CN108777501A - 一种无线充电手机以及手机无线充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线充电手机以及手机无线充电器,包括无线充电手机以及无线充电器,所述无线充电手机包括位于手机底部的无线充电接口,无线充电接口上面设置有磁屏蔽层,无线充电接口内部设置有电磁接收线圈,电磁接收线圈的两端通过磁屏蔽层连接到手机本体内部的无线充电接收模块;所述无线充电器还包括位于无线充电器顶部用于无线充电手机插入的充电槽口,所述充电槽口内设置有电磁发射线圈,所述电磁发射线圈的两端连接至充电器中部的无线充电发射模块;本发明的该无线充电器的控制简单,且通信稳定,不易受电磁信号的干扰,且该无线充电器与无线充电手机之间进行无线充电的充电效率快,能量在充电器侧的损耗极小,能量转换率较高。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,特别是一种无线充电手机以及手机无线充电器。
背景技术
随着手机无线充电技术的发展和推广,手机无线充电的应用场景越来越广泛。手机无线充电技术提供了充电功能,手机与无线充电设备间可更丰富的数据通信,无线充电的同时,读取正在充电中的手机状态,以此可以丰富无线充电手机用户的客户体验;考虑到进行无线电能传输时,存在巨大的磁场耦合,该磁场会对手机与无线充电器之间的通信造成很大的电磁干扰,并且现有技术中,手机充电的效率是用户考虑的首选因素,在手机的有线充电领域,快充技术已经相对成熟,而针对手机的无线充电领域的快充以提高效率的问题,鲜有人提出并给予解决。
发明内容
针对上述问题,本发明旨在提供一种快速充电,充电效率高的无线充电手机以及可与无线充电手机进行无线通信的无线充电器。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
提供了一种无线充电手机以及手机无线充电器,包括无线充电手机以及无线充电器;
所述无线充电手机包括位于手机底部的无线充电接口,无线充电接口上面设置有磁屏蔽层,无线充电接口内部设置有电磁接收线圈,电磁接收线圈的两端通过磁屏蔽层连接到手机本体内部的无线充电接收模块,无线充电接收模块将接收的电能进行整流、调压滤波供给手机电池;所述无线充电手机还包括手机充电控制模块,用于调控所述无线充电接收模块的工作状态;
所述无线充电器还包括位于无线充电器顶部用于无线充电手机插入的充电槽口,所述充电槽口内设置有电磁发射线圈,所述电磁发射线圈的两端连接至充电器中部的无线充电发射模块,充电槽口内设置有无线充电发射检测模块,用于检测电磁发射线圈与电磁接收线圈是否开始能量转换传输,所述无线充电器还包括微处理器和低功耗蓝牙模块,所述微处理器用于采集无线充电发射检测模块的检测信号以及获取与无线充电手机蓝牙连接的低功耗蓝牙模块接收到的手机发送的数据信息,并根据所述检测信号以及数据信息对无线充电发射模块进行控制。
优选地,所述无线充电器的充电槽口设置有磁屏蔽盖,磁屏蔽盖的左上侧设置有与所述无线充电器对应的二维码;所述二维码经无线充电手机扫描后,所述微处理器接收所述无线充电手机发送的请求充电信号,并开始检查所述无线充电器是否存在历史故障信息,若存在,则报警显示故障;若不存在,唤醒所述低功耗蓝牙模块;所述低功耗蓝牙模块发送充电许可信号给所述无线充电手机的蓝牙模块;并由微处理器控制打开磁屏蔽盖,露出充电槽口以方便无线充电手机插入。
优选地,所述无线充电器的下侧还设置有显示屏以及指示灯,所述指示灯包括红、黄、绿三种颜色,分别对应的指示有充电故障、充电完成、正在充电这三种工作状态;所述显示屏用于显示所述无线充电手机的蓝牙模块发送给低功耗蓝牙模块并由微处理器处理后的得到的充电数据,所述充电数据包括所述无线充电手机已充电容量以及待充满所需的充电时间。
优选地,所述充电槽口的外侧还铰接有用于支撑所述插入充电槽口的无线充电手机的支撑板,所述支撑板中部设置有位置可调节的支撑架,所述支撑架与无线充电手机进行连接,用于在无线充电手机插入充电槽口时支撑无线充电手机,防止手机误震动或偏移。
优选地,所述微处理器包括充电逻辑判断模块,用于当所述无线充电手机在未充满电,突然抽离所述无线充电手机时,控制无线充电发射模块快速停止工作,停止转换传输能量;还用于在所述低功耗蓝牙模块接收到手机发送的准备充电信号后,控制无线充电发射模块开始工作,进行对无线充电手机的充电。
优选地,所述无线充电发射模块包括:依次连接的第一整流器、第一级调压器、第二级调压器、并联在第一级调压器与第二级调压器端口之间中间电容、逆变器、发射无功补偿器以及与电磁发射线圈的电感对应匹配的发射谐振电容;所述无线充电接收模块包括依次连接的与电磁接收线圈的电感对应匹配的接收谐振电容、接收无功补偿器、第二整流器、调压滤波器;
所述微处理器控制所述第一级调压以及所述第二级调压将第一整流器输出的直流电进行电压调节至目标电压;所述逆变器将进行电压调节后的直流电逆变成为交流电,所述交流电再经过发射无功补偿器后,通过所述电磁发射线圈发射、电磁接收线圈接收传输至接收无功补偿器;所述手机充电控制模块,控制所述第二整流器将交流电整流成直流电后,通过调压滤波输出给手机的储能电池;
所述微处理器还用来获取手机的最大可接收功率,所述最大可接受功率由手机的现存电容量确定,通过手机的蓝牙模块发送至所述低功耗蓝牙模块;所述微处理器包括功率门限单元,所述功率门限单元计算出无线充电器在第二级调压器未接入的情况下的可传输的最大可传输功率,将手机的最大可接受功率与充电器的最大可传输功率进行比较,若所述最大可传输功率满足手机的最大可接受功率,则微处理器控制所述第二调压器不工作;若否,则控制第二调压器进行工作对逆变器的输入电压进行调节。
优选地,所述功率门限单元计算无线充电器在第二级调压器未接入的情况下的最大可传输功率的计算公式为:
式中,pmax为可传输的最大传输功率,w0为无线充电器的设定充电谐振频率;L1为电磁发射线圈对应的电感值;L2为电磁接收线圈对应的电感值;Ls1为发射无功补偿器中补偿电感的电感值;Ls2为接收无功补偿器中补偿电感的电感值;h为线圈与补偿电感之间由测试所得的互感影响因子;k为电磁发射线圈的电感与电磁接收线圈的电感之间的耦合系数;VQIm为仅采用第一级调压器调压时发射无功补偿器输入端的最大输入电压;VCI为无线充电手机的请求充电电压。
本发明的有益效果为:本发明设计了一种无线充电手机以及手机无线充电器,该无线充电器的控制简单,且通信稳定,不易受电磁信号的干扰,且该无线充电器与无线充电手机之间进行无线充电的充电功率可调,且充电效率快,能量在充电器侧的损耗极小,能量转换率较高,具有不错的应用价值。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明一个实施例中无线充电手机与手机无线充电器配合充电时的简易示意图;
图2为本发明一个实施例中无线充电手机与手机无线充电器之间信号传递的示意图;
图3为本发明一个实施例中无线充电手机与手机无线充电器组成充电系统的功能模块图;
图4为本发明一个实施例中无线充电手机与手机无线充电器中无功补偿电路以及耦合谐振电路的示意图。
附图标记:
手机无线充电器1;无线充电手机2;充电槽口3;磁屏蔽盖4;微处理器5;二维码6;低功耗蓝牙模块7;显示屏8;无线充电接口9;手机充电控制模块10;无线充电接收模块11;手机电池12;支撑架13。
具体实施方式
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种无线充电手机以及手机无线充电器,用于实现对手机的高效率的无线充电。
参见图1,本实施例中,一种无线充电手机以及手机无线充电器,包括无线充电手机2以及无线充电器1;
所述无线充电手机包括位于手机底部的无线充电接口9,无线充电接口上面设置有磁屏蔽层,无线充电接口内部设置有电磁接收线圈,电磁接收线圈的两端通过磁屏蔽层连接到手机本体内部的无线充电接收模块11,无线充电接收模块将接收的电能进行整流、调压滤波供给手机电池12;所述无线充电手机还包括手机充电控制模块10,用于调控所述无线充电接收模块的工作状态;
所述无线充电器1还包括位于无线充电器顶部用于无线充电手机插入的充电槽口3,所述充电槽口内设置有电磁发射线圈,所述电磁发射线圈的两端连接至充电器中部的无线充电发射模块,充电槽口内设置有无线充电发射检测模块,用于检测电磁发射线圈与电磁接收线圈是否开始能量转换传输,所述无线充电器还包括微处理器5和低功耗蓝牙模块7,所述微处理器用于采集无线充电发射检测模块的检测信号以及获取与无线充电手机蓝牙连接的低功耗蓝牙模块接收到的手机发送的数据信息,并根据所述检测信号以及数据信息对无线充电发射模块进行控制。
本实施例中,所述无线充电器的下侧还设置有显示屏8以及指示灯,所述指示灯包括红、黄、绿三种颜色,分别对应的指示有充电故障、充电完成、正在充电这三种工作状态;所述显示屏用于显示所述无线充电手机的蓝牙模块发送给低功耗蓝牙模块并由微处理器处理后的得到的充电数据,所述充电数据包括所述无线充电手机已充电容量以及待充满所需的充电时间。
本实施例中,所述充电槽口的外侧还铰接有用于支撑所述插入充电槽口的无线充电手机的支撑板,所述支撑板中部设置有位置可调节的支撑架13,所述支撑架与无线充电手机进行连接,用于在无线充电手机插入充电槽口时支撑无线充电手机,防止手机误震动或偏移。
参见图2,本实施例中,所述无线充电器的充电槽口设置有磁屏蔽盖4,磁屏蔽盖的左上侧设置有与所述无线充电器对应的二维码6;所述二维码经无线充电手机扫描后,所述微处理器接收所述无线充电手机发送的请求充电信号,并开始检查所述无线充电器是否存在历史故障信息,若存在,则报警显示故障;若不存在,唤醒所述低功耗蓝牙模块;所述低功耗蓝牙模块7发送充电许可信号给所述无线充电手机的蓝牙模块;并由微处理器控制打开磁屏蔽盖,露出充电槽口以方便无线充电手机插入。
本实施例中,所述微处理器包括充电逻辑判断模块,用于当所述无线充电手机在未充满电,突然抽离所述无线充电手机时,控制无线充电发射模块快速停止工作,停止转换传输能量;还用于在所述低功耗蓝牙模块接收到手机发送的准备充电信号后,控制无线充电发射模块开始工作,进行对无线充电手机的充电。
本实施例中,所述无线充电手机接收到无线充电器发送出来的开始充电信号后,开始以固定周期对电池数据进行采样,获取电池的容量以及充满所需时间等充电数据,并将充电数据发送至无线充电器中通过显示屏显示;当手机电池充满后,无线充电器发出充电结束的信号给无线充电手机,并控制无线充电发射模块停止工作。
本实施例中,当无线充电手机突然抽离时,此时微处理器立刻接收到无线充电发射检测模块发送的报警信号,并产生控制并联在第二调压器上的旁路开关模块的动作信号,使得开关模块工作将第二级调压器进行旁路。
或当无线充电手机的电量充满时,微处理器接收到充电数据并监控手机充电状态,同时也产生控制并联在第二调压器上的旁路开关模块的动作信号,使得开关模块工作将第二级调压进行旁路;
通过旁路开关模块可用来在最短的时间内降低逆变器的输入电压,进而迅速的降低无线充电系统的输出功率,使得关断所需时间极大的缩减。
本实施例中,所述无线充电发射模块包括:依次连接的第一整流器、第一级调压器、第二级调压器、并联在第一级调压器与第二级调压器端口之间中间电容、逆变器、发射无功补偿器以及与电磁发射线圈的电感对应匹配的第一电容;所述无线充电接收模块包括依次连接的与电磁接收线圈的电感对应匹配的第二电容、接收无功补偿器、第二整流器、调压滤波器;
所述微处理器控制所述第一级调压以及所述第二级调压将第一整流器输出的直流电进行电压调节至目标电压;所述逆变器将进行电压调节后的直流电逆变成为交流电,所述交流电再经过发射无功补偿器后,通过所述电磁发射线圈发射、电磁接收线圈接收传输至接收无功补偿器;所述手机充电控制模块,控制所述第二整流器将交流电整流成直流电后,通过调压滤波输出给手机的储能电池;
所述微处理器还用来获取手机的最大可接收功率,所述最大可接受功率由手机的现存电容量确定,通过手机的蓝牙模块发送至所述低功耗蓝牙模块;所述微处理器包括功率门限单元,所述功率门限单元计算出无线充电器在第二级调压器未接入的情况下的可传输的最大可传输功率,将手机的最大可接受功率与充电器的最大可传输功率进行比较,若所述最大可传输功率满足手机的最大可接受功率,则微处理器控制所述第二调压器不工作;若否,则控制第二调压器进行工作对逆变器的输入电压进行调节。
本实施例中,所述功率门限单元计算无线充电器在第二级调压器未接入的情况下的最大可传输功率的计算公式为:
式中,pmax为可传输的最大传输功率,w0为无线充电器的设定充电谐振频率;L1为电磁发射线圈对应的电感值;L2为电磁接收线圈对应的电感值;Ls1为发射无功补偿器中补偿电感的电感值;Ls2为接收无功补偿器中补偿电感的电感值;h为线圈与补偿电感之间由测试所得的互感影响因子;k为电磁发射线圈的电感与电磁接收线圈的电感之间的耦合系数;VQIm为仅采用第一级调压器调压时发射无功补偿器输入端的最大输入电压;VCI为无线充电手机的请求充电电压。
本实施例中,所述无线充电器包括用于与外部市电连接的电源线,所述第一整流器的第一输入端以及第二输入端连接市电,所述第一整流器的第一输出端以及第二输出端分别与所述第一级调压器的第一输入端以及第二输入端连接;所述第一级调压器的第一输出端以及第二输出端分别与所述第二级调压器的第一输入端以及第二输入端连接;所述中间电容的一端连接第一级调压器的第一输出端,另一端连接第一级调压器的第二输出端;所述第二级调压器的第一输出端以及第二输出端分别与逆变器的第一输入端以及第二输入端连接;所述逆变器的第一输出端以及第二输出端分别与所述发射无功补偿器的第一输入端以及第二输入端连接;所述发射无功补偿器的第一输出端以及第二输出端分别与所述电磁发射线圈的第一输入端以及第二输入端连接;
所述电磁发射线圈与电磁接收线圈通过电磁耦合连接,所述电磁接收线圈的第一输出端以及第二输出端分别与所述接收无功补偿器的第一输入端以及第二输入端连接;所述接收无功补偿器的第一输出端以及第二输出端分别与所述第二整流器的第一输入端以及第二输入端连接;所述第二整流器的第一输出端以及第二输出端分别与手机电池的正负极连接。
本实施例中,所述微处理器分别与所述第一驱动模块的受控端、所述第二驱动模块的受控端连接;所述第一驱动模块分别驱动所述第一级调压器以及第二调压器进行工作状态的调节;所述第二驱动模块用来产生触发信号驱动逆变器工作;所述无线充电手机的手机充电控制模块的控制端分别与所述开路保护继电器的受控端以及第二整流器的受控端进行连接。
本实施例中,所述第一级调压器为升降压型DC/DC变换器;所述第二级调压器为具有四项交错式PFC电路拓扑结构的Boost升压变换器。
本实施例中,所述手机无线充电器与无线充电手机内部分别包括有用于采样监测电压、电流信号的采样监测模块;手机无线充电器内部的采样监测模块与微处理器连接;所述无线充电手机的采样监测模块连接至所述手机充电控制模块。
参见图4,本实施例中,所述发射无功补偿器中为LCC型无功补偿电路,具体有:所述逆变器的第一输出端接补偿电感Ls1的输入端;补偿电容Cs1一端接补偿电感Ls1的输出端,另一端接逆变器的第二输出端;第一电容C1的一端连接到补偿电感Ls1的输出端,另一端连接至电磁发射线圈L1的输入端;所述电磁发射线圈L1的输出端连接至逆变器的第二输出端;可见,所述第一电容C1既用作无功补偿,也参与到与电磁发射线圈L1进行谐振脉动的过程中;所述接收无功补偿器也为LCC型无功补偿电路,所述接收无功补偿器与发射无功补偿器在电路结构上对称,且接收无功补偿器且第二电容C2不仅用作接收无功补偿器中进行无功补偿,还用于与电磁接收线圈进行谐磁共振,能量转换。
本实施例中,所述逆变器为全桥逆变器。
本实施例中,所述微处理器用于在手机无线充电器工作时对手机充电状态进行控制调节,包括有用于对无线充电手机侧的第二电容进行修正调节以保证手机无线充电器的全桥逆变器工作在零电压开关状态的电容调节单元,以及还包括用于调节接收无功补偿器的输出电流以保证无线充电器在最大传输效率下对无线充电手机进行充电的电流调节单元。
本实施例中,所述第一电容与所述第二电容的两侧并联有多个调节电容支路,本实施例中,设定为2个调节电容支路;所述调节电容支路包括调节电容Ck以及与电容对应的可控开关;通过调节可控开关的开关即可实现将调节电容并入第一电容或第二电容的两侧,其中,第一电容与第二电容两侧的多个调节电容支路保持同步调节动作,如此,即可实现对第一电容或第二电容的修正调节。
本实施例中,所述手机无线充电系统刚开始的初始工作状态为逆变器工作在初始设定频率w0的工作频率上,此时,检测全桥逆变器中的MOSFET开关管是否工作在零电压开通的状态,若是,则继续保持该工作状态;若不是,则通过电容调节单元进行调节,具体为:
电容调节单元获取采样监测模块采集到的发射无功补偿器的实际输入电压以及接收无功补偿器的实际输出电压,计算其电容调节量:
式中,ΔC为电容调节量,w0为无线充电系统工作在的设定谐振频率;C1为第一电容;vQI为发射无功补偿器输入端的实际输入电压;vqo为接收无功补偿器输出端的实际输出电压;izvs为MOSFET开关管达到零电压关断时流过对应开关管的理论电流值;γ为设计裕量;k为电磁发射线圈与电磁接收线圈的耦合系数;Ls1为发射无功补偿器的补偿电感;Ls2为接收无功补偿器的补偿电感;L1为电磁发射线圈的电感;pmax为无线充电器的最大可传输的功率。
根据计算得到的电容调节量去控制并联在第二电容两端的调节电容支路对应的可控开关;相应的也根据所述电容调节量去同步控制并联在第一电容两端的调节电容支路对应的可控开关,以实现对第一电容和第二电容的调整;调整后,其电磁发射线圈与电磁接收线圈之间传输能量的谐振频率也产生微小的变化,此时,微处理器监测谐振频率,并将全桥逆变器的工作频率w0更新为变化后的谐振频率wg;并通过第二驱动模块驱动全桥逆变器工作在工作频率为wg的状态下。
本优选实施例中,为使得逆变器的可控开关管工作在零电压开通的工作状态下,通过对电路结构的改进,且对电路进行模型建立,设计了解决该问题的电容调节单元,通过对电容调节量的计算,控制调节电容支路的切入或切除,实现对第一电容和第二电容的调节,进而保证全桥逆变器中的MOSFET开关管工作在零电压开通的状态,以此来降低能耗。
本实施例中,对无线充电手机的电池充电是采用变流的充电方式,随着手机电池容量的变化,在无线充电手机的电池电量较低时,采取大电流进行恒流充电,实现快充;在无线充电手机的电池电量较高时,切换成小电流恒流充电,实现浮充。
本实施例中,在充电模式进行上述切换时,无线充电器的充电效率会降低,故电流调节单元通过对无线充电器以及无线充电手机的电路拓扑进行建模,设计了适应于充电模式下的无线充电器的充电效率的计算公式:
式中,所述η代表所述无线充电器的充电效率;Req为第二整流器以及手机电池负载等效到接收无功补偿器输出端的等效电阻,可通过计算得出,其中vqo为接收无功补偿器输出端的实际输出电压;iLs2为流过接收无功补偿器输出端的输出电流;R2为电磁接收线圈的内阻;k为电磁发射线圈与电磁接收线圈的耦合系数;Q1为电磁发射线圈的品质因数,其中,R1为无线充电器中的电磁发射线圈的内阻,L1为电磁发射线圈的电感;Q2为电磁接收线圈的品质因数,L2为电磁接收线圈的电感;wc为流过电磁发射线圈的电流的谐振频率。
通过分析求解该传输效率的计算公式的极值,可以得到所述无线充电器获得最大传输效率的条件为接收无功补偿器输出端的输出电流达到电流设定值,即:
故该无线充电器对无线充电手机进行充电,想要获取最大的传输效率,首先需要通过手机侧的采样监测模块对接收无功补偿器输出端的输出电流进行实时采集监控,将监控的所述输出电流蓝牙发送至微处理器,微处理器中的差控调理电路通过将所述输出电流与所述电流设定值比较获取其差模,经过处理产生反馈信号,第二驱动模块接受反馈信号对全桥逆变器中的开关管在一个开关周期内的开通时间进行调整,使得接收无功补偿器输出端的输出电流值接近电流设定值,通过如此调节,来保证无线充电器对手机充电保持在较高的传输效率下工作。
本优选实施例,基于电路的等效原理对电路进行建模,分析设计了无线充电系统的传输效率的计算公式,并依据该传输效率的计算公式确定了系统获得最大传输效率的条件,依据该条件对系统中对应副边无功补偿器输出端的输出电流进行检测,并在原边控制器内进行反馈控制,使得充电系统被调节至最大传输效率的工作状态上;通过上述方式,调节速度快,计算量小,实现了对充电系统的传输效率的提高。
本优选实施例中,设计了不同该充电系统的工作状态下,使得充电器对手机充电的效率提高的条件,依据该条件对手机侧对应接收无功补偿器输出端的输出电流进行检测,并在充电器侧的微处理器内进行反馈控制,使得无线充电器与充电手机组成的充电系统被调节至最大传输效率的工作状态上;通过上述方式,调节速度快,计算量小,实现了对所述充电系统的传输效率的提高。
本优选实施例中,设计了一种无线充电手机以及手机无线充电器,该无线充电器的控制简单,且通信稳定,不易受电磁信号的干扰,且该无线充电器与无线充电手机之间进行无线充电的充电功率可调,且充电效率快,能量在充电器侧的损耗极小,能量转换率较高,具有不错的应用价值。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当分析,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种无线充电手机以及手机无线充电器,包括无线充电手机以及无线充电器,其特征在于,
所述无线充电手机包括位于手机底部的无线充电接口,无线充电接口上面设置有磁屏蔽层,无线充电接口内部设置有电磁接收线圈,电磁接收线圈的两端通过磁屏蔽层连接到手机本体内部的无线充电接收模块,无线充电接收模块将接收的电能进行整流、调压滤波供给手机电池;所述无线充电手机还包括手机充电控制模块,用于调控所述无线充电接收模块的工作状态;
所述无线充电器还包括位于无线充电器顶部用于无线充电手机插入的充电槽口,所述充电槽口内设置有电磁发射线圈,所述电磁发射线圈的两端连接至充电器中部的无线充电发射模块,充电槽口内设置有无线充电发射检测模块,用于检测电磁发射线圈与电磁接收线圈是否开始能量转换传输,所述无线充电器还包括微处理器和低功耗蓝牙模块,所述微处理器用于采集无线充电发射检测模块的检测信号以及获取与无线充电手机蓝牙连接的低功耗蓝牙模块接收到的手机发送的数据信息,并根据所述检测信号以及数据信息对无线充电发射模块进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电手机以及手机无线充电器,其特征在于,所述无线充电器的充电槽口设置有磁屏蔽盖,磁屏蔽盖的左上侧设置有与所述无线充电器对应的二维码;所述二维码经无线充电手机扫描后,所述微处理器接收所述无线充电手机发送的请求充电信号,并开始检查所述无线充电器是否存在历史故障信息,若存在,则报警显示故障;若不存在,唤醒所述低功耗蓝牙模块;所述低功耗蓝牙模块发送充电许可信号给所述无线充电手机的蓝牙模块;并由微处理器控制打开磁屏蔽盖,露出充电槽口以方便无线充电手机插入。
3.根据权利要求1所述的一种无线充电手机以及手机无线充电器,其特征在于,所述无线充电器的下侧还设置有显示屏以及指示灯,所述指示灯包括红、黄、绿三种颜色,分别对应的指示有充电故障、充电完成、正在充电这三种工作状态;所述显示屏用于显示所述无线充电手机的蓝牙模块发送给低功耗蓝牙模块并由微处理器处理后的得到的充电数据,所述充电数据包括所述无线充电手机已充电容量以及待充满所需的充电时间。
4.根据权利要求1所述的一种无线充电手机以及手机无线充电器,其特征在于,所述充电槽口的外侧还铰接有用于支撑所述插入充电槽口的无线充电手机的支撑板,所述支撑板中部设置有位置可调节的支撑架,所述支撑架与无线充电手机进行连接,用于在无线充电手机插入充电槽口时支撑无线充电手机,防止手机误震动或偏移。
5.根据权利要求1所述的一种无线充电手机以及手机无线充电器,其特征在于,所述微处理器包括充电逻辑判断模块,用于当所述无线充电手机在未充满电,突然抽离所述无线充电手机时,控制无线充电发射模块快速停止工作,停止转换传输能量;还用于在所述低功耗蓝牙模块接收到手机发送的准备充电信号后,控制无线充电发射模块开始工作,进行对无线充电手机的充电。
6.根据权利要求1所述的一种无线充电手机以及手机无线充电器,其特征在于,所述无线充电发射模块包括:依次连接的第一整流器、第一级调压器、第二级调压器、并联在第一级调压器与第二级调压器端口之间中间电容、逆变器、发射无功补偿器以及与电磁发射线圈的电感对应匹配的发射谐振电容;所述无线充电接收模块包括依次连接的与电磁接收线圈的电感对应匹配的接收谐振电容、接收无功补偿器、第二整流器、调压滤波器;
所述微处理器控制所述第一级调压以及所述第二级调压将第一整流器输出的直流电进行电压调节至目标电压;所述逆变器将进行电压调节后的直流电逆变成为交流电,所述交流电再经过发射无功补偿器后,通过所述电磁发射线圈发射、电磁接收线圈接收传输至接收无功补偿器;所述手机充电控制模块,控制所述第二整流器将交流电整流成直流电后,通过调压滤波输出给手机的储能电池;
所述微处理器还用来获取手机的最大可接收功率,所述最大可接受功率由手机的现存电容量确定,通过手机的蓝牙模块发送至所述低功耗蓝牙模块;所述微处理器包括功率门限单元,所述功率门限单元计算出无线充电器在第二级调压器未接入的情况下的可传输的最大可传输功率,将手机的最大可接受功率与充电器的最大可传输功率进行比较,若所述最大可传输功率满足手机的最大可接受功率,则微处理器控制所述第二调压器不工作;若否,则控制第二调压器进行工作对逆变器的输入电压进行调节。
7.根据权利要求6所述的一种无线充电手机以及手机无线充电器,其特征在于,所述功率门限单元计算无线充电器在第二级调压器未接入的情况下的最大可传输功率的计算公式为:
式中,pmax为可传输的最大传输功率,w0为无线充电器的设定充电谐振频率;L1为电磁发射线圈对应的电感值;L2为电磁接收线圈对应的电感值;Ls1为发射无功补偿器中补偿电感的电感值;Ls2为接收无功补偿器中补偿电感的电感值;h为线圈与补偿电感之间由测试所得的互感影响因子;k为电磁发射线圈的电感与电磁接收线圈的电感之间的耦合系数;VQIm为仅采用第一级调压器调压时发射无功补偿器输入端的最大输入电压;VCI为无线充电手机的请求充电电压。
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CN110311443A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-08 | 奇酷互联网络科技(深圳)有限公司 | 无线充电装置及其充电方法 |
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