CN113659733B - 无线充电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线充电方法及装置，所述无线充电装置具有充电桩，所述充电桩包括输出线圈和微波发射模块；所述移动终端中具有接收线圈和微波接收模块；所述方法包括步骤：获取所述充电桩和所述移动终端之间的当前距离；当所述当前距离小于等于第一预设阈值时，基于所述输出线圈向所述移动终端中的接收线圈进行电磁感应，为所述移动终端进行无线充电；以及当所述当前距离大于所述第一预设阈值时，基于所述微波发射模块向所述移动终端中的微波接收模块发送无线能量波，为所述移动终端进行无线充电；本申请实现能够根据移动终端与充电桩之间的当前距离，灵活选择充电效率最高的无线充电方式。

Description

无线充电方法及装置

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体地说，涉及一种无线充电方法及装置。

背景技术

随着移动终端的广泛使用，无线充电技术成为移动终端进行充电的一种重要形式。无线充电技术是指完全不借助电线，利用电磁波为移动终端进行充电的技术。

现有技术中，存在这样一种解决方案：在充电底座和移动终端的内部分别设置有线圈，进行无线充电时，需要将移动终端放置于充电底座上。当充电底座中的电流流过线圈时，会产生电磁场，当移动终端内部设置的线圈靠近产生的电磁场时会在移动终端内部产生电流，从而利用电流和电磁场之间的转换对移动终端进行无线充电。

所以，上述电磁感应无线充电方式更适用于近距离的充电场景，其在近距离的情况下充电效率较高，随着距离逐渐增大，无线充电效率逐渐降低。当达到临界值时，比如10cm，就不能进行无线充电。所以为了克服远距离无线充电，现有技术中出现了微波充电方式，其既能进行近距离无线充电，也能进行远距离无线充电。只是该种充电方式的充电效率较低，充电速度慢。现有技术没有一种能够兼顾距离与充电效率，灵活选择充电效率更高的无线充电方式的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种无线充电方法及装置，实现能够根据移动终端与充电桩之间的当前距离，灵活选择充电效率最高的无线充电方式。

根据本发明的一个方面，提供一种无线充电方法，利用无线充电装置对移动终端进行无线充电，所述无线充电装置具有充电桩，所述充电桩包括输出线圈和微波发射模块；所述移动终端中具有接收线圈和微波接收模块；所述方法包括步骤：

S110，获取所述充电桩和所述移动终端之间的当前距离；

S120，当所述当前距离小于等于第一预设阈值时，基于所述输出线圈向所述移动终端中的接收线圈进行电磁感应，为所述移动终端进行无线充电；以及

S130，当所述当前距离大于所述第一预设阈值时，基于所述微波发射模块向所述移动终端中的微波接收模块发送无线能量波，为所述移动终端进行无线充电。

可选地，所述充电桩具有第一UWB定位模块，所述移动终端具有第二UWB定位模块；所述无线充电装置包括多个基站；所述基站设有预设坐标和第三UWB定位模块；所述预设坐标归属于一预设坐标系；所述步骤S110包括：

S111，基于所述第一UWB定位模块、所述预设坐标以及所述第三UWB定位模块，确定所述充电桩在所述预设坐标系中的第一坐标；

S112，基于所述第二UWB定位模块、所述预设坐标以及所述第三UWB定位模块，确定所述移动终端在所述预设坐标系中的第二坐标；及

S113，基于所述充电桩对应的第一坐标和所述移动终端对应的第二坐标，确定所述充电桩和所述移动终端之间的当前距离。

可选地，所述步骤S112包括：

S1121，基于所述第二UWB定位模块、所述预设坐标以及所述第三UWB定位模块，确定所述移动终端对应的第一角度信息；

所述步骤S130包括：

S131，基于所述第一角度信息，调整所述充电桩中微波发射模块的第二角度，使所述微波发射模块对准所述移动终端。

可选地，所述充电桩中的微波发射模块为一可折叠装置；

在步骤S1121中，所述可折叠装置处于水平状态，以接收所述第二UWB定位模块发出的与所述移动终端相关联的广播位置信息；

所述步骤S131包括：

将所述可折叠装置由水平状态切换为第一倾斜状态，以使所述微波发射模块的倾斜方向与所述移动终端的第一角度信息之间的夹角位于一预设取值区间内。

可选地，所述方法还包括步骤：

持续获取所述移动终端对应的第一坐标和当前角度信息；

当所述第一坐标发生变化时，将所述可折叠装置由第一倾斜状态调整为第二倾斜状态，以使所述微波发射模块的倾斜方向与所述移动终端的当前角度信息之间的夹角位于所述预设取值区间内。

可选地，所述方法还包括步骤：

获取所述移动终端对应的第一坐标保持不变的时长最大的两个位置，分别为第一位置和第二位置；

分别获取位于每一预设备选位置的充电桩与位于所述第一位置的移动终端之间的第一充电效率，以及位于所述预设备选位置的充电桩与位于所述第二位置的移动终端之间的第二充电效率；

将所述第一充电效率与所述第二充电效率之间差值的绝对值最小的预设备选位置，作为目标位置；

将所述充电桩设于所述目标位置。

可选地，所述充电桩包括第一充电桩和第二充电桩；所述第一充电桩用于为所述第一移动终端进行无线充电；所述第二充电桩用于为所述第二移动终端进行无线充电；所述方法还包括步骤：

获取用户使用频率最大的第一移动终端和第二移动终端，以及所述第一移动终端和第二移动终端各自的使用时间段；

当检测到所述第一移动终端处于休眠状态，所述第二移动终端处于使用状态且当前时刻位于所述第二移动终端对应的使用时间段内，则控制所述第二充电桩向所述第二移动终端进行充电。

可选地，所有的所述基站对应的预设坐标不共面。

根据本发明的另一个方面，提供一种无线充电装置，用于实现上述任一无线充电方法，所述装置包括充电桩，所述充电桩包括处理器、输出线圈和微波发射模块；所述移动终端中具有接收线圈和微波接收模块；

所述处理器用于获取所述充电桩和所述移动终端之间的当前距离；

所述输出线圈用于当所述当前距离小于等于第一预设阈值时，向所述移动终端中的接收线圈进行电磁感应，为所述移动终端进行无线充电；

所述微波发射模块用于当所述当前距离大于所述第一预设阈值时，向所述移动终端中的微波接收模块发送无线能量波，为所述移动终端进行无线充电。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

本发明提供的无线充电方法及装置通过实时侦测移动终端与无线充电装置的充电桩之间的当前距离，根据该当前距离在电磁感应无线充电和微波无线充电方式之间确定合适的充电方式，利用同一套装置既可近距离以较大功率无线充电，也可远距离以较小功率无线充电，实现兼顾实时距离和充电功率，利于改善用户体验。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。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为本发明一实施例公开的一种无线充电方法的流程示意图；

图2为图1中步骤S110的流程示意图；

图3为本发明另一实施例公开的一种无线充电方法的流程示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

如图1所示，本发明一实施例公开了一种无线充电方法，利用无线充电装置对移动终端进行无线充电。上述无线充电装置具有充电桩，上述充电桩包括输出线圈和微波发射模块。上述移动终端中具有接收线圈和微波接收模块。上述方法包括步骤：

S110，获取上述充电桩和上述移动终端之间的当前距离。具体来说，上述充电桩具有第一UWB定位模块，上述移动终端具有第二UWB定位模块。上述无线充电装置包括多个基站。上述基站设有预设坐标和第三UWB定位模块。也即，根据已经标定好的基站确定基站的预设坐标。上述预设坐标归属于一预设坐标系。其中，上述所有的基站对应的预设坐标不共面。

UWB(Ultra Wide Band,超宽带)定位技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点。其定位精度能够达到10cm以内，并且还具有角度方向定位功能，可以达到3°以内的角度定位精度。

如图2所示，本实施例中，上述步骤S110包括：

S111，基于上述第一UWB定位模块、上述预设坐标以及上述第三UWB定位模块，确定上述充电桩在上述预设坐标系中的第一坐标。具体而言，充电桩每隔一预设时间向各个基站发送数据包，各个基站接收到数据包后可以根据信号传输时间，计算出各个基站与充电桩之间的距离，其中一基站或者充电桩基于各个基站与充电桩之间的距离利用最小二乘法，即可计算出充电桩对应的第一坐标。

S112，基于上述第二UWB定位模块、上述预设坐标以及上述第三UWB定位模块，确定上述移动终端在上述预设坐标系中的第二坐标。该第二坐标的计算过程可以参照上述步骤S111的过程实现，该步骤中为移动终端每隔一预设时间向各个基站发送数据包，各个基站接收到数据包后可以根据信号传输时间，计算出各个基站与移动终端之间的距离，进而计算出移动终端对应的第二坐标。

以及S113，基于上述充电桩对应的第一坐标和上述移动终端对应的第二坐标，确定上述充电桩和上述移动终端之间的当前距离。具体而言，该步骤利用现有技术即可实现，本申请不再赘述。

在本申请的另一实施例中，上述步骤S111中根据信号传输时间，计算各个基站与充电桩之间的距离时，以及步骤S112中根据信号传输时间，计算各个基站与移动终端之间的距离时，都可以设置一修正时间参数，利用信号传输时间和修正时间参数求和，计算出目标时间，然后利用目标时间计算出上述各个基站与充电桩或移动终端之间的距离。

S120，当上述当前距离小于等于第一预设阈值时，基于上述输出线圈向上述移动终端中的接收线圈进行电磁感应，为上述移动终端进行无线充电。也即，利用上述输出线圈和接收线圈实现电磁感应无线充电。上述第一预设阈值的取值区间可以为0cm至15cm。示例性地，第一预设阈值可以为10cm。

以及S130，当上述当前距离大于上述第一预设阈值时，基于上述微波发射模块向上述移动终端中的微波接收模块发送无线能量波，为上述移动终端进行微波无线充电，也即射频无线充电。

本实施例中，上述步骤S112包括：

步骤S1121，基于上述第二UWB定位模块、上述预设坐标以及上述第三UWB定位模块，确定上述移动终端对应的第一角度信息。比如，上述移动终端可以为手机，该步骤可以确定手机的朝向。

上述步骤S130包括：

S131，基于上述第一角度信息，调整上述充电桩中微波发射模块的第二角度，使上述微波发射模块对准上述移动终端。这样可以提高微波传输效率，有利于提高微波无线充电效率。

在本申请的另一实施例中，在上述任一实施例的基础上，上述充电桩中的微波发射模块为一可折叠装置。

在步骤S1121中，上述可折叠装置处于水平状态，以接收上述第二UWB定位模块发出的与上述移动终端相关联的广播位置信息；这样有利于各个基站更准确地接收到上述广播位置信息，并且时延更小。该广播位置信息即为上述实施例中公开的数据包。

上述步骤S131包括：

将上述可折叠装置由水平状态切换为第一倾斜状态，以使上述微波发射模块的倾斜方向与上述移动终端的第一角度信息之间的夹角位于一预设取值区间内。上述预设取值区间可以为0°至90°。这样可以提高微波传输效率，有利于提高微波无线充电效率。

或者，可折叠装置的局部由水平状态切换为第一倾斜状态，另一局部仍然保持水平状态，以便于更准确地接收与上述移动终端相关联的广播位置信息。

如图3所示，在本申请的另一实施例中，在上述任一实施例的基础上，公开的无线充电方法还包括步骤：

S140，持续获取上述移动终端对应的第一坐标和当前角度信息。

S150，当上述第一坐标发生变化时，将上述可折叠装置由第一倾斜状态调整为第二倾斜状态，以使上述微波发射模块的倾斜方向与上述移动终端的当前角度信息之间的夹角位于上述预设取值区间内。也即，当移动终端对应的位置发生改变时，需要及时调整微波发射模块的朝向，以便保持较高的无线充电效率，避免无线充电效率受到影响而降低。

本申请的另一实施例公开了另一无线充电方法，该实施例在上述任一实施例的基础上，还包括步骤：

S160，获取上述移动终端对应的第一坐标保持不变的时长最大的两个位置，分别为第一位置和第二位置。比如，获取移动终端在用户的家中使用停留时间最长的两个位置，可能为客厅沙发和卧室的床上。上述第一位置可以为客厅的沙发的放置位置；上述第二位置可以为卧室的床的放置位置。

S170，分别获取位于每一预设备选位置的充电桩与位于上述第一位置的移动终端之间的第一充电效率，以及位于上述预设备选位置的充电桩与位于上述第二位置的移动终端之间的第二充电效率。

S180，将上述第一充电效率与上述第二充电效率之间差值的绝对值最小的预设备选位置，作为目标位置。

以及S190，将上述充电桩设于上述目标位置。这样就实现了在仅有一个充电桩的情况下，兼顾用户在停留时间长的两个位置的充电效率，使其在两个位置都具有较高的充电效率，利于提升用户体验。

本申请的另一实施例公开了另一无线充电方法，该实施例在上述任一实施例的基础上，上述充电桩包括第一充电桩和第二充电桩。上述第一充电桩用于为上述第一移动终端进行无线充电；上述第二充电桩用于为上述第二移动终端进行无线充电。上述第一移动终端和第二移动终端均归属于上述移动终端。示例性地，第一移动终端可以为手机。第二移动终端可以为平板电脑。该实施例中，上述方法还包括步骤：

S200，获取用户使用频率最大的第一移动终端和第二移动终端，以及上述第一移动终端和第二移动终端各自的使用时间段。

S210，当检测到上述第一移动终端处于休眠状态，上述第二移动终端处于使用状态且当前时刻位于上述第二移动终端对应的使用时间段内，则控制上述第二充电桩向上述第二移动终端进行充电。比如，若一用户通常在客厅沙发上使用手机，在卧室的床上使用平板电脑，那么当检测到用户停止使用手机，且开始打开平板电脑，并且平板电脑的使用时间段也在用户的日常习惯时间段内，那么就开始对平板电脑进行无线充电。同时也可以控制第一充电桩对手机即第一移动终端进行无线充电，直至第一移动终端充电完成。

需要说明的是，本申请中公开的上述所有实施例可以进行自由组合，组合后得到的技术方案也在本申请的保护范围之内。上述预设坐标、充电桩的第一坐标和移动终端的第二坐标归属于同一坐标系。

本发明一实施例还公开了一种无线充电装置，上述装置包括充电桩，上述充电桩包括处理器、输出线圈和微波发射模块。上述移动终端中具有接收线圈和微波接收模块。

上述处理器用于获取上述充电桩和上述移动终端之间的当前距离。

上述输出线圈用于当上述当前距离小于等于第一预设阈值时，向上述移动终端中的接收线圈进行电磁感应，为上述移动终端进行无线充电。

上述微波发射模块用于当上述当前距离大于上述第一预设阈值时，向上述移动终端中的微波接收模块发送无线能量波，为上述移动终端进行无线充电。

可以理解的是，本发明的无线充电装置还包括其他支持无线充电装置运行的现有功能模块。上述无线充电装置仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

本实施例中的无线充电装置用于实现上述的无线充电的方法，因此对于无线充电装置的具体实施步骤可以参照上述对无线充电的方法的描述，此处不再赘述。

综上，本发明公开的无线充电方法及装置至少具有如下优势：

本实施例公开的无线充电方法及装置通过实时侦测移动终端与无线充电装置的充电桩之间的当前距离，根据该当前距离在电磁感应无线充电和微波无线充电方式之间确定合适的充电方式，利用同一套装置既可近距离以较大功率无线充电，也可远距离以较小功率无线充电，实现能够根据移动终端与充电桩之间的当前距离，灵活选择充电效率最高的无线充电方式；利于改善用户体验。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种无线充电方法，利用无线充电装置对移动终端进行无线充电，其特征在于，所述无线充电装置具有充电桩，所述充电桩包括输出线圈和微波发射模块；所述移动终端中具有接收线圈和微波接收模块；所述方法包括步骤：

S110，获取所述充电桩和所述移动终端之间的当前距离；

S120，当所述当前距离小于等于第一预设阈值时，基于所述输出线圈向所述移动终端中的接收线圈进行电磁感应，为所述移动终端进行无线充电；以及

S130，当所述当前距离大于所述第一预设阈值时，基于所述微波发射模块向所述移动终端中的微波接收模块发送无线能量波，为所述移动终端进行无线充电；

所述充电桩具有第一UWB定位模块，所述移动终端具有第二UWB定位模块；所述无线充电装置包括多个基站；所述基站设有预设坐标和第三UWB定位模块；所述预设坐标归属于一预设坐标系；所述步骤S110包括：

S111，基于所述第一UWB定位模块、所述预设坐标以及所述第三UWB定位模块，确定所述充电桩在所述预设坐标系中的第一坐标；

S112，基于所述第二UWB定位模块、所述预设坐标以及所述第三UWB定位模块，确定所述移动终端在所述预设坐标系中的第二坐标；及

S113，基于所述充电桩对应的第一坐标和所述移动终端对应的第二坐标，确定所述充电桩和所述移动终端之间的当前距离；

所述步骤S112包括：

S1121，基于所述第二UWB定位模块、所述预设坐标以及所述第三UWB定位模块，确定所述移动终端对应的第一角度信息；

所述步骤S130包括：

S131，基于所述第一角度信息，调整所述充电桩中微波发射模块的第二角度，使所述微波发射模块对准所述移动终端；

所述充电桩中的微波发射模块为一可折叠装置；

在步骤S1121中，所述可折叠装置处于水平状态，以接收所述第二UWB定位模块发出的与所述移动终端相关联的广播位置信息；

所述步骤S131包括：

将所述可折叠装置由水平状态切换为第一倾斜状态，以使所述微波发射模块的倾斜方向与所述移动终端的第一角度信息之间的夹角位于一预设取值区间内；

所述方法还包括步骤：

持续获取所述移动终端对应的第一坐标和当前角度信息；

当所述第一坐标发生变化时，将所述可折叠装置由第一倾斜状态调整为第二倾斜状态，以使所述微波发射模块的倾斜方向与所述移动终端的当前角度信息之间的夹角位于所述预设取值区间内；

所述方法还包括步骤：

获取所述移动终端对应的第一坐标保持不变的时长最大的两个位置，分别为第一位置和第二位置；

分别获取位于每一预设备选位置的充电桩与位于所述第一位置的移动终端之间的第一充电效率，以及位于所述预设备选位置的充电桩与位于所述第二位置的移动终端之间的第二充电效率；

将所述第一充电效率与所述第二充电效率之间差值的绝对值最小的预设备选位置，作为目标位置；

将所述充电桩设于所述目标位置。

2.如权利要求1所述的无线充电方法，其特征在于，所述充电桩包括第一充电桩和第二充电桩；所述第一充电桩用于为第一移动终端进行无线充电；所述第二充电桩用于为第二移动终端进行无线充电；所述方法还包括步骤：

获取用户使用频率最大的第一移动终端和第二移动终端，以及所述第一移动终端和第二移动终端各自的使用时间段；

当检测到所述第一移动终端处于休眠状态，所述第二移动终端处于使用状态且当前时刻位于所述第二移动终端对应的使用时间段内，则控制所述第二充电桩向所述第二移动终端进行充电。

3.如权利要求1所述的无线充电方法，其特征在于，所有的所述基站对应的预设坐标不共面。

4.一种无线充电装置，用于实现如权利要求1所述的无线充电方法，其特征在于，所述装置包括充电桩，所述充电桩包括处理器、输出线圈和微波发射模块；所述移动终端中具有接收线圈和微波接收模块；

所述处理器用于获取所述充电桩和所述移动终端之间的当前距离；

所述输出线圈用于当所述当前距离小于等于第一预设阈值时，向所述移动终端中的接收线圈进行电磁感应，为所述移动终端进行无线充电；

所述微波发射模块用于当所述当前距离大于所述第一预设阈值时，向所述移动终端中的微波接收模块发送无线能量波，为所述移动终端进行无线充电。