CN107846084B - 一种无线充电发射装置及无线充电方法 - Google Patents
一种无线充电发射装置及无线充电方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种无线充电发射装置及无线充电方法，无线充电发射装置包括：发射线圈阵列，用于向无线充电接收装置发射电能；电容检测电路，用于检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；通信模块，用于通过发射线圈阵列发射通信信号，以及通过发射线圈阵列接收外物响应通信信号返回的反馈信号；控制模块，用于若电容检测电路检测到的电容值满足预设条件，则确定发射线圈阵列的有效发射区域内存在外物，并控制通信模块发射通信信号；在通信模块接收到反馈信号时，确定外物为无线充电接收装置，并控制发射线圈阵列向无线充电接收装置发射电能。本发明提供的无线充电发射装置，可以降低无线充电过程中对异物检测耗费的电能。
Description
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发射装置及无线充电方法。
背景技术
无线充电是利用近场感应，由无线充电发射装置通过其发射线圈将能量传送至无线充电接收装置的接收线圈，无线充电接收装置使用其接收线圈接收到的能量对电池充电，具有操作方便以及设备磨损率低等优点，被广泛应用于对智能终端充电、对电动汽车充电以及对生物医学设备充电等。
在无线充电过程中，由于发射线圈是通过近场感应的方式传送能量，若与发射线圈电感耦合的外物(Foreign Object Detection，FOD)为不能被感应充电的异物(多数为金属)，外物会吸收发射线圈发送的部分或全部能量而引起发热，严重时可能造成安全隐患。因此，无线充电发射装置能够准确快速检测是否有异物放入其发射线圈的有效发射区域，对于保证无线充电过程中的安全至关重要。
目前无线充电过程中对异物的检测，通常是先通过无线充电发射装置不间断且周期性发射高频的模拟信号来探测其发射线圈是否有外物(无线充电接收器或者异物)，若检测到外物，则再发射数字通讯信号来确认外物是否为无线充电接收器。但是，由于无线充电发射装置在探测外物时不间断且周期性发射高频的模拟信号，导致能量不断消耗，造成无线充电过程中电能的浪费。可见，目前无线充电过程中对异物的检测，存在因不间断且周期性发射高频的模拟信号而导致电能浪费的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种无线充电发射装置及无线充电方法，以解决目前无线充电过程中对异物的检测，存在因不间断且周期性发射高频的模拟信号而导致电能浪费的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种无线充电发射装置，包括：
发射线圈阵列，用于向无线充电接收装置发射电能；
电容检测电路，用于检测所述发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；
通信模块，与所述发射线圈阵列连接，用于通过所述发射线圈阵列发射通信信号和接收外物响应所述通信信号返回的反馈信号；
控制模块，分别与所述发射线圈阵列、所述电容检测电路以及所述通信模块连接，用于若所述电容检测电路检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域内存在所述外物，并控制所述通信模块发射所述通信信号；在所述通信模块接收到所述反馈信号时，确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能。
第二方面，本发明实施例还提供一种无线充电方法，应用于上述无线充电发射装置，所述方法包括：
检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；
若检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域存在外物，并控制所述通信模块通过发射线圈阵列发射通信信号；
若所述通信模块接收到所述外物响应所述通信信号返回的反馈信号，则确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能。
在本发明实施例中，无线充电发射装置包括：发射线圈阵列，用于向无线充电接收装置发射电能；电容检测电路，用于检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；通信模块，与发射线圈阵列连接，用于通过发射线圈阵列发射通信信号，以及通过发射线圈阵列接收外物响应通信信号返回的反馈信号；控制模块，分别与发射线圈阵列、电容检测电路以及通信模块连接，用于若电容检测电路检测到的电容值满足预设条件，则确定发射线圈阵列的有效发射区域内存在外物，并控制通信模块发射通信信号；在通信模块接收到反馈信号时，确定外物为无线充电接收装置，并控制发射线圈阵列向无线充电接收装置发射电能。这样，无线充电发射装置可以通过检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值，确定发射线圈阵列的有效发射区域是否存在外物；且当存在外物时，通信模块发送通信信号，并在接收到外物响应通信信号发送的反馈信号时确定外物为无线充电接收装置，可以降低无线充电过程中对异物检测耗费的电能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种无线充电发射装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种无线充电发射装置中发射线圈阵列的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种无线充电发射装置中电容检测电路的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种无线充电方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种无线充电方法的流程示意图。
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。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种无线充电发射装置的结构示意图，如图1所示，所述无线充电发射装置10，包括：
发射线圈阵列11，用于向无线充电接收装置发射电能；
电容检测电路12，用于检测所述发射线圈阵列11的有效发射区域的电容值；
通信模块13，与所述发射线圈阵列11连接，用于通过所述发射线圈阵列11发射通信信号，以及通过所述发射线圈阵列11接收外物响应所述通信信号返回的反馈信号；
控制模块14，分别与所述发射线圈阵列11、所述电容检测电路12以及所述通信模块13连接，用于若所述电容检测电路12检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列11的有效发射区域内存在所述外物，并控制所述通信模块13发射所述通信信号；在所述通信模块13接收到所述反馈信号时，确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列11向所述无线充电接收装置发射电能。
本发明实施例中，上述电容检测电路12可以检测发射线圈阵列11的有效发射区域的电容值，若检测到的电容值满足预设条件，则控制模块14确定所述发射线圈阵列11的有效发射区域内存在外物，若外物为无线充电接收装置，无线充电接收装置接收到通信信号时可以向无线充电发射装置发送反馈信号，当通信模块13通过发射线圈阵列11接收上述反馈信号时，控制模块14确定外物为无线充电接收装置，并控制发射线圈阵列11向无线充电接收装置发射电能；而若外物为金属等异物，由于异物不具备信号收发的能力，则通信模块13不会接收到外物响应通信信号发送的反馈信号，控制模块确定外物为异物，则控制发射线圈阵列11不向外物发射电能。
当然，上述无线充电发射装置还可以包括其他部件，例如：与控制模块14连接的输入电源模块和逆变全桥模块，输入电源模块可以为发射线圈阵列11和电容检测电路12提供输入电压，逆变全桥模块可以将输入电源模块向发射线圈阵列11输送的电压进行电力转换等，在此并不进行赘述。
其中，上述发射线圈阵列11可以是传统的盘式发射线圈，或者也可以是有多个特定形状的线圈按一定规则分布的线圈阵列，例如：可以是由多个方形线圈组成的格栅状发射线圈阵列等。
可选的，如图2所示，上述所述发射线圈阵列11为蜂窝状发射线圈阵列，且所述发射线圈阵列11包括多个六边形线圈111，所述多个六边形线圈111并联接入所述控制模块14；所述多个六边形线圈111中每一六边形线圈111由至少两个线圈边组组成，所述至少两个线圈边组中每一线圈边组设置有至少一条线圈边，且两个不同的线圈边组中的线圈边不同。
本实施方式中，发射线圈阵列11中的多个六边形线圈111并联接入控制模块14，则控制模块14可以控制多个六边形线圈111中每一六边形线圈111单独发射电能，提升发射线圈阵列11发射电能的性能，同时灵活满足不同电能发射强度的需求。
其中，上述多个六边形线圈111中每一六边形线圈111可以由至少两个线圈边组组成，所述至少两个线圈边组中每一线圈边组设置有至少一条线圈边，两个不同的线圈边组中的线圈边不同，且控制模块14还可以控制多个线圈边组中的每一线圈边组发送电能，以及通信模块13可以通过每一线圈边组发送通信信号以及接收反馈信号。
例如：上述多个六边形线圈111中每一六边形线圈111可以由第一线圈边组以及第二线圈边组组成，以图2中的六边形线圈A为例，六边形线圈A的第一线圈边组可以由线圈A的边2、边3、边6以及边5组成；线圈A的第二线圈边组可以由线圈A的边1和边4组成；或者，每一六边形线圈111也可以由六个线圈边组组成，即每一线圈边组仅有一条线圈边，则控制模块14可以分别控制每一六边形线圈111中各条线圈边工作。
另外，上述发射线圈阵列11的有效发射区域可以是与发射线圈阵列11发射电能的区域正对的区域，例如：如图2中的发射线圈阵列11的有效发射区域，为与所有六边形线圈111覆盖区域正对的区域。
本发明实施例中，上述电容检测电路12可以是任何能够检测发射线圈阵列11的有效发射区域内的电容的电路，例如：电容检测电路12可以是微小电容测量电路，该微小电容测量电路可以基于电荷放大原理实现对发射线圈阵列11的有效发射区域内电容的检测等。
可选的，如图3所示，所述电容检测电路12包括第一检测电路、第二检测电路以及运放器A1：
所述第一检测电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运放器A2、参考电容C1以及MOS管Q1，所述电阻R11连接于所述控制模块14的第一供电端和所述运放器A2的负输入端之间；所述电阻R12连接于所述运放器A2的负输入端和输出端之间；所述电阻R13的第一端与所述运放器A2的输出端连接，且第二端与所述运放器A1的正输入端连接；所述电阻R14连接于地端与所述运放器A2的正输入端之间，且所述电阻R14与所述运放器A2的正输入端连接的一端与所述电阻R13的第二端连接；所述参考电容C1连接于所述地端与所述电阻R13的第二端之间；所述MOS管Q1与所述参考电容C1并联连接；
所述第二检测电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、运放器A3、检测电容Cf以及MOS管Q2，所述电阻R21连接于所述控制模块14的第二供电端和所述运放器A3的负输入端之间；所述电阻R22连接于所述运放器A3的负输入端和输出端之间；所述电阻R23的第一端与所述运放器A3的输出端连接，且第二端与所述运放器A1的负输入端连接；所述电阻R24连接于地端与所述运放器A3的正输入端之间，且所述电阻R24与所述运放器A3的正输入端连接的一端与所述电阻R23的第二端连接；所述检测电容Cf连接于所述地端与所述电阻R23的第二端之间；所述MOS管Q2与所述检测电容Cf并联连接，其中，所述检测电容Cf的电容值为所述发射线圈阵列11的有效发射区域的电容值。
本实施方式中，图3中所示的电容检测电路12可以基于恒流源差动充电方式对发射线圈阵列11的有效发射区域内的电容值即检测电容Cf的电容值进行检测，可以有效减少非线性误差以及寄生电容的影响，提高检测的灵敏度，从而实现对发射线圈阵列11的有效发射区域内的电容值的精确测量，提升无线充电发射装置对异物的识别准确度。
其中，该电容检测电路12对发射线圈阵列11的有效发射区域内的电容值即检测电容Cf的电容值的检测过程如下：
控制模块14控制输入电源模块向第一检测电路输入电压Vin1，以及向第二检测电路输入电压Vin2，且控制模块14分别向MOS管Q1和MOS管Q2输出第一脉冲宽度调信号，控制MOS管Q1和MOS管Q2均断开，使参考电容C1和检测电容Cf处于充电状态，则第一检测电路向运放器A1的正输入端输入直流i1，第二检测检测电路向运放器A1的负输入端输入直流i2，且
i1＝Vin1/R14；
i2＝Vin2/R24；
其中，R14为电阻R14的阻值；R24为电阻R24的阻值；
则第一检测电路输入至运放器A1的正输入端的电压为：
V1＝(i1×Tc)/C1，
Tc为参考电容C1以及检测电容Cf的预设充电时长；C1为参考电容C1的电容值；
第二检测电路输入至运放器A2的负输入端的电压为：
V2＝(i2×Tc)/Cf，
其中，Cf为所述发射线圈阵列的有效区域的电容值；
而运放器A1的放大倍数为N，则根据运放器A1的输入电压与输出电压的关系可知，输出电压Vout＝N×△V＝N×(V1-V2)，又由于控制模块14可以检测到Vout，则根据上述公式，可以得到：
从而计算得到发射线圈阵列11的有效区域的电容值Cf，实现对发射线圈阵列11的有效区域的电容值的检测。
需要说明的是，在上述完成对发射线圈阵列11的有效区域的电容值的检测时，控制模块14可以分别向MOS管Q1和MOS管Q2输出第二脉冲宽度调信号，控制MOS管Q1和MOS管Q2闭合，使参考电容C1和检测电容Cf短路而进入放电状态，且在预设时长Td内完成放电。其中，可以设置Tc的最大值小于参考电容C1和检测电容Cf的充电时间，且设置Td的最小值大于参考电容C1和检测电容Cf的放电时间。
进一步可选的，所述参考电容C1为Ⅰ类陶瓷电容，由于Ⅰ类陶瓷电容电容值不随温度和直流和交流阻抗的变化而变化，从而可以提高检测精度。当然，参考电容C1也可以为其他电容，只需可以实现对发射线圈阵列11的有效区域的电容值的准确测量即可，在此并不进行限定。
进一步可选的，所述电阻R13和所述电阻R23分别为可调电阻，从而可以根据不同的检测需求调节电阻R13和电阻R23。
本发明实施例中，上述通信模块13可以通过发射线圈阵列11发送通信信号，并通过发射线圈阵列11接收无线充电接收装置响应通信信号发送的反馈信号。
其中，可选的，所述多个六边形线圈中每一六边形线圈由第一线圈边组和第二线圈边组组成，所述通信模块13，还用于通过各六边形线圈111的第一线圈边组发送第一脉冲信号，并检测各六边形线圈111接收到的第一反馈信号的第一能量强度，所述第一反馈信号为所述外物响应所述第一脉冲信号返回的信号；以及通过各六边形线圈111的第二线圈边组向所述无线接收装置发送第二脉冲信号，并检测各六边形线圈111接收到的第二反馈信号的第二能量强度，所述第二反馈信号为所述外物响应所述第二脉冲信号返回的信号；
所述控制模块14，还用于判断各六边形线圈111对应的第一能量强度与第二能量强度之和是否大于或者等于预设能量强度阈值，并获取判断结果；若所述判断结果存在至少一个六边形线圈111对应的第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值，则确定所述外物为所述无线充电接收装置。
本实施方式中，控制模块14在确定发射线圈阵列11的有效发射区域存在外物时，可以通各六边形线圈111的第一线圈边组和第二线圈边组，分别发送第一脉冲信号和第二脉冲信号，并检测各六边形线圈对应的第一能量强度和第二能量强度；若存在至少一个六边形线圈的第一能量强度和第二能量强度大于预设能量强度阈值，确定外物为无线充电接收装置，进一步提高识别无线充电接收装置的准确度，即提升无线充电发送装置识别外物是否为异物的准确度。
例如：如图2所示，控制模块14在确定发射线圈阵列11的有效发射区域存在外物时，可以控制通信模块13通过六边形线圈A的第一线圈边组，即边2、边3、边6以及边5向外物发送第一脉冲信号，第二线圈边组，即边1和边4发送第二脉冲信号，并检测六边形线圈A的第一线圈边组接收到的第一反馈信号的第一能量强度，以及第二线圈边组接收到的第二反馈信号的第二能量强度，若六边形线圈A的对应的第一能量强度和第二能量强度之和大于预设能量阈值，则确定外物为无线充电接收装置。
其中，当上述发射线圈阵列11中的一六边形线圈111对应的第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量阈值时，则可以确定该六边形线圈111位于无线充电接收装置的接收线圈的有效接收区域内，在该有效接收区域内，无线充电接收装置可以与该六边形线圈111进行通信，且无线充电接收装置可以接收到该六边形线圈111的电能。
可选的，所述控制模块14，还用于控制目标六边形线圈向所述无线充电接收装置发射电能，其中，所述目标六边形线圈为所述发射线圈阵列11中第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值的六边形线圈111。这样，无线充电发射装置可以仅控制其位于无线充电接收装置的接收线圈的有效接收区域内的六边形线圈发射电能，从而可以提高无线充电的电能利用率，提升充电效率，避免无线充电过程中电能的浪费。
例如：若图2中的六边形线圈A和六边形线圈B对应的第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量阈值时，则控制模块14可以控制六边形线圈A和六边形线圈B同时向无线充电接收装置发射电能；而若其他六边形线圈111对应的第一能量强度和第二能量强度之和小于预设能量阈值，则其他六边形线圈111不发射电能。
当然，当上述每一六边形线圈111由其他数量的线圈边组组成时，每一线圈边组可以分别工作，如由控制模块14控制发射电能，或者通信模块通过每一线圈边组单独发送通信信号以及接收反馈信号。
例如：上述每一六边形线圈111包括六个仅设置有一条线圈边的线圈边组，控制模块14也可以实现对上述发射线圈阵列中各六边形线圈111的每一线圈边的控制，即各六边形线圈111的线圈边并联接入控制模块14，且通信模块13可以通过每一条线圈边单独发送通信信号以及接收反馈信号，并根据反馈信号的能量值是否大于或者等于预设能量阈值确定各线圈边是否位于无线充电接收装置的接收线圈的有效接收区域内。可选的，所述控制模块14，还用于控制所述发射线圈阵列11的每一六边形线圈111中各线圈边分别向所述无线充电接收装置发射电能，从而进一步提升充电效率。
本发明实施例中，无线充电发射装置，包括：发射线圈阵列，用于向无线充电接收装置发射电能；电容检测电路，用于检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；通信模块，与发射线圈阵列连接，用于通过发射线圈阵列发射通信信号，以及通过发射线圈阵列接收外物响应通信信号返回的反馈信号；控制模块，分别与发射线圈阵列、电容检测电路以及通信模块连接，用于若电容检测电路检测到的电容值满足预设条件，则确定发射线圈阵列的有效发射区域内存在外物，并控制通信模块发射通信信号；在通信模块接收到反馈信号时，确定外物为无线充电接收装置，并控制发射线圈阵列向无线充电接收装置发射电能。这样，无线充电发射装置可以通过检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值，确定发射线圈阵列的有效发射区域是否存在外物；且当存在外物时，通信模块发送通信信号，并在接收到外物响应通信信号发送的反馈信号时确定外物为无线充电接收装置，可以降低无线充电过程中对异物检测耗费的电能。
请参见图4，图4是本发明实施例提供的一种无线充电方法的流程示意图，应用与上述无线充电发射装置，如图4所示，包括以下步骤：
步骤401、检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值。
本发明实施例中，上述无线充电发射装置可以通过其电容检测电路12，检测到其发射线圈阵列11的有效发射区域内的电容值，例如：电容检测电路12可以基于电荷放大原理对发射线圈阵列的有效发射区域的电容值进行检测。
步骤402、若检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域存在外物，并控制所述通信模块通过发射线圈阵列发射通信信号。
本发明实施例中，若上述步骤401中检测到发射线圈阵列的有效发射区域的电容值，无线充电发射装置可以判断检测到的电容值是否满足预设条件，例如：检测到的电容值是否处于预设电容值范围，若检测结果为是，则确定满足预设条件，无线充电发射装置确定发射线圈阵列11的有效发射区域存在外物，并通过其控制模块控制通信模块13通过发射线圈阵列11发射通信信号。
步骤403、若所述通信模块接收到所述外物响应所述通信信号返回的反馈信号，则确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能。
本发明实施例中，在上述步骤402中通信模块13发射通信信号之后，若通信模块13可以接收到外物响应通信信号发送的反馈信号，则无线充电发射装置确定外物为无线充电接收装置，控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能；当然，若未接收到反馈信号，则确定外物为异物。
本发明实施例的无线充电方法，检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；若检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域存在外物，并控制所述通信模块通过发射线圈阵列发射通信信号；若所述通信模块接收到所述外物响应所述通信信号返回的反馈信号，则确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能。这样，无线充电发射装置可以通过检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值，确定发射线圈阵列的有效发射区域是否存在外物；且当存在外物时，通信模块发送通信信号，并在接收到外物响应通信信号发送的反馈信号时确定外物为无线充电接收装置，可以降低无线充电过程中对异物检测耗费的电能。
请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种无线充电方法的流程示意图，应用于包括如图3所示的电容检测电路的无线充电发射装置，如图5所示，包括以下步骤：
步骤501、获取第一检测电路的输入电压、第二检测电路的输入电压以及运放器A1的输出电压。
本发明实施例中，无线充电发射装置可以通过其发射线圈阵列11检测电容检测电路中，第一检测电路的输入电压、第二检测电路的输入电压以及运放器A1的输出电压。
步骤502、根据检测电容Cf的计算公式，计算得到所述发射线圈阵列的有效区域的电容值。
本发明实施例中，若上述步骤501检测到第一检测电路的输入电压、第二检测电路的输入电压以及运放器A1的输出电压，则无线充电发射装置可以利用检测电容Cf的计算公式，计算得到所述发射线圈阵列的有效区域的电容值，从而使获取的发射线圈阵列的有效区域的电容值更精确，提高无线充电发射装置的异物识别准确度。
其中，所述检测电容Cf的计算公式为：
所述Cf为所述发射线圈阵列的有效区域的电容值；
所述N为所述运放器A1的放大倍数；
所述R14为电阻R14的阻值；
所述C1为参考电容C1的电容值；
所述Tc为所述参考电容C1和检测电容Cf的预设充电时长；
所述R24为电阻R24的阻值；
所述Vin1为所述第一检测电路的输入电压；所述Vin2为所述第二检测电路的输入电压；所述Vout为所述运放器A1的输出电压。
步骤503、若检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域存在外物，并控制所述通信模块通过发射线圈阵列发射通信信号。
此步骤的实现过程和有益效果可以参见步骤402中的描述，此处不再赘述。
步骤504、若所述通信模块接收到所述外物响应所述通信信号返回的反馈信号，则确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能。
此步骤的实现过程和有益效果可以参见步骤403中的描述，此处不再赘述。
可选的，所述发射线圈阵列包括多个六边形线圈，且所述多个六边形线圈中每一六边形线圈由第一线圈边组和第二线圈边组成，上述步骤504，可以包括：控制所述通信模块通过各六边形线圈的第一线圈边组发送第一脉冲信号，并检测各六边形线圈接收到的第一反馈信号的第一能量强度，其中，所述第一反馈信号为所述外物响应所述第一脉冲信号返回的信号；控制所述通信模块通过各六边形线圈的第二线圈边组向所述无线接收装置发送第二脉冲信号，并检测各六边形线圈接收到的第二反馈信号的第二能量强度，其中，所述第二反馈信号为所述外物响应所述第二脉冲信号返回的信号；判断各六边形线圈对应的第一能量强度和第二能量强度之和是否大于或者等于预设能量强度阈值，并获取判断结果；若所述判断结果中，存在至少一个六边形线圈对应的第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值，则确定所述通信模块接收到所述无线充电接收装置响应所述通信信号发送的反馈信号。这样，进一步提升无线充电发送装置识别外物是否为异物的准确度。
进一步可选的，上述控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能的步骤，包括：控制目标六边形线圈向所述无线充电接收装置发射电能，其中，所述目标六边形线圈为所述发射线圈阵列中第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值的六边形线圈。这样，无线充电发射装置可以仅控制其位于无线充电接收装置的接收线圈的有效接收区域内的六边形线圈发射电能，从而可以提高无线充电的电能利用率，提升充电效率，避免无线充电过程中电能的浪费。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
Claims (11)
1.一种无线充电发射装置，其特征在于，包括：
发射线圈阵列，用于向无线充电接收装置发射电能；
电容检测电路，用于检测所述发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；
通信模块，与所述发射线圈阵列连接，用于通过所述发射线圈阵列发射通信信号，以及通过所述发射线圈阵列接收外物响应所述通信信号返回的反馈信号；
控制模块，分别与所述发射线圈阵列、所述电容检测电路以及所述通信模块连接，用于若所述电容检测电路检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域内存在所述外物，并控制所述通信模块发射所述通信信号；在所述通信模块接收到所述反馈信号时，确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能；
所述电容检测电路包括第一检测电路、第二检测电路以及运放器A1：
所述第一检测电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运放器A2、参考电容C1以及MOS管Q1，所述电阻R11连接于所述控制模块的第一供电端和所述运放器A2的负输入端之间；所述电阻R12连接于所述运放器A2的负输入端和输出端之间；所述电阻R13的第一端与所述运放器A2的输出端连接，且第二端与所述运放器A1的正输入端连接；所述电阻R14连接于地端与所述运放器A2的正输入端之间，且所述电阻R14与所述运放器A2的正输入端连接的一端与所述电阻R13的第二端连接；所述参考电容C1连接于所述地端与所述电阻R13的第二端之间；所述MOS管Q1与所述参考电容C1并联连接；
所述第二检测电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、运放器A3、检测电容Cf以及MOS管Q2，所述电阻R21连接于所述控制模块的第二供电端和所述运放器A3的负输入端之间；所述电阻R22连接于所述运放器A3的负输入端和输出端之间；所述电阻R23的第一端与所述运放器A3的输出端连接，且第二端与所述运放器A1的负输入端连接；所述电阻R24连接于地端与所述运放器A3的正输入端之间，且所述电阻R24与所述运放器A3的正输入端连接的一端与所述电阻R23的第二端连接；所述检测电容Cf连接于所述地端与所述电阻R23的第二端之间；所述MOS管Q2与所述检测电容Cf并联连接，其中，所述检测电容Cf的电容值为所述发射线圈阵列的有效发射区域的电容值。
2.根据权利要求1所述的无线充电发射装置，其特征在于，所述参考电容C1为Ⅰ类陶瓷电容。
3.根据权利要求1所述的无线充电发射装置，其特征在于，所述电阻R13和所述电阻R23分别为可调电阻。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线充电发射装置，其特征在于，所述发射线圈阵列为蜂窝状发射线圈阵列，且所述发射线圈阵列包括多个六边形线圈，所述多个六边形线圈并联接入所述控制模块；所述多个六边形线圈中每一六边形线圈由至少两个线圈边组组成，所述至少两个线圈边组中每一线圈边组设置有至少一条线圈边，且两个不同的线圈边组中的线圈边不同。
5.根据权利要求4所述的无线充电发射装置，其特征在于，所述多个六边形线圈中每一六边形线圈由第一线圈边组和第二线圈边组组成，所述通信模块，还用于通过各六边形线圈的第一线圈边组发送第一脉冲信号，并检测各六边形线圈接收到的第一反馈信号的第一能量强度，所述第一反馈信号为所述外物响应所述第一脉冲信号返回的信号；以及通过各六边形线圈的第二线圈边组向所述无线接收装置发送第二脉冲信号，并检测各六边形线圈接收到的第二反馈信号的第二能量强度，所述第二反馈信号为所述外物响应所述第二脉冲信号返回的信号；
所述控制模块，还用于判断各六边形线圈对应的第一能量强度与第二能量强度之和是否大于或者等于预设能量强度阈值，并获取判断结果；若所述判断结果存在至少一个六边形线圈对应的第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值，则确定所述外物为所述无线充电接收装置。
6.根据权利要求5所述的无线充电发射装置，其特征在于，所述控制模块，还用于控制目标六边形线圈向所述无线充电接收装置发射电能，其中，所述目标六边形线圈为所述发射线圈阵列中第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值的六边形线圈。
7.根据权利要求4所述的无线充电发射装置，其特征在于，所述控制模块，还用于控制所述发射线圈阵列的每一六边形线圈中各线圈边分别向所述无线充电接收装置发射电能。
8.一种无线充电方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的无线充电发射装置，所述方法包括：
检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值；
若检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域存在外物，并控制所述通信模块通过发射线圈阵列发射通信信号；
若所述通信模块接收到所述外物响应所述通信信号返回的反馈信号，则确定所述外物为所述无线充电接收装置，并控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述检测发射线圈阵列的有效发射区域的电容值的步骤，包括：
获取第一检测电路的输入电压、第二检测电路的输入电压以及运放器A1的输出电压；
根据检测电容Cf的计算公式，计算得到所述发射线圈阵列的有效区域的电容值，其中，所述检测电容Cf的计算公式为：
所述Cf为所述发射线圈阵列的有效区域的电容值；
所述N为所述运放器A1的放大倍数；
所述R14为电阻R14的阻值；
所述C1为参考电容C1的电容值；
所述Tc为所述参考电容C1和检测电容Cf的预设充电时长；
所述R24为电阻R24的阻值；
所述Vin1为所述第一检测电路的输入电压；所述Vin2为所述第二检测电路的输入电压；所述Vout为所述运放器A1的输出电压。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述发射线圈阵列包括多个六边形线圈，且所述多个六边形线圈中每一六边形线圈由第一线圈边组和第二线圈边组组成，所述若检测到的电容值满足预设条件，则确定所述发射线圈阵列的有效发射区域存在外物，并控制所述通信模块通过发射线圈阵列发射通信信号的步骤，包括：
控制所述通信模块通过各六边形线圈的第一线圈边组发送第一脉冲信号，并检测各六边形线圈接收到的第一反馈信号的第一能量强度，其中，所述第一反馈信号为所述外物响应所述第一脉冲信号返回的信号；
控制所述通信模块通过各六边形线圈的第二线圈边组向所述无线接收装置发送第二脉冲信号，并检测各六边形线圈接收到的第二反馈信号的第二能量强度，其中，所述第二反馈信号为所述外物响应所述第二脉冲信号返回的信号；
判断各六边形线圈对应的第一能量强度和第二能量强度之和是否大于或者等于预设能量强度阈值，并获取判断结果；
若所述判断结果中，存在至少一个六边形线圈对应的第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值，则确定所述通信模块接收到所述无线充电接收装置响应所述通信信号发送的反馈信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制所述发射线圈阵列向所述无线充电接收装置发射电能的步骤，包括：
控制目标六边形线圈向所述无线充电接收装置发射电能，其中，所述目标六边形线圈为所述发射线圈阵列中第一能量强度和第二能量强度之和大于或者等于预设能量强度阈值的六边形线圈。
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