CN106329679A - 无线充电对准装置以及无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线充电对准装置，包括：充电平台，用于承载无线充电接收端；红外发射单元，包括多个红外发射器，间隔设置于充电平台上，用于发射红外光以检测无线充电接收端的位置；红外接收单元，包括多个与红外发射器一一对应设置的红外接收传感器；驱动单元，用于读取红外接收传感器的接收状态，并根据接收状态确定无线充电接收端的位置，输出位置数据；对准控制单元，用于根据驱动单元输出的位置数据生成执行命令；以及执行单元，用于根据执行命令驱动无线充电发射端运动至对准无线充电接收端的位置处。上述无线充电对准装置的对准精度较高，使得无线充电过程的充电效率较高。本发明还涉及一种无线充电装置。

Description

无线充电对准装置以及无线充电装置

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种无线充电对准装置，还涉及一种无线充电装置。

背景技术

目前大多数的无线充电装置采用电磁感应原理，充电过程中需要将无线充电装置(无线充电发射端)的发射线圈与待充电终端(无线充电接收端)的接收线圈对准。如果二者不对准将会影响充电效率以及功率。传统的无线充电过程采用人工方式进行对准，对准精度不高，从而导致无线充电装置的充电效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种对准精度较高的无线充电对准装置。

还提供一种无线充电装置。

一种无线充电对准装置，用于实现无线充电发射端的发射线圈与无线充电接收端的接收线圈之间的对准，包括：充电平台，包括承载面，用于承载所述无线充电接收端；红外发射单元，包括多个红外发射器，间隔设置于所述充电平台上，用于发射红外光以检测所述无线充电接收端的位置；红外接收单元，包括多个与所述红外发射器一一对应设置的红外接收传感器，所述红外接收传感器设置于所述充电平台上；驱动单元，用于读取所述红外接收传感器的接收状态，并根据所述接收状态确定所述无线充电接收端的位置，输出位置数据；对准控制单元，与所述驱动单元连接，用于根据所述驱动单元输出的位置数据生成执行命令；以及执行单元，与所述对准控制单元连接，用于根据所述执行命令驱动所述无线充电发射端运动至对准所述无线充电接收端的位置处。

在其中一个实施例中，所述红外发射单元、所述红外接收单元均设置于所述充电平台上与所述承载面相对的一面。

在其中一个实施例中，所述红外发射器和所述红外接收传感器为一体化的红外收发器。

在其中一个实施例中，所述红外发射器设置于所述充电平台的边缘；所述红外接收传感器设置于所述充电平台上与所述红外发射器相对的边缘上。

在其中一个实施例中，所述充电平台的横截面呈矩形；所述红外发射器设置于所述充电平台的边缘且沿所述充电平台的长度方向以及宽度方向设置。

在其中一个实施例中，所述充电平台由透明的绝缘材料形成。

在其中一个实施例中，所述对准控制单元还用于接收所述无线充电发射端反馈的充电状态信息，并根据所述充电状态信息生成微调指令输出给所述执行单元；所述执行单元还用于根据所述微调指令驱动所述无线充电发射端进行位置微调。

一种无线充电装置，用于向无线充电接收端充电，包括无线充电发射端；所述无线充电发射端包括发射线圈；所述无线充电装置还包括无线充电对准装置；所述无线对准装置用于实现无线充电发射端的发射线圈与无线充电接收端的接收线圈之间的对准；所述无线对准装置包括：充电平台，包括承载面，用于承载所述无线充电接收端；红外发射单元，包括多个红外发射器，间隔设置于所述充电平台上，用于发射红外光以检测所述无线充电接收端的位置；红外接收单元，包括多个与所述红外发射器一一对应设置的红外接收传感器，所述红外接收传感器设置于所述充电平台上；驱动单元，用于读取所述红外接收传感器的接收状态，并根据所述接收状态确定所述无线充电接收端的位置，输出位置数据；对准控制单元，与所述驱动单元连接，用于根据所述驱动单元输出的位置数据生成执行命令；以及执行单元，与所述对准控制单元连接，用于根据所述执行命令驱动所述无线充电发射端运动至对准所述无线充电接收端的位置处。

在其中一个实施例中，所述无线充电发射端还包括无线充电控制器，与所述对准控制单元连接；所述对准控制单元还用于将所述位置数据反馈给所述无线充电控制器；所述无线充电控制器还用于在接收到所述位置数据后控制所述无线充电装置进行试充电后读取充电状态信息，并根据所述充电状态信息判断是否达到充电要求，且在未达到充电要求时将充电状态信息反馈给所述对准控制单元；所述对准控制单元还用于接收所述充电状态信息，并根据所述充电状态信息生成微调指令输出给所述执行单元；所述执行单元还用于根据所述微调指令驱动所述无线充电发射端进行位置微调。

在其中一个实施例中，所述对准控制单元还用于将微调后的位置数据反馈给所述无线充电控制器；所述无线充电控制器在接收到所述位置数据后控制所述无线充电装置进入正常充电状态。

上述无线充电对准装置以及无线充电装置，驱动单元可以根据红外接收单元中各红外接收传感器的接收状态确定无线充电接收端的位置。对准控制单元则可以根据位置数据生成相应的执行命令，执行单元根据该执行命令驱动无线充电发射端进行运动，从而实现无线充电发射端与无线充电接收端之间的对准，即实现无线收发线圈之间的对准。上述无线充电对准装置以及无线充电装置的对准精度较高，使得无线充电过程的充电效率较高。

附图说明

图1为一实施例中的无线充电对准装置的结构框图；

图2为一实施例中的无线充电对准装置的俯视图；

图3为图2所示实施例中的无线充电对准装置的侧视图；

图4为另一实施例中的无线充电对准装置的仰视图；

图5为图4所示实施例中的无线充电对准装置的侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例中的无线充电对准装置的结构框图。该无线充电对准装置用于实现无线充电发射端的发射线圈与无线充电接收端的接收线圈之间的对准。在本实施例中，无线充电接收端为具有无线充电功能的便携式电子设备，如手机、电动工具电池等。该无线充电对准装置包括充电平台110、红外发射单元120、红外接收单元130、驱动单元140、对准控制单元150以及执行单元160。

充电平台110包括承载面，用于承载无线充电接收端(图中未示)。并且，无线充电发射端10与充电平台110为可移动连接。充电平台110由透明的绝缘材料形成。

红外发射单元120包括多个红外发射器。多个红外发射器间隔设置于充电平台110上，用于发射红外光以检测无线充电接收端的位置。当无线充电接收端设置于充电平台110上时，经过其所在位置处的红外光线将被阻挡，而其他位置处的红外光线则正常发射。

红外接收单元130包括多个红外接收传感器。多个红外接收传感器与红外发射器一一对应设置于充电平台110上。红外接收传感器可以设置于充电平台110上与红外发发射器相对的一侧，也可以设置在同一侧。若同侧设置，则其可以接收由于无线充电接收端的阻挡作用反射回来的红外光线；若相对设置，则红外接收传感器无法接收无线充电接收端阻挡的红外光线，只能正常接收未受到阻挡的红外光线。

驱动单元140与红外接收单元130连接，用于读取红外接收单元130中的红外接收传感器的接收状态。驱动单元140会根据接读取到的各红外接收传感器的接收状态计算出无线充电发射端10位于充电平台110上的具体位置，并将该位置数据输出给对准控制单元150。

对准控制单元150分别与驱动单元140以及执行单元160连接，执行单元160还用于与无线充电发射端10连接。对准控制单元150用于根据驱动单元140输出的位置数据生成相应的执行命令给执行单元160。执行单元160在执行命令的控制下驱动无线充电发射端10运动至对准无线充电接收端的位置处，从而实现无线充电发射端的发射线圈与无线充电接收端的接收线圈之间的对准。执行单元160可以为伺服电机。

上述无线充电对准装置，驱动单元140可以根据红外接收单元130中各红外接收传感器的接收状态确定无线充电接收端的位置。对准控制单元150则可以根据位置数据生成相应的执行命令，执行单元160根据该执行命令驱动无线充电发射端10进行运动，从而实现无线充电发射端10与无线充电接收端之间的对准，即实现无线收发线圈之间的对准。其对准精度较高，使得无线充电过程的充电效率较高。并且，对准过程无需人工参与，操作起来较为简便。

在另一实施例中，对准控制单元150还用于在执行单元160对无线充电发射端10的位置进行调整后，将无线充电发射端10的位置信息反馈给无线充电发射端10。无线充电发射端10进入试充电状态，开始充电并读取充电状态信息(即充电相关数据)。无线充电发射端10根据读取到的充电状态信息判断充电过程是否达到充电要求，并在未达到充电要求时，将上述充电状态信息反馈给对准控制单元150。对准控制单元150在接收到该充电状态信息后生成微调指令，并输出给执行单元160。执行单元160根据微调指令对无线充电发射端10进行左右微调，从而实现发射线圈与接收线圈的对准，进一步提高对准精度以及无线充电过程的充电效率。在本实施例中，对准控制单元150还会将微调后的位置数据反馈给无线充电发射端10。无线充电发射端10在接收到经过微调后的位置数据后控制无线充电装置进入正常充电状态，开始对无线充电接收端进行正常充电。

在一实施例中，无线充电对准装置在前述实施例的基础上还包括压力感应单元。压力感应单元设置于充电平台上，用于检测无线充电接收端是否位于充电平台上。压力感应单元还用于在检测到无线充电接收端位于充电平台上时，启动无线充电对准装置，以实现无线充电接收端与无线充电发射端之间的对准。

图2为一实施例中的无线充电对准装置的俯视图，图3则为图2中的无线充电对准装置的侧视图。下面结合图2和图3对本实施例中的无线充电对准装置做进一步详细介绍。具体地，充电平台210的横截面呈矩形。无线充电发射端20设置于充电平台210的一侧，且与充电平台210为可移动连接。充电平台210还用于承载无线充电接收端30，且无线充电接收端30设置于充电平台210上与无线充电发射器20相对的一侧上。在本实施例中，红外发射单元中的多个红外发射器220均匀间隔设置于充电平台210的边缘，且分别沿充电平台210的长度方向以及宽度方向设置。红外接收单元中的多个红外接收传感器230则设置于充电平台210上与红外发射器220相对侧的边缘上。当无线充电接收端30放置于充电平台210上时，会阻挡对应位置处的红外发射器220发射的红外光线(图2中由红外发射器220引出的虚线表示红外发射器220发射出来的红外光线，实际并不可见)，导致对应位置的红外接收传感器230无法接收到相应的红外光线。驱动单元(图中未示)通过读取红外接传感器230的接收状态，计算出无线充电接收端30的实际位置并将位置数据输出给对准控制单元(图中未示)。对准控制单元根据获取到的位置数据生成执行命令控制执行单元如伺服电机(图中未示)在长度方向以及宽度方向上运动，从而到达无线充电接收端30对应的位置处，实现二者之间的对准。并且，在无线充电发射端20运动至相应位置后，对准控制单元会将信息反馈给无线充电发射端20中的无线充电控制器。无线充电控制器控制无线充电发射端20进入试充电状态，打开无线充电并读取无线充电相关数据。如果相关参数未达到充电要求则将信息反馈给对准控制单元。对准控制单元根据接收到的反馈信息生成微调指令，控制执行单元驱动无线充电发射端20进行左右微调，实现无线充电发射端20与无线充电接收端30之间的对准，并通过对准控制单元反馈给无线充电发射端20。无线充电发射端20在接收到对准后的反馈信息后进入正常充电状态。

图4为另一实施例中的无线充电对准装置的仰视图，图5则为图4所示的无线充电对准装置的侧视图。在本实施例中，红外发射器和红外接收传感器为一体化的红外收发器420。红外收发器420均匀间隔设置于充电平台410上与无线充电接收端40(即承载面)相对的一面，与无线充电发射端50为同侧设置。因此，当用户将无线充电接收端40放置于充电平台410上时，其下部的红外收发器420发出的红外光线被遮挡反射从而使得相应位置处的红外收发器420能够接受到反射回来的红外光线。因此，驱动单元可以根据红外收发器420的接收状态计算出无线充电接收端40的位置，并通过对准控制单元以及执行单元对无线充电发射端50的位置进行调整，实现二者的精确对准，以提高无线充电效率。

本发明还提供一种无线充电装置，其包括无线充电发射端，无线充电发射端上设置有发射线圈以及无线充电控制器。在本实施例中，无线充电装置还包括了前述实施例中的无线充电对准装置。无线充电装置的对准以及充电过程的实现在前述实施例中均已介绍，不再赘述。上述无线充电装置通过无线充电对对准装置即可实现无线收发线圈的对准，从而使得无线充电装置的充电效率较高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线充电对准装置，用于实现无线充电发射端的发射线圈与无线充电接收端的接收线圈之间的对准，其特征在于，包括：

充电平台，包括承载面，用于承载所述无线充电接收端；

红外发射单元，包括多个红外发射器，间隔设置于所述充电平台上，用于发射红外光以检测所述无线充电接收端的位置；

红外接收单元，包括多个与所述红外发射器一一对应设置的红外接收传感器，所述红外接收传感器设置于所述充电平台上；

驱动单元，用于读取所述红外接收传感器的接收状态，并根据所述接收状态确定所述无线充电接收端的位置，输出位置数据；

对准控制单元，与所述驱动单元连接，用于根据所述驱动单元输出的位置数据生成执行命令；以及

执行单元，与所述对准控制单元连接，用于根据所述执行命令驱动所述无线充电发射端运动至对准所述无线充电接收端的位置处。

2.根据权利要求1所述的无线充电对准装置，其特征在于，所述红外发射单元、所述红外接收单元均设置于所述充电平台上与所述承载面相对的一面。

3.根据权利要求2所述的无线充电对准装置，其特征在于，所述红外发射器和所述红外接收传感器为一体化的红外收发器。

4.根据权利要求1所述的无线充电对准装置，其特征在于，所述红外发射器设置于所述充电平台的边缘；所述红外接收传感器设置于所述充电平台上与所述红外发射器相对的边缘上。

5.根据权利要求4所述的无线充电对准装置，其特征在于，所述充电平台的横截面呈矩形；所述红外发射器设置于所述充电平台的边缘且沿所述充电平台的长度方向以及宽度方向设置。

6.根据权利要求1所述的无线充电对准装置，其特征在于，所述充电平台由透明的绝缘材料形成。

7.根据权利要求1所述的无线充电对准装置，其特征在于，所述对准控制单元还用于接收所述无线充电发射端反馈的充电状态信息，并根据所述充电状态信息生成微调指令输出给所述执行单元；所述执行单元还用于根据所述微调指令驱动所述无线充电发射端进行位置微调。

8.一种无线充电装置，用于向无线充电接收端充电，包括无线充电发射端；所述无线充电发射端包括发射线圈；其特征在于，所述无线充电装置还包括无线充电对准装置；所述无线对准装置用于实现无线充电发射端的发射线圈与无线充电接收端的接收线圈之间的对准；所述无线对准装置包括：

充电平台，包括承载面，用于承载所述无线充电接收端；

红外发射单元，包括多个红外发射器，间隔设置于所述充电平台上，用于发射红外光以检测所述无线充电接收端的位置；

红外接收单元，包括多个与所述红外发射器一一对应设置的红外接收传感器，所述红外接收传感器设置于所述充电平台上；

驱动单元，用于读取所述红外接收传感器的接收状态，并根据所述接收状态确定所述无线充电接收端的位置，输出位置数据；

对准控制单元，与所述驱动单元连接，用于根据所述驱动单元输出的位置数据生成执行命令；以及

执行单元，与所述对准控制单元连接，用于根据所述执行命令驱动所述无线充电发射端运动至对准所述无线充电接收端的位置处。

9.根据权利要求8所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电发射端还包括无线充电控制器，与所述对准控制单元连接；

所述对准控制单元还用于将所述位置数据反馈给所述无线充电控制器；

所述无线充电控制器还用于在接收到所述位置数据后控制所述无线充电装置进行试充电后读取充电状态信息，并根据所述充电状态信息判断是否达到充电要求，且在未达到充电要求时将充电状态信息反馈给所述对准控制单元；

所述对准控制单元还用于接收所述充电状态信息，并根据所述充电状态信息生成微调指令输出给所述执行单元；

所述执行单元还用于根据所述微调指令驱动所述无线充电发射端进行位置微调。

10.根据权利要求9所述的无线充电装置，其特征在于，所述对准控制单元还用于将微调后的位置数据反馈给所述无线充电控制器；

所述无线充电控制器在接收到所述位置数据后控制所述无线充电装置进入正常充电状态。