CN105811595B - 一种电能的无线传输方法及供电设备 - Google Patents

Abstract

一种电能的无线传输方法及供电设备，方法用于供电设备，包括：向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压；接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息；根据所述控制消息中的额定运行参数，向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压；其中，所述额定运行参数中至少包含有所述负载设备的额定工作电压。供电设备针对于每个不同的负载设备会根据其运行参数，输送符合该运行参数的电压，避免负载设备接收的电压与其所需求的电压不符的问题，实现设备间灵活切换使用的效果，提升用户体验。

Description

一种电能的无线传输方法及供电设备

技术领域

本发明涉及电能无线传输技术领域，尤其是涉及一种电能的无线传输方法及供电设备。

背景技术

无线供电/充电技术是通过耦合线圈将电能进行无线传输，这种电能传输方法由于不需要线/缆,相比于传统采用线/缆的供电，避免了繁琐的线路，缩小了设备的占用空间，使用户对于设备的放置和使用更加的便利。

现有的设备是在使用之前需要对供电设备和负载设备之间进行配对，该配对操作是需要用户或工作人员手动完成，通过按键操作使供电设备/负载设备进入配对模式，另一设备在通信网络中搜寻到该设备后，操作访问该设备，完成配对，将负载设备的标识和所需要的供电电压发送到供电设备上，待完成上述一系列操作后，用户可以通过供电设备将存储的负载设备所需要的供电电压发送给改负载设备。另外，还有一种是由厂商在设备出厂时，已完成配对操作的成套的供电设备和负载设备。

上述方法，配对设备只能与与其配对的设备进行工作，对于多设备间无法做到灵活切换使用，若需要配对设备与其它设备再进行工作，则需要对配对设备进行初始化，清除其存储的配对信息，重新完成上述配对过程，用户体验不好。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种电能的无线传输方法，以解决现有技术中电能传输设备间无法灵活切换使用的问题。

在一些说明性实施例中，所述电能的无线传输方法，用于供电设备，包括：向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压；接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息；根据所述控制消息中的额定运行参数，向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压；其中，所述额定运行参数中至少包含有所述负载设备的额定工作电压。

本发明的另一个目的在于提供一种供电设备。

在一些说明性实施例中，所述供电设备包括：第一电能传输模块，用于向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压；第一接收模块，用于接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息；第二电能传输模块，用于根据所述控制消息中的额定运行参数，向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压；其中，所述额定运行参数中至少包含有所述负载设备的额定工作电压。

与现有技术相比，本发明的说明性实施例包括以下优点：

供电设备针对于每个不同的负载设备会根据其运行参数，输送符合该运行参数的电压，避免负载设备接收的电压与其所需求的电压不符的问题，实现设备间灵活切换使用的效果，提升用户体验。

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是按照本发明的说明性实施例的流程图；

图2是按照本发明的说明性实施例的结构框图；

图3是按照本发明的说明性实施例的流程图；

图4是按照本发明的说明性实施例的流程图。

具体实施方式

在以下详细描述中，提出大量特定细节，以便于提供对本发明的透彻理解。但是，本领域的技术人员会理解，即使没有这些特定细节也可实施本发明。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免影响对本发明的理解。

为了便于更快的理解本发明的说明性实施例，在此首先对本发明的主要思想进行简单说明。

供电设备为负载设备提供进行电能的输送，过低导致负载设备无法正常启动，过高容易导致负载设备损坏；本发明为了避免供电设备输送的电压不满足负载设备要求，首选为负载设备提供仅可以保证负载设备的通信功能启动的电压；待负载设备的通信功能启动完成后，负载设备向供电设备发送用于其供电的所需要的电压值供电设备接收并根据这些信息向负载设备输送用于该负载设备正常启动的电压。前期，无需针对性的进行供电设备与负载设备之间的配对，进行信息的交互，实现在供电的过程中信息的交互，确保供电的正常，并且供电设备可以用于多个负载设备进行供电，实现设备间的灵活切换使用。

基于上述本发明的主要思想，以下对本发明的说明性实施例进行论述。

如图1所示，公开了一种电能的无线传输方法，用于供电设备，包括：

S11、向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压；

S12、接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息；

S13、根据所述控制消息中的额定运行参数，向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压；

其中，所述额定运行参数中至少包含有所述负载设备的额定工作电压。

供电设备针对于每个不同的负载设备会根据其运行参数，输送符合该运行参数的电压，避免负载设备接收的电压与其所需求的电压不符的问题，实现设备间灵活切换使用的效果，提升用户体验。

在一些说明性实施例中，所述接收所述负载设备发送的其包含有其额定运行参数的控制消息为第一控制消息。

在一些说明性实施例中，在所述向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压之后，还包括：

接收所述负载设备实时反馈的第二控制消息，所述第二控制消息中包含有所述负载设备的实际运行参数；

根据所述第二控制消息中的实际运行参数，调整传输的所述第二电压。

由于负载设备根据其具体的实际使用情况，其电压要求会在额定工作电压的上下浮动，供电设备通过根据实际运行参数，调整输送电压，进一步确保了供电的正常运行，并且，在负载设备中无需设置电压自行调节设备，简化了负载设备。

在一些说明性实施例中，在所述向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压之前，还包括：

当检测出本设备的供电范围内存在需要供电的负载设备后，广播自身的抢占消息，并侦听其它供电设备广播的抢占消息；

其中，所述抢占消息中包含有广播该抢占消息的供电设备的抢占优先级；

将本设备与其它供电设备的抢占优先级进行比较，若本设备抢占优先级的级别高于其它供电设备，则向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压。

其中，抢占消息中可以包含有用于确定该负载设备的抢占优先级的数值和/或标识，供电设备根据数值/标识的大小关系，实现自行筛选唯一，避免多个供电设备同时启动，同时在配对通道中与负载设备进行配对，导致一配多的情况产生，致使电能无法正常传输。

在一些说明性实施例中，所述接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息，具体包括：

接收所述负载设备发送的配对消息，建立与所述负载设备之间的配对关系，并从配对模式切换至工作模式，从工作通道中接收所述控制消息。

在一些说明性实施例中，所述接收所述负载设备发送的配对消息，具体包括：

以发送所述第一电压的时刻，开始计时，在达到所述预先存储的所述负载设备的通信功能的启动完成时间或达到之前，从配对通道中接收所述负载设备发送的配对消息。

如图2所示，公开了一种供电设备100，包括：向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压的第一电能传输模块101；接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息的第一接收模块102；根据所述控制消息中的额定运行参数，向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压的第二电能传输模块103；其中，所述额定运行参数中至少包含有所述负载设备的额定工作电压。

在一些说明性实施例中，所述接收所述负载设备发送的其包含有其额定运行参数的控制消息为第一控制消息。

在一些说明性实施例中，所述供电设备，还包括：接收所述负载设备实时反馈的第二控制消息的第二接收模块104；所述第二控制消息中包含有所述负载设备的实际运行参数；根据所述第二控制消息中的实际运行参数，调整传输的所述第二电压的调节模块105。

在一些说明性实施例中，所述供电设备，还包括：检测出本设备的供电范围内是否存在需要供电的负载设备的检测模块106；当检测模块检测出存在所述负载设备时，广播自身的抢占消息，并侦听其它供电设备广播的抢占消息的消息交互模块107；其中，所述抢占消息中包含有广播该抢占消息的供电设备的抢占优先级；将本设备与其它供电设备的抢占优先级进行比较的级别判定模块108。

在一些说明性实施例中，所述第一电能传输模块用于当本设备抢占优先级的级别高于其它供电设备，则向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压。

在一些说明性实施例中，所述第一接收模块中包括：接收所述负载设备发送的配对消息的第一接收子模块109；建立与所述负载设备之间的配对关系，并从配对模式切换至工作模式的切换模块110；从工作通道中接收所述控制消息的第二接收子模块111。

在一些说明性实施例中，所述第一接收子模块用于以发送所述第一电压的时刻，开始计时，在达到所述预先存储的所述负载设备的通信功能的启动完成时间或达到之前，从配对通道中接收所述负载设备发送的配对消息。

以下利用详细的流程对本发明的说明性实施例进行说明：

供电设备具有电能无线传输模块、控制模块、唤醒检测模块、无线通信模块；其中，电能无线传输模块用于向负载设备提供电能；控制模块用于作为无线通信模块和电能无线传输模块的控制中心，实现对设备的控制；唤醒检测模块用于检测是否存在需要进行供电的负载设备；无线通信模块用于与负载设备及其它供电设备进行数据交互。

负载设备具有电能无线接收模块、控制模块、唤醒模块、无线通信模块，另外负载设备可以作为负载的内部设备，也可以是作为实现负载的电能无线传输功能外设设备；在作为外设设备时需要安装在相应的负载上；其中，无线接收模块用于接收供电设备输送的电能；控制模块无线通信模块和电能无线接收模块的控制中心，实现对设备的控制；唤醒模块用于触发唤醒供电设备；无线通信模块用于与供电设备进行数据交互。

在初始阶段，供电设备和负载设备均处于未启动的待机状态；

当负载设备通过其唤醒模块对供电设备进行唤醒操作，其中该唤醒操作可以通过采用磁铁吸合(即负载设备的唤醒模块和供电设备的唤醒检测模块采用均采用具有磁力的磁铁，当相互吸合后，供电设备实现唤醒检测，从待机状态唤醒)等操作实现，本领域技术人员应该可以理解的是通过磁力实现唤醒是本发明所采用的一个实施例，还可以采用其它操作实现，例如设置在供电设备上的唤醒按钮，在使用该唤醒按钮后，供电设备即知悉存在负载设备需要进行供电。

如图3所示，在针对于一个供电设备和一个负载设备时，可以按照以下流程实现：

当负载设备唤醒供电设备为其进行供电，供电设备将仅允许负载设备启动其通信功能的第一电压通过发送端线圈进行无线传输；负载设备通过接收端线圈接收该第一电压，启动其通信功能，将包含有自身的额定运行参数(额定运行参数至少包含有额定工作电压或可以用来确定出额定工作电压的参数，例如负载设备的型号、规格等)的控制消息向外广播；供电设备接收并解析该控制消息，获得其中的负载设备的额定运行参数，并根据该额定运行参数将发送端线圈上的第一电压调整为用于负载设备正常运行的第二电压；负载设备的接收端线圈接收该第二电压，达到正常运行。

在一些说明性实施例中，为了尽量降低通信通道(即实现数据无线传输的无线传输频段)中的噪声，可以根据具体工作模式，设置多个通信通道，例如针对于每个负载设备设置的工作通道，该工作通道用于针对于该负载设备进行通信。另外，本发明由于不需要在供电之前通过用户或工作人员进行手动配对操作，因此供电设备无法得知负载设备的工作通道，基于该问题，可以采用以下程序确保供电设备获知负载设备的工作通道：

负载设备在接收到第一电压后，将包含有指定的工作通道的配对消息在配对通道(配对通道为通用通道)中广播，供电设备在配对通道中接收该配对消息，确定该负载设备的工作通道，并切换至该工作通道，接收负载设备发送的控制消息。

另外，负载设备还可以将其设备标识和/或网络地址封装到该配对消息中，以便于供电设备从工作通道中接收控制消息时，进行辨识确定该控制消息是由该负载设备发送的。

在一些说明性实施例中，由于供电设备在一个时刻，只能处于一种通信状态，即发送状态或接收状态，为了避免供电设备与负载设备处于同一种通信状态，导致配对消息无法传输至供电设备的问题，可以预先获得负载设备的通信功能的启动完成时间作为切换通信状态的触发条件，具体如下：

供电设备在传输第一电压后，开始计时，在达到上述启动完成时间或达到之前，将自身的通信状态切换为接收状态，若该时刻自身处于接收状态，则保持该状态至接收到配对消息。

在一些说明性实施例中，负载设备所需要的电压会根据其实际运行情况，需求电压在额定工作电压上下浮动一些，为了简化负载设备，不在负载设备上设置电压调节部件，可以将该调节功能在供电设备上实现，具体如下：

负载设备运行后，将自身的实际运行参数实时的反馈给供电设备，供电设备根据该实际运行参数进行调整输送的第二电压。

如图4所示，在针对于多个供电设备和一个负载设备时，可以按照以下流程实现：

当负载设备同时唤醒多个供电设备，多个供电设备开始抢占负载设备的供电权限；例如每个供电设备广播自身的抢占消息，并侦听其它供电设备的抢占消息；每个供电设备根据自身的抢占消息和其它供电设备的抢占消息中包含的一些可以判定出供电设备的抢占优先级的参数进行比较，抢占优先级低的供电设备自行淘汰，最终筛选出唯一的供电设备，后续程序与针对于一个供电设备和一个负载设备时的程序相同，在此不在赘述。

另外，在抢占的过程中，供电设备的广播自身的抢占消息是以随机的时间间隔进行广播，其它时刻供电设备处于接收状态，避免多个供电设备间存在同时广播抢占消息的，导致相互间的抢占消息无法接收。

优选地，供电设备的抢占消息包含有在被唤醒时以随机数开始计时，并且在广播该抢占消息时的计时数，根据计时数的大小关系，确定抢占优先级的级别高低。若在设定好的其中一个时刻，供电设备没有接收到抢占优先级大于自身的抢占消息，则判定自身获得负载设备的供电权限。

优选地，随机数中内置有配对时间(开始计时至判定供电权限的时刻)、预先存储的负载设备的通信功能的启动完成时间、配对时间和每个供电设备各不同的随机值。在达到相应的时间点，执行相应的操作。

若获得供电权限的供电设备在计时数达到最大值时，未接受到负载设备的配对消息，则再次以随机数计时，重新抢占及后续程序。

另外，本领域的技术人员应该可以理解的是对于一个供电设备和一个负载设备进行操作，也可以同样采用对于多个供电设备和一个负载设备的工作流程。

另外，在针对于多个成套设备(具有对应关系的供电设备和负载设备)同时需要进行无线供电时，为了避免交叉错配，提出一种对配对通道的抢占方法，可以按照以下流程实现：

当多个负载设备同时唤醒其对应的多个供电设备，多个供电设备开始抢占配对通道；例如每个供电设备广播自身的抢占消息，并侦听其它供电设备的抢占消息；每个供电设备根据自身的抢占消息和其它供电设备的抢占消息中包含的一些可以判定出供电设备的抢占优先级的参数进行比较，抢占优先级低的供电设备自行淘汰，最终筛选出唯一的供电设备，后续程序与针对于一个供电设备和一个负载设备时的程序相同，在此不在赘述。抢占失败的供电设备在最大抢占时间过后，重新对配对通道进行抢占。

另外，在抢占的过程中，供电设备的广播自身的抢占消息是以随机的时间间隔进行广播，其它时刻供电设备处于接收状态，避免多个供电设备间存在同时广播抢占消息的，导致相互间的抢占消息无法接收。

优选地，供电设备的抢占消息包含有在被唤醒时以随机数开始计时，并且在广播该抢占消息时的计时数，根据计时数的大小关系，确定抢占优先级的级别高低。若在设定好的其中一个时刻，供电设备没有接收到抢占优先级大于自身的抢占消息，则判定自身获得负载设备的供电权限。

优选地，随机数中内置有配对时间(开始计时至判定供电权限的时刻)、预先存储的负载设备的通信功能的启动完成时间、配对时间和每个供电设备各不同的随机值。在达到相应的时间点，执行相应的操作。

若获得供电权限的供电设备在计时数达到最大值时，未接受到负载设备的配对消息，则再次以随机数计时，重新抢占及后续程序。

另外，本领域的技术人员应该可以理解的是对于一个供电设备和一个负载设备进行操作，也可以同样采用对于多套设备的工作流程。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种电能的无线传输方法，其特征在于，用于供电设备，包括：

当检测出供电设备的供电范围内存在需要供电的负载设备后，广播自身的抢占消息，并侦听其它供电设备广播的抢占消息；

将所述供电设备与其它供电设备的抢占优先级进行比较，若所述供电设备抢占优先级的级别高于其它供电设备，则向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压；

接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息；

根据所述控制消息中的额定运行参数，向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压；

其中，所述额定运行参数中至少包含有所述负载设备的额定工作电压；

其中，所述抢占消息中包含有广播该抢占消息的供电设备的抢占优先级；

所述供电设备的抢占消息包含有在被唤醒时以随机数开始计时，并且在广播该抢占消息时的计时数，根据所述计时数的大小关系，确定抢占优先级的级别高低。

2.根据权利要求1所述的无线传输方法，其特征在于，所述接收所述负载设备发送的其包含有其额定运行参数的控制消息为第一控制消息；

在所述向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压之后，还包括：

接收所述负载设备实时反馈的第二控制消息，所述第二控制消息中包含有所述负载设备的实际运行参数；

根据所述第二控制消息中的实际运行参数，调整传输的所述第二电压。

3.根据权利要求1所述的无线传输方法，其特征在于，所述接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息，具体包括：

接收所述负载设备发送的配对消息，建立与所述负载设备之间的配对关系，并从配对模式切换至工作模式，从工作通道中接收所述控制消息。

4.根据权利要求3所述的无线传输方法，其特征在于，所述接收所述负载设备发送的配对消息，具体包括：

以发送所述第一电压的时刻，开始计时，在达到预先存储的所述负载设备的通信功能的启动完成时间或达到之前，从配对通道中接收所述负载设备发送的配对消息。

5.一种供电设备，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测出供电设备的供电范围内是否存在需要供电的负载设备；

消息交互模块，用于当检测模块检测出存在所述负载设备时，广播自身的抢占消息，并侦听其它供电设备广播的抢占消息；

级别判定模块，用于将所述供电设备与其它供电设备的抢占优先级进行比较；

第一电能传输模块，用于当所述供电设备抢占优先级的级别高于其它供电设备，则向负载设备传输仅用于启动所述负载设备的通信功能的第一电压；

第一接收模块，用于接收所述负载设备发送的包含有其额定运行参数的控制消息；

第二电能传输模块，用于根据所述控制消息中的额定运行参数，向所述负载设备传输用于所述负载设备正常运行的第二电压；

其中，所述额定运行参数中至少包含有所述负载设备的额定工作电压；

其中，所述抢占消息中包含有广播该抢占消息的供电设备的抢占优先级；

所述供电设备的抢占消息包含有在被唤醒时以随机数开始计时，并且在广播该抢占消息时的计时数，根据所述计时数的大小关系，确定抢占优先级的级别高低。

6.根据权利要求5所述的供电设备，其特征在于，所述接收所述负载设备发送的其包含有其额定运行参数的控制消息为第一控制消息；

所述供电设备，还包括：

第二接收模块，用于接收所述负载设备实时反馈的第二控制消息；所述第二控制消息中包含有所述负载设备的实际运行参数；

调节模块，用于根据所述第二控制消息中的实际运行参数，调整传输的所述第二电压。

7.根据权利要求5所述的供电设备，其特征在于，所述第一接收模块中包括：

第一接收子模块，用于接收所述负载设备发送的配对消息；

切换模块，用于建立与所述负载设备之间的配对关系，并从配对模式切换至工作模式；

第二接收子模块，用于从工作通道中接收所述控制消息。

8.根据权利要求7所述的供电设备，其特征在于，所述第一接收子模块用于以发送所述第一电压的时刻，开始计时，在达到预先存储的所述负载设备的通信功能的启动完成时间或达到之前，从配对通道中接收所述负载设备发送的配对消息。

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