CN102694425A - 无线电力接收装置及其电力控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线电力接收装置及其电力控制方法，所述无线电力接收装置包括：二次侧核芯，用于接收来自无线电力传输装置的一次侧核芯的无线电力信号；磁场传感器，用于感测来自所述一次侧核芯的磁场；以及接收控制部，当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值，且能够与所述无线电力传输装置通信时，通过所述二次侧核芯向所述无线电力传输装置传输错误代码。

Description

无线电力接收装置及其电力控制方法
技术领域
本发明涉及无线电力接收装置及其电力控制方法。
背景技术
一般来讲，电池组(Battery pack)从外部的充电器接受电力(电能)而被充电的状态下，提供能够使得便携式终端(手机、PDA等)工作的电源，这种电池组包括用于充电电能的电池单元以及用于对所述电池单元进行充电及放电(以便携式终端提供电能)的电路等。
如此，向使用于便携式终端的电池组充电电能的充电器与电池组之间的电连接方式中，包括：接受常用电源而转换为对应于电池组的电压及电流，并通过相关电池组的端子向电池组供给电能的端子供给方式。
但是，若以这种端子供给方式提供电源，则在将充电器与电池组相接触或分离时，由于两侧的端子(电池组的端子及充电器的端子)具有互不相同的电位差，因此存在导致瞬间放电现象的问题。
尤其，当因这种瞬间放电现象等，而在两侧端子上堆积异物时，具有发生火灾等隐患。
并且，由于潮湿等原因，已被充电到电池组的电能会经由电池组的端子向外部自然放电，不仅如此，随之还降低电池组的寿命及性能。
最近，为了解决如上所述的问题，而提出了利用无线电力传输方式的无接点方式的充电系统及控制方法。
针对这种无线电力传输系统，一直努力追求达到稳定的电力接收以及提高无线电力传输效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线电力接收装置的电力接收控制方法及利用该控制方法的无线电力接收装置，以用于在无线电力传输系统中感测异物而执行与之对应的电力传输控制，从而提高无线电力传输效率。
为了解决上述问题，根据本发明一实施例的无线电力接收装置，可以包括：二次侧核芯，用于接收来自无线电力传输装置的一次侧核芯的无线电力信号；磁场传感器，用于感测来自所述一次侧核芯的磁场；以及接收控制部，当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值，且能够与所述无线电力传输装置通信时，通过所述二次侧核芯向所述无线电力传输装置传输错误代码。
根据本发明一实施例的一方面，所述磁场传感器可以为霍尔传感器(Hall IC)。
根据本发明一实施例的一方面，所述磁场传感器可以设置在所述无线电力接收装置的主面。
根据本发明一实施例的一方面，所述无线电力接收装置还包括报警部，而所述接收控制部，当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值时，控制所述报警部输出用于表示不能接收无线电力的错误数据。
根据本发明一实施例的一方面，所述无线电力接收装置还包括电池单元模块，而所述接收控制部，基于在所述电池所检测到的充电状态信号，可向所述无线电力传输装置传输无线电力变更信号。
根据本发明另一实施例的无线电力接收装置的电力接收控制方法，可以包括如下步骤：通过设置于所述无线电力接收装置的磁场传感器，检测由无线电力传输装置的一次侧核芯所形成的磁场而获取磁场检测值；以及，当由所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值，且能够与所述无线电力传输装置通信时，通过所述二次侧核芯向所述无线电力传输装置传输错误代码。
根据本发明另一实施例的一方面，所述磁场传感器可以为霍尔传感器(Hall IC)。
根据本发明另一实施例的一方面，所述磁场传感器可以设置在所述无线电力接收装置的主面。
根据本发明另一实施例的一方面，所述无线电力接收装置的电力接收控制方法，还可以包括如下步骤：所述接收控制部，当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值时，通过所述无线电力接收装置的报警部输出用于表示不能接收无线电力的错误数据。
根据本发明另一实施例的一方面，所述无线电力接收装置的电力接收控制方法，还可以包括如下步骤：若从所述磁场传感器所获取的磁场检测值大于基准磁场值，则基于在所述无线电力接收装置的电池所检测到的充电状态信号，向所述无线电力传输装置传输无线电力变更信号。
根据具有如上所述构成的本发明的一实施例，在无线充电过程中或无线充电开始之前，能够感测在无线电力传输装置与无线电力接收装置之间可能存在的异物，并以此执行无线电力传输控制，从而能够提高无线电力传输效率。
附图说明
图1为有关本发明一实施例的无线电力传输系统的构成框图；
图2为用于说明本发明一实施例的设置于无线电力接收装置的磁场传感器之位置的概念图；
图3为用于说明本发明一实施例的无线电力接收装置的无线电力控制方法的流程图。
(附图标记的说明)
100：无线电力传输装置        111：第一副线圈
112：第二副线圈              120：传输控制部
121：客体感测部              122：中央控制部
123：开关控制部              124：驱动器
125：串联共振型转换器        130：交流/直流转换器
200：无线电力接收装置        210：二次侧核芯
220：整流部                  230：电池单元模块
240：磁场传感器        250：报警部
260：接收控制部
具体实施方式
以下，参照附图详细说明有关本发明的无线电力接收装置及其电力控制方法。在以下的说明中所使用的对构成要素的接尾词“模块”及“部”是为了便于说明书撰写而赋予或混用的，两者本身并非具有相互区别的含义或作用。
图1是本发明一实施例的无线电力传输系统的构成框图。如图所示，本发明一实施例的无线电力传输系统包括无线电力传输装置100和无线电力接收装置200。即，根据电磁感应方式，若无线电力传输装置100将无线电力信号传输至无线电力接收装置200，则接收该电力信号的无线电力接收装置200以所述无线电力信号的电力对电池组进行充电，或者向与无线电力接收装置200相连的电子设备供给电源。
以下，对无线电力传输装置100及无线电力接收装置200的构成分别进行说明。
根据本发明一实施例的无线电力传输装置100，包括：一次侧核芯110、传输控制部120及AC/DC转换器130。在此，一次侧核芯110(一次侧线圈)是将电力信号以电磁感应方式传输至电力接收装置200之二次侧核芯210的装置，在本实施例中，可以使用两个线圈(即，第一副线圈111及第二副线圈112)。
再次参照图1，用于控制所述一次侧核芯110的传输控制部120可以包括：客体感测部121、中央控制部122、开关控制部123、驱动器124以及串联共振型转换器125。
所述客体感测部121，感测作为所述一次侧线圈的一次侧核芯110的载荷变化，不仅能够判断所述载荷变化是否为无线电力接收装置200所致(即，具有作为ID确认部的功能)，而且执行对从无线电力接收装置200所传输的充电状态信号进行滤波处理的功能。即，若接收到作为通过一次侧核芯110所传输的ID呼叫信号之应答信号的ID信号，则对其进行滤波处理，若在充电过程中，接收到包含电池单元或充电电压的信息的充电状态信号，则对其进行滤波处理。
所述中央控制部122，接收所述客体感测部121的判断结果而进行确认，分析从一次侧核芯110所接收到的ID信号，从而将通过所述一次侧核芯110而用于发送无线电力信号的电力信号传输至所述驱动器124。并且，若从后述的一次侧核芯接收到充电状态信号，则基于此来控制驱动器124而变更无线电力信号。
所述开关控制部123用于控制串联共振型转换器125与第一副线圈111及第二副线圈112之间的开关的开关动作。在本发明中，虽然使用了两个副线圈，但本发明并非限定于此，而也可以包括适用一个线圈的情形。当适用一个线圈时，无需设置所述开关控制部123。
所述驱动器124通过中央控制部122的控制来对串联共振型转换器125的动作进行控制。
所述串联共振型转换器125，根据驱动器124的控制而生成用于产生欲发送电力信号的发送电源，并供给至所述一次侧核芯110。换句话说，若中央控制部122将用于发送具有所需电力值之电力信号的电力控制信号发送至驱动器124，则所述驱动器124对应于所传输之电力控制信号而控制串联共振型转换器125的动作，而所述串联共振型转换器125根据驱动器124的控制，将与所需电力值相对应的发送电源施加到一次侧核芯110，以发送所需大小的无线电力信号。
并且，所述串联共振型转换器125根据驱动器124的控制，通过第一副线圈111及第二副线圈112，分别提供用于产生第一客体感测信号及第二客体感测信号的电源。
AC/DC转换器130是将220V或110V的交流电源转换为预定电压之直流电源的装置，如前所述，根据所述中央控制部122的控制，输出电压值得到变更。
另外，接收电力信号而得到电力供给的无线电力接收装置200，包括：二次侧核芯210，根据所述发送的电力信号而产生感应电力；整流部220，对感应的电力进行整流；电池单元模块230，根据被整流的电力得以充电；磁场传感器240，用于感测由所述一次侧核芯所产生的磁场；报警部250；以及接收控制部260，用于控制所述二次侧核芯210、整流部220、所述电池单元模块230、磁场传感器240及报警部250。本发明的无线电力接收装置200可以是包含电池单元模块的电池组，也可以是包含该电池组的移动通信终端。
二次侧核芯210用于接收无线电力传输装置100的一次侧核芯所传输的无线电力信号。
整流部220将从所述二次侧核芯所接收到的无线电力整流为直流电压，直至充电开始之前，以充电电压保持充电状态。
电池单元模块230受接收控制部240的控制，而成为通过来自所述整流部220的直流电源来进行充电的充电对象。电池单元模块230还可以用PMP、MP3、手机等电子设备来代替。另外，在所述电池单元模块230包括过电压及过电流防止电路、温度感测电路等保护电路，而且包括用于收集和处理电池单元的充电状态等信息的充电管理模块。
所述磁场传感器240用于检测在所述无线电力传输装置100的一次侧核芯110所产生的磁场。所述磁场传感器240可以使用霍尔传感器(HallIC)，并可以设置在无线电力接收装置200的主面。对此，参照图2进行说明。
报警部250是，当无线电力接收装置200无法正常接收无线电力信号时，输出用于表示不能接收无线电力的错误数据的构成要素。所述报警部250可以使用扬声器、振动模块等。
接收控制部260控制在整流部220所充电之电源的电流，以使适当的电流流经电池单元模块230。参照图3，详细说明所述接收控制部240的具体动作。
图2是用于说明本发明一实施例的设置于无线电力接收装置的磁场传感器240之位置的概念图。如图所示，在无线电力接收装置200的主面内设有二次侧核芯210。该二次侧核芯210可以是圆形线圈或椭圆形线圈。此时，磁场传感器240设置在与所述二次侧核芯210的中心点相对应的所述无线电力接收装置200的主面。由此，所述磁场传感器240能够更加准确地检测来自一次侧核芯的磁场，从而不仅可以用于异物的感测，而且还可以用于充电定位的确认。
或者，磁场传感器240可以安装在无线电力接收装置200的保护电路模块(PCM：protective circuit module)(未图示)上。即，应当理解为，不同于图2，磁场传感器240可以安装在无线电力接收装置200的电路基板上。
以下，参照图3详细说明在图1及图2中说明的无线电力接收装置的电力控制方法。
图3是用于说明本发明一实施例的无线电力接收装置的无线电力控制方法的流程图。如图所示，首先，通过设置于所述无线电力接收装置200的磁场传感器240，检测由无线电力传输装置100的一次侧核芯110所形成的磁场而作为磁场检测值(S11)。
判断从所述磁场传感器240所获取的磁场检测值是否小于基准磁场值(S13)。若无异物，则由磁场传感器240所检测到的磁场检测值会大于或等于基准磁场值。但是，若有硬币或别针等异物位于无线电力传输装置100的充电位置或其附近，则该异物会对所述磁场检测值产生影响，从而磁场检测值会小于基准磁场值。本发明是通过研究这种现象，并由此想出了在无线充电开始前或无线充电过程中感测异物的方案。
若磁场检测值大于或等于基准磁场值，则判断为未检测到异物而正常执行无线充电动作。即，基于在所述无线电力接收装置200的电池单元模块230所检测到的充电状态信号，将无线电力变更信号传输至所述无线电力传输装置100。若从所述磁场传感器240所获取的磁场检测值小于基准磁场值，且能够与所述无线电力传输装置100通信，则通过所述二次侧核芯向所述无线电力传输装置100传输错误代码(S15)。若无法正常通信，则无线电力传输装置100的传输控制部120终止无线电力信号的发射。当从所述磁场传感器240所获取的磁场检测值小于基准磁场值时，判断为检测到异物，随之产生错误代码的同时，可通过所述无线电力接收装置200的报警部250输出用于表示不能接收无线电力的错误数据(S17)。所述错误数据可以通过扬声器或振动模块来输出。
根据具有如上所述构成的本发明的一实施例，在无线充电过程中或无线充电开始之前，能够感测在无线电力传输装置与无线电力接收装置之间可能存在的异物，并以此执行无线电力传输控制，从而能够提高无线电力传输效率。
以上说明的无线电力接收装置及其电力控制方法并非以限定的方式适用如上说明的实施例的构成及方法，而是可有选择性地组合各实施例的全部或一部分来对所述实施例进行各种变更。

Claims (10)

1.一种无线电力接收装置，包括：
二次侧核芯，用于接收来自无线电力传输装置的一次侧核芯的无线电力信号；
磁场传感器，用于感测来自所述一次侧核芯的磁场；以及
接收控制部，当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值，且能够与所述无线电力传输装置通信时，通过所述二次侧核芯向所述无线电力传输装置传输错误代码。
2.根据权利要求1所述的无线电力接收装置，其特征在于，所述磁场传感器是霍尔传感器。
3.根据权利要求1所述的无线电力接收装置，其特征在于，所述磁场传感器设置在所述无线电力接收装置的主面。
4.根据权利要求1所述的无线电力接收装置，其特征在于，还包括报警部，
所述接收控制部，当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值时，通过所述报警部输出用于表示不能接收无线电力的错误数据。
5.根据权利要求1所述的无线电力接收装置，其特征在于，还包括电池，
所述接收控制部，基于在所述电池所检测到的充电状态信号，向所述无线电力传输装置传输无线电力变更信号。
6.一种无线电力接收装置的电力接收控制方法，包括如下步骤：
通过设置于所述无线电力接收装置的磁场传感器，检测由无线电力传输装置的一次侧核芯所形成的磁场而获取磁场检测值；以及
当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值，且能够与所述无线电力传输装置通信时，通过所述二次侧核芯向所述无线电力传输装置传输错误代码。
7.根据权利要求6所述的无线电力接收装置的电力接收控制方法，其特征在于，所述磁场传感器是霍尔传感器。
8.根据权利要求6所述的无线电力接收装置的电力接收控制方法，其特征在于，所述磁场传感器设置在所述无线电力接收装置的主面。
9.根据权利要求6所述的无线电力接收装置的电力接收控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
当从所述磁场传感器所获取的磁场检测值小于基准磁场值时，通过所述无线电力接收装置的报警部输出用于表示不能接收无线电力的错误数据。
10.根据权利要求6所述的无线电力接收装置的电力接收控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
若从所述磁场传感器所获取的磁场检测值大于基准磁场值，则基于在所述无线电力接收装置的电池所检测到的充电状态信号，向所述无线电力传输装置传输无线电力变更信号。
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