CN105591474A - 一种自适应频率可变的无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线充电，特别涉及一种无线充电的系统。现有无线充电技术中，电磁感应对终端匹配性好，但要近距离才可以，磁共振可以远距离对终端匹无线充电，但对终端匹配性差。本发明提供了一种自适应频率可变的无线充电系统，包括发射端17，所述发射端17通过发射端频率控制单元9和发射端线圈补偿单元8使发射频率和接收端频率始终保持一致。包括接收端16，所述接收端16通过接收端线圈补偿单元1和接收端频率控制单元6使接收频率和发射频率始终保持一致。发射端和接收端的频率始终一致，既可以和终端匹配性好，又可以远距离对终端无线充电。

Description

一种自适应频率可变的无线充电系统

技术领域

本发明涉及无线充电，特别涉及一种无线充电的系统。

背景技术

目前，无线充电领域常基于两种不同的技术方法，即电磁感应和电磁谐振。这两类方法都采用两个线圈，一个作为能量的发射端，另一个为接收端。能量通过交变磁场，在这两个线圈中传输。

磁感应方法使发射端产生一定频率的信号使得发射端线圈产生磁场一般频率为kHz级，范围是100kHz~377kHz。而对接收端线圈并无特殊要求。两个线圈在纵向上平行摆放。当接收端线圈靠近发射端线圈时，即进入了后者的磁场范围时，前者由于磁场效应产生感应电流。该感应电流进而驱动接收端线圈所连接的负载，如手机等，实现给手机的供电。因此可见，该方法中，接收端被动的感应发射端的磁场，二者距离越近，效果越明显。换言之，只有当二者足够近一般1cm左右时，磁感应方法才有效。

磁共振方法是一种主动的无线充电方法。接收端线圈与发射端线圈做匹配，使得二者在特定频率下产生共振。能量在共振时可以得到更为有效的传输，相应距离也会大大改善数厘米至数米不等。与磁感应不同的是，磁共振所使用的频道往往大于磁共振频段，或至少并不是磁感应时所使用的频段。由于发射端和接收端要匹配才能无线充电，对充电对象具有局限性，只能对和发射端匹配的设备才可以，如果不匹配就不能够充电，制约了充电无线充电的进一步推广。

因此，在实际使用中，这两种方法不能同时使用。基于磁感应的发射端工作在kHz频段，接收端无特别要求，但场景要求二者足够贴近，且相对位置严格要求。而基于磁共振的发射端工作组MHz频段一般在1MHz~100MHz，接收端需要与发射端做电路匹配，二者可以较远距离工作。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

现有无线充电技术中，电磁感应对终端匹配性好，但要近距离才可以，磁共振可以远距离对终端匹无线充电，但对终端匹配性差。

2、技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种自适应频率可变的无线充电系统，包括发射端17，所述发射端17通过发射端频率控制单元9和发射端线圈补偿单元8使发射频率和接收端频率始终保持一致。

一种自适应频率可变的无线充电系统，包括接收端16，所述接收端16通过接收端线圈补偿单元1和接收端频率控制单元6使接收频率和发射频率始终保持一致。

所述发射端17的发射频率为1kHz到100MHz。

所述发射端17还包括发射端无线通信单元11，所述发射端无线通信单元11和发射端无线通信单元10连接。

所述接收端16还包括接收端无线通信单元7，所述接收端无线通信单元7和接收端处理器单元4以及接收端频率控制单元6连接。

所述的发射端无线通信单元11的无线通信为WIFi或蓝牙或NFC或RFID或ZigBee。

所述的接收端无线通信单元7的无线通信为WIFi或蓝牙或NFC或RFID或ZigBee。

3、有益效果：

发射端和接收端的频率始终一致，既可以和终端匹配性好，又可以远距离对终端无线充电。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

常规的磁共振无线充电方案如下：发射端在供电单元15作用下，中央处理单元10产品一定频率的信号波，后者经过信号调理单元14作用于匹配电路单元13，并通过发射端线圈12产生磁场。

本发明提供了自适应频率可变的无线充电系统包括发射端17，所述发射端17通过发射端频率控制单元9和发射端线圈补偿单元8使发射频率和接收端频率始终保持一致。

包括接收端16，所述接收端16通过接收端线圈补偿单元1和接收端频率控制单元6使接收频率和发射频率始终保持一致。

所述发射端17的发射频率为1kHz到100MHz

接收端线圈补偿单元1，由于匹配频率在1kHz到100MHz之间，接收端线圈电路需要在电感和/或电容值等参数进行改变，以产生在这些频段中的共振频率。

接收端频率控制单元6，利用标识7和标识11之间的无线通信，该控制单元可以通知发射端中央处理单元10或接受来自发射端的频率改变信息，从而即刻发出频率调整的命令，如接收端线圈补偿1等，以使得发射端和接收端的频率始终保持一致。

发射端线圈补偿单元8，该单元为了与接收端线圈补偿单元1频率始终保持一致，需要最自身线圈做出补偿。如当获悉补偿线圈发生变化，即负载改变，则本单元也随即进行调整成与接收端线圈一样频率的补偿。

发射端频率控制单元9，类似于接收端频率控制单元6，该单元用于对频率变化做出相应调整。

实施例1

一种自适应频率可变的无线充电系统，一种自适应频率可变的无线充电系统，包括发射端17，所述发射端17包括依次连接的发射端供电单元15、中央处理单元10、信号处理单元14、匹配电路单元13和发射端线圈12，还设有发射端频率控制单元9和发射端线圈补偿单元8，所述发射端线圈补偿单元8和所述发射端线圈12连接，所述发射端频率控制单元9和所述中央处理单元10连接，所述发射端频率控制单元9和所述发射端线圈补偿单元8连接。

所述发射端17还包括发射端无线通信单元11，所述发射端无线通信单元11和发射端无线通信单元10连接。

如果移走该接收端而换之以基于其他共振频率无线充电技术的接收端设备。则原来的无线充电发端发射的能量无法被基于不同技术路线的设备所采用。因此，接收端利用无线通信单元7告诉发射端17，后者对发射端频率控制单元9发出指令，并进而通过发射端线圈补偿单元8改变自身频率，并使得发射端和接收端线圈之间重新产生共振。

实施例2

一种自适应频率可变的无线充电系统，包括接收端16，所述接收端16包括依次连接的接收端线圈单元2、信号处理单元3、接收端处理器单元4和负载单元5，还设有接收端线圈补偿单元1和接收端线圈2连接，所述接收端频率控制单元6和所述接收端处理单元4连接，所述接收端线圈补偿单元1和所述接收端频率控制单元6连接。

所述接收端16还包括接收端无线通信单元7，所述接收端无线通信单元7和接收端处理器单元4以及接收端频率控制单元6连接。

发射端16利用无线通信单元11告诉接收端16，后者对接收端频率控制单元6发出指令，并进而通过接收端线圈补偿单元1改变自身频率，并使得发射接收端和发射端线圈之间重新产生共振。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (9)

1.一种自适应频率可变的无线充电系统，包括发射端（17），其特征在于：所述发射端（17）通过发射端频率控制单元（9）和发射端线圈补偿单元（8）使发射频率和接收端频率始终保持一致。

2.如权利要求1所述的自适应频率可变的无线充电系统，其特征在于：所述发射端（17）包括依次连接的发射端供电单元（15）、中央处理单元（10）、信号处理单元（14）、匹配电路单元（13）和发射端线圈（12），所述发射端线圈补偿单元（8）和所述发射端线圈（12）连接，所述发射端频率控制单元（9）和所述中央处理单元（10）连接，所述发射端频率控制单元（9）和所述发射端线圈补偿单元（8）连接。

3.一种自适应频率可变的无线充电系统，包括接收端（16），其特征在于：所述接收端（16）通过接收端线圈补偿单元（1）和接收端频率控制单元（6）使接收频率和发射频率始终保持一致。

4.如权利要求3所述的自适应频率可变的无线充电系统，其特征在于：所述接收端（16）包括依次连接的接收端线圈单元（2）、信号处理单元（3）、接收端处理器单元（4）和负载单元（5），所述接收端频率控制单元（6）和所述接收端处理单元（4）连接，所述接收端线圈补偿单元（1）和所述接收端频率控制单元（6）连接。

5.如权利要求1所述的自适应频率可变的无线充电系统，其特征在于：所述发射端（17）的发射频率为1kHz到100MHz。

6.如权利要求1或2所述的自适应频率可变的无线充电系统，其特征在于：所述发射端（17）还包括发射端无线通信单元（11），所述发射端无线通信单元（11）和发射端无线通信单元（10）连接。

7.如权利要求3或4所述的自适应频率可变的无线充电系统，其特征在于：所述接收端（16）还包括接收端无线通信单元（7），所述接收端无线通信单元（7）和接收端处理器单元（4）以及接收端频率控制单元（6）连接。

8.如权利要求6所述的自适应频率可变的无线充电系统，其特征在于：所述的发射端无线通信单元（11）的无线通信技术为WIFi或蓝牙或RFID或ZigBee。

9.如权利要求7所述的自适应频率可变的无线充电系统，其特征在于：所述的接收端无线通信单元（7）的无线通信为WIFi或蓝牙或NFC或RFID或ZigBee。