CN109560618A - 无线充电发射电路、无线充电电路及充电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种无线充电发射电路、无线充电电路及充电控制方法,该无线充电发射电路包括抽头线圈和多个谐振单元;其中,各谐振单元与抽头线圈的各抽头一一对应连接;抽头线圈的公共端用于连接第一驱动电路;谐振单元的第一端与对应的抽头线圈的抽头连接,谐振单元的第二端用于连接第二驱动电路;其中,各谐振单元与对应的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路。本实施例通过接通不同抽头所在的谐振电路,改变线圈匝数以改变线圈充电面积,增大无线充电的距离,扩展了无线充电的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,特别是涉及无线充电发射电路、无线充电电路及充电控制方法。
背景技术
感应式无线电能传输技术是一种利用磁场等软介质实现非接触电能传输的新型供电技术,其以供电灵活、安全、稳定性高及环境亲和力强等优点广泛运用于医疗、消费电子产品、水下供电、电动车充电和轨道交通等领域。目前,商用的无线充电设备的充电效率可达80%,已达到线充的水平。无线充电设备能够兼容不同的移动设备,方便携带。
无线充电设备通过电磁耦合输送电能。在传统的无线充电技术中,多个线圈分别并联后构成线圈组,该线圈组连接到同一个谐振电路,从而实现将电能耦合到电能接收端。然而,传统的无线充电设备的充电距离较短,该充电距离只能满足精密结构如手机、平板电脑、手环等贴近充电的设备,应用范围单一,且无法自动选择最合适的无线充电电路进行充电。
发明内容
基于此,有必要针对无线充电距离短而无法满足长距离充电要求,应用范围单一的问题,且无法自动选择最合适的无线充电电路进行充电,提供无线充电发射电路、无线充电电路及充电控制方法。
第一方面,本发明实施例提供一种无线充电发射电路,包括抽头线圈和多个谐振单元;其中,各谐振单元与抽头线圈的各抽头一一对应连接;
抽头线圈的公共端用于连接第一驱动电路;
谐振单元的第一端与对应的抽头线圈的抽头连接,谐振单元的第二端用于连接第二驱动电路;
其中,各谐振单元与对应的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路。
在其中一个实施例中,谐振单元包括开关以及至少两个谐振电容;
各谐振电容并联后的第一端与开关的第一端连接;
开关的第二端为谐振单元的第一端,各谐振电容并联后的第二端为谐振单元的第二端;或,
开关的第二端为谐振单元的第二端,各谐振电容并联后的第二端为谐振单元的第一端。
在其中一个实施例中,各谐振单元的谐振电容值与对应的抽头与公共端之间的线圈匝数相匹配,以使得各谐振电路的谐振频率相同。
第二方面,本发明实施例还提供一种无线充电电路,包括第一驱动电路、第二驱动电路以及如第一方面的无线充电发射电路;
第一驱动电路连接无线充电发射电路的抽头线圈的公共端;
第二驱动电路连接无线充电发射电路的谐振单元的第二端。
在其中一个实施例中,第一驱动电路包括第一驱动模块和第一调整模块,第一调整模块连接第一驱动模块的第一端,第一驱动模块的第二端连接抽头线圈的公共端;其中,第一调整模块用于调整第一驱动模块输出的第一驱动信号,以改变无线充电发射电路的发射功率;
第二驱动电路包括第二驱动模块和第二调整模块,第二调整模块连接第二驱动模块的第一端,第二驱动模块的第二端连接谐振单元的第二端;其中,第二调整模块用于调整第二驱动模块输出的第二驱动信号,以改变无线充电发射电路的发射功率。
第三方面,本发明实施例还提供一种无线充电系统,包括如第二方面的无线充电电路以及充电控制电路;
充电控制电路用于接收外部设备发送的指令信息;
充电控制电路连接无线充电电路,用于根据指令信息控制无线充电电路进行充电。
第四方面,本发明实施例还提供一种充电控制方法,包括:
在获取到充电请求指令时,获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率;
控制无线充电发射电路的传输效率最高时所对应的谐振电路接通,以为外部设备进行充电。
在其中一个实施例中,轮询获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率。
在其中一个实施例中,获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率的过程,包括步骤:
获取外部设备发送的当前接收功率;
根据当前接收功率调整无线充电发射电路的发射功率,以使得外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率;
获取第一发射功率和第一输入功率;其中,第一发射功率为外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时无线充电发射电路的发射功率;第一输入功率为外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时无线充电发射电路的输入功率;
根据第一发射功率和第一输入功率,获得无线充电发射电路的传输效率。
第五方面,本发明实施例还提供一种充电控制装置,包括:
传输效率获取模块,用于在获取到充电请求指令时,获得各谐振电路进行充电时无线充电系统的传输效率;
充电控制模块,用于接通传输效率最高所对应的谐振电路为外部设备进行充电。
第六方面,本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第四方面中任一的充电控制方法。
上述实施例提供的技术方案,通过提供无线充电发射电路、无线充电电路及充电控制方法,该无线充电发射电路包括抽头线圈和多个谐振单元;其中,各谐振单元与抽头线圈的各抽头一一对应连接;抽头线圈的公共端用于连接第一驱动电路;谐振单元的第一端与对应的抽头线圈的抽头连接,谐振单元的第二端用于连接第二驱动电路;其中,各谐振单元与对应的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路,以通过接通不同抽头所在的谐振电路,改变线圈匝数以改变线圈充电面积,增大无线充电的距离,扩展了无线充电的应用范围,并设计相应的充电控制方法,以自动在多个谐振电路中谐振传输效率最高的谐振电路为外部设备进行充电,提高充电效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的三抽头线圈模型的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的三抽头线圈模型的另一结构示意图;
图4是本发明实施例提供的三抽头线圈模型的电场场域示意图;
图5是本发明实施例提供的一种无线充电电路的原理示意图;
图6是本发明实施例提供一种充电控制方法的流程图;
图7是本发明实施例提供的获取无线充电传输效率方法的流程图;
图8是本发明实施例提供的一种充电控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果,以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明,以下所描述的实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明
图1是本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的结构示意图,如图1所示,该无线充电发射电路10包括抽头线圈110和多个谐振单元120,其中,各谐振单元120与抽头线圈110的各抽头一一对应连接。抽头线圈110的公共端用于连接第一驱动电路;谐振单元120的第一端与对应的抽头线圈110的抽头连接,谐振单元120的第二端用于连接第二驱动电路;其中,各谐振单元120与对应的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路。
抽头线圈110是指带有抽头的线圈,抽头是指线圈中接出的一个或若干个接头。抽头设置的位置是根据电路设计的特性和线圈的电气特性经过计算得出来的,根据实际需要的不同而设置。抽头线圈110包括有公共端,该公共端可以设置在抽头线圈110的任意位置,如抽头线圈110的端点或者线圈中的中间位置,在实施例中,公共端可以为抽头中的一个。抽头线圈110中的各抽头与公共端之间的线圈充当电感器的作用。在实施例中,固定抽头线圈的公共端,改变抽头线圈中的抽头的位置,进而改变抽头线圈110的公共端与连接抽头之间的线圈匝数,从而改变所连接抽头线圈110的电感值。
抽头线圈110可以呈多种结构,如单层线圈、蜂房式线圈、环形线圈等。如本实施例中的抽头线圈110呈圆饼状的环形绕线结构。公共端设置在抽头线圈110的中心,抽头可以有多个,设置在抽头线圈110距离公共端设定线圈匝数的位置处,该位置可以不同,如各抽头与公共端之间的线圈匝数依次增加,此时各抽头与公共端之间的抽头线圈110的电感值依次增加;该位置也可以相同,如将各抽头设置在距离公共端相同线圈匝数的不同位置处,此时各抽头与公共端之间的抽头线圈110的电感值相同。本实施例中的谐振单元120主要为由电容组成的结构单元,充当电容器的作用。各谐振单元120与对应的抽头与公共端之间的线圈共同构成多个谐振电路。
图2是本发明实施例提供的三抽头线圈模型的结构示意图,如图2所示,该抽头线圈为绕线线圈,绕线线圈的中心接头为该抽头线圈的公共端O,绕线线圈的特定部位接出三个抽头,内圈抽头为第一抽头L1、中圈抽头为第二抽头L2和最外圈抽头为第三抽头L3。当抽头线圈的公共端O与对应的抽头接入到无线充电发射电路时,接入电路中的抽头线圈110和谐振单元120相互配合,在交变电流的作用下产生电磁能。
图3是本发明实施例提供的三抽头线圈模型的另一结构示意图,结合图2和图3进行说明,当公共端O与第一抽头L1接入无线充电发射电路时,抽头线圈110的工作面积为以公共端O为圆心,以R1为半径的圆形区域;当公共端O与第二抽头L2接入无线充电发射电路时,抽头线圈110的工作面积为以公共端O为圆心,以R2为半径的圆形区域;当公共端O与第三抽头L3接入无线充电发射电路时,抽头线圈110的工作面积为以公共端O为圆心,以R3为半径的圆形区域。图4是本发明实施例提供的三抽头线圈模型的电场场域示意图,如图4所示,在其他条件相同的情况下,抽头线圈110的充电面积越大,无线充电发射电路的发射功率越大,充电距离越远,所覆盖的电场场域越大,其中,电场场域可以理解为电场所影响的范围。改变线圈的大小和传输功率控制无线充电的充电距离和所覆盖的场域。需要说明的是,实施例中R1<R 2<R 3,从而使得无线充电发射电路能满足不同充电距离的需求,增加无线充电的应用范围。实施例中的无线充电发射电路的线圈充电面积的大小可以通过电路的控制与相应的算法来选择合适的抽头位置来实现,从而增加充电距离范围。当然,在其他实施例中,公共端与各抽头之间的线圈匝数可以全部相同,也可以部分相同,公共端与各抽头之间的线圈匝数按照实际情况来设置,以满足实际情况的需要。
各谐振单元与对应的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路,各谐振电路的谐振频率由各谐振单元的电容值,与对应的抽头与公共端之间线圈的电感值的共同决定。实施例中各抽头连接有各自独立的谐振单元共同构成多个谐振电路。各抽头所对应的抽头线圈匝数不同会导致电感不同,所以要用不同的谐振单元以保证各谐振电路的谐振频率相同,以优化无线充电的过程。
在无线充电过程中,无线充电发射电路利用电磁耦合效应将交流电经过抽头线圈和谐振单元转换为电磁能发射至外部设备的接收端。在无线充电发射电路中,谐振单元与抽头线圈产生LC谐振,通过调整谐振单元的谐振电容的电容值实现对LC谐振的谐振频率的调节。可选的,通过微调谐振电容的电容值,使得无线充电发射电路的发射功率接近待充电设备的接收功率,从而进一步有效地提高无线充电的效率。
需要说明的是,实施例中的带有多个抽头的线圈可以用多个独立的线圈来分别替代,即同一个线圈的公共端与各抽头之间的线圈等效于多个匝数相等的线圈。实施例中在实现本方案的过程中优先采用带有一个多个抽头的线圈可以减少无线充电发射电路的成本。
本实施例提供的无线充电发射电路,该无线充电发射电路包括抽头线圈和多个谐振单元,各谐振单元与抽头线圈的各抽头一一对应连接;抽头线圈的公共端用于连接第一驱动电路;谐振单元的第一端与对应的抽头线圈的抽头连接,谐振单元的第二端用于连接第二驱动电路,各谐振单元与对应的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路。以通过接通不同抽头所在的谐振电路,改变线圈匝数以改变线圈充电面积,增大无线充电的距离,扩展了无线充电的应用范围。
在其中一个实施例中,谐振单元包括开关以及至少两个谐振电容;各谐振电容并联后的第一端与开关的第一端连接;开关的第二端为谐振单元的第一端,各谐振电容并联后的第二端为谐振单元的第二端;或,开关的第二端为谐振单元的第二端,各谐振电容并联后的第二端为谐振单元的第一端。
实施例中的开关可以是继电器开关,也可以是以二级制数值控制的虚拟开关,还可以是高低电平信号等。谐振电容的大小和个数影响谐振单元的谐振频率。在其他实施例中,谐振单元还可以采用多个谐振电容串联来实现。
在其中一个实施例中,各谐振单元的谐振电容值与对应的抽头与公共端之间的线圈匝数相匹配,以使得各谐振电路的谐振频率相同。
谐振频率为谐振周期的倒数,谐振周期是谐振电路中电容或电感两端电压变化一个周期的时间,谐振频率与电容和电感的参数有关。谐振频率影响无线充电的效率,不同的谐振频率需要不同的控制方法来实现控制,为了优化无线充电发射电路的实现过程,实施例中各谐振单元的谐振电容值与对应的抽头与公共端之间的线圈匝数相匹配,以使得各谐振电路的谐振频率相同,从而实现在各谐振电路的谐振点的高频和低频区间的控制方法和算法是相同的,降低无线充电的复杂度,也降低了因谐振频率不统一所造成的发射端和接收端之间的通信影响。
图5是本发明实施例提供的一种无线充电电路的原理示意图,如图5所示,该无线充电电路包括第一驱动电路U1、第二驱动电路U2以及上述任一实施例提及的无线充电发射电路。第一驱动电路U1连接无线充电发射电路的抽头线圈的公共端;第二驱动电路U2连接无线充电发射电路的谐振单元的第二端。
实施例中的无线充电发射电路包括多个谐振单元和抽头线圈,各谐振单元与对应的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路。具体的,图5中的无线充电发射电路包括第一谐振电路、第二谐振电路和第三谐振电路,其中,第一谐振电路、第二谐振电路和第三谐振电路相互独立,不受影响。第一谐振电路包括相互串联的第一抽头线圈L1与第一谐振单元C1,第二谐振电路包括相互串联的第二抽头线圈L2与第二谐振单元C2,第三谐振电路包括相互串联的第三抽头线圈L3与第三谐振单元C3。
第一驱动电路U1和第二驱动电路U2共同驱动无线充电发射电路进行工作,电源VCC连接第一驱动电路U1和第二驱动电路U2以为无线充电电路供电。实施例中,第一驱动电路U1和第二驱动电路U2为半桥驱动电路,用于产生交流电触发信号,从而产生电流信号驱动谐振电路进行工作。具体的,当任一谐振电路接通时两个半桥驱动电路合成一个全桥逆变器,把直流电变成交流电,驱动谐振电路中的线圈和谐振电容工作以将电能转换为电磁能实现无线充电。此外,第一驱动电路U1和第二驱动电路U2为半桥驱动电路,起到隔离作用,以减少环境噪声的影响。本实施例中还可以控制所产生交流电的频率和相位、线圈振动的频率和电源电压幅度以控制无线充电发射电路的发射功率。
本实施例提供的无线充电电路,可用于执行上述任意实施例提供的无线充电发射电路,且具备相应的功能和有益效果。
在其中一实施例中,第一驱动电路U1包括第一驱动模块和第一调整模块,第一调整模块连接第一驱动模块的第一端,第一驱动模块的第二端连接抽头线圈的公共端;其中,第一调整模块用于调整第一驱动模块输出的第一驱动信号,以改变无线充电发射电路的发射功率;第二驱动电路U2包括第二驱动模块和第二调整模块,第二调整模块连接第二驱动模块的第一端,第二驱动模块的第二端连接谐振单元的第二端;其中,第二调整模块用于调整第二驱动模块输出的第二驱动信号,以改变无线充电发射电路的发射功率。
第一驱动电路U1和第二驱动电路U2的工作原理可以相同,可以为相同的驱动电路。进一步的,第一驱动电路U1的第一驱动模块输出驱动信号,第一调整模块调整驱动信号的频率和相位、线圈振动的频率和电源电压的幅值等,以改变无线充电发射电路的发射功率。同理,第二驱动电路U2的第二驱动模块输出驱动信号,第一调整模块调整驱动信号的频率和相位、线圈振动的频率和电源电压的幅值等,以改变无线充电发射电路的发射功率。在本实施例中,第一驱动电路U1和第二驱动电路U2均为半桥驱动电路,第一驱动模块和第二驱动模块输出的驱动信号为交流电信号。当然,在其他实施例中,第一驱动电路U1和第二驱动电路U2还可以是其他驱动电路,符合驱动谐振电路进行工作的功能模块均可以作为第一驱动电路U1和/或第二驱动电路U2的替代方案,仍属本方案所保护的范围。
本发明实施例还提供一种无线充电系统,包括上述任一实施例提及的无线充电电路以及充电控制电路。充电控制电路用于接收外部设备发送的指令信息,充电控制电路连接无线充电电路,用于根据指令信息控制无线充电电路进行充电。
外部设备为用于触发无线充电系统进行充电的设备,可以为待充电设备,如手机、平板电脑、智能手坏和智能手表等,也可以是非待充电设备,如控制按钮和开关等,通过该非待充电设备手动控制无线充电系统。优选的,本实施例中外部设备为待充电设备。
指令信息包括有控制指令信息,如请求充电、中止充电、切换充电等控制信息,也可以包括有状态指令信息,如接收功率,接收速率等状态信息,还可以是参数指令信息等。进一步的,该接收功率是指外部设备从无线充电系统中实际接收到的功率。充电控制模块根据外部设备发送的指令信息控制无线充电电路进行充电。
本实施例提供的无线充电系统,可用于执行上述任意实施例提供的无线充电发射电路,且具备相应的功能和有益效果。
图6是本发明实施例提供一种充电控制方法的流程图,该充电控制方法应用于上述任一实施例中的无线充电发射电路,无线充电发射电路包括由各谐振单元与对应的抽头线圈的抽头与公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路。在本实施例中,外部设备为待充电设备。如图6所示,该充电控制方法包括如下步骤:
S510、在获取到充电请求指令时,获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率。
具体的,在对待充电设备进行无线充电前,获取充电请求指令。充电请求指令用于指示无线充电系统启动无线充电,无线充电发射电路向外充电,其具体的指令形式可以根据实际情况设定。例如,可以是无线充电系统检测到无线充电电路接通时,确定获取到充电请求指令;又如,可以是无线充电系统接收到待充电设备发送的充电请求时,确定接收到充电请求指令;再如,设定触发按键,该触发按键可以是实体按键也可以是虚拟按键,其可以设置于无线充电系统上,也可以设置在待充电设备中。
获取到充电请求指令时,无线充电系统启动充电,无线充电发射电路向待充电设备发射电磁波以为待充电设备进行充电。传输效率是指无线充电发射电路的发射功率与无线充电发射电路的输入功率的比值,在实际应用中,由于电路元件自身以及各电路元件在电路板上的排布等,会造成电能的损耗。当无线充电发射电路的传输效率越高,则无线充电发射电路的电能利用率越高,起到节约电能的作用。
启动充电时,逐一接通无线充电发射电路中各谐振电路,无线充电发射电路开始工作,向待充电设备无线发送电磁波,以获得在接通各谐振电路时无线充电发射电路的传输效率,具体的,通过获取接通各谐振电路时,获取接通当前谐振电路时,无线充电发射电路的发射功率和输入功率,计算得到无线充电发射电路的传输效率。在进行无线充电的过程中,无线充电发射电路的发射功率实时变化以适应待充电设备的需求功率,该需求功率是指待充电设备工作时所需要的功率。其中,逐一接通的方式可以为多种,例如,根据实际情况自动选择任一谐振电路,直至逐一接通完全部谐振电路,也可以是从线圈面积小的谐振电路向线圈面积大的谐振电路轮询,还可以是从线圈面积大的谐振电路向线圈面积小的谐振电路轮询,其逐一接通的顺序可以通过程序设定,也可以是通过用户手动选择。
S520、接通传输效率最高所对应的谐振电路为外部设备进行充电。
实施中,获得在接通各谐振电路时无线充电发射电路的传输效率,对各传输效率进行比较,选择出传输效率最高所对应的谐振电路,接通该谐振电路,以为待充电设备进行充电,在此过程中,其他谐振电路维持断开状态。
本实施例提供的充电控制方法,通过在获取到充电请求指令时,获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率,根据比较各谐振电路的传输效率,接通传输效率最高所对应的谐振电路为外部设备进行充电,以实现在接通各谐振电路的下,计算各谐振电路的传输效率,并在满足外部设备需求功率的前提下,自动选择传输效率最高的谐振电路为外部设备充电,在避免电能浪费的前提下,提高充电效率。
进一步的,图7是本发明实施例提供的获取无线充电传输效率方法的流程图,在其中一个实施例中,步骤S510:获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率的过程,还可以包括步骤:
S5101、获取外部设备发送的当前接收功率。
当前接收功率是指外部设备当前接收到的功率,当前接收功率的大小与当前无线充电发射电路的发射功率有关。一般而言,无线充电发射电路的发射功率越大,外部设备的接收功率越大。在理想状态下,外部设备全部接收无线充电发射电路发送的电磁波能量时,无线充电发射电路的发射功率等于外部设备的接收功率。在实际应用中,由于存在损耗,无线充电发射电路的发射功率大于外部设备的接收功率。在无线充电过程中,获取外部设备发送的当前接收功率,以获得外部设备当前的充电状态。
S5102、根据当前接收功率调整无线充电发射电路的发射功率,以使得外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率。
在无线充电过程中,若外部设备发送的当前接收功率小于需求功率,外部设备持续向无线充电系统发送当前接收功率,无线充电系统中的无线充电发射电路逐渐增大发射功率,此时外部设备的当前接收功率也随着发射功率的增大而增大,直至外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率。
S5103、获取第一发射功率和第一输入功率。
其中,第一发射功率为外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时无线充电发射电路的发射功率;第一输入功率为外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时无线充电发射电路的输入功率。
S5104、根据第一发射功率和第一输入功率,获得无线充电发射电路的传输效率。
无线充电发射电路的传输效率为无线充电发射电路的发射功率与输入功率的比值。在无线充电过程中,随着外部设备的当前接收功率的变化,接收外部设备发送的当前接收功率,并实时调整无线充电发射电路的发射功率,使得无线充电发射电路的传输效率也实时发生变化。当外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时,无线充电发射电路以当前的发射功率稳定地为外部设备充电,此时为无线充电发射电路在该谐振电路下的最佳充电状态,以保证无线充电的效率的同时,尽可能地避免电能浪费。
在其中一个实施例中,该充电控制方法还包括:接收外部设备发送的中止充电指令,计算当前无线充电发射电路的传输效率。
在检测各谐振电路在无线充电发射电路的最佳充电状态下的传输效率的过程中,当无线充电发射电路达到最佳充电状态时,发送中止充电指令,此时无线充电发射电路断开当前谐振电路,计算当前无线充电发射电路在最佳充电状态下的传输效率。其中,最佳充电状态为外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时,无线充电发射电路的发射功率和输入功率。当接收到外部设备发送的中止充电指令后,
需要说明的是,当外部设备充电满时,外部设备还可以发送中止充电指令,无线充电发射电路接收外部设备的中止充电指令,停止为外部设备充电。
实施例中采用轮询的方式逐一接通各谐振电路后,再逐一断开,以完成各谐振电路在最佳充电状态下的传输效率的检测。步骤S5101-S5104为轮询过程中其中一个充电步骤,即接通其中一路无线充电发射电路中各谐振电路在达到最佳充电状态下的充电步骤。实施例仅提供其中一个谐振电路在达到最佳充电状态下的充电过程,其余谐振电路的充电过程均与此相同。
图8是本发明实施例提供的一种充电控制装置的结构示意图。本实施例提供的充电控制装置可以集成在无线充电系统中,该充电控制装置可以是两个或多个物理实体构成,也可以是一个物理实体构成。参考图8,本实施例提供的充电控制装置具体包括:传输效率获取模块610和充电控制模块620。其中,传输效率获取模块610,用于在获取到充电请求指令时,获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率;充电控制模块620,用于控制无线充电发射电路的传输效率最高时所对应的谐振电路接通,以为外部设备进行充电。
在其中一个实施例中,传输效率获取模块610具体用于轮询获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率。
在其中一个实施例中,传输效率获取模块610包括:当前接收功率获取单元、调整单元、第一功率获取单元和传输效率获取单元。
其中,当前接收功率获取单元,用于获取外部设备发送的当前接收功率;调整单元,用于根据当前接收功率调整无线充电发射电路的发射功率,以使得外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率;第一功率获取单元,用于获取第一发射功率和第一输入功率;其中,第一发射功率为外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时无线充电发射电路的发射功率;第一输入功率为外部设备的当前接收功率等于外部设备的需求功率时无线充电发射电路的输入功率;传输效率获取单元,用于根据第一发射功率和第一输入功率,获得无线充电发射电路的传输效率。
本实施例提供的充电控制装置可用于执行上述任意实施例提供的充电控制方法,且具备相应的功能和有益效果。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种充电控制方法,包括:
在获取到充电请求指令时,获得各所述谐振电路进行充电时所述无线充电发射电路的传输效率;
控制所述无线充电发射电路的传输效率最高时所对应的谐振电路接通,以为外部设备进行充电。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的充电控制方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的充电控制方法中的相关操作,且具备相应的功能和有益效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种无线充电发射电路,其特征在于,包括抽头线圈和多个谐振单元;其中,各所述谐振单元与所述抽头线圈的各抽头一一对应连接;
所述抽头线圈的公共端用于连接第一驱动电路;
所述谐振单元的第一端与对应的所述抽头线圈的抽头连接,所述谐振单元的第二端用于连接第二驱动电路;
其中,各所述谐振单元与对应的所述抽头与所述公共端之间的线圈分别构成多个谐振电路。
2.根据权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述谐振单元包括开关以及至少两个谐振电容;
各所述谐振电容并联后的第一端与所述开关的第一端连接;
所述开关的第二端为所述谐振单元的第一端,各所述谐振电容并联后的第二端为所述谐振单元的第二端;或,
所述开关的第二端为所述谐振单元的第二端,各所述谐振电容并联后的第二端为所述谐振单元的第一端。
3.根据权利要求1或2所述的无线充电发射电路,其特征在于,各所述谐振单元的谐振电容值与对应的所述抽头与所述公共端之间的线圈匝数相匹配,以使得各所述谐振电路的谐振频率相同。
4.一种无线充电电路,其特征在于,包括第一驱动电路、第二驱动电路以及如权利要求1-3任意一项所述的无线充电发射电路;
所述第一驱动电路连接所述无线充电发射电路的抽头线圈的公共端;
所述第二驱动电路连接所述无线充电发射电路的谐振单元的第二端。
5.根据权利要求4所述的无线充电电路,其特征在于,所述第一驱动电路包括第一驱动模块和第一调整模块,所述第一调整模块连接所述第一驱动模块的第一端,所述第一驱动模块的第二端连接所述抽头线圈的公共端;其中,所述第一调整模块用于调整所述第一驱动模块输出的第一驱动信号,以改变所述无线充电发射电路的发射功率;
所述第二驱动电路包括第二驱动模块和第二调整模块,所述第二调整模块连接所述第二驱动模块的第一端,所述第二驱动模块的第二端连接所述谐振单元的第二端;其中,所述第二调整模块用于调整所述第二驱动模块输出的第二驱动信号,以改变所述无线充电发射电路的发射功率。
6.一种无线充电系统,其特征在于,包括如权利要求4-5任意一项所述的无线充电电路以及充电控制电路;
所述充电控制模块用于接收外部设备发送的指令信息;
所述充电控制模块连接所述无线充电电路,用于根据所述指令信息控制所述无线充电电路进行充电。
7.一种充电控制方法,应用于权利要求1的无线充电发射电路,其特征在于,包括:
在获取到充电请求指令时,获得各所述谐振电路进行充电时所述无线充电发射电路的传输效率;
控制所述无线充电发射电路的传输效率最高时所对应的谐振电路接通,以为外部设备进行充电。
8.根据权利要求7所述的充电控制方法,其特征在于,轮询获得各所述谐振电路进行充电时所述无线充电发射电路的传输效率。
9.根据权利要求7-8任意一项所述的充电控制方法,其特征在于,所述获得各所述谐振电路进行充电时所述无线充电发射电路的传输效率的过程,包括步骤:
获取外部设备发送的当前接收功率;
根据当前接收功率调整所述无线充电发射电路的发射功率,以使得所述外部设备的当前接收功率等于所述外部设备的需求功率;
获取第一发射功率和第一输入功率;其中,所述第一发射功率为所述外部设备的当前接收功率等于所述外部设备的需求功率时所述无线充电发射电路的发射功率;所述第一输入功率为所述外部设备的当前接收功率等于所述外部设备的需求功率时所述无线充电发射电路的输入功率;
根据所述第一发射功率和所述第一输入功率,获得所述无线充电发射电路的传输效率。
10.一种充电控制装置,其特征在于,包括:
传输效率获取模块,用于在获取到充电请求指令时,获得各谐振电路进行充电时无线充电发射电路的传输效率;
充电控制模块,用于控制所述无线充电发射电路的传输效率最高时所对应的谐振电路接通,以为外部设备进行充电。
11.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求7-9中任一所述的充电控制方法。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN113612318A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-05 | 歌尔科技有限公司 | 一种无线充电装置及其无线充电底座和一种无线充电方法 |
CN113659736A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-11-16 | 深圳英集芯科技股份有限公司 | 无线充电器及电子设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2752961A1 (en) * | 2013-01-07 | 2014-07-09 | Nxp B.V. | Wireless Charger |
CN205489724U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-17 | 十铨恒泰科技(深圳)有限公司 | 一种电动汽车无线充电装置 |
WO2017059369A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Photonica, Inc. | Wirelessly addressed and powered distributed device arrays |
CN106911191A (zh) * | 2015-12-22 | 2017-06-30 | 比亚迪股份有限公司 | 无线充电发射装置、无线充电系统和电动汽车 |
CN107181327A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-09-19 | 上海蔚来汽车有限公司 | 无线充电装置及其线圈切换方法、相关装置 |
-
2018
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2752961A1 (en) * | 2013-01-07 | 2014-07-09 | Nxp B.V. | Wireless Charger |
WO2017059369A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Photonica, Inc. | Wirelessly addressed and powered distributed device arrays |
CN106911191A (zh) * | 2015-12-22 | 2017-06-30 | 比亚迪股份有限公司 | 无线充电发射装置、无线充电系统和电动汽车 |
CN205489724U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-17 | 十铨恒泰科技(深圳)有限公司 | 一种电动汽车无线充电装置 |
CN107181327A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-09-19 | 上海蔚来汽车有限公司 | 无线充电装置及其线圈切换方法、相关装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113612318A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-05 | 歌尔科技有限公司 | 一种无线充电装置及其无线充电底座和一种无线充电方法 |
WO2023010761A1 (zh) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | 歌尔股份有限公司 | 一种无线充电装置及其无线充电底座和一种无线充电方法 |
CN113659736A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-11-16 | 深圳英集芯科技股份有限公司 | 无线充电器及电子设备 |
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