CN109066936A - 一种新型双向非对称无线充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型双向非对称无线充电装置，包括无线充电端(1)和位于智能设备上的供电接收端(2)，其中无线充电端(1)包括第一PCBA板(11)、电源输入端(12)、第一无线充电发射端(13)、第二无线充电发射端(14)和无线充电座壳体(15)；供电接收端(2)包括第二PCBA板(21)和无线充电接收端(22)，第二PCBA板(21)位于智能设备锂电池组近屏侧，无线充电接收端(22)位于智能设备锂电池组近后盖侧；第一无线充电发射端(13)和第二无线充电发射端(14)均与无线充电接收端(22)无线连接。本发明实现了0～40mm距离的高效率充电，适合多种使用场景，且能够同时为多部智能设备无线充电，提高了充电设备的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备充电方法的技术领域，具体设计一种新型双向非对称无线充电装置。
背景技术
随着手机等智能设备日益普及，各类消费电子产品对电的需求与日俱增，而电池技术目前没有实质的突破，电池已经成为各种智能设备普及的瓶颈。如何摆脱传统线缆的束缚，避免频繁充电的繁琐，已经成为取悦消费者的新方式。随着苹果公司发布集成有无线充电接收端的iPhone X，各大手机厂商都推出集成充电接收端的手机给无线充电带来了无线商机。
无线充电技术源于无线电能传输技术，目前成熟的技术路线有：电磁感应方式、无线电波方式、磁共振方式、电场感应方式。其中电磁感应技术已经技术成熟，Qi标准的电磁感应方式是目前唯一大规模商用的标准。但是Qi标准的电磁感应有效距离短，普遍只有0～8mm，且收发线圈位置必须一一对应才能保证有效充电。所以无线充电器只能在同一时间近距离给一个智能设备充电。设备充电效率不高，利用率低，使用场景受到局限。而且在现实中消费者往往不止一个智能硬件需要无线充电，亟需能同时对多个智能硬件进行充电。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种新型双向非对称无线充电装置，可以同时给多个智能设备供电。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种新型双向非对称无线充电装置，包括无线充电端和位于智能设备上的供电接收端。智能设备须支持Qi标准，无线充电时与无线充电端非有线连接，相互独立。
其中无线充电端包括第一PCBA板、电源输入端、第一无线充电发射端、第二无线充电发射端和无线充电座壳体。在第一PCBA板上设有微控制器模块和全桥驱动模块，微控制器模块与全桥驱动模块连接，微控制器模块用于控制能量的输入和输出，全桥驱动模块产生电流。电源输入端通过全桥驱动模块与第一无线充电发射端和第二无线充电发射端连接，第一无线充电发射端和第二无线充电发射端分别安装在无线充电座壳体的两个端面。
供电接收端包括第二PCBA板和无线充电接收端。第二PCBA板位于智能设备锂电池组近屏侧，在第二PCBA板上设有整流滤波模块和稳压模块，整流滤波模块与稳压模块连接；无线充电接收端位于智能设备锂电池组近后盖侧并与整流滤波模块连接。第一无线充电发射端与无线充电接收端无线连接，第二无线充电发射端与所述无线充电接收端无线连接。无线接收线端用于接收来自无线充电端提供的能量。整流滤波模块有整流和滤波两方面作用，其中整流是把交流电能转换为直流电能，滤波的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。稳压模块是为了给手机等智能设备提供稳定的直流电源。
优选地，第一无线充电发射端包括互相连接的第一发射线圈和第一隔磁片，第二无线充电发射端包括互相连接的第二发射线圈和第二隔磁片。
优选地，无线充电接收端包括无线充电接收线圈和第三隔磁片。
隔磁片是无线充电器两端线圈的磁性片状辅材，是经过恒高温烧结而成的软磁性材料，具有高磁导率低磁损因子。它利用功能成分晶格电场热运动引起的电子散射以及电子与电子之间的相互作用，吸收电磁波能量并将其转化为热能，从而达到衰减电磁波的目的。在发射端线圈一侧贴合隔磁片是因为隔磁片优异的导磁性能可以加大线圈的磁通量，降低铜线圈的损耗，增加电磁感应强度，提高电磁转换效率。在接收端线圈一侧贴合隔磁片是因为电磁信号容易受到手机等智能设备金属材料的吸收衰减浪费能量，降低了能量的转换效率，因此贴上隔磁片隔离金属物体与电磁信号的接触，防止电磁信号的衰减，同时能够聚拢感应磁场的磁通量，增强接收端线圈的磁感应强度，防止手机等智能设备发热，节约电能提高无线充电器的转换效率。
优选地，第一发射线圈为磁共振发射线圈，第二发射线圈为电磁感应发射线圈。磁共振方式是指发送端能量遇到共振频率相同的接收端，由共振效应进行电能传输。电磁感应方式的原理是电流通过线圈会产生磁场，附近线圈产生感应电动势，从而产生电流进行能量传输。
优选地，电磁感应发射线圈的面积小于所述磁共振发射线圈的面积。使用过程中，磁共振发射线圈一侧因为线圈面积大，有效充电范围内可以覆盖两部手机，所以可以同时给两部手机充电。而电磁感应线圈一侧可以同时给另外一部手机充电。
优选地，电磁感应发射线圈与所述无线充电接收线圈的有效作用距离为0～8mm，实现近距离能量传输；磁共振发射线圈与所述无线充电接收线圈的有效作用距离为8～40mm，实现远距离能量传输。
优选地，电源输入端通过19V直流插头与外部电源连接。本发明所述的新型双向非对称无线充电装置的工作频率为115kHz～140kHz。
本发明在使用过程中，当手机等智能设备需要充电时，将智能设备贴近无线充电座壳体端面，当设置在智能设备内部的无线充电接收线圈进入电磁感应发射线圈或磁共振发射线圈的有效作用范围内，即可实现磁场耦合，产生电动势，为智能设备充电。由于磁共振发射线圈一侧线圈面积大，有效作用范围内可以覆盖两部手机，所以可以同时给两部手机充电。而电磁感应线圈一侧可以同时给另外一部手机充电。
本发明采用近距离、远距离无线充电相结合的方式，有效作用距离可达0～40mm。其中近距离0～8mm采用电磁感应方式，远距离8mm～40mm采用磁共振的方式，适合多种使用场景，且能够同时为多部智能设备无线充电，提高了充电设备的利用率，实现了高效率充电。
附图说明
图1为一种新型双向非对称无线充电装置的无线充电端结构剖面图；
图2为一种新型双向非对称无线充电装置的使用方法示意图；
图3为一种新型双向非对称无线充电装置的无线充电端电路原理图。
附图标记：
1、无线充电端；11、第一PCBA板；12、电源输入端；13、第一无线充电发射端；131、第一发射线圈；132、第一隔磁片；14、第二无线充电发射端；141、第二发射线圈；142、第二隔磁片；15、无线充电座壳体；2、供电接收端；21、第二PCBA板；22、无线充电接收端。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图来对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
实施例1
本发明实施例提供一种新型双向非对称无线充电装置，其工作频率为115kHz～140kHz，如图2所示，包括无线充电端1和位于智能设备上的供电接收端2。其中无线充电端1结构如图1所示，包括第一PCBA板11、电源输入端12、第一无线充电发射端13、第二无线充电发射端14和无线充电座壳体15。在第一PCBA板11上设有微控制器模块和全桥驱动模块，微控制器模块与全桥驱动模块连接。电源输入端12通过全桥驱动模块与第一无线充电发射端13和第二无线充电发射端14连接，第一无线充电发射端13和第二无线充电发射端14分别安装在无线充电座壳体15的两个端面。第一无线充电发射端13包括互相连接的第一发射发射线圈131和第一隔磁片132，其中第一发射线圈131为磁共振发射线圈；第二无线充电发射端14包括互相连接的第二发射线圈141和第二隔磁片142，其中第二发射线圈141为电磁感应发射线圈。供电接收端2包括第二PCBA板21和无线充电接收端22。第二PCBA板21位于智能设备锂电池组近屏侧，在第二PCBA板21上设有整流滤波模块和稳压模块，整流滤波模块与稳压模块连接。无线充电接收端22位于智能设备锂电池组近后盖侧并与整流滤波模块连接。无线充电接收端22包括无线充电接收线圈和第三隔磁片。磁共振发射线圈与无线充电接收线圈耦合，电磁感应发射线圈与无线充电接收线圈耦合。
如图2所示，当手机等智能设备需要充电时，只需将本实施例的电源输入端12连接到外部电源上，再将智能设备置于无线充电座壳体15上与磁共振发射线圈距离为8～40mm的位置，磁共振发射线圈与无线充电接收线圈相互耦合产生电动势，从而为智能设备充电。在此范围内，若智能设备与磁共振发射线圈之间存在0～20mm厚的木桌或者同等厚度的实物介质，不会影响无线充电的效率。同样的，也可以将手机等智能设备置于无线充电座壳体15上与电磁感应发射线圈距离为0～8mm的位置，电磁感应发射线圈也可与无线充电接收线圈相互耦合产生电动势，从而为智能设备充电。以上两种无线充电方式的结合，实现了本实施例在远距离、近距离范围内的无线充电。
在本实施例中，如图1所示，电磁感应发射线圈的面积小于磁共振发射线圈的面积。因此在磁共振发射线圈的有效作用范围内可以同时给两部智能设备供电，而在电磁感应发射线圈一侧也能同时给另一部智能设备供电。
如图3所示，为本实施例的无线充电端电路原理图。它由微控制器、接电感电流传感器以及四个MOS管等元件构成，用于完成谐振电路的驱动、电流的转换、参数的调节、电路信号的产生和控制等工作。其中微控制器模块采用32位ARM微控制器STM32F103，并设有多路复用器用于反馈数据。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新型双向非对称无线充电装置，包括无线充电端(1)和位于智能设备上的供电接收端(2)，其特征在于，
所述无线充电端(1)包括第一PCBA板(11)、电源输入端(12)、第一无线充电发射端(13)、第二无线充电发射端(14)和无线充电座壳体(15)，在所述第一PCBA板(11)上设有微控制器模块和全桥驱动模块，所述微控制器模块与所述全桥驱动模块连接，所述电源输入端(12)通过所述全桥驱动模块与所述第一无线充电发射端(13)和所述第二无线充电发射端(14)连接，所述第一无线充电发射端(13)和所述第二无线充电发射端(14)分别安装在所述无线充电座壳体(15)的两个端面；
所述供电接收端(2)包括第二PCBA板(21)和无线充电接收端(22)，所述第二PCBA板(21)位于智能设备锂电池组近屏侧，在所述第二PCBA板(21)上设有整流滤波模块和稳压模块，所述整流滤波模块与所述稳压模块连接，所述无线充电接收端(22)位于智能设备锂电池组近后盖侧并与所述整流滤波模块连接；
所述第一无线充电发射端(13)与所述无线充电接收端(22)无线连接，所述第二无线充电发射端(14)与所述无线充电接收端(22)无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型双向非对称无线充电装置，其特征在于，所述第一无线充电发射端(13)包括互相连接的第一发射线圈(131)和第一隔磁片(132)，所述第二无线充电发射端(14)包括互相连接的第二发射线圈(141)和第二隔磁片(142)。
3.根据权利要求1所述的一种新型双向非对称无线充电装置，其特征在于，所述无线充电接收端(22)包括无线充电接收线圈和第三隔磁片。
4.根据权利要求2所述的一种新型双向非对称无线充电装置，其特征在于，所述第一发射线圈(131)为磁共振发射线圈。
5.根据权利要求2所述的一种新型双向非对称无线充电装置，其特征在于，所述第二发射线圈(141)为电磁感应发射线圈。
6.根据权利要求2、4～5任意一项所述的一种新型双向非对称无线充电装置，其特征在于，所述电磁感应发射线圈的面积小于所述磁共振发射线圈的面积。
7.根据权利要求2、4～5任意一项所述的一种新型双向非对称无线充电装置，其特征在于，所述电磁感应发射线圈与所述无线充电接收线圈的有效作用距离为0～8mm，所述磁共振发射线圈与所述无线充电接收线圈的有效作用距离为8～40mm。
8.根据权利要求1所述的一种新型双向非对称无线充电装置，其特征在于，所述电源输入端(12)通过19V直流插头与外部电源连接。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140053799A (ko) * | 2012-10-26 | 2014-05-08 | 엘지전자 주식회사 | 무선 전력 전송장치 |
| KR20160052264A (ko) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 주식회사 커뮤니케이션어드벤스드테크놀러지 | 무선 충전 서비스 제공을 위한 탁자 |
| CN205565904U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-09-07 | 上海阪辉新能源科技有限公司 | 一种磁感应式和磁共振式双模非接触充电装置 |
| CN205945131U (zh) * | 2016-07-29 | 2017-02-08 | 武汉大学 | 近场谐振与感应耦合协同式生物遥测装置无线充电系统 |
| US20180152040A1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-05-31 | Korea Automotive Technology Institute | Coil structure for inductive and resonant wireless charging transmitter and integral control method for the same |
| US20180219400A1 (en) * | 2015-08-04 | 2018-08-02 | Amosense Co., Ltd. | Wireless Power Transfer Module For Vehicles |
| CN209016777U (zh) * | 2018-09-27 | 2019-06-21 | 北京乐界乐科技有限公司 | 一种新型双向非对称无线充电装置 |
-
2018
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140053799A (ko) * | 2012-10-26 | 2014-05-08 | 엘지전자 주식회사 | 무선 전력 전송장치 |
| KR20160052264A (ko) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 주식회사 커뮤니케이션어드벤스드테크놀러지 | 무선 충전 서비스 제공을 위한 탁자 |
| US20180219400A1 (en) * | 2015-08-04 | 2018-08-02 | Amosense Co., Ltd. | Wireless Power Transfer Module For Vehicles |
| CN205565904U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-09-07 | 上海阪辉新能源科技有限公司 | 一种磁感应式和磁共振式双模非接触充电装置 |
| CN205945131U (zh) * | 2016-07-29 | 2017-02-08 | 武汉大学 | 近场谐振与感应耦合协同式生物遥测装置无线充电系统 |
| US20180152040A1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-05-31 | Korea Automotive Technology Institute | Coil structure for inductive and resonant wireless charging transmitter and integral control method for the same |
| CN209016777U (zh) * | 2018-09-27 | 2019-06-21 | 北京乐界乐科技有限公司 | 一种新型双向非对称无线充电装置 |
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