CN103915876B - 一种无线充电方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电方法和装置。其中，该无线充电方法包括：启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输；按照第一预设条件暂停电力传输；在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息；按照第二预设条件重新启动电力传输。通过本发明，解决了在小体积无线充电电路中电力接收装置获取的状态信息不准确的问题，实现了通过小体积电路准确获取电力接收装置的工作状态。

Description

一种无线充电方法和装置

技术领域

本发明涉及充电控制领域，具体而言，涉及一种无线充电方法和装置。

背景技术

随着科技的发展，充电技术逐渐由有线充电向无线充电发展。电感耦合方法可以实现高效和通用的无线充电。无线充电联盟（WPC，WirelessPowerConsortium）为不足5W的低功耗应用制定了规范的行业标准，该标准的目的是在各种充电板与便携式设备之间实现互操作性。具体地，WPC标准定义了电感耦合（线圈结构）的类型，以及低功耗无线设备所用的通信协议，通过该种方法充电可以通过这些线圈来实现供电设备（电力发射装置，充电站）和用电设备（电力接收装置，便携式设备）之间的通信。

如图1所示，现有的WPC标准充电结构中可以包括：电力发射装置10’和电力接收装置30’，图1中的电力发射装置10’和电力接收装置30’通过电感耦合充电。具体地，电力发射装置10’的第一通信电路11’和电力接收装置30’的第二通信电路31’进行通信，电力发射装置和电力接收装置中分别设置有第一控制电路13’和第二控制电路33’。在充电过程中，电力发射装置将能量输送至电力接收装置，状态检测电路35’检测电力接收装置的已充电量、接收装置的温度、状态（如各个元件的工作状态）等状态信息，并将这些信息发送至电力发射装置。

在WPC标准下，在该充电装置中输出电压调节由一个全局数字控制环路负责，电力接收装置会与电力发射装置通信，并要求或多或少的功耗。其中，该通信是一种通过反向散射调制从电力接收装置到电力发射装置的单向通信，在反向散射调制中，电力接收装置的线圈受到负载，从而改变电力发射装置的电流消耗。在WPC标准下，充电和通信是同时进行的，在充电过程中，存在着各种干扰，因此通信的信息参数需要复杂的电路（如图1中所示的滤波电路37’和抗干扰电路39’）才能准确获取，然而在一个小型的接收电路中根本不能实现如此庞大的抗干扰的电路，从而小型的接收电路无法获取准确地状态信息，导致无法准确控制发射装置的充电并可能损坏电力接收装置。

针对现有技术中在小体积无线充电电路中电力接收装置获取的状态信息不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中在小体积无线充电电路中电力接收装置获取的状态信息不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种无线充电方法和装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无线充电方法，该无线充电方法包括：启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输；按照第一预设条件暂停电力传输；在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息；按照第二预设条件重新启动电力传输。

进一步地，启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输包括：电力发射装置发送充电确认脉冲；接收电力接收装置的回应信号，其中，回应信号中携带有电力接收装置的属性参数；在属性参数符合预设参数的情况下，启动电力传输。

进一步地，第一预设条件包括：电力传输时间，其中，按照第一预设条件暂停电力传输包括：在启动电力传输时启动计时器；记录电力传输的电力传输时间；在电力传输时间达到第一阈值时暂停电力传输。

进一步地，第二预设条件包括：暂停时间，其中，按照第二预设条件重新启动电力传输包括：在暂停电力传输时启动计时器；记录暂停电力传输的暂停时间；在暂停时间达到第二阈值时重新启动电力传输。

进一步地，在检测电力接收装置的工作状态，获取状态信息之后，无线充电方法还包括：将状态信息发送至电力发射装置；以及基于接收到的状态信息调整电力发射装置的工作参数及状态。基于工作状态调整电力接收装置的元件的工作参数。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种无线充电装置，该无线充电装置包括：启动单元，用于启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输；暂停单元，用于按照第一预设条件暂停电力传输；检测单元，用于在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息；启动单元还用于按照第二预设条件重新启动电力传输。

进一步地，启动单元包括：接收模块，用于接收电力接收装置的充电请求，其中，充电请求中携带有电力接收装置的属性参数；第一启动模块，用于在属性参数符合预设参数的情况下，启动电力传输。

进一步地，无线充电装置还包括：发送模块，用于将状态信息发送至电力发射装置；以及调整模块，用于基于接收到的状态信息调整电力发射装置的工作参数及状态。

进一步地，第一预设条件包括：电力传输时间，其中，暂停单元包括：第二启动模块，用于在启动电力传输时启动计时器；第一记录模块，用于记录电力传输的电力传输时间；暂停模块，用于在电力传输时间达到第一阈值时暂停电力传输。

进一步地，第二预设条件包括：暂停时间，其中，启动单元还包括：第三启动模块，用于在暂停电力传输时启动计时器；第二记录模块，用于记录暂停电力传输的暂停时间；第四启动模块，用于在暂停时间达到第二阈值时重新启动电力传输。

采用本发明，在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息，也即在检测电力接收装置的工作状态时是没有电力传输的，消除了充电对于检测工作状态的各种干扰，从而无需再电力接收装置中设置防干扰电路，从而解决了在小体积无线充电电路中电力接收装置获取的状态信息不准确的问题，实现了通过小体积电路准确获取电力接收装置的工作状态，从而可以准确控制电力发射装置对电力接收装置的充电，并且可以减小成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中无线充电电路的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的无线充电装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的无线充电方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的无线充电电路的结构示意图；以及

图5是根据本发明实施例的无线充电方法充电过程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图2是根据本发明实施例的无线充电装置的结构示意图。如图2所示，该无线充电装置包括：启动单元40，用于启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输；暂停单元50，用于按照第一预设条件暂停电力传输；检测单元60，用于在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息；启动单元还用于按照第二预设条件重新启动电力传输。

采用本发明，在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息，也即在检测电力接收装置的工作状态时是没有电力传输的，消除了充电对于检测工作状态的各种干扰，从而无需再电力接收装置中设置防干扰电路，从而解决了在小体积无线充电电路中电力接收装置获取的状态信息不准确的问题，实现了通过小体积电路准确获取电力接收装置的工作状态，从而可以准确控制电力发射装置对电力接收装置的充电，并且可以减小成本。

其中，在本发明的上述实施例中，电力发射装置和电力接收装置使用电感耦合的方式进行电力传输；工作状态包括：电池电量、元件的温度等状态。

其中，上述实施例中的第一预设条件和第二预设条件均可以包括：温湿度条件、时间条件、已充电量条件以及环境条件等。

在本发明的上述实施例中，启动单元可以包括：接收模块，用于接收电力接收装置的充电请求，其中，充电请求中携带有电力接收装置的属性参数；第一启动模块，用于在属性参数符合预设参数的情况下，启动电力传输。

根据本发明的上述实施例，无线充电装置还可以包括：发送模块，用于将状态信息发送至电力发射装置；以及调整模块，用于基于接收到的状态信息调整电力发射装置的工作参数及状态。可选地，第一预设条件可以包括：电力传输时间，其中，暂停单元包括：第二启动模块，用于在启动电力传输时启动计时器；第一记录模块，用于记录电力传输的电力传输时间；暂停模块，用于在电力传输时间达到第一阈值时暂停电力传输。

在上述实施例中，获取状态信息之后，可以基于该状态信息调整电力发射装置的工作参数及状态，还可以基于该状态信息调整电力接收装置的工作参数及状态。具体地，可以通过图4所示的第一控制电路调整电力发射装置的工作参数及状态，通过第二控制电路调整电力接收装置的工作参数及状态；可选地，可以通过外置的控制器基于状态信息调整电力发射装置和电力接收装置的工作参数及状态。

需要进一步说明的是，第二预设条件可以包括：暂停时间，其中，启动单元还包括：第三启动模块，用于在暂停电力传输时启动计时器；第二记录模块，用于记录暂停电力传输的暂停时间；第四启动模块，用于在暂停时间达到第二阈值时重新启动电力传输。

采用本发明，在开始充电之前，电力发射装置和电力接收装置可以检测自身状态，电力发射装置向电力接收装置进行电力传输，在符合第一预设条件的情况下（也即充电的时间符合电力传输时间时，如充电5s时），暂停电力传输，电力接收装置的状态监测电路35检测自身电池电量、温度等工作状态，获取状态信息，并基于检测的工作状态调整自身的工作参数，同时还可以通过第二通信电路31向电力发射装置传输该状态信息，以调整电力发射装置的工作参数，在电力接收装置的电池未满且暂停时间达到20毫秒的情况下，重新启动电力传输。采用本发明，电力发射装置和电力接收装置可以重复上述过程直到完成充电。本发明采取充-停-充-停的过程进行不完全连续充电，使得在不充电状态下电力接收装置能够准确检测自身的各种信息参数，舍去电力接收装置需要准确检测信息参数所需要的滤波电路以及抗干扰电路，从而解决在低成本、小体积情况下的无线充电问题，达到以最简化的电路来实现准确充电目的。

图3是根据本发明实施例的无线充电方法的流程图，如图3所示该方法包括如下步骤：

步骤S302，启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输。

步骤S304，按照第一预设条件暂停电力传输。

步骤S306，在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息。

步骤S308，按照第二预设条件重新启动电力传输。

采用本发明，在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息，也即在检测电力接收装置的工作状态时是没有电力传输的，消除了充电对于检测工作状态的各种干扰，从而无需再电力接收装置中设置防干扰电路，从而解决了在无线充电电路中电力接收装置获取的状态信息不准确的问题，实现了通过小体积电路准确获取电力接收装置的工作状态，从而可以准确控制电力发射装置对电力接收装置的充电，并且可以减小成本。

其中，在本发明的上述实施例中，电力发射装置和电力接收装置使用电感耦合的方式进行电力传输；工作状态包括：电池电量、元件的温度等状态。上述实施例中的第一预设条件和第二预设条件均可以包括：温湿度条件、时间条件、已充电量条件以及环境条件等。

在本发明的上述实施例中，启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输包括：电力发射装置发送充电确认脉冲；接收电力接收装置的回应信号，其中，回应信号中携带有电力接收装置的属性参数；在属性参数符合预设参数的情况下，启动电力传输。

具体地，如图4所示，可以在启动电力发射装置10之后，第一控制电路13可以控制电力发射装置每隔预设时间发送一次ping信号（即上述的充电确认脉冲），在电力接收装置位于预设充电位置，电力接收装置30向电力发射装置发送回应信号，上述的通信过程通过第一通信电路11和第二通信电路31实现。其中，回应信号中携带有电力接收装置的型号等属性参数，在电力接收装置的型号符合预设参数（如预设型号）的情况下，启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输，也即开始电力发射装置对电力接收装置的充电。

在本发明一种可选的实施例中，启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输可以包括：接收电力接收装置的充电请求，其中，充电请求中携带有电力接收装置的属性参数；在属性参数符合预设参数的情况下，启动电力传输。

根据本发明的上述实施例，第一预设条件可以包括：电力传输时间，其中，按照第一预设条件暂停电力传输包括：在启动电力传输时启动计时器；记录电力传输的电力传输时间；在电力传输时间达到第一阈值时暂停电力传输。其中，第一阈值可以为5秒。

在本发明的上述实施例中，第二预设条件包括：暂停时间，其中，按照第二预设条件重新启动电力传输包括：在暂停电力传输时启动计时器；记录暂停电力传输的暂停时间；在暂停时间达到第二阈值时重新启动电力传输。其中，第二阈值可以为20毫秒。

上述实施例中的第二预设条件还可以为：电力接收装置的电池未满且暂停时间符合第二阈值。

需要进一步说明地是，在检测电力接收装置的工作状态，获取状态信息之后，无线充电方法还包括：将状态信息发送至电力发射装置；以及用于基于接收到的状态信息调整电力发射装置的工作参数及状态。

在上述实施例中，获取状态信息之后，可以基于该状态信息调整电力发射装置的工作参数及状态，还可以基于该状态信息调整电力接收装置的工作参数及状态。具体地，可以通过图4所示的第一控制电路调整电力发射装置的工作参数及状态，通过第二控制电路调整电力接收装置的工作参数及状态；可选地，可以通过外置的控制器基于状态信息调整电力发射装置和电力接收装置的工作参数及状态。

图5是根据本发明实施例的无线充电方法充电过程示意图。如图5所示，在低成本、小体积的小型无线充电电路中，T1为电感耦合充电过程，T2为停止充电电力接收装置进行状态信息参数的检测过程，在停止充电之后，电力接收端的各种参数才能准确获得，然后再继续重复通信、充电过程。

具体地，如图4所示，在开始充电之前，电力发射装置和电力接收装置可以检测自身状态，电力发射装置向电力接收装置进行电力传输，在符合第一预设条件的情况下（也即充电的时间符合电力传输时间时，如充电5s时），暂停电力传输，电力接收装置的状态监测电路35检测自身电池电量、温度等工作状态，获取状态信息，并基于检测的工作状态调整自身的工作参数，同时还可以通过第二通信电路31向电力发射装置传输该状态信息，以调整电力发射装置的工作参数，在电力接收装置的电池未满且暂停时间达到20毫秒的情况下，重新启动电力传输。采用本发明，电力发射装置和电力接收装置可以重复上述过程直到完成充电。本发明采取充-停-充-停的过程进行不完全连续充电，使得在不充电状态下电力接收装置能够准确检测自身的各种信息参数，舍去电力接收装置需要准确检测信息参数所需要的滤波电路以及抗干扰电路，从而解决在低成本、小体积情况下的无线充电问题，达到以最简化的电路来实现准确充电目的。

上述实施例中的充电过程的充-停周期可以根据需求情况进行调整设定，从而使得充电更具灵活性。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

采用本发明，在暂停电力传输的过程中，检测电力接收装置的工作状态获取状态信息，也即在检测电力接收装置的工作状态时是没有电力传输的，消除了充电对于检测工作状态的各种干扰，从而无需再电力接收装置中设置防干扰电路，从而解决了在小体积无线充电电路中电力接收装置获取的状态信息不准确的问题，实现了通过小体积电路准确获取电力接收装置的工作状态，从而可以准确控制电力发射装置对电力接收装置的充电，并且可以减小成本。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无线充电方法，其特征在于，包括：

启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输；

按照第一预设条件暂停所述电力传输，所述第一预设条件包括：电力传输时间；

在暂停所述电力传输的过程中，检测所述电力接收装置的工作状态获取状态信息；

按照第二预设条件重新启动所述电力传输，所述第二预设条件包括：暂停时间；

其中，启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输包括：所述电力发射装置发送充电确认脉冲；接收所述电力接收装置的回应信号，其中，所述回应信号中携带有所述电力接收装置的属性参数；在所述属性参数符合预设参数的情况下，启动所述电力传输。

2.根据权利要求1所述的无线充电方法，其特征在于，按照第一预设条件暂停所述电力传输包括：

在启动所述电力传输时启动计时器；

记录所述电力传输的所述电力传输时间；

在所述电力传输时间达到第一阈值时暂停所述电力传输。

3.根据权利要求1所述的无线充电方法，其特征在于，按照第二预设条件重新启动所述电力传输包括：

在暂停所述电力传输时启动计时器；

记录暂停所述电力传输的所述暂停时间；

在所述暂停时间达到第二阈值时重新启动所述电力传输。

4.根据权利要求1所述的无线充电方法，其特征在于，在暂停所述电力传输的过程中，检测所述电力接收装置的工作状态获取状态信息之后，所述无线充电方法还包括：

将所述状态信息发送至所述电力发射装置；以及

基于接收到的所述状态信息调整所述电力发射装置的工作参数及状态。

5.一种无线充电装置，其特征在于，包括：

启动单元，用于启动电力发射装置与电力接收装置之间的电力传输；

暂停单元，用于按照第一预设条件暂停所述电力传输，所述第一预设条件包括：电力传输时间；

检测单元，用于在暂停所述电力传输的过程中，检测所述电力接收装置的工作状态获取状态信息；

所述启动单元还用于按照第二预设条件重新启动所述电力传输，所述第二预设条件包括：暂停时间；

其中，所述启动单元包括：接收模块，用于接收所述电力接收装置的充电请求，其中，所述充电请求中携带有所述电力接收装置的属性参数；第一启动模块，用于在所述属性参数符合预设参数的情况下，启动所述电力传输。

6.根据权利要求5所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括：

发送模块，用于将所述状态信息发送至所述电力发射装置；以及

调整模块，用于基于接收到的所述状态信息调整所述电力发射装置的工作参数及状态。

7.根据权利要求5所述的无线充电装置，其特征在于，所述暂停单元包括：

第二启动模块，用于在启动所述电力传输时启动计时器；

第一记录模块，用于记录所述电力传输的所述电力传输时间；

暂停模块，用于在所述电力传输时间达到第一阈值时暂停所述电力传输。

8.根据权利要求5所述的无线充电装置，其特征在于，所述启动单元还包括：

第三启动模块，用于在暂停所述电力传输时启动计时器；

第二记录模块，用于记录暂停所述电力传输的所述暂停时间；

第四启动模块，用于在所述暂停时间达到第二阈值时重新启动所述电力传输。