CN113241824A - 一种无线充电装置及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电装置，包括外壳，驱动装置，安装于驱动装置的输出端上的发射装置，温度传感器，以及控制器；发射装置包括多个隔磁片和设于隔磁片上的线圈，各个线圈的直径不相等；根据接收到的温度数据，控制器控制相应线圈发射电磁波和/或控制驱动装置驱动线圈相向或背向待充电设备方向移动。本发明可以根据待充电设备的额定接收功率来控制相应发射功率的线圈工作，也可以控制多个线圈同时工作而使发射功率与待充电设备的额定接收功率相匹配。并且控制器通过控制相应发射功率的线圈工作或停止，以及通过控制驱动装置驱动线圈与待充电设备之间的距离来调节待充电设备的实际接收功率，从而调节充电时的发热量，保证充电的安全性。

Description

一种无线充电装置及其充电方法

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，尤其是指一种无线充电装置及其充电方法。

背景技术

目前，无线充电技术迅速发展。其中，磁感应式无线充电是目前应用最广泛的无线充电方式之一。现有的磁感应式无线充电一般采用单发射线圈。在调节线圈的发射功率时，只能通过控制器来控制输出电流大小，但是这种方式的发射功率可调节范围小，无法适应各种不同待充电设备的需求，适应性和灵活性差；另外，控制器控制输出电流的大小只能实现断点式调节，导致线圈的发射功率无法准确地与待充电设备的额定接收功率相对应，使用不方便和通用性差。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种无线充电装置及其充电方法。本发明通过多个发射线圈的组合使用，增加了无线充电的功率输出范围，使得无线充电装置有更广泛的适用性，并且可以通过调节发射线圈与待充电设备之间的距离或者直接将发射线圈由高功率线圈调整为低功率线圈而实现温度控制。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种无线充电装置，包括外壳，设于外壳内的驱动装置，安装于驱动装置的输出端上的发射装置，设于外壳表面上且用于检测待充电设备的温度的温度传感器，以及与温度传感器、发射装置和驱动装置电连接的控制器；所述发射装置包括多个隔磁片和设于隔磁片上的线圈，各个所述线圈的直径不相等；根据接收到的温度传感器的温度数据，所述控制器控制相应线圈发射电磁波和/或控制驱动装置驱动线圈相向或背向待充电设备方向移动。

作为一种优选的方案，所述驱动装置为伸缩电机。

作为一种优选的方案，各个所述线圈之间的中心点在同一条直线上。

作为一种优选的方案，各个所述隔磁片之间不接触，且各个所述线圈之间不接触。

作为一种优选的方案，所述隔磁片和线圈均设为三个。

一种无线充电装置的充电方法，包括以下步骤：

S1、当待充电设备放到外壳的上表面上时，控制器控制发射端启动工作对接收端设备进行供电；

S2、根据待充电设备的额定接收功率，控制器控制相应线圈发射电磁波；

S3、通过温度传感器采集待充电设备的温度数据，根据采集到的温度数据与设定的温度进行比较，控制器控制相应线圈发射电磁波和/或控制驱动装置驱动线圈相向或背向待充电设备方向移动。

进一步地，所述步骤S2的具体内容包括以下步骤：

1)若待充电设备的额定接收功率低于任一个线圈的发射功率，则直径最小的线圈作为发射端进行能量传输；

2)若待充电设备的额定接收功率在其中两个线圈的发射功率之间，则按以下步骤处理：

2.1)假设两个线圈的发射功率较大的为A，较小的为B，待充电设备的额定输入功率为X，令D1＝|X-A|，D2＝|X-B|；若D1大于D2，选择发射功率为B的线圈作为发射端；否则，选择发射功率为A的线圈作为发射端；

2.2)若任一个线圈的发射功率均小于待充电设备的额定接收功率，则控制器控制多个线圈同时发射电磁波，使多个线圈的总发射功率与待充电设备的额定接收功率相匹配；

2.3)进行所述1)、2.1)和2.2)步骤后，若发射端与待充电设备的额定接收功率相不匹配，且发射端的发射功率高于待充电设备的额定接收功率，控制器控制驱动装置驱动线圈背向待充电设备方向移动；否则控制器控制驱动装置驱动线圈向待充电设备方向移动。

进一步地，所述步骤S3的具体内容包括以下步骤：

3.1)在单一线圈工作状态下，若温度传感器采集到的温度数据高于设定值，且当前工作线圈非最小直径的线圈，则控制器控制当前工作的线圈关闭，且控制器控制直径比当前工作的线圈直径小的线圈启动工作；

3.2)在单一线圈工作状态下，若温度传感器采集到的温度数据高于设定值，且当前工作线圈为最小直径的线圈，则控制器控制驱动装置驱动线圈背向待充电设备方向移动，增大线圈与待充电设备之间的距离；

3.3)在多线圈同时工作状态下，若温度传感器采集到的温度数据高于设定值，控制器控制一个或者多个线圈停止工作。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明可以根据待充电设备的额定接收功率来控制相应发射功率的线圈工作，也可以控制多个线圈同时工作而使发射功率与待充电设备的额定接收功率相匹配。并且控制器通过控制相应发射功率的线圈工作或停止，以及通过控制驱动装置驱动线圈与待充电设备之间的距离来调节待充电设备的实际接收功率，从而调节充电时的发热量，保证充电的安全性。

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他的附图。

图1是本发明无线充电装置的结构示意图。

图2是本发明无线充电装置的发射装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1和图2，本实施例涉及无线充电装置，包括外壳1，设于外壳1内的驱动装置11，安装于驱动装置11的输出端上的发射装置2，设于外壳1表面上且用于检测待充电设备的温度的温度传感器3，以及与温度传感器3、发射装置2和驱动装置11电连接的控制器4；所述发射装置2包括多个隔磁片22和设于隔磁片22上的线圈21，各个所述线圈21的直径不相等；根据接收到的温度传感器3的温度数据，所述控制器4控制相应线圈21发射电磁波和/或控制驱动装置11驱动线圈21相向或背向待充电设备方向移动。

本发明可以根据待充电设备的额定接收功率来控制相应发射功率的线圈21工作，也可以控制多个线圈21同时工作而使发射功率与待充电设备的额定接收功率相匹配。并且控制器4通过控制相应发射功率的线圈21工作或停止，以及通过控制驱动装置11驱动线圈21与待充电设备之间的距离来调节待充电设备的实际接收功率，从而调节充电时的发热量，保证充电的安全性。

所述驱动装置11为伸缩电机。各个所述线圈21之间的中心点在同一条直线上。

各个所述隔磁片22之间不接触，且各个所述线圈21之间不接触。所述隔磁片22和线圈21均设为三个。

一种无线充电装置的充电方法，包括以下步骤：

S1、当待充电设备放到外壳1的上表面上时，控制器4控制发射端启动工作对接收端设备进行供电；

S2、根据待充电设备的额定接收功率，控制器4控制相应线圈21发射电磁波；

S3、通过温度传感器3采集待充电设备的温度数据，根据采集到的温度数据与设定的温度进行比较，控制器4控制相应线圈21发射电磁波和/或控制驱动装置11驱动线圈21相向或背向待充电设备方向移动。

所述步骤S2的具体内容包括以下步骤：

1)若待充电设备的额定接收功率低于任一个线圈21的发射功率，则直径最小的线圈21作为发射端进行能量传输；

2)若待充电设备的额定接收功率在其中两个线圈21的发射功率之间，则按以下步骤处理：

2.1)假设两个线圈21的发射功率较大的为A，较小的为B，待充电设备的额定输入功率为X，令D1＝|X-A|，D2＝|X-B|；若D1大于D2，选择发射功率为B的线圈21作为发射端；否则，选择发射功率为A的线圈21作为发射端；

2.2)若任一个线圈21的发射功率均小于待充电设备的额定接收功率，则控制器4控制多个线圈21同时发射电磁波，使多个线圈21的总发射功率与待充电设备的额定接收功率相匹配；

2.3)进行所述1)、2.1)和2.2)步骤后，若发射端与待充电设备的额定接收功率相不匹配，且发射端的发射功率高于待充电设备的额定接收功率，控制器4控制驱动装置11驱动线圈21背向待充电设备方向移动；否则控制器4控制驱动装置11驱动线圈21向待充电设备方向移动。

所述步骤S3的具体内容包括以下步骤：

3.1)在单一线圈21工作状态下，若温度传感器3采集到的温度数据高于设定值，且当前工作线圈21非最小直径的线圈21，则控制器4控制当前工作的线圈21关闭，且控制器4控制直径比当前工作的线圈21直径小的线圈21启动工作；

3.2)在单一线圈21工作状态下，若温度传感器3采集到的温度数据高于设定值，且当前工作线圈21为最小直径的线圈21，则控制器4控制驱动装置11驱动线圈21背向待充电设备方向移动，增大线圈21与待充电设备之间的距离；

3.3)在多线圈21同时工作状态下，若温度传感器3采集到的温度数据高于设定值，控制器4控制一个或者多个线圈21停止工作。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括外壳，设于外壳内的驱动装置，安装于驱动装置的输出端上的发射装置，设于外壳表面上且用于检测待充电设备的温度的温度传感器，以及与温度传感器、发射装置和驱动装置电连接的控制器；所述发射装置包括多个隔磁片和设于隔磁片上的线圈，各个所述线圈的直径不相等；根据接收到的温度传感器的温度数据，所述控制器控制相应线圈发射电磁波和/或控制驱动装置驱动线圈相向或背向待充电设备方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于，所述驱动装置为伸缩电机。

3.根据权利要求1所述的一种无线充电装置，其特征在于，各个所述线圈之间的中心点在同一条直线上。

4.根据权利要求1或3所述的一种无线充电装置，其特征在于，各个所述隔磁片之间不接触，且各个所述线圈之间不接触。

5.根据权利要求4所述的一种无线充电装置，其特征在于，所述隔磁片和线圈均设为三个。

6.基于权利要求1所述的一种无线充电装置的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、当待充电设备放到外壳的上表面上时，控制器控制发射端启动工作对接收端设备进行供电；

S2、根据待充电设备的额定接收功率，控制器控制相应线圈发射电磁波；

S3、通过温度传感器采集待充电设备的温度数据，根据采集到的温度数据与设定的温度进行比较，控制器控制相应线圈发射电磁波和/或控制驱动装置驱动线圈相向或背向待充电设备方向移动。

7.根据权利要求6所述的一种无线充电装置的充电方法，其特征在于，所述步骤S2的具体内容包括以下步骤：

1)若待充电设备的额定接收功率低于任一个线圈的发射功率，则直径最小的线圈作为发射端进行能量传输；

2)若待充电设备的额定接收功率在其中两个线圈的发射功率之间，则按以下步骤处理：

2.1)假设两个线圈的发射功率较大的为A，较小的为B，待充电设备的额定输入功率为X，令D1＝|X-A|，D2＝|X-B|；若D1大于D2，选择发射功率为B的线圈作为发射端；否则，选择发射功率为A的线圈作为发射端；

2.2)若任一个线圈的发射功率均小于待充电设备的额定接收功率，则控制器控制多个线圈同时发射电磁波，使多个线圈的总发射功率与待充电设备的额定接收功率相匹配；

2.3)进行所述1)、2.1)和2.2)步骤后，若发射端与待充电设备的额定接收功率相不匹配，且发射端的发射功率高于待充电设备的额定接收功率，控制器控制驱动装置驱动线圈背向待充电设备方向移动；否则控制器控制驱动装置驱动线圈向待充电设备方向移动。

8.根据权利要求6所述的一种无线充电装置的充电方法，其特征在于，所述步骤S3的具体内容包括以下步骤：

3.1)在单一线圈工作状态下，若温度传感器采集到的温度数据高于设定值，且当前工作线圈非最小直径的线圈，则控制器控制当前工作的线圈关闭，且控制器控制直径比当前工作的线圈直径小的线圈启动工作；

3.2)在单一线圈工作状态下，若温度传感器采集到的温度数据高于设定值，且当前工作线圈为最小直径的线圈，则控制器控制驱动装置驱动线圈背向待充电设备方向移动，增大线圈与待充电设备之间的距离；

3.3)在多线圈同时工作状态下，若温度传感器采集到的温度数据高于设定值，控制器控制一个或者多个线圈停止工作。

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