CN108270294B - 一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，它涉及无线充电技术领域；自动切换模块切换主线圈的工作状态到发射或接收状态，主线圈的周围设置有切换协调的磁力开关、重力开关和光电开关；电源输入端输入电源到无线充电发射驱动模块，无线充电发射驱动模块与自动切换模块电连接，自动切换模块与主线圈的接线端连接，磁力开关、重力开关、光电开关均与自动切换模块的输入端连接；本发明有效解决耦合不佳的无线充电发射状态的发热和无线接收状态的发热严重问题；无线充电效率更高，避免电力浪费，降低温度提高安全性能，无线充电更加方便快捷；产品更加轻薄，便于携带，有效降低成本，结构更加稳定可靠，避免不必要的资源浪费。

Description

一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统。

背景技术

现有无线充电技术，发射和接收使用了各自独立的线圈和电路，如果实现便携式无线发射和接收充电产品将明显增加产品厚度，加大了制造工艺难度，增加产品成本。

现有无线充电产品放置手机位置都很随意，只有对准才能很好耦合实现无线充电效率最高，随意放置其实未能很好耦合；手动放置主要是没有任何参考给到人们调整。

现有的台式和便携无线充电产品不能对无线充电的耦合程度管理和控制，这样电源转换效率明显偏低，发热严重有安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，以解决对不支持“发射状态LED指示功能的无线充设备”进行本机无线充电接收状态，手动调整至最佳接收耦合的问题。

本发明的一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，它包括主线圈、自动切换模块；自动切换模块切换主线圈的工作状态到发射或接收状态，主线圈的周围设置有切换协调的磁力开关、重力开关和光电开关。

作为优选，所述自动切换模块与主线圈的接线端连接，无线充电发射驱动模块与自动切换模块电连接，外接电源接到电源输入端，电源输入端输入电源到无线充电发射驱动模块，主线圈的检测线圈与磁力检测控制器连接，磁力检测控制器与LED灯光指示器连接，自动切换模块的输出端与无线充电接收驱动模块电连接，无线充电接收驱动模块与电源输出端连接，磁力开关、重力开关、光电开关均与自动切换模块的输入端连接，自动切换模块检测磁力开关、重力开关、光电开关的状态，光电开关与磁力开关用于切换发射状态、接收状态的不同使用环境检测。

作为优选，所述主线圈由隔磁片和多股线圈组成，多股线圈呈螺旋状平绕在隔磁片上，隔磁片中心位置放置一个环形多圈检测线圈。

本发明的有益效果为：

一、有效解决耦合不佳的无线充电“发射”状态的发热和无线“接收”状态的发热严重问题；

二、无线充电发射状态下，手动或自动根据指示灯调整手机充电最佳接收位置，无线充电效率更高，避免电力浪费，降低温度提高安全性能，无线充电更加方便快捷；

三、无线充电接收状态下，手动或自动根据指示灯调整手机充电最佳接收位置，无线充电效率更高，避免电力浪费，降低温度提高安全性能，无线充电更加方便快捷；

四、单线圈实现发射/接收功能，产品更加轻薄，便于携带，有效降低成本，结构更加稳定可靠，避免不必要的资源浪费。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明中主线圈的正面图；

图2为本发明中主线圈的反面图；

图3为本发明中手动版的结构示意图；

图4为本发明中手动版与自动版的结构示意图。

图中：1-主线圈；1-1-检测线圈；1-2-接线端。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：如图1、图2、图3所示，本具体实施方式采用以下技术方案：本技术采用了手动版；它包括主线圈1、磁力检测控制器、LED灯光指示器、自动切换模块、磁力开关、重力开关、光电开关、无线充电发射驱动模块、无线充电接收驱动模块；外接电源接到电源输入端，电源输入端输入电源到无线充电发射驱动模块，无线充电发射驱动模块与自动切换模块电连接，自动切换模块与主线圈1的接线端1-2连接，磁力开关、重力开关、光电开关均与自动切换模块的输入端连接，自动切换模块检测磁力开关、重力开关、光电开关的状态，光电开关与磁力开关用于切换发射状态、接收状态的不同使用环境检测，主线圈1的检测线圈1-1与磁力检测控制器连接，磁力检测控制器与LED灯光指示器连接，自动切换模块的输出端与无线充电接收驱动模块电连接，无线充电接收驱动模块与电源输出端连接。

此方案采用了单独的主线圈，实现了无线充电的“发射”和“接收”状态转换。

一、当有外接电源到“电源输入”再到“无线充电发射驱动模块”，此时自动切换模块不停的检测设置的三个传感器状态，当检测到“重力开关”方向检测到主线圈，正面朝上，此时无线充电发射驱动模块工作，并通过自动切换模块使得主线圈工作在发射状态。此时如果放入带有无线接收充电功能的手机检测线圈，将通过磁力检测控制器输出，可以观察主线圈与手机接收线圈耦合状态强度的LED灯光指示器进行有效可视，手动调整手机与发射主线圈至最佳耦合状态。

二、当无外接电源到电源输入，此时自动切换模块不停的检测设置的三个传感器状态，当检测到重力开关方向检测到主线圈， 反面朝下，此时无线充电接收驱动模块工作，并通过自动切换模块使得主线圈工作在接收状态，此时如果放入带有无线充电发射功能的充电器，检测线圈将通过磁力检测控制器输出，可以观察主线圈与无线充电发射功能的充电器耦合状态强度的LED灯光指示器进行有效可视，手动调整本产品与无线充电发射功能的充电器至最佳耦合状态，并把接收到的电力送至电源输出端。

进一步的，所述主线圈1由隔磁片和多股线圈组成，多股线圈呈螺旋状平绕在隔磁片上，隔磁片中心位置放置一个环形多圈检测线圈1-1。

进一步的，所述LED灯光指示器为手动式LED灯光指示器。

图3为手动版本，适用于台式无线充，移动电源无线充，手机背夹电源，等便携式产品。

本具体实施方式具有如下优点：

一、单个主线圈，实现无线充电的发射和接收功能一体化特性，无线发射/接收实现给手机充电或无线接收；能给手机充电和蓝牙音箱、蓝牙耳机、手机背夹、智能手环、移动电源等产品的无线充电。或类似这种“单线圈发射和接收功能一体化特性”充电方式的电子产品应用。

二、配合主线圈检测放置主线圈中心位置或主线圈附近的“检测线圈”信号到“磁力检测控制器”控制自动调整或手动调整。

三、单线圈接收/发射自动切换功能;通过重力方向和磁力开关及光电开关控制“接收”和“发射”状态转换，及使用类似切换的实现方式。

四、手动调整功能：无线发射/接收通过直观方式显示数字大小或灯光强度和设定指示LED灯数量，根据耦合LED指示强度，手动调整放置手机最佳位置。

五、自动调整功能：无线充电通过定位手机准确位置，寻找最佳耦合强度的定位信号，自动控制移动调整发射线圈与对应无线充电接收手机的最佳耦合位置，不受手机放置具体位置限制。不限于单个或者多个发射或接收无线充电的定位应用限制。

具体实施方式二：本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于：如图4所示，本具体实施方式为手动加自动版，是在单手动版本基础上，加入了自动定位功能；它还包括移动底座、机械驱动控制器、矩阵定位控制器、无线充电桌面；移动底座内设置有主线圈，且移动底座上连接有沿X轴方向和Y轴方向移动的螺旋形轴杆，螺旋形轴杆通过轴套与电机的轴连接，电机通过导线与机械驱动控制器连接，机械驱动控制器控制电机进行工作，无线充电桌面通过导线与矩阵定位控制器连接，矩阵定位控制器与机械驱动控制器连接，磁力检测控制器通过导线分别与机械驱动控制器、矩阵定位控制器连接，磁力检测控制器将信号输入到机械驱动控制器。

进一步的，所述无线充电桌面上设置有编码的光电矩阵形成的X轴和Y轴。

进一步的，所述无线充电桌面的四侧壁分别设置有矩阵发射收端、与矩阵接收端。

进一步的，所述机械驱动控制器、矩阵定位控制器均为自动式。

定位功能由可以移动的单线圈移动底座和无线充电桌面带有编码的光电矩阵形成X轴和Y轴的定位功能，手机放入无线充电桌面将会遮挡发射端光线通过，接收端无法接收到；通过计算不能接收到编码的光线的X轴与Y轴交叉点。计算出定位点后，把数据输入到机械驱动控制器，控制可以移动的单线圈底座中心点与带有无线充电手机接收端中心位置移动靠近。通过检测线圈微调，LED灯光指示器显示状态最佳；定位准确后，磁力检测控制器给出信号停止机械驱动控制和矩阵定位控制器进入下一轮手机放入或移动的定位调整状态。

图4为带有手动“LED灯光指示器”和自动调整线圈位置的自动版本，适用于比较大的台面式无线充电环境，实现手动对应位置放置或自由随意放置手机就能给手机充电功能。

Claims (6)

1.一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，其特征在于：它包括主线圈、自动切换模块；自动切换模块切换主线圈的工作状态到发射或接收状态，主线圈的周围设置有切换协调的磁力开关、重力开关和光电开关；所述自动切换模块与主线圈的接线端连接，无线充电发射驱动模块与自动切换模块电连接，外接电源接到电源输入端，电源输入端输入电源到无线充电发射驱动模块，主线圈的检测线圈与磁力检测控制器连接，磁力检测控制器与LED灯光指示器连接，自动切换模块的输出端与无线充电接收驱动模块电连接，无线充电接收驱动模块与电源输出端连接，磁力开关、重力开关、光电开关均与自动切换模块的输入端连接，自动切换模块检测磁力开关、重力开关、光电开关的状态，光电开关与磁力开关用于切换发射状态、接收状态的不同使用环境检测；它还包括移动底座、机械驱动控制器、矩阵定位控制器、无线充电桌面；移动底座内设置有主线圈，且移动底座上连接有沿X轴方向和Y轴方向移动的螺旋形轴杆，螺旋形轴杆通过轴套与电机的轴连接，电机通过导线与机械驱动控制器连接，机械驱动控制器控制电机进行工作，无线充电桌面通过导线与矩阵定位控制器连接，矩阵定位控制器与机械驱动控制器连接，磁力检测控制器通过导线分别与机械驱动控制器、矩阵定位控制器连接，磁力检测控制器将信号输入到机械驱动控制器。

2.根据权利要求1所述的一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，其特征在于：所述主线圈由隔离片和多股线圈组成，多股线圈呈螺旋状平绕在隔磁片上，隔磁片中心位置放置一个环形多圈检测线圈。

3.根据权利要求1所述的一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，其特征在于：所述无线充电桌面上设置有编码的光电矩阵形成的X轴和Y轴。

4.根据权利要求1所述的一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，其特征在于：所述LED灯光指示器为手动式LED灯光指示器。

5.根据权利要求2所述的一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，其特征在于：所述机械驱动控制器、矩阵定位控制器均为自动式。

6.根据权利要求2所述的一种无线充电单线圈发射与接收定位充电系统，其特征在于：所述无线充电桌面的四侧壁分别设置有矩阵发射收端、与矩阵接收端。

Images