CN111130227A - 一种无线充电器及无线充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开一种无线充电器及无线充电控制方法，用于解决现有无线充电器不能自动调整无线充电发射端位置，导致充电可靠性差的问题。所述无线充电器包括：壳体，无线充电磁转换装置，还包括检测模块，在检测到壳体上有待充电设备后发出反馈信号；控制模块，接收到反馈信号后，并检测到待充电设备未正常充电的情况下，发出驱动信号；传动模块，根据收到的驱动信号，调整无线充电磁转换装置位置，直至驱动信号停止或无法再调整无线充电磁转换装置位置时为止。本发明能自动调整无线充电磁转换装置线圈的位置，提高无线充电可靠性性。

Description

一种无线充电器及无线充电控制方法
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器及无线充电控制方法。
背景技术
目前，无线充电器的发射端的有效充电区域有限，而移动终端(待充电设备)的大小尺寸不一和线圈位置也不同，传统的无线充电器，要么是双线圈或多线圈以提供更大面积的有效充电区域，要么需要人为调整待充电设备的放置位置，以使无线充电器的发射线圈对准待充电设备的接受线圈从而达成无线充电。上述的操作模式因为无线充电磁转换装置是固定的，无法根据不同的待充电设备而自动调整无线充电磁转换装置以确保无线充电正常工作，操作麻烦，可靠性差，用户体验不好。
因此，传统的手动控制无线充电器的控制方式存在着由于无线充电磁转换装置是固定的且其有效充电区域有限，无法根据待充电设备的不同尺寸和线圈位置而自动调整无线充电发射端的位置进行无线充电，从而导致交互性差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种无线充电器及无线充电控制方法，用于解决现有无线充电器不能自动调整无线充电发射端的位置，导致交互性和可靠性差的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种无线充电器，包括壳体、无线充电磁转换装置，还包括：
检测模块，用于检测所述壳体上是否存在待充电设备，若检测到所述壳体上存在待充电设备，则发出反馈信号；
控制模块，用于在接收到所述反馈信号后，检测所述待充电设备的充电状态，并在检测到所述待充电设备不能正常充电时，发出驱动信号；
传动模块，用于根据收到的所述驱动信号，调整所述无线充电磁转换装置的位置，直至所述驱动信号停止或无法再调整无线充电磁转换装置的位置时为止。
结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述检测模块包括：红外感应模块、电磁感应模块、光线感应模块、距离感应模块、音频感应模块、超声波感应模块、雷达感应模块、重力感应模块、通讯模块、触碰感应模块、近场通讯模块、影像感应模块、视网膜感应模块、指纹识别模块、AI模块或物理开关模块中的任意一项或者多项。
结合第一方面，在第一方面的第二种实施方式中，所述控制模块包括：
侦测单元，用于在接收到所述反馈信号后，实时检测待充电设备的充电状态；
传动控制单元，用于在所述侦测单元检测到所述待充电设备为非充电状态时，向所述传动模块发送驱动信号，并在所述侦测单元检测到所述待充电设备由非充电转态变为充电状态时，立即停止或延迟预定时长停止向所述传动模块发送所述驱动信号。
结合第一方面，在第一方面的第三种实施方式中，所述壳体内包括：用于承载及固定所述无线充电磁转换装置的至少一个第一支撑板，所述第一支撑板与所述壳体滑动连接；
所述传动模块包括：与所述第一支撑板机械连接或啮合连接的第一传动模块；所述第一传动模块用于调整所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的位置。
结合第一方面的第三种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，所述第一传动模块包括：第一电机以及第一传动组件；
所述第一电机的控制端电连接所述控制模块的驱动信号输出端，所述第一电机的输出轴与所述第一传动组件机械连接，所述第一传动组件还与所述第一支撑板机械连接或啮合连接；所述第一传动组件用于将所述第一电机输出轴的圆周运动转变为直线或曲线运动，以推动所述第一支撑板沿所述第一预设路径做往复运动。
结合第一方面的第三种实施方式，在第一方面的第五种实施方式中，所述壳体内还包括：与所述第一支撑板滑动连接或啮合连接的第二支撑板，所述第二支撑板与所述壳体滑动连接或啮合连接；
所述传动模块还包括：与所述第二支撑板机械连接或啮合连接的第二传动模块；所述第二传动模块用于调整所述无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上的位置。
结合第一方面的第五种实施方式，在第一方面的第六种实施方式中，所述第二传动模块包括：第二电机以及第二传动组件；
所述第二电机的控制端电连接所述控制模块的驱动信号输出端，所述第二电机的输出轴与所述第二传动组件机械连接，所述第二传动组件还与所述第二支撑板机械连接或啮合连接；所述第二传动组件用于将所述第二电机输出轴的圆周运动转变为直线或曲线运动，以推动所述第二支撑板沿所述第二预设路径做往复运动。
结合第一方面的第五种实施方式，在第一方面的第七种实施方式中，所述第一传动模块还包括：用于将所述第一支撑板在所述第一预设路径上的往复运动限制于第一预设范围内的第一限位装置和第二限位装置；
所述第二传动模块还包括：用于将所述第二支撑板在所述第二预设路径上的往复运动限制于第二预设范围内的第三限位装置和第四限位装置。
结合第一方面的第七种实施方式，在第一方面的第八种实施方式中，所述控制模块，具体用于在接收到所述反馈信号后，检测所述待充电设备的充电状态，并在检测到所述待充电设备不能正常充电时，向所述第一传动模块发出驱动信号；
所述第一传动模块，用于根据收到的所述驱动信号，调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径的位置；
所述控制模块，还用于在所述第一传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径的位置时，实时检测所述待充电设备的充电状态；若检测到所述待充电设备处于充电状态时，停止向所述第一传动模块发送所述驱动信号；若所述第一传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径上的第一范围内往复运动一次后，还未检测到所述待充电设备为充电状态，则所述控制模停止向所述第一传动模块发送所述驱动信号，改向所述第二传动模块发送驱动信号，控制所述第二传动模块沿所述第二预设路径移动预定距离；
所述第二传动模块，用于在所述控制模块的控制下，调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动预定距离或行进预定时间；
所述控制模块，还用于在控制所述第二传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动时，实时检测所述待充电设备的充电状态；若检测到所述待充电设备处于充电状态时，停止向所述第二传动模块发送所述驱动信号；若所述第二传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动预定距离后，所述控制模块还未检测到所述待充电设备为充电状态，则所述控制模块停止向所述第二传动模块发送所述驱动信号，改向所述第一传动模块发送所述驱动信号。
结合第一方面，在第一方面的第九种实施方式中，所述壳体靠近所述无线充电磁转换装置的上盖的整体或部分区域为透明材料或半透明材料；所述透明材料包括聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),丙烯腈苯乙烯共聚物(SAN)，对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、有机玻璃(PMMA),透明ABS，透明硅胶，亚克力，玻璃，TPE，聚丙烯(PP)中的一种；所述半透明材料包括半透明的低密度聚乙烯(LDPE)或由上述任意一种透明材料混合色粉制作而成。
结合第一方面的第五种实施方式，在第一方面的第十种实施方式中，所述控制模块包括报警装置；所述报警装置，用于在控制所述第一传动模块和第二传动模块沿所述第一预设路径和第二预设路径往复运动一个来回后，若检测到所述待充电设备依然无法正常充电，则发出异常工作信号。
第二方面，本发明提供一种无线充电控制方法，包括：
检测预定位置处是否存在待充电设备；
若检测到所述预定位置处存在待充电设备，则检测并判断所述待充电设备是否正常充电；
若检测到所述待充电设备不能正常充电，则向与无线充电磁转换装置连接的传动模块发送驱动信号，以驱动所述传动模块调整所述无线充电磁转换装置的位置，直至所述待充电设备正常充电或无法再调整所述无线充电磁转换装置的位置时为止。
结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，所述向与无线充电磁转换装置连接的传动模块发送驱动信号，以驱动所述传动模块调整所述无线充电磁转换装置的位置，直至所述待充电设备正常充电或无法再调整所述无线充电磁转换装置的位置时为止，包括：
控制所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上移动；
实时检测并判断所述待充电设备是否正常充电；
若所述待充电设备正常充电，则停止移动所述无线充电磁转换装置，结束流程；
若所述待充电设备未正常充电，则判断所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的第一预定范围内是否已往复移动一次；
若所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的第一预定范围内已往复移动一次，则控制所述无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上移动预定距离，并返回执行所述实时检测并判断所述待充电设备是否正常充电的步骤；
若所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的第一预定范围内还未往复移动一次，则继续控制所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上移动，并返回执行所述实时检测并判断所述待充电设备是否正常充电的步骤。
本发明实施例提供的无线充电器和充电控制方法，通过检测模块检测待充电设备是否被放置在壳体上，由控制模块相应控制传动模块的工作状态，根据待充电设备的充电状态智能调整无线充电磁转换装置的位置，从而实现智能控制无线充电磁转换装置主动寻找被充电设备的功能，不仅能够实现对用电设备的无线充电，而且充电可靠性高，交互性强，操作简单、用户黏性大。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种无线充电器的结构示意图；
图2为控制模块14的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种无线充电器的爆炸图；
图4为本发明提供一种无线充电控制方法的流程图；
图5为本发明提供的另一种无线充电控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例一种混合物制作方法及其对应的设备进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明提供的一种无线充电器结构示意图，如图1所示，本实施例的无线充电器包括壳体11，无线充电磁转换装置12，检测模块13、控制模块14、传动模块15；其中，无线充电磁转换装置12至少包括无线充电发射端，或者，进一步地，还可以将无线充电接收端与无线充电发射端集成在无线充电磁转换装置12中；
壳体11，用于承载待充电设备，壳体11的结构根据具体情况设计，其功能和现有的无线充电器无太大差异，此处不在赘述。
检测模块13，用于检测壳体11上是否存在待充电设备，若检测到壳体11上存在待充电设备，则向控制模块14发送反馈信号；本发明中，待充电设备可以是需要充电的电子装置，例如手机、平板电脑、智能手表、智能玩具、移动电源、热水杯、电热壶、耳机、无人机、电动汽车、电动滑板车、平衡车、机器人、鼠标等。
控制模块14，用于在接收到所述反馈信号后，检测所述待充电设备的充电状态，并在检测到所述待充电设备不能正常充电时，向传动模块15发送驱动信号。优选地，壳体11内设置有至少一个与无线充电磁转换装置12电性相连的、用于对待充电设备进行无线充电的无线充电控制单元，控制模块可以通过连接所述无线充电控制单元来检测待充电设备的充电状态。具体地，控制模块14可以采用微处理器或者单片机实现。优选地，如图2所示，控制模块14可以包括：侦测单元141，用于在接收到所述反馈信号后，实时检测待充电设备的充电状态；传动控制单元142，用于在侦测单元141检测到所述待充电设备为非充电状态时，向传动模块15发送驱动信号，并在侦测单元141检测到所述待充电设备由非充电转态变为充电状态时，立即停止或延迟第一预定时长停止向传动模块15发送所述驱动信号，以使传动模块15控制无线充电磁转换装置12位于恰当位置。
传动模块15，用于根据收到的所述驱动信号，调整无线充电磁转换装置12的位置，直至所述驱动信号停止或无法再调整无线充电磁转换装置12的位置时为止。优选地，传动模块15可以控制无线充电磁转换装置12进行左右运动或上下移动或转动。
本实施例提供的无线充电器，通过检测模块13检测待充电设备是否被放置在壳体上，由控制模块14相应控制传动模块15的工作状态，根据待充电设备的充电状态(即待充电设备中无线充电接收端和所述无线充电磁转换装置12的相对位置)调整无线充电磁转换装置12的位置，从而实现智能控制无线充电磁转换装置主动寻找被充电设备的功能，不仅能够实现对用电设备的无线充电，而且交互性强，操作简单、用户黏性大。
在一可选实施例中，本发明提供的无线充电器壳体靠近所述无线充电磁转换装置的上盖的整体或部分区域为透明材料或半透明材料；所述透明材料包括聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),丙烯腈苯乙烯共聚物(SAN)，对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、有机玻璃(PMMA),透明ABS，透明硅胶，亚克力，玻璃，TPE，聚丙烯(PP)中的一种；所述半透明材料包括半透明的低密度聚乙烯(LDPE)或由上述任意一种透明材料混合色粉制作而成。
在一可选实施例中，上述的无线充电器还包括：无线充电模块，所示无线充电模块与控制模块14连接，用于对放置于壳体11上的待充电设备进行无线充电，无线充电磁转换装置12为无线充电模块的核心部件。可选的，无线充电模块采用无线充电发射线圈实现，该无线充电发射线圈与控制模块14连接，并向外发送电磁信号，当待充电设备接收到该电磁信号时，开始充电。
在一可选实施例中，上述的无线充电器还包括：电源模块，所示电源模块用于为无线充电器的各个功能模块提供直流电源或交流电源，具体包括为无线充电器的检测模块13、控制模块14、传动模块15、无线充电模块以及其中的其他用电模块供电。可选的，电源模块采用电池实现。在其他可选实施例中，电源模块采用充电插口实现，该充电插口连接外部电源线，以提供电力给无线充电器。可选的，电源模块还可以采用供电线或太阳能实现。
在一可选实施例中，上述的无线充电器还包括软性器件，该软性器件设置于所述壳体11内或固定于壳体11上，用于支撑待充电设备的支撑板或底座上，用于防止待充电设备置于其上时滑动。优选地，所述支撑板或底座本身由软性材料组成，则在该实施例中，无需额外增加软性器件，即可防止待充电设备滑动。
实施例二
本实施例提供一种无线充电器，其结构同实施例一，区别在于，检测模块13可以具体包括：红外感应模块、电磁感应模块、光线感应模块、距离感应模块、音频感应模块、超声波感应模块、雷达感应模块、重力感应模块、通讯模块、触碰感应模块、近场通讯模块、影像感应模块、视网膜感应模块、指纹识别模块、AI模块或物理开关模块中的任意一项或者多项。
具体地，若检测模块13采用红外感应模块，红外感应模块用于当感应到其向外发射的红外线被遮挡或当被充电设备反射其对外发射的红外线到红外感应模块时，输出所述反馈信号给控制模块14。
若检测模块13采用电磁感应模块，电磁感应模块用于将被充电设备的位置信息转换为电磁信号，例如：采用Q值检测法，电磁感应模块的无线发送电路发出使无线接收电路工作的不断改变频率的电磁波，在无线发送电路发送电磁波的过程中，电磁感应模块的检测电路检测所述无线发送电路的Q值，根据检测的Q值判断所述无线发送电路的电磁波传输范围内是否存在待充电设备。
若检测模块13采用光线感应模块，光线感应模块用于当感应到其向外发射的光线被遮挡或被反射时，输出所述反馈信号给控制模块14。
若检测模块13采用距离感应模块，距离感应模块用于当检测到待充电设备靠近且预先指定的部件与待充电设备之间的距离达到第一预设值时，输出所述反馈信号。具体地，第一预设值可根据实际需求设定，例如设置为1cm，当距离感应模块检测到待充电设备靠近预先指定的部件且二者之间的距离达到1cm时，输出反馈信号。
若检测模块13采用音频感应模块，音频感应模块用于当接收到用户输入预定的音频信息时，例如用户说“开始充电”，通过语音识别技术识别出该控制命令，输出反馈信号给控制模块14。
若检测模块13采用超声波感应模块，超声波感应模块用于向外输出超声波，并通过回波测距，当测量到待充电设备与预先指定的部件之间的距离小于第二预设值时，输出反馈信号。具体地，第二预设值可根据实际需求设定，例如设置第二预设值为1cm，当超声波感应模块检测到待充电设备靠近预先指定的部件且二者之间的距离达到1cm时，输出反馈信号。
若检测模块13采用雷达感应模块，雷达感应模块用于向外发射特定频率的微波，并接收反射回的微波，从而测量被充电设备与预先指定的部件之间的距离，当该距离小于第三预设值时，雷达感应模块输出反馈信号给控制模块14。具体地，第三预设值可根据实际需求设定，例如设置为1cm，当雷达感应模块检测到被充电设备靠近预先指定的部件且二者之间的距离达到1cm时，输出反馈信号。
若检测模块13采用重力感应模块，重力感应模块用于当感应到有重物被放置在预先指定的部件上时，输出反馈信号给控制模块14，若所述重物为待充电设备，则本发明提供的无线充电器会启动对其充电，若所述重物为其他非可无线充电的物品，则由于所述其他非可无线充电的物品不具有无线充电接收端，因此不会被充电。
若检测模块13采用通讯模块，通讯模块用于将接收到的通讯信号或指令转换为反馈信号，并输出给控制模块14。具体地，通讯信号或指令可以由用户通过App、二维码、RFID、NFC或其他方式来给出，比如通过APP开启无线充电功能或开启传动模块，可选的，通讯模块还可设定上述无线充电行为的实施时间或关闭时间，例如：通信模块接收到用户通过APP发送来的“充电10分钟”的指令，则通讯模块生成包括开始充电以及充电时长为10分钟两个信息的反馈信号，并将反馈信息发送给控制模块14，控制模块14根据该反馈信号，控制传动模块15调整无线充电磁转换装置的位置，并在检测到待充电设备开始充电时开始计时，并在计时时长达到10分钟时，通过切断无线充电磁转换装置12的电源或者通过传动模块15将无线充电磁转换装置12转动到无法对待充电设备进行充电的位置。
若检测模块13采用触碰感应模块，触碰感应模块用于在检测到用户触摸或者按压触摸感应区以输入信号指令时，根据信号指令相应输出反馈信号。可选的，触摸感应区的输出端连接控制模块14，可设计为按键或者触摸点，不同的按键或不同的触摸点对应不同的功能。例如当用户摁下“前进”按键时，传动模块15控制无线充电磁转换装置12往第一预设路径前进，若摁下“停止”按键时，传动模块15控制无线充电磁转换装置12停止运动并保持在当前的状态。若触摸感应区设计为由触摸点组成，则当用户触摸到不同功能的触摸点时，传动模块15根据控制模块14输出的不同的反馈信号相应执行“移动”或者“停止运动”中的任意一项动作。可选的，触摸感应区也可以实现为通过感知用户手势移动方向以相应输出反馈信号的区域。
若检测模块13采用视网膜感应模块，视网膜感应模块用于在检测到用户的视网膜后，根据信号指令相应输出反馈信号。例如当视网膜模块预输入使用者的视网膜后，视网膜感应模块会在配对该视网膜后立即发射信号给控制模块14以驱动传动模块。如果没有预先配对，则通过预设程序进行操作并发出信号给控制模块14。
若检测模块13采用指纹识别模块，指纹识别模块用于在匹配到对应指纹后，输出对应信号给控制模块14。
若检测模块13采用AI模块，AI模块在接收到相应指令后，输出对应信号给控制模块14。
若检测模块13采用物理开关模块，物理开关根据物理按键的设定执行相应指令，输出对应信号给控制模块14。
若检测模块13采用影像感应模块，影像感应模块通过对放置物体做影像分析，输出对应信号给控制模块14。
本实施例提供的无线充电器的检测模块13可以有多种实现方式，可以根据具体充电场景进行具体选择配置，充电方式灵活。
实施例三
本实施例提供一种无线充电器，其结构同实施例一，不同之处在于：本实施例提供的无线充电器还包括：至少一个第一支撑板，设置于无线充电器的壳体11内，用于承载及固定无线充电磁转换装置12；所述第一支撑板与壳体11滑动连接；本实施例中，传动模块15包括：与所述第一支撑板机械连接或啮合连接的第一传动模块，所述第一传动模块用于调整所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的位置。
具体地，传动模块15可以固定于第一支撑板上，也可以固定于壳体11上然后与第一支撑板啮合连接，或者传动模块15可以通过齿轮或皮带等结构件与第一支撑板滑动连接，以推动第一支撑板移动。
在一可选实施例中，所述第一传动模块包括：第一电机以及第一传动组件；所述第一电机的控制端电连接所述控制模块的驱动信号输出端，所述第一电机的输出轴与所述第一传动组件机械连接，所述第一传动组件还与所述第一支撑板机械连接或啮合连接；所述第一传动组件用于将所述第一电机输出轴的圆周运动转变为直线或曲线运动，以推动所述第一支撑板沿所述第一预设路径做往复运动。例如，第一传动组件可以实现为能够带动第一支撑板移动的齿轮、齿条、皮带、发条、弹簧件、蜗轮或蜗杆等类似功能件。
优选地，所述第一传动模块还可包括：用于将所述第一支撑板在所述第一预设路径上的往复运动限制于第一预设范围内的第一限位装置和第二限位装置。例如，对于图3所示无线充电器，可以在第一齿条303的两端设置第一限位装置310和第二限位装置311，用于使第一支撑板移动至预设阈值(第一齿条303的两端)时，限制第一支撑板的进一步移动。具体地，所述第一预设范围可根据实际需要设定，例如，设定该预设范围的临界点为第一齿条303的两个末端，即当第一电机301正转带动第一支撑板往X轴正方向(将第一齿条长度方向的一侧设为X轴正向)行进，当第一主动齿轮302到达第一齿条303的末端时，第一限位装置310对第一电机301进行制动，此时由于第一电机301无法继续转动，将根据控制模块14的驱动信号指令停留在当前位置或往相反方向移动；或者当第一电机301逆转带动第一支撑板往X轴负方向行进，当第一主动齿轮302到达第一齿条303的另一末端时，第二限位装置311对第一电机301进行制动，第一电机301无法继续转动，将根据控制模块14的驱动信号指令停留在当前位置或往相反方向移动。
在另一可选实施例中，本发明提供的无线充电器除了包括第一支撑板外，还可以包括第二支撑板和第二传动模块，所述第二支撑板安装于所述壳体11内，与所述壳体11滑动连接或啮合连接，且第二支撑板与所述第一支撑板滑动连接或啮合连接。本实施例中，除了第一传动模块外，还包括与所述第二支撑板机械连接或啮合连接的第二传动模块；所述第二传动模块用于调整无线充电磁转换装置12在预设的第二预设路径上的位置。即：传动模块15可以在控制模块14的控制下，通过第一传动模块和第二传动模块，实现对无线充电磁转换装置12在二维方向上的位置调整。优选地，若所述第一预设路径与所述第二预设路径均为直线时，第一预设路径与第二预设路径所成夹角大于0°并小于等于90°。
优选地，所述第二传动模块包括：第二电机以及第二传动组件；所述第二电机的控制端电连接所述控制模块的驱动信号输出端，所述第二电机的输出轴与所述第二传动组件机械连接，所述第二传动组件还与所述第二支撑板机械连接或啮合连接；所述第二传动组件用于将所述第二电机输出轴的圆周运动转变为直线或曲线运动，以推动所述第二支撑板沿所述第二预设路径做往复运动。例如，第二传动模块中的第二传动组件也可以实现为齿轮、齿条、皮带、弹簧、发条、电磁铁、蜗轮或蜗杆等类似功能件，其实现原理和第一传动模块类似，此处不再赘述。
图3为本实施例提供的一种无线充电器的爆炸图，为了便于说明，图3中仅示出了与本实施例相关的部分，优选地，如图3中所示，第一传动模块包括第一电机301和包括第一主动齿轮302、第一齿条303的第一传动组件；第二传动模块包括第二电机304和包括第二主动齿轮305、第二齿条306的第二传动组件。其中，第一齿条303用于带动第一支撑板307进行移动，从而带动无线充电磁转换装置12移动。具体地，第一齿条303机械连接于第一支撑板307，无线充电磁转换装置12机械连接于第一支撑板307。第一主动齿轮302与第一齿条303啮合，用于通过自身的转动带动第一齿条303运动。第一电机301与控制模块14电性连接，与第一主动齿轮302机械连接。当第一电机301接收到控制模块14发出的驱动信号时，根据驱动信号相应执行正转或逆转。具体地，由于第一电机301与第一主动齿轮302机械连接，因此当第一电机301正转、逆转或停止运动时，第一主动齿轮302也相应正转、逆转或停止运动。类似地，第二齿条306用于带动第二支撑板308进行移动，从而带动无线充电磁转换装置移动。具体地，第二齿条306机械连接于第二支撑板308，无线充电磁转换装置机械连接于第二支撑板308。第二主动齿轮305与第二齿条306啮合，用于通过自身的转动带动第二齿条306运动。第二电机304与控制模块14电性连接，与第二主动齿轮305机械连接。当第二电机304接收到控制模块14发出的驱动信号时，根据驱动信号相应执行正转或逆转。具体地，由于第二电机304与第二主动齿轮305机械连接，因此当第二电机304正转、逆转或停止运动时，第二主动齿轮305也相应正转、逆转或停止运动。
进一步可选地，类似于第一传动模块，所述第二传动模块还可以包括：用于将所述第二支撑板在所述第二预设路径上的往复运动限制于第二预设范围内的第三限位装置和第四限位装置。例如图3中所示的第三限位装置和第四限位装置的功能类似于第一限位装置和第二限位装置第三限位装置312和第四限位装置313，此处不再赘述。具体实施时，所述第一、第二、第三、第四限位装置可以为限位板或者限位开关的具体形式，此处不再赘述。
对于本实施例提供的具有对无线充电磁转换装置位置的二维调整功能的无线充电器，其具体工作原理为：检测模块13，检测壳体11上是否存在待充电设备，若检测到壳体11上存在待充电设备，则向控制模块14发送反馈信号；控制模块14，具体用于在接收到所述反馈信号后，检测所述待充电设备的充电状态，并在检测到所述待充电设备不能正常充电时，向所述第一传动模块发出驱动信号；所述第一传动模块，用于根据收到的所述驱动信号，调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径的位置；控制模块14，还用于在所述第一传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径的位置时，实时检测所述待充电设备的充电状态；若检测到所述待充电设备处于充电状态时，停止向所述第一传动模块发送所述驱动信号；若所述第一传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径上的第一范围内往复运动一次后(即先后碰到第一、第二限位装置各1次后)，还未检测到所述待充电设备为充电状态，则控制模块14停止向所述第一传动模块发送所述驱动信号，改向所述第二传动模块发送驱动信号，通过驱动信号控制所述第二传动模块沿所述第二预设路径移动预定距离；所述第二传动模块，用于在控制模块14的控制下，调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动预定距离；控制模块14，还用于在控制所述第二传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动时，实时检测所述待充电设备的充电状态；若检测到所述待充电设备处于充电状态时，停止向所述第二传动模块发送所述驱动信号；若所述第二传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动预定距离后，控制模块14还未检测到所述待充电设备为充电状态，则停止向所述第二传动模块发送所述驱动信号，改向所述第一传动模块发送所述驱动信号，从而第一传动模块又开始在第一预设路径上往复运动，如此以往直至待充电设备能够正常充电或者无线充电磁转换装置在所述第一预设路径和第二预设路径上所有位置都不能实现正常充电时为止。
优选地，控制模块14向传动模块15发送的驱动信号可以是连续的也可以是非连续的。例如：控制模块14可以通过向传动模块15发送一个第二预定时长的连续驱动信号，例如连续1分钟向第二传动模块发送驱动信号，则第二传动模块的第二电机会在这1分钟之内，不停地转动以使第二传动组件带动无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上连续运动1分钟，以实现移动预定距离的目的；或者，控制模块14向第二传动模块发送的驱动信号是非连续的，能够使第二传动组件带动无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上步进式移动，例如，第二传动组件还可以包括设置于第二预设路径上的多个档位，每一个档位设置一个限位开关，控制模块14向第二传动组件发送驱动信号后，第二传动组件调整无线充电磁转换装置移动一段距离后，无线充电磁转换装置的支撑件碰到限位开关时会停止运动，此时若无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上的实际移动距离小于预定距离，则控制模块14向第二传动组件再次发送驱动信号，以强行驱动第二传动组件带动无线充电磁转换装置继续前行，直到碰到下一个限位开关，然后继续判断无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上的实际移动距离是否小于预定距离，若是，则向第二传动组件再次发送驱动信号，如此以往。
在本实施例中，当无线充电没有正常工作时，控制模块14会发出指令给第一传动模块，第一支撑板在第一传动模块带动下移动，如果在移动过程中无线充电器依然没有正常工作(即未与待充电设备匹配)，第一支撑板会碰到第一、第二限位装置各一次并在第二次碰到限位装置时停留在原位，此时控制模块14会输出指令给第二传动模块开始工作，第二传动模块带动第二支撑板沿第二预设路径移动预定的短距离后暂停，控制模块再控制第一传动模块带动第一支撑板移动，直到无线充电正常工作、传动模块停止工作并保留原位。值得说明的是，本实施例中，控制模块14控制第一传动模块和第二传动模块的运行顺序也可以互换，即控制无线充电磁转换装置12先在第二预设路径运行，若在第二预设路径上往复运动一个来回还不能实现正常充电，则再控制无线充电磁转换装置12在第一预设路径上运行一个预定距离，随后再调节其在第一预设路径上的位置，如此反复。
在一可选实例中，当所述第一预设路径或第二预设路径为闭环时，所述第一、第二限位装置或第三、第四限位装置也可以分别合并为一个。
在一可选实施例中，对于传动模块15包括第一传动模块和/或第二传动模块的本发明实施例而言，控制模块14还可以包括报警装置；所述报警装置，用于在控制所述第一传动模块和第二传动模块沿所述第一预设路径和第二预设路径往复运动一个来回后，若检测到所述待充电设备依然无法正常充电，则发出异常工作信号，例如发出警报信号。例如，报警装置可以为蜂鸣器、音频、指示灯、震动、通讯信号等其中的一个或多个。如果传动模块15只有一个传动模块，当传动模块完成一个往复运动后，待充电设备可能因为放置原因(比如放的太靠边)，依然无法正常充电，此时报警装置开始工作以提醒使用者；当有2个传动模块时，则是在2个传动模块都运行了一个往复运动后，若该无线充电器依然不能正常工作，报警装置开始工作。
实施例四
对应于本发明上述实施例提供的无线充电器，本实施例还提供一种无线充电控制方法，如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤S301：检测预定位置处是否存在待充电设备，若检测到预定位置处存在待充电设备，则继续执行步骤S302；
步骤S302：检测并判断所述待充电设备是否正常充电，若检测到所述待充电设备不能正常充电，则执行步骤S303；若所述待充电设备正常充电，则结束流程；
步骤S303：向与无线充电磁转换装置连接的传动模块发送驱动信号，以使所述传动模块调整所述无线充电磁转换装置的位置，直至所述驱动信号停止或无法再调整所述无线充电磁转换装置的位置时为止。
图4所示方法，可以用于执行图1所示实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图5为本实施例提供的另一种无线充电控制方法的流程图，如图5所示，该方法包括：
步骤S401：检测预定位置处是否存在待充电设备，若检测到预定位置处存在待充电设备，则继续执行步骤S402。
步骤S402：检测并判断所述待充电设备是否正常充电；若所述待充电设备正常充电，则结束流程；若所述待充电设备不能正常充电，则执行步骤S403。
步骤S403：控制所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上移动。
步骤S404：实时检测并判断所述待充电设备是否正常充电；若所述待充电设备正常充电，则立即停止或延迟预定时长停止移动所述无线充电磁转换装置，结束流程，若所述待充电设备未正常充电，则执行步骤S405。
步骤S405：判断所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的第一预定范围内是否已往复移动一次，若是，则执行步骤S406，否则，返回执行S403，控制所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上继续移动。
步骤S406：控制所述无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上移动预定距离，并返回执行步骤S402。
图5所示方法，可以用于执行实施例三所述的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本实施例中，依据弦振的理论，我们建立新型无线充电模型，模型设计板块可简化为励磁线圈-发射线圈-接收线圈-负载线圈四个部分，当传输的电流实现磁耦合和谐振时，物体耦合作用达到最强，从而实现无线能量传输。
在此过程中发射阻尼抵抗π1,接收阻尼抵抗π2可定义为：
Figure BDA0002371975410000171
Figure BDA0002371975410000172
其中R1，L1，C1分别是发射端等效电阻、等效电感和等效电容。
R2′，L2′，C2′和接收端的后一级的Rx为接收端的负载电阻，f为接收端线圈频率，θ为接收线圈特性参数。
假设发射线圈和接收线圈电流分别为I1和I2，
Figure BDA0002371975410000175
为电源对谐振系统的作用，M代表两个线圈之间的互感，根据基尔霍夫电压定律得：
Figure BDA0002371975410000173
Figure BDA0002371975410000174
其中R为感应电阻，Ux为感应电压，由公式
Figure BDA0002371975410000181
其中Q为品质因数，f0为线圈固有频率，可得：
Ux＝R(1+θμ)I1-θfMI2
0＝R(1+θμθI2-θfI1
根据上式可得：
Figure BDA0002371975410000182
设耦合系数
Figure BDA0002371975410000183
得接收端的电压及其模值如下式：
Figure BDA0002371975410000184
Figure BDA0002371975410000185
根据上述理论分析，设置下表1中的参数进行测试
表1
Figure BDA0002371975410000186
根据模型的方程微分分析可得，在μ＝0，
Figure BDA0002371975410000187
时，U会取最大值，在此数学背景下测试的数据结果如下表2所示：
表2
Figure BDA0002371975410000191
根据实验结果可得，在动态场景下，传输电能的改变并不大。本发明提供的无线充电器在传输时，在过耦合状态下，电压会发生分裂，分化出两个谐振频率。即使牺牲临界耦合状态下充电产品动态运动电压也有一个谐振频率，且电压相对较高，只要选择合适的电路参数来满足临界耦合状态以实现高效率充电，具有较好的实际效用和较强的鲁棒性。
综上所述，本发明实施例提供的一种无线充电器及无线充电控制方法，通过检测待充电设备是否被放置在指定位置或者感知用户是否输入信号指令，由控制模块相应控制传动模块的工作状态，从而实现根据被充电设备调整无线充电器的无线充电磁转换装置以达成自动寻找能正常无线充电位置的目的，本发明能够智能控制无线充电磁转换装置的位置，简单实用，交互性强，使用体验好、操作效率高、用户黏性大。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种无线充电器，包括壳体、无线充电磁转换装置，其特征在于，还包括：
检测模块，用于检测所述壳体上是否存在待充电设备，若检测到所述壳体上存在待充电设备，则发出反馈信号；
控制模块，用于在接收到所述反馈信号后，检测所述待充电设备的充电状态，并在检测到所述待充电设备不能正常充电时，发出驱动信号；
传动模块，用于根据收到的所述驱动信号，调整所述无线充电磁转换装置的位置，直至所述驱动信号停止或无法再调整无线充电磁转换装置的位置时为止。
2.如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述检测模块包括：红外感应模块、电磁感应模块、光线感应模块、距离感应模块、音频感应模块、超声波感应模块、雷达感应模块、重力感应模块、通讯模块、触碰感应模块、近场通讯模块、影像感应模块、视网膜感应模块、指纹识别模块、AI模块或物理开关模块中的任意一项或者多项。
3.如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述控制模块包括：
侦测单元，用于在接收到所述反馈信号后，实时检测待充电设备的充电状态；
传动控制单元，用于在所述侦测单元检测到所述待充电设备为非充电状态时，向所述传动模块发送驱动信号，并在所述侦测单元检测到所述待充电设备由非充电转态变为充电状态时，立即停止或延迟预定时长停止向所述传动模块发送所述驱动信号。
4.如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述壳体内包括：用于承载及固定所述无线充电磁转换装置的至少一个第一支撑板，所述第一支撑板与所述壳体滑动连接；
所述传动模块包括：与所述第一支撑板机械连接或啮合连接的第一传动模块；所述第一传动模块用于调整所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的位置。
5.如权利要求4所述的无线充电器，其特征在于，所述第一传动模块包括：第一电机以及第一传动组件；
所述第一电机的控制端电连接所述控制模块的驱动信号输出端，所述第一电机的输出轴与所述第一传动组件机械连接，所述第一传动组件还与所述第一支撑板机械连接或啮合连接；所述第一传动组件用于将所述第一电机输出轴的圆周运动转变为直线或曲线运动，以推动所述第一支撑板沿所述第一预设路径做往复运动。
6.如权利要求4所述的无线充电器，其特征在于，所述壳体内还包括：与所述第一支撑板滑动连接或啮合连接的第二支撑板，所述第二支撑板与所述壳体滑动连接或啮合连接；
所述传动模块还包括：与所述第二支撑板机械连接或啮合连接的第二传动模块；所述第二传动模块用于调整所述无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上的位置。
7.如权利要求6所述的无线充电器，其特征在于，所述第二传动模块包括：第二电机以及第二传动组件；
所述第二电机的控制端电连接所述控制模块的驱动信号输出端，所述第二电机的输出轴与所述第二传动组件机械连接，所述第二传动组件还与所述第二支撑板机械连接或啮合连接；所述第二传动组件用于将所述第二电机输出轴的圆周运动转变为直线或曲线运动，以推动所述第二支撑板沿所述第二预设路径做往复运动。
8.如权利要求6所述的无线充电器，其特征在于，所述第一传动模块还包括：用于将所述第一支撑板在所述第一预设路径上的往复运动限制于第一预设范围内的第一限位装置和第二限位装置；
所述第二传动模块还包括：用于将所述第二支撑板在所述第二预设路径上的往复运动限制于第二预设范围内的第三限位装置和第四限位装置。
9.如权利要求8所述的无线充电器，其特征在于，所述控制模块，具体用于在接收到所述反馈信号后，检测所述待充电设备的充电状态，并在检测到所述待充电设备不能正常充电时，向所述第一传动模块发出驱动信号；
所述第一传动模块，用于根据收到的所述驱动信号，调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径的位置；
所述控制模块，还用于在所述第一传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径的位置时，实时检测所述待充电设备的充电状态；若检测到所述待充电设备处于充电状态时，停止向所述第一传动模块发送所述驱动信号；若所述第一传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第一预设路径上的第一范围内往复运动一次后，还未检测到所述待充电设备为充电状态，则所述控制模块停止向所述第一传动模块发送所述驱动信号，改向所述第二传动模块发送驱动信号，控制所述第二传动模块沿所述第二预设路径移动预定距离；
所述第二传动模块，用于在所述控制模块的控制下，调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动预定距离；
所述控制模块，还用于在控制所述第二传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动时，实时检测所述待充电设备的充电状态；若检测到所述待充电设备处于充电状态时，停止向所述第二传动模块发送所述驱动信号；若所述第二传动模块调整所述无线充电磁转换装置在所述第二预设路径上移动预定距离后，所述控制模块还未检测到所述待充电设备为充电状态，则所述控制模块停止向所述第二传动模块发送所述驱动信号，改向所述第一传动模块发送所述驱动信号。
10.如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述壳体靠近所述无线充电磁转换装置的上盖的整体或部分区域为透明材料或半透明材料；所述透明材料包括聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),丙烯腈苯乙烯共聚物(SAN)，对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、有机玻璃(PMMA),透明ABS，透明硅胶，亚克力，玻璃，TPE，聚丙烯(PP)中的一种；所述半透明材料包括半透明的低密度聚乙烯(LDPE)或由上述任意一种透明材料混合色粉制作而成。
11.如权利要求6所述的无线充电器，其特征在于，所述控制模块包括报警装置；所述报警装置，用于在控制所述第一传动模块和第二传动模块沿所述第一预设路径和第二预设路径往复运动一个来回后，若检测到所述待充电设备依然无法正常充电，则发出异常工作信号。
12.一种无线充电控制方法，其特征在于，包括：
检测预定位置处是否存在待充电设备；
若检测到所述预定位置处存在待充电设备，则检测并判断所述待充电设备是否正常充电；
若检测到所述待充电设备不能正常充电，则向与无线充电磁转换装置连接的传动模块发送驱动信号，以驱动所述传动模块调整所述无线充电磁转换装置的位置，直至所述待充电设备正常充电或无法再调整所述无线充电磁转换装置的位置时为止。
13.如权利要求12所述的无线充电控制方法，其特征在于，所述向与无线充电磁转换装置连接的传动模块发送驱动信号，以驱动所述传动模块调整所述无线充电磁转换装置的位置，直至所述待充电设备正常充电或无法再调整所述无线充电磁转换装置的位置时为止，包括：
控制所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上移动；
实时检测并判断所述待充电设备是否正常充电；
若所述待充电设备正常充电，则立即停止或延迟预定时长停止移动所述无线充电磁转换装置，结束流程；
若所述待充电设备未正常充电，则判断所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的第一预定范围内是否已往复移动一次；
若所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的第一预定范围内已往复移动一次，则控制所述无线充电磁转换装置在预设的第二预设路径上移动预定距离，并返回执行所述实时检测并判断所述待充电设备是否正常充电的步骤；
若所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上的第一预定范围内还未往复移动一次，则继续控制所述无线充电磁转换装置在预设的第一预设路径上移动，并返回执行所述实时检测并判断所述待充电设备是否正常充电的步骤。
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