CN111313492A - 一种模块化的无线充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种模块化的无线充电系统，所述无线充电系统包括一个内置无线充电控制电路的输出电源，至少一条支持传输无线充电所需的高频交流电或直流电的电缆，至少一个无线充电用的发射线圈组；所述电缆一端连接输出电源，另一端连接发射线圈组；本发明的有益效果为：能够实现将无线充电的控制电路或芯片内置于电源适配器或供电电源内，丰富无线充电的使用场景，也实现了传统直流电源适配器及供电电源的功能，在未来的无线充电的研发上提供了更基础的技术支持。

Description

一种模块化的无线充电系统
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种模块化的无线充电系统。
背景技术
在现有技术中的无线充电技术中，绝大多数的无线充电均采用PCB电路板与发射线圈短距离连接的方式，然而在无线充电的过程中，PCB电路板会产生热量，因此在PCB电路板与发射线圈短距离的使用场景下，需要使用到散热仪器，同时也导致了发射端的体积过大，没有办法减小体积，严重的限制了无线充电的使用场景。
同时目前发明人已经提供了一种板圈分离的产品，在市面上广为流传，就目前的产品而言及技术而言，发明人在本申请中提供了一种能够模块化的无线充电系统，能够实现更广泛的应用场景。
发明内容
本发明提供了一种模块化的无线充电系统，能够提供更广泛的使用场景，及更能够对无线充电提供更加便利的使用。
本发明的具体技术方案如下：一种模块化的无线充电系统，所述无线充电系统包括一个内置无线充电控制电路的输出电源，
至少一条支持传输无线充电所需的高频交流电或直流电的电缆，至少一个无线充电用的发射线圈组；
所述电缆一端连接输出电源，另一端连接发射线圈组。
进一步地，所述电缆包括至少一个与发射线圈组形成LC串联关系的电容，及至少一个反馈信号的信号采集模块；
所述反馈信号包括功率调节信息。
进一步地，所述电缆还包括具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块，存储与通信模块将信号采集模块的反馈信号与特征信息发送给输出电源的无线充电控制电路；
所述特征信息包括电气特性。
进一步地，所述无线充电控制电路包括信号识别模块、功率计算模块、电源控制模块，信号识别模块与所述存储与通信模块进行通信，将功率调节信息与特征信息发给功率计算模块，功率计算模块计算出所需输出的功率与工作模式，再通过电源控制模块去控制电源输出的无线充电所需高频交流电或直流电。
进一步地，所述电缆还包括具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块，存储与通信模块将信号采集模块的反馈信号与特征信息发送给输出电源的无线充电控制电路；
所述特征信息包括电气特性及ID特征。
进一步地，所述无线充电控制电路包括信号识别模块、功率计算模块、电源控制模块，信号识别模块与所述存储与通信模块进行通信，对ID特征进行识别和判断，并且将功率调节信息、特征信息发给功率计算模块，功率计算模块计算出所需输出的功率与工作模式，再通过电源控制模块去控制电源输出的无线充电所需高频交流电或直流电。
进一步地，所述电缆通过连接器与输出电源进行电连接，所述连接器提供用于分别传输通信信号、高频交流电和直流电的电触点。
进一步地，所述连接器包括USB type-c接口、USB micro接口或lighting接口。
进一步地，其中所述Type-c硬件形态接口的分布中，将原始音、视频传输管脚触点替换为无线交流电传输的管脚触点。
进一步地，所述电缆包括至少一个与发射线圈组形成LC串联关系的电容，及具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块；
所述发射线圈组上设置有一个反馈信号接收电路、及一个第二通信电路；
所述反馈信号接收电路连接所述第二通信电路，所述第二通信电路与所述存储与通信模块连接；
所述存储与通信模块将信号采集模块的反馈信号与特征信息发送给输出电源的无线充电控制电路；
所述特征信息包括电气特性。
本发明的有益效果为：能够实现将无线充电的控制电路或芯片内置于电源适配器或供电电源内，丰富无线充电的使用场景，页实现了更电源适配器及供电电源的功能，在未来的无线充电的研发上提供了更基础的技术支持。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的系统示意图；
图2为本发明的第二实施例的系统示意图；
图3为本发明的第三实施例的系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。
如图1所示，为本发明所提供的一种模块化的无线充电系统的第一实施例的系统示意图，所述无线充电系统包括一个内置无线充电控制电路的输出电源1，至少一条支持传输无线充电所需的高频交流电或直流电的电缆2；
至少一个无线充电用的发射线圈组3；
所述电缆2一端连接输出电源1，另一端连接发射线圈组3。
所述电缆2连接输出电源1的一端具有一个无线充电转换电路板20，在所述无线充电转换电路板20上设置有至少一个与发射线圈组3形成LC串联关系的电容21，及至少一个反馈信号的信号采集模块22；
所述反馈信号包括功率调节信息。
在其他实施例中，所述电缆2上无线充电转换电路板20上还包括具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块23，存储与通信模块23将信号采集模块22的反馈信号与特征信息发送给输出电源1的无线充电控制电路10；
所述特征信息包括电气特性。
所述输出电源1包括一个可控输出电源电路，所述可控输出电源电路内置有现有技术中的DC电路输出模块及AC电路输出模块，所述DC电路输出模块及所述AC电路输出模块均为现有技术中的模块或电路，均可通过现有技术中的简单集成即可实现，因此在此并不做具体限定，通过内置芯片进行选择输出AC或DC即可，
所述无线充电控制电路10一端连接连接4，另一端连接可控输出电源电路；
所述电缆2通过连接器4与输出电源1进行电连接，所述连接器4提供用于分别传输通信信号、高频交流电和直流电的电触点；
可以理解为在现有技术中的USB micro接口、USB type-c接口、或lighting接口已有能够传输直流电的基础上，通过更改接口上的其他闲置触点，或使用频率较低的触点，将其更改为传输通信信号、及高频交流电的触点，即可实现为发明中所提出的连接器4，在附图中示出了USB type-c的接口；
USB type-c硬件形态的接口，分布与规范如下，其中下列表中的第二行与第四行是与标准Type-C不同的。
Figure BDA0002291266310000051
a)VCC/GND是直流电，同时其中之一或全部也会通过高频低阻电路接到与线圈模组的稳定电势涡流阻尼器上。
b)CC、DN/DP是Type-C的通信接口，CC主要用于USB双方的握手、交换信息与配置，DN/DP用于高速数字信号的通信。
i.CC除了可以用于传输标准USB type-C规范的信号外(如果接入供电电源的是普通USB设备)，还用于连接到第一通信电路时传输“电缆与线圈组合”的线缆特性、无线充电反馈信号。
c)AC1/2是供电电源的无线交流的传输接口。
d)SN是配置电路的信号输入接口，但是可能还会复用为特殊信号输出接口。
其中包括连接器4包括公头41及母座42，所述公头41为线缆的一端，所述母座42至于所述输出电源1的，所述公头41及母座42的位置关系并不做具体限定。
在所述无线充电转换电路板20上提供一条AC线路及一条DC线路，其中所述电容21加载在AC线路的其中一条供电线上，所述信号采集模块22采集电容21相反于连接器4一端的数据，所述信号采集模块22与所述存储与通信模块23依次连接，并连接于连接器4的公头41上；
所述无线充电控制电路10包括信号识别模块、功率计算模块、电源控制模块，信号识别模块与所述存储与通信模块进行通信，将功率调节信息与特征信息发给功率计算模块，功率计算模块计算出所需输出的功率与工作模式，再通过可控输出电源电路(电源控制模块)去控制电源输出的无线充电所需高频交流电或直流电。
在其他实施例中，所述电缆2还包括具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块23，存储与通信模块23将信号采集模块22的反馈信号与特征信息发送给输出电源的无线充电控制电路10；
其中所述特征信息包括电气特性及ID特征。
所述无线充电控制电路10包括信号识别模块、功率计算模块、电源控制模块，信号识别模块与所述存储与通信模块进行通信，将功率调节信息、特征信息及ID特征发给功率计算模块，功率计算模块计算出所需输出的功率与工作模式，再通过可控输出电源电路去控制电源输出的无线充电所需高频交流电或直流电；
所述发射线圈组4包括一个螺旋线圈及一个稳定电势涡流阻尼器，所述稳定电势涡流阻尼器紧贴或内置于所述螺旋线圈，在附图中示出所述螺旋线圈在所述稳定电势涡流阻尼器的上方。
如图2所示，为发明所提供的一种模块化无线充电系统的第二实施例的系统示意图，本实施例与上述实施例内容部分相同，在此将不再赘述，唯不同之处在于，在本实施例中不具有信号采集模块22，在所述发射线圈组3上设置有一个反馈信号接收电路31、及一个第二通信电路32，所述反馈信号接收电路31将上述实施例中的相关信息及特征进行反馈给存储与通信模块23。
如图3所示，为本发明所提供的一种模块化无线充电系统的第三实施例的系统示意图，本实施例与上述第一实施例内容部分相同，在此将不再赘述，唯不同之处在于，本实施例中提供一个无线充电系统的拓扑结构，所述电缆2包括一个第一线缆24及至少一个第二线缆25，所述第一线缆24的一端为连接器4的公头41，第一线缆24的另一端通过分线器26与第二线缆25一端连接，所述第二线缆25的另一端均连接有一个发射线圈组3；
所述第二线缆25及发射线圈组3的结构与上述第一实施例的结构相同；
在所述第一线缆24具有连接器4公头41的位置处具有另一通信电路40，用于传输分线器26回传的相关信息及数据。

Claims (10)

1.一种模块化的无线充电系统，其特征在于：
所述无线充电系统包括一个内置无线充电控制电路的输出电源，
至少一条支持传输无线充电所需的高频交流电或直流电的电缆，
至少一个无线充电用的发射线圈组；
所述电缆一端连接输出电源，另一端连接发射线圈组。
2.根据权利要求1所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述电缆包括至少一个与发射线圈组形成LC串联关系的电容，及至少一个反馈信号的信号采集模块；
所述反馈信号包括功率调节信息。
3.根据权利要求2所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述电缆还包括具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块，存储与通信模块将信号采集模块的反馈信号与特征信息发送给输出电源的无线充电控制电路；
所述特征信息包括电气特性。
4.根据权利要求3所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电控制电路包括信号识别模块、功率计算模块、电源控制模块，信号识别模块与所述存储与通信模块进行通信，将功率调节信息与特征信息发给功率计算模块，功率计算模块计算出所需输出的功率与工作模式，再通过电源控制模块去控制电源输出的无线充电所需高频交流电或直流电。
5.根据权利要求2所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述电缆还包括具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块，存储与通信模块将信号采集模块的反馈信号与特征信息发送给输出电源的无线充电控制电路；
所述特征信息包括电气特性及ID特征。
6.根据权利要求5所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电控制电路包括信号识别模块、功率计算模块、电源控制模块，信号识别模块与所述存储与通信模块进行通信，对ID特征进行识别和判断，并且将功率调节信息、特征信息发给功率计算模块，功率计算模块计算出所需输出的功率与工作模式，再通过电源控制模块去控制电源输出的无线充电所需高频交流电或直流电。
7.根据权利要求1所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述电缆通过连接器与输出电源进行电连接，所述连接器提供用于分别传输通信信号、高频交流电和直流电的电触点。
8.根据权利要求7所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述连接器包括USB type-c接口、USB micro接口或lighting接口。
9.根据权利要求7所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，其中所述Type-c硬件形态接口的分布中，将原始音、视频传输管脚触点替换为无线交流电传输的管脚触点。
10.根据权利要求1所述的一种模块化的无线充电系统，其特征在于，所述电缆包括至少一个与发射线圈组形成LC串联关系的电容，及具有存储电缆与发射线圈组特征信息的存储与通信模块；
所述发射线圈组上设置有一个反馈信号接收电路、及一个第二通信电路；
所述反馈信号接收电路连接所述第二通信电路，所述第二通信电路与所述存储与通信模块连接；
所述存储与通信模块将信号采集模块的反馈信号与特征信息发送给输出电源的无线充电控制电路；
所述特征信息包括电气特性。
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