CN106549456A - 一种无线充电的方法及无线充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种无线充电的方法及无线充电装置,应用于分体设计的无线充电装置,所述无线充电装置包括无线连接的发射器和接收器,所述接收器与终端充电接口连接,方法包括:无线充电装置获取所述发射器中发射线圈的位置信息和接收器中接收线圈的位置信息;根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径;调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。采用本发明,可提升无线充电效率。

Description

一种无线充电的方法及无线充电装置
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种无线充电的方法及无线充电装置。
背景技术
无线充电又称为非接触式充电,是一种适应性和安全性较高的能量传输充电方式,通过无线充电技术,人们可以避开充电插座的枷锁,非常方便的进行充电。目前主要的无线充电方式包括感应耦合电能传输技术、磁共振式电能传输技术。其中感应耦合技术原理实现简单,但是传输距离短,一般用于接触式无线充电装置。而磁共振式无线充电技术是中等距离的无线电能传输技术,在固定坐标下能量损耗小,并且传输稳定、电磁辐射对人体影响极小,因此磁共振式无线充电系可用于中远距离无线充电。
但是磁共振式无线充电技术在传输距离过短,接收线圈偏离发射线圈时,充电无法进行。磁共振式无线充电线圈在发生角位移时,也会对传输效率产生较大影响,使得充电效率低。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种无线充电的方法及无线充电装置。以提升无线充电效率。
为了解决上述技术问题,本发明实施例第一方面提供了一种无线充电的方法,应用于分体设计的无线充电装置,所述无线充电装置包括无线连接的发射器和接收器,所述接收器与终端充电接口连接,包括:
无线充电装置获取所述发射器中发射线圈的位置信息和接收器中接收线圈的位置信息;
根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径;
调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
本发明实施例第二方面提供了一种无线充电装置,包括:
发射器和接收器,所述接收器与终端充电接口连接;
所述发射器包括:
发射线圈,用于发射无线电能;
第一姿态传感器,用于获取所述发射线圈的位置信息;
第一通信模块,用于与所述接收器进行通信;
第一伺服电机及控制模块,用于接收所述第一姿态传感器反馈的发射线圈的位置信息,并通过所述第一通信模块获取所述接收器发送的接收线圈的位置信息;根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径,并调整所述发射线圈的位置状态和/或通过所述第一通信模块通知所述接收器调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直;
所述接收器包括:
接收线圈,用于接收无线电能;
第二姿态传感器,用于获取所述接收线圈的位置信息;
第二通信模块,用于与所述发射器通信,将所述接收线圈的位置信息发送给所述发射器;
第二伺服电机及控制模块,用于接收所述发射器通过所述第一通信模块发送的通知消息,调整所述接收线圈的位置状态,使得所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
通过获取发射器中发射线圈的位置信息和接收器中接收线圈的位置信息,然后根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径,最后调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直,可以解决中远程无线充电因充电线圈位置,角度等状态发生变化而导致充电效率低的问题,可实现充电效率的最优化,大大节省了充电时间,提高了能源利用率,改善了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明无线充电的方法的第一实施例的流程示意图;
图2是本发明无线充电的方法的第二实施例的流程示意图;
图3是本发明无线充电的方法调整发射线圈和接收线圈的示意图;
图4是本发明无线充电装置的第一实施例的组成示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的终端,其可以包括智能手机(如Android手机、IOS手机、WindowsPhone手机等)、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、移动互联网设备(MID,Mobile InternetDevices)或穿戴式设备等,上述用户设备仅是举例,而非穷举,包含但不限于上述用户设备,其可以安装应用,扩展其功能。
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”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
请参照图1,为本发明无线充电的方法的第一实施例的流程示意图,应用于分体设计的无线充电装置,所述无线充电装置包括无线连接的发射器和接收器,所述接收器与终端充电接口连接,该接收器可以独立设置,通过USB或Type-C等充电线与终端连接,也可以集成设置在终端内,通过与无线充电装置的发射器无线连接,为终端电池充电。在本实施例中,所述方法包括以下步骤:
S101,无线充电装置获取所述发射器中发射线圈的位置信息和接收器中接收线圈的位置信息。
S102,根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径。
其中,最佳传输路径也可理解为发射线圈与接收线圈二者的线圈平面中心点的最短距离,即二者的线圈平面中心点的直线距离。在这个距离下,无线电能的传输距离最短,损耗最小,充电效率最高。
S103,调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
当发射线圈与接收线圈达到平行且正面吻合,在同样传输距离的情况下可实现最大功率传输。
具体的调整过程请参照图3,为本发明无线充电的方法调整发射线圈和接收线圈的示意图;其中,虚线圆为调整前位置状态;实线圆为调整后位置状态;实直线为最佳传输路径。
需要说明的是,在整个调整过程中,可以任意调整一个线圈的位置状态,也可以同时调整两个线圈的位置状态。且除了调整为与最佳传输路径垂直即成90度之外,也可以根据设备实际可调节的范围设定调节至其他角度,用以提升无线充电效率,本发明实施例不做任何限定。
在本实施例中,通过获取发射器中发射线圈的位置信息和接收器中接收线圈的位置信息,然后根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径,最后调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直,可以解决中远程无线充电因充电线圈位置,角度等状态发生变化而导致充电效率低的问题,可实现充电效率的最优化,大大节省了充电时间,提高了能源利用率,改善了用户体验。
请参照图2,为本发明无线充电的方法的第二实施例的组成示意图,在本实施例中,所述方法包括以下步骤:
S201,无线充电装置获取所述发射器中发射线圈的位置信息,并根据预设周期获取接收器中接收线圈的位置信息。
由于接收器可能随着终端的移动而移动,因此,为了提升充电过程中无线充电的效率,可以根据预设周期来获取接收器中接收线圈的位置信息,例如10秒、30秒、5分钟等等。
S202,根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径。
S203,根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息以及计算得到的最佳传输路径,检测所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面是否与所述最佳传输路径垂直。
此处可依次进行检测并依次进行调整,或者也可以同时检测及调整,本发明实施例不作任何限定。
S204,若所述发射线圈的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则调整所述发射线圈的位置状态,使得所述发射线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
当二者垂直时,则无需调整。
S205,若所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则调整所述接收线圈的位置状态,使得所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
当二者垂直时,则无需调整。
S206,若所述发射器和/或所述接收器的位置发生变化,则在预设周期到达时重新计算最佳传输路径并调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
由于无线充电装置的发射器可能移动,接收器也可能随着终端的移动而移动,因此,为了提升充电过程中无线充电的效率,可以在预设周期到达时根据获取到的最新的位置信息重新计算最佳传输路径并调整发射线圈和/或接收线圈的位置,使得两个线圈的线圈平面与新计算得到的最佳传输路径垂直。
S207,当检测到充电完成后,所述无线充电装置进入待机状态。
在待机状态,无线充电装置可以不用再获取发射线圈和接收线圈的位置信息,不用计算最佳传输路径,不用调整线圈位置状态,从而节省能耗。当再一次开始充电时,可以解除待机状态。
在本实施例中,描述了具体的获取接收线圈位置信息的方式,包括以预设周期获取,并且在发射器和/或接收器位置变化时,重新计算最佳传输路径并调整线圈位置状态,确保在整个充电过程中具备较高的充电效率,提高了能源利用率,降低了充电时间。
请参照图4,为本发明无线充电装置的第一实施例的组成示意图;在本实施例中,所述无线充电装置包括:
发射器10和接收器20,所述接收器20与终端充电接口连接;接收器20可以与终端独立设置,也可以与终端集成设置。图4所示虚线箭头表示发射器10和接收器20无线连接,实现箭头表示接收器20和终端有线连接。
所述发射器10包括:
发射线圈110,用于发射无线电能;
第一姿态传感器120,用于获取所述发射线圈110的位置信息;
第一通信模块130,用于与所述接收器20进行通信;
第一伺服电机及控制模块140,用于接收所述第一姿态传感器120反馈的发射线圈110的位置信息,并通过所述第一通信模块130获取所述接收器20发送的接收线圈210的位置信息;根据所述发射线圈110的位置信息和所述接收线圈210的位置信息计算所述发射线圈110和所述接收线圈210的最佳传输路径,并调整所述发射线圈110的位置状态和/或通过所述第一通信模块130通知所述接收器20调整所述接收线圈210的位置状态,使得所述发射线圈110和所述接收线圈210的线圈平面与所述最佳传输路径垂直;
所述接收器20包括:
接收线圈210,用于接收无线电能;
第二姿态传感器220,用于获取所述接收线圈210的位置信息;
第二通信模块230,用于与所述发射器10通信,将所述接收线圈210的位置信息发送给所述发射器10;
第二伺服电机及控制模块240,用于接收所述发射器10通过所述第一通信模块130发送的通知消息,调整所述接收线圈210的位置状态,使得所述接收线圈210的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
可选地,所述第一伺服电机及控制模块140具体用于:
根据所述发射线圈110的位置信息和所述接收线圈210的位置信息以及计算得到的最佳传输路径,检测所述发射线圈110和所述接收线圈210的线圈平面是否与所述最佳传输路径垂直;
若所述发射线圈110的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则调整所述发射线圈110的位置状态,使得所述发射线圈110的线圈平面与所述最佳传输路径垂直;
若所述接收线圈210的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则通过所述第一通信模块130发送通知消息给所述接收器20;
所述第二伺服电机及控制模块240具体用于:
根据所述通知消息调整所述接收线圈210的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
可选地,所述第一伺服电机及控制模块140具体用于:获取接收器20中接收线圈210的位置信息时,根据预设周期获取。
若调整所述发射线圈110的位置状态和/或调整所述接收线圈210的位置状态,使得所述发射线圈110和所述接收线圈210的线圈平面与所述最佳传输路径垂直之后,所述发射器10和/或所述接收器20的位置发生变化,则所述无线充电装置还用于在预设周期到达时重新调整所述发射线圈110的位置状态和/或调整所述接收线圈210的位置状态,使得所述发射线圈110和所述接收线圈210的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
可选地,当检测到充电完成后,所述无线充电装置进入待机状态。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
通过上述实施例的描述,本发明具有以下优点:
通过获取发射器中发射线圈的位置信息和接收器中接收线圈的位置信息,然后根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径,最后调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直,可以解决中远程无线充电因充电线圈位置,角度等状态发生变化而导致充电效率低的问题,可实现充电效率的最优化,大大节省了充电时间,提高了能源利用率,改善了用户体验。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,简称ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory,简称RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种无线充电的方法,应用于分体设计的无线充电装置,所述无线充电装置包括无线连接的发射器和接收器,所述接收器与终端充电接口连接,其特征在于,包括:
无线充电装置获取所述发射器中发射线圈的位置信息和接收器中接收线圈的位置信息;
根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径;
调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直,包括:
根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息以及计算得到的最佳传输路径,检测所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面是否与所述最佳传输路径垂直;
若所述发射线圈的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则调整所述发射线圈的位置状态,使得所述发射线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直;
若所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则调整所述接收线圈的位置状态,使得所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无线充电装置获取所述接收器中接收线圈的位置信息时,根据预设周期获取。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,若调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直之后,所述发射器和/或所述接收器的位置发生变化,则在预设周期到达时重新计算最佳传输路径并调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,
当检测到充电完成后,所述无线充电装置进入待机状态。
6.一种无线充电装置,其特征在于,包括:发射器和接收器,所述接收器与终端充电接口连接;
所述发射器包括:
发射线圈,用于发射无线电能;
第一姿态传感器,用于获取所述发射线圈的位置信息;
第一通信模块,用于与所述接收器进行通信;
第一伺服电机及控制模块,用于接收所述第一姿态传感器反馈的发射线圈的位置信息,并通过所述第一通信模块获取所述接收器发送的接收线圈的位置信息;根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息计算所述发射线圈和所述接收线圈的最佳传输路径,并调整所述发射线圈的位置状态和/或通过所述第一通信模块通知所述接收器调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直;
所述接收器包括:
接收线圈,用于接收无线电能;
第二姿态传感器,用于获取所述接收线圈的位置信息;
第二通信模块,用于与所述发射器通信,将所述接收线圈的位置信息发送给所述发射器;
第二伺服电机及控制模块,用于接收所述发射器通过所述第一通信模块发送的通知消息,调整所述接收线圈的位置状态,使得所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
7.如权利要求6所述的无线充电装置,其特征在于,所述第一伺服电机及控制模块具体用于:
根据所述发射线圈的位置信息和所述接收线圈的位置信息以及计算得到的最佳传输路径,检测所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面是否与所述最佳传输路径垂直;
若所述发射线圈的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则调整所述发射线圈的位置状态,使得所述发射线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直;
若所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径不垂直,则通过所述第一通信模块发送通知消息给所述接收器;
所述第二伺服电机及控制模块具体用于:
根据所述通知消息调整所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
8.如权利要求6所述的发射器,其特征在于,所述第一伺服电机及控制模块具体用于:获取接收器中接收线圈的位置信息时,根据预设周期获取。
9.如权利要求8所述的无线充电装置,其特征在于,若调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直之后,所述发射器和/或所述接收器的位置发生变化,则所述无线充电装置还用于在预设周期到达时重新计算最佳传输路径并调整所述发射线圈的位置状态和/或调整所述接收线圈的位置状态,使得所述发射线圈和所述接收线圈的线圈平面与所述最佳传输路径垂直。
10.如权利要求6-9任一项所述的无线充电装置,其特征在于,当检测到充电完成后,所述无线充电装置进入待机状态。
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