一所述电极同时连接的正极开关电路以及负极开关电路；

所述检测电路包括多个检测单元，每一所述检测单元与一个所述电极对应电连接；

所述正极开关电路包括多个正极开关单元，每一所述正极开关单元与一个所述电极电连接；

所述负极开关电路包括多个负极开关单元，每一所述负极开关单元与一个所述电极电连接；

所述控制电路控制与同一所述电极连接的所述正极开关单元和负极开关单元择一接通或同时断开；

所述电极与所述供电电路为一体式，或者，所述电极与所述供电电路分开设置，通过导线或触点导电连接。