CN113644711A - 一种交互式手机无线充电用管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交互式手机无线充电用管理系统，涉及无线充电管理技术领域，解决了现有技术中不能够准确找出无线充电的影响因素导致充电管控效率降低的技术问题，对无线充电设备进行监测，有效提高了用户的使用质量；防止出现实时手机终端与无线充电设备连接成功但充电效率低下，导致用户充电效率降低；同时及时提醒，有效减少用户因充电效率低下带来的不便；对连接正常的手机终端进行周边环境检测，检测周边环境是否对无线充电存在影响，防止出现环境变化导致无线充电异常，从而造成安全事故；同时采集到周边环境中的影响因素，便于用户对无线充电进行管控，防止出现安全事故。

Description

一种交互式手机无线充电用管理系统

技术领域

本发明涉及无线充电管理技术领域，具体为一种交互式手机无线充电用管理系统。

背景技术

无线充电技术源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式，小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式，但中兴的电动汽车无线充电方式采用的感应式，大功率无线充电常采用谐振式，由供电设备将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用，由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露；

但在现有技术中，无法实时对充电设备周边环境进行分析检测，不能够准确找出影响因素，从而造成充电效率降低同时为交互式无线充电管控带来不便，降低了管控效率；此外在充电过程中无法对手机信号进行分析，防止手机信号受到无线充电设备的影响，导致信号接收延迟，降低了用户的使用质量。

发明内容

本发明的目的就在于提出一种交互式手机无线充电用管理系统，对无线充电设备进行监测，有效提高了用户的使用质量；防止出现实时手机终端与无线充电设备连接成功但充电效率低下，导致用户充电效率降低；同时及时提醒，有效减少用户因充电效率低下带来的不便；对连接正常的手机终端进行周边环境检测，检测周边环境是否对无线充电存在影响，防止出现环境变化导致无线充电异常，从而造成安全事故；同时采集到周边环境中的影响因素，便于用户对无线充电进行管控，防止出现安全事故；判断无线充电对手机终端的信号影响，从而提高了用户使用质量，防止无线充电影响手机终端信号造成用户接收信息延误。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种交互式手机无线充电用管理系统，包括交互平台、无线充电管控平台以及若干个手机终端；无线充电管控平台内设置有服务器，服务器双向通讯连接有感应判定单元、信号分析单元、环境分析单元以及效率检测单元；

手机终端检测电量低于电量阈值时，生成充电需求信号并将充电需求信号发送至交互平台，通过手机终端与无线充电设备进行连接充电，同时交互平台生成管控信号并将管控信号发送至无线充电管控平台；

通过感应判定单元对手机终端与无线充电设备的连接进行感应判定，当实时手机终端连接异常，生成连接异常信号并将连接异常信号发送至交互平台；当实时手机终端连接正常，生成连接正常信号并将连接正常信号与对应感应系数发送至服务器；

通过环境分析单元对连接正常的手机终端进行周边环境检测，判定手机终端在无线充电过程中的影响因素；

通过信号分析单元对无线充电过程中的手机终端进行信号分析，判断无线充电对手机终端的信号影响；

通过效率检测单元对手机终端的充电效率进行实时检测。

进一步地，感应判定单元具体判定过程如下：

采集到无线充电设备的感应区域与手机终端的电池区域，同时获取到无线充电设备的感应区域面积与手机终端的电池区域面积，无线充电设备与手机终端进行连接后，采集到无线充电设备感应区域面积与手机终端的电池区域面积重叠面积，通过分析获取到实时手机终端与无线充电设备的感应系数PD；

将实时手机终端与无线充电设备的感应系数与感应系数阈值进行比较：

若实时手机终端与无线充电设备的感应系数≥感应系数阈值，则判定实时手机终端连接异常，生成连接异常信号并将连接异常信号发送至交互平台，交互平台生成低效连接信号并将低效连接信号发送至对应手机终端；

若实时手机终端与无线充电设备的感应系数＜感应系数阈值，则判定实时手机终端连接正常，生成连接正常信号并将连接正常信号与对应感应系数发送至服务器。

进一步地，环境分析单元具体分析检测过程如下：

获取到手机终端与无线充电设备连接成功的时刻，并将其标记为起始时刻；采集到起始时刻对应无线充电设备与手机终端的表面温度，将周边温度控制在温度阈值范围内，设置充电时长阈值，通过起始时刻与充电时长阈值获取到充电截止时刻，采集到充电截止时刻对应无线充电设备与手机终端的表面温度；

采集到起始时刻与充电截止时刻对应无线充电设备与手机终端表面温度差值，并将其分别标记为无线充电设备温度差值与手机终端温度差值，将无线充电设备温度差值与手机终端温度差值分别与对应阈值进行比较：若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值≥对应阈值，则将充电时长标记为人为影响因素，并将实时充电时长进行采集且将采集的实时充电时长发送至服务器；若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值＜对应阈值，则将充电时长标记为无影响因素；

采集到起始时刻与充电时刻的周边环境温度值，通过起始时刻与充电时刻的周边环境温度值获取到充电时长阈值内环境温度差值与最大温度浮动值，当充电时长阈值内环境温度差值≥环境温度差值阈值时，若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值≥对应阈值，则将环境温度标记为环境影响因素，并将实时环境温度进行采集且将采集的实时环境温度发送至服务器；若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值＜对应阈值，则将环境温度标记为无影响因素。

进一步地，信号分析单元具体分析过程如下：

设置检测时间，将检测时间划分为i个子时间点，i为大于1的正整数，采集到检测时间内无线充电设备在运行过程中产生的磁场强度；采集到检测时间内手机终端接收到信息的延迟时长；

通过分析获取到手机终端在无线充电过程中信号分析系数XHi，将手机终端在无线充电过程中信号分析系数与信号分析系数阈值进行比较：若手机终端在无线充电过程中信号分析系数≥信号分析系数阈值，则判定对应子时间点的信号存在影响，将对应子时间点标记为影响时间点；若手机终端在无线充电过程中信号分析系数＜信号分析系数阈值，则判定对应子时间点的信号不存在影响，将对应子时间点标记为无影响时间点；

当手机终端在无线充电过程中，影响时间点的数量大于无影响时间点且影响时间点超过两个，则判定手机终端信号异常，生成通讯异常信号并将通讯异常信号发送至服务器；服务器接收到通讯异常信号后将通讯异常信号发送至交互平台，交互平台生成终端查询信号并将终端查询信号发送至对应手机终端，防止用户在无线充电过程中无法接收重要信息，降低用户的使用质量；若影响时间点的数量小于无影响时间点或者影响时间点未超过两个，则判定手机终端信号正常，并将对应信号分析系数发送至服务器。

进一步地，效率检测单元具体检测过程如下：

选取到充电过程中任一时间节点，采集到选取时间节点对应服务器内感应系数、实时充电时长、实时环境温度以及信号分析系数，通过分析获取到手机终端的实时充电效率XL，将手机终端的实时充电效率与充电效率阈值进行比较：若手机终端的实时充电效率≥充电效率阈值，则判定对应手机终端充电效率异常，生成效率异常信号并将效率异常信号发送至交互平台，交互平台生成调节指令并将调节指令发送至对应手机终端；若手机终端的实时充电效率＜充电效率阈值，则判定对应手机终端充电效率正常，生成效率正常信号并将效率正常信号发送至交互平台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，对手机终端与无线充电设备的连接进行感应判定，防止出现未充分连接造成充电效率降低，对无线充电设备进行监测，有效提高了用户的使用质量；防止出现实时手机终端与无线充电设备连接成功但充电效率低下，导致用户充电效率降低；同时及时提醒，有效减少用户因充电效率低下带来的不便；对连接正常的手机终端进行周边环境检测，检测周边环境是否对无线充电存在影响，防止出现环境变化导致无线充电异常，从而造成安全事故；同时采集到周边环境中的影响因素，便于用户对无线充电进行管控，防止出现安全事故；判断无线充电对手机终端的信号影响，从而提高了用户使用质量，防止无线充电影响手机终端信号造成用户接收信息延误。

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为本发明的整体原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

如图1所示，一种交互式手机无线充电用管理系统，包括交互平台、无线充电管控平台以及若干个手机终端；其中，交互平台与若干个手机终端和无线充电管控平台均为双向通讯连接；

手机终端检测电量低于电量阈值时，生成充电需求信号并将充电需求信号发送至交互平台，通过手机终端与无线充电设备进行连接充电，同时交互平台生成管控信号并将管控信号发送至无线充电管控平台，无线充电管控平台内设置有服务器，服务器双向通讯连接有感应判定单元、信号分析单元、环境分析单元以及效率检测单元；

感应判定单元用于对手机终端与无线充电设备的连接进行感应判定，防止出现未充分连接造成充电效率降低，对无线充电设备进行监测，有效提高了用户的使用质量，具体判定过程如下：

步骤一、采集到无线充电设备的感应区域与手机终端的电池区域，同时获取到无线充电设备的感应区域面积与手机终端的电池区域面积，并将其分别标记为GM和SM；无线充电设备与手机终端进行连接后，采集到无线充电设备感应区域面积与手机终端的电池区域面积重叠面积，并将其标记为CM；

步骤二、通过公式

获取到实时手机终端与无线充电设备的感应系数PD，其中，e为自然常数，β为误差修正因子，取值为1.23；

步骤三、将实时手机终端与无线充电设备的感应系数与感应系数阈值进行比较：

若实时手机终端与无线充电设备的感应系数≥感应系数阈值，则判定实时手机终端连接异常，生成连接异常信号并将连接异常信号发送至交互平台，交互平台生成低效连接信号并将低效连接信号发送至对应手机终端；防止出现实时手机终端与无线充电设备连接成功但充电效率低下，导致用户充电效率降低；同时及时提醒，有效减少用户因充电效率低下带来的不便；

若实时手机终端与无线充电设备的感应系数＜感应系数阈值，则判定实时手机终端连接正常，生成连接正常信号并将连接正常信号与对应感应系数发送至服务器；

环境分析单元用于对连接正常的手机终端进行周边环境检测，检测周边环境是否对无线充电存在影响，防止出现环境变化导致无线充电异常，从而造成安全事故，导致用户的使用质量降低，具体分析检测过程如下：

步骤S1：获取到手机终端与无线充电设备连接成功的时刻，并将其标记为起始时刻；采集到起始时刻对应无线充电设备与手机终端的表面温度，并将起始时刻对应无线充电设备与手机终端的表面温度分别标记为WQB和WQJ；将周边温度控制在温度阈值范围内，设置充电时长阈值，通过起始时刻与充电时长阈值获取到充电截止时刻，采集到充电截止时刻对应无线充电设备与手机终端的表面温度并将其分别标记为WJB和WJJ；

步骤S2：采集到起始时刻与充电截止时刻对应无线充电设备与手机终端表面温度差值，并将其分别标记为无线充电设备温度差值与手机终端温度差值，将无线充电设备温度差值与手机终端温度差值分别与对应阈值进行比较：若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值≥对应阈值，则将充电时长标记为人为影响因素，并将实时充电时长进行采集且将采集的实时充电时长发送至服务器；若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值＜对应阈值，则将充电时长标记为无影响因素；

步骤S3：采集到起始时刻与充电时刻的周边环境温度值，通过起始时刻与充电时刻的周边环境温度值获取到充电时长阈值内环境温度差值与最大温度浮动值，当充电时长阈值内环境温度差值≥环境温度差值阈值时，若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值≥对应阈值，则将环境温度标记为环境影响因素，并将实时环境温度进行采集且将采集的实时环境温度发送至服务器；若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值＜对应阈值，则将环境温度标记为无影响因素；

信号分析单元用于对无线充电过程中的手机终端进行信号分析，判断无线充电对手机终端的信号影响，从而提高了用户使用质量，防止无线充电影响手机终端信号造成用户接收信息延误，具体分析过程如下：

步骤SS1：设置检测时间，将检测时间划分为i个子时间点，i为大于1的正整数，采集到检测时间内无线充电设备在运行过程中产生的磁场强度，并将检测时间内无线充电设备在运行过程中产生的磁场强度标记为CCi；

采集到检测时间内手机终端接收到信息的延迟时长，并将检测时间内手机终端接收到信息的延迟时长标记为YCi；

步骤SS2：通过公式

获取到手机终端在无线充电过程中信号分析系数XHi，其中，a1和a2均为预设比例系数，且a1＞a2＞0；信号分析系数是将无线充电过程中手机终端的参数进行归一化处理得到一个用于评定无线充电影响手机终端信号几率的数值；通过公式可得产生的磁场强度与延迟时长越大，信号分析系数越大，表示无线充电影响手机终端信号的几率越大；

步骤SS3：将手机终端在无线充电过程中信号分析系数与信号分析系数阈值进行比较：若手机终端在无线充电过程中信号分析系数≥信号分析系数阈值，则判定对应子时间点的信号存在影响，将对应子时间点标记为影响时间点；若手机终端在无线充电过程中信号分析系数＜信号分析系数阈值，则判定对应子时间点的信号不存在影响，将对应子时间点标记为无影响时间点；

当手机终端在无线充电过程中，影响时间点的数量大于无影响时间点且影响时间点超过两个，则判定手机终端信号异常，生成通讯异常信号并将通讯异常信号发送至服务器；服务器接收到通讯异常信号后将通讯异常信号发送至交互平台，交互平台生成终端查询信号并将终端查询信号发送至对应手机终端，防止用户在无线充电过程中无法接收重要信息，降低用户的使用质量；若影响时间点的数量小于无影响时间点或者影响时间点未超过两个，则判定手机终端信号正常，并将对应信号分析系数发送至服务器；

效率检测单元用于对手机终端的充电效率进行实时检测，采集到无线充电设备的充电效率，通过采集多个数据对充电效率进行准确计算，具体检测过程如下：

选取到充电过程中任一时间节点，采集到选取时间节点对应服务器内感应系数、实时充电时长、实时环境温度以及信号分析系数，并将其分别设置标号G、H、W以及F，通过公式

获取到手机终端的实时充电效率XL，其中，b1、b2、b3以及b4均为预设比例系数，且b1＞b2＞b3＞b4＞0，α为误差修正因子，取值为2.36；实时充电效率是将无线充电过程中手机终端的参数进行归一化处理得到一个用于评定无线充电效率的数值；通过公式可得实时充电时长、实时环境温度以及信号分析系数越大，实时充电效率越大，表示无线充电充电效率越低；

将手机终端的实时充电效率与充电效率阈值进行比较：若手机终端的实时充电效率≥充电效率阈值，则判定对应手机终端充电效率异常，生成效率异常信号并将效率异常信号发送至交互平台，交互平台生成调节指令并将调节指令发送至对应手机终端；若手机终端的实时充电效率＜充电效率阈值，则判定对应手机终端充电效率正常，生成效率正常信号并将效率正常信号发送至交互平台。

一种交互式手机无线充电用管理系统，在工作时，通过感应判定单元对手机终端与无线充电设备的连接进行感应判定，当实时手机终端连接异常，生成连接异常信号并将连接异常信号发送至交互平台；当实时手机终端连接正常，生成连接正常信号并将连接正常信号与对应感应系数发送至服务器；通过环境分析单元对连接正常的手机终端进行周边环境检测，判定手机终端在无线充电过程中的影响因素；通过信号分析单元对无线充电过程中的手机终端进行信号分析，判断无线充电对手机终端的信号影响；通过效率检测单元对手机终端的充电效率进行实时检测。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种交互式手机无线充电用管理系统，其特征在于，包括交互平台、无线充电管控平台以及若干个手机终端；无线充电管控平台内设置有服务器，服务器双向通讯连接有感应判定单元、信号分析单元、环境分析单元以及效率检测单元；

手机终端检测电量低于电量阈值时，生成充电需求信号并将充电需求信号发送至交互平台，通过手机终端与无线充电设备进行连接充电，同时交互平台生成管控信号并将管控信号发送至无线充电管控平台；

通过感应判定单元对手机终端与无线充电设备的连接进行感应判定，当实时手机终端连接异常，生成连接异常信号并将连接异常信号发送至交互平台；当实时手机终端连接正常，生成连接正常信号并将连接正常信号与对应感应系数发送至服务器；

通过环境分析单元对连接正常的手机终端进行周边环境检测，判定手机终端在无线充电过程中的影响因素；通过信号分析单元对无线充电过程中的手机终端进行信号分析，判断无线充电对手机终端的信号影响；通过效率检测单元对手机终端的充电效率进行实时检测。

2.根据权利要求1所述的一种交互式手机无线充电用管理系统，其特征在于，感应判定单元具体判定过程如下：

采集到无线充电设备的感应区域与手机终端的电池区域，同时获取到无线充电设备的感应区域面积与手机终端的电池区域面积，无线充电设备与手机终端进行连接后，采集到无线充电设备感应区域面积与手机终端的电池区域面积重叠面积，通过分析获取到实时手机终端与无线充电设备的感应系数PD；

将实时手机终端与无线充电设备的感应系数与感应系数阈值进行比较：

若实时手机终端与无线充电设备的感应系数≥感应系数阈值，则判定实时手机终端连接异常，生成连接异常信号并将连接异常信号发送至交互平台，交互平台生成低效连接信号并将低效连接信号发送至对应手机终端；

若实时手机终端与无线充电设备的感应系数＜感应系数阈值，则判定实时手机终端连接正常，生成连接正常信号并将连接正常信号与对应感应系数发送至服务器。

3.根据权利要求1所述的一种交互式手机无线充电用管理系统，其特征在于，环境分析单元具体分析检测过程如下：

获取到手机终端与无线充电设备连接成功的时刻，并将其标记为起始时刻；采集到起始时刻对应无线充电设备与手机终端的表面温度，将周边温度控制在温度阈值范围内，设置充电时长阈值，通过起始时刻与充电时长阈值获取到充电截止时刻，采集到充电截止时刻对应无线充电设备与手机终端的表面温度；

采集到起始时刻与充电截止时刻对应无线充电设备与手机终端表面温度差值，并将其分别标记为无线充电设备温度差值与手机终端温度差值，将无线充电设备温度差值与手机终端温度差值分别与对应阈值进行比较：若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值≥对应阈值，则将充电时长标记为人为影响因素，并将实时充电时长进行采集且将采集的实时充电时长发送至服务器；若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值＜对应阈值，则将充电时长标记为无影响因素；

采集到起始时刻与充电时刻的周边环境温度值，通过起始时刻与充电时刻的周边环境温度值获取到充电时长阈值内环境温度差值与最大温度浮动值，当充电时长阈值内环境温度差值≥环境温度差值阈值时，若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值≥对应阈值，则将环境温度标记为环境影响因素，并将实时环境温度进行采集且将采集的实时环境温度发送至服务器；若无线充电设备温度差值与手机终端温度差值中任一温度差值＜对应阈值，则将环境温度标记为无影响因素。

4.根据权利要求1所述的一种交互式手机无线充电用管理系统，其特征在于，信号分析单元具体分析过程如下：

设置检测时间，将检测时间划分为i个子时间点，i为大于1的正整数，采集到检测时间内无线充电设备在运行过程中产生的磁场强度；采集到检测时间内手机终端接收到信息的延迟时长；

通过分析获取到手机终端在无线充电过程中信号分析系数XHi，将手机终端在无线充电过程中信号分析系数与信号分析系数阈值进行比较：若手机终端在无线充电过程中信号分析系数≥信号分析系数阈值，则判定对应子时间点的信号存在影响，将对应子时间点标记为影响时间点；若手机终端在无线充电过程中信号分析系数＜信号分析系数阈值，则判定对应子时间点的信号不存在影响，将对应子时间点标记为无影响时间点；

当手机终端在无线充电过程中，影响时间点的数量大于无影响时间点且影响时间点超过两个，则判定手机终端信号异常，生成通讯异常信号并将通讯异常信号发送至服务器；服务器接收到通讯异常信号后将通讯异常信号发送至交互平台，交互平台生成终端查询信号并将终端查询信号发送至对应手机终端，防止用户在无线充电过程中无法接收重要信息，降低用户的使用质量；若影响时间点的数量小于无影响时间点或者影响时间点未超过两个，则判定手机终端信号正常，并将对应信号分析系数发送至服务器。

5.根据权利要求1所述的一种交互式手机无线充电用管理系统，其特征在于，效率检测单元具体检测过程如下：

选取到充电过程中任一时间节点，采集到选取时间节点对应服务器内感应系数、实时充电时长、实时环境温度以及信号分析系数，通过分析获取到手机终端的实时充电效率XL，将手机终端的实时充电效率与充电效率阈值进行比较：若手机终端的实时充电效率≥充电效率阈值，则判定对应手机终端充电效率异常，生成效率异常信号并将效率异常信号发送至交互平台，交互平台生成调节指令并将调节指令发送至对应手机终端；若手机终端的实时充电效率＜充电效率阈值，则判定对应手机终端充电效率正常，生成效率正常信号并将效率正常信号发送至交互平台。

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