CN113708513B - 无线加热的控制方法、发射端和无线加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无线加热的控制方法、发射端和无线加热系统。其中，该无线加热的控制方法应用于发射端，无线加热的控制方法包括：间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压；获取发射端的发射线圈的电流；根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载，其中，特征参数值包括有效值或幅值；若当前接收端为正常负载，则持续向发射端的发射线圈施加交流电压。本发明实施例提供的技术方案可通过在室外公共场所等地方布置无线电能发射端，通过无线供电方式将电能传输到接收端，接收端将电能转换成热能，以提高室外续航的能力，并实现异物检测功能，准确识别可穿戴设备等正常负载，向其持续发射能量。

Description

无线加热的控制方法、发射端和无线加热系统

技术领域

本发明涉及无线加热技术，尤其涉及一种无线加热的控制方法、发射端和无线加热系统。

背景技术

天气寒冷时，在办公室、公交站、滑雪场等场所，人体会感到冰冷不适，尤其是手、脚等部位。目前很多随身携带的加热设备，比如化学发热的暖宝宝、电热毯等加热设备，来缓解寒冷对手脚带来的不适感觉。暖宝宝贴等为化学反应产生热能的原理，并且该反应常规条件下不可逆，不可循环使用，均为一次性产品，造成环境污染、资源浪费。电热毯等加热的装置，其原理是通过电能转化成热能。电热毯的供电方式为固定充电应用方式（供电接到市电上），或者是离线式供电，提供一个能够外接移动电池电源的供电接口（供电接到充电宝等储能设备上）。在室外环境下，续航能力差，只能通过蓄电池进行持续供电，但当蓄电池没电之后无法继续加热。

发明内容

本发明实施例提供一种无线加热的控制方法、发射端和无线加热系统，可通过在室外公共场所等地方布置无线电能发射端，通过无线供电方式将电能传输到接收端，并在接收端将电能转换成热能，以提高室外续航的能力，并实现异物检测功能，使发射端能够准确识别可穿戴设备等正常负载，向可穿戴设备等正常负载持续发射能量，使可穿戴设备等持续发热，解决人体在低温环境下的不适症状。

第一方面，本发明实施例提供了一种无线加热的控制方法，应用于发射端，包括：

间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压；

获取发射端的发射线圈的电流；

根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载，其中，特征参数值包括有效值或幅值；

若当前接收端为正常负载，则持续向发射端的发射线圈施加交流电压。

进一步地，根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定负载是否为正常负载包括：

若发射端的发射线圈的电流的特征参数值先呈增大趋势，且增大率在第一预设变化率范围内，并增大到预设峰值范围后，呈减小趋势，且减小率在第二预设变化率范围内，并减小到第一预设稳定范围后保持预设时间段，则确定当前接收端为正常负载。

进一步地，根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载包括：

若发射端的发射线圈的电流的特征参数值的增大率不在第一预设变化率范围内，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值由增大趋势变为减小趋势的峰值小于预设峰值范围的下限值，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值增大到预设峰值范围后继续增大，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值的减小率不在第二预设变化率范围内，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值减小到第一预设稳定范围的下限值后继续减小，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值由减小趋势变为稳定时大于第一预设稳定范围的上限值，则确定当前接收端为异常负载。

进一步地，在持续向发射端的发射线圈施加交流电压之后，且在所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值达到稳定之后，还包括：

若发射端的发射线圈的电流的特征参数值不在第一预设稳定范围，则确定接收端为异常负载，并返回执行：间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于无线加热的发射端，包括：发射线圈、电压变换电路、电流检测电路和控制电路，

其中，电压变换电路的输出端与发射线圈电连接；控制电路与电压变换电路和电流检测电路电连接；电流检测电路用于检测发射线圈的电流；

控制电路用于控制电压变换电路间歇式或持续向发射线圈施加交流电压；并根据发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定接收端是否为正常负载，其中，特征参数值包括有效值或幅值。

第三方面，本发明实施例还提供了一种无线加热系统，包括接收端和本发明任意实施例提供的用于无线加热的发射端。

进一步地，接收端包括：接收线圈，接收线圈用于接收发射端发射的电能并发热；接收线圈包括正温度系数导电材料，正温度系数导电材料的阻值随温度的升高而增大。

进一步地，正温度系数导电材料包括下述一种或多种：镍铬合金和钯。

进一步地，接收端包括可穿戴加热设备。

进一步地，接收端包括：接收线圈和正温度系数电路，其中，接收线圈和正温度系数电路串联，正温度系数电路的阻值随温度的升高而增大；接收线圈用于接收发射端发射的电能。

本发明实施例的技术方案中通过间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压；获取发射端的发射线圈的电流；根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载，其中，特征参数值包括有效值或幅值；若当前接收端为正常负载，则持续向发射端的发射线圈施加交流电压，以实现异物检测功能，使发射端能够准确识别正常负载，向正常负载持续发射能量，以实现保温目的。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无线加热的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种应用场景；

图3为本发明实施例提供的一种间歇工作模式下接收端为正常负载时的波形图；

图4为本发明实施例提供的一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图；

图5为本发明实施例提供的一种正常工作模式下的波形图；

图6为本发明实施例提供的又一种无线加热的控制方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的又一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图；

图8为本发明实施例提供的又一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图；

图9为本发明实施例提供的又一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图；

图10为本发明实施例提供的一种间歇工作模式下异常负载离开发射端的有效供电范围，正常负载进入发射端的有效供电范围的波形图；

图11为本发明实施例提供的一种用于无线加热的发射端的电路结构示意图；

图12为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的发射端的电路结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种用于无线加热的接收端的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图；

图18为本发明实施例提供的一种用于无线加热的接收端的电路结构示意图；

图19为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的电路结构示意图；

图20为本发明实施例提供的一种无线加热系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种无线加热的控制方法。图1为本发明实施例提供的一种无线加热的控制方法的流程图。图2为本发明实施例提供的一种应用场景。该无线加热的控制方法可应用于发射端。该无线加热的控制方法可由发射端执行。该无线加热的控制方法包括如下步骤：

步骤110、间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压。

其中，可通过间歇式向发射端10的发射线圈施加交流正弦电压，以使发射端10的发射线圈间歇式的发射功率。示例性的，每隔预设时间间隔Tf，向发射端10的发射线圈施加波形为正弦波的交流电压第二预设时间段Ton，具体可包括N个周期的正弦波，N为整数，N大于或等于2，如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种间歇工作模式下接收端为正常负载时的波形图，正常负载可包括可穿戴设备，例如可以是无线加热鞋垫。其中，u为发射端的发射线圈的瞬时电压，I为发射端的发射线圈的电流的特征参数值，Ts为间歇周期。可根据需要设置预设时间间隔Tf、第二预设时间段Ton和预设个数N，本发明实施例对此不作限定。发射端10和接收端20隔空设置。

步骤120、获取发射端的发射线圈的电流。

其中，若发射端10的上方没有任何可与发射端发生电磁感应的装置，即空载，无负载时，则发射端的发射线圈的电流很小，近似为0。若发射端10的上方有异常负载，即接收端20为异常负载时，在时间段Ton，异常负载可与发射端10之间产生电磁感应，故发射端10的发射线圈的电流不为0。异常负载中的接收线圈产生的磁感应电流所在回路的阻值不随温度或电流变化，为恒定电阻值。若发射端10的上方有正常负载，即接收端20为正常负载时，在时间段Ton，正常负载可与发射端之间产生电磁感应，故发射端10的发射线圈的电流不为0。正常负载中的接收线圈产生的磁感应电流所在回路的阻值可随温度或电流变化，为可变电阻值。正常负载的接收线圈产生的磁感应电流所在回路的阻值可随温度或电流的升高而增大，以调节接收端的温度，以使接收端的温度适合，达到温控的目的，避免接收端的温度过高导致烫伤的情况发生。

步骤130、根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载，其中，特征参数值包括有效值或幅值。

其中，正常负载中的接收线圈产生的磁感应电流所在回路的阻值和异常负载中的接收线圈产生的磁感应电流所在回路的阻值不同，故在时间段Ton，发射端的发射线圈的电流的特征参数值从起始状态到稳定状态的变化情况不同，故据此可识别正常负载和异常负载。可根据一个间歇周期Ts内的时间段Ton内发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载。可根据多个间歇周期Ts内的时间段Ton内发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载。

如图3所示，正常负载刚进入发射端的有效供电范围时，在一个间歇周期Ts的时间段Ton内，正常负载的温度较低，阻值较低，正常负载在接收发射端发射的能量的初始阶段，如时间段T1，发射端的发射线圈的磁感应电流的特征参数值逐渐增大，正常负载发热，温度升高，阻值增大，正常负载的接收线圈产生的磁感应电流的特征参数值减小，发射端的发射线圈的电流的特征参数值减小，如时间段T2，直至达到稳定状态，如时间段T3，温度稳定在预设温度范围，发射端的发射线圈的电流特征参数值稳定在第一预设稳定范围。在时间段Tf，发射端10的发射线圈的电压和电流为0，接收端20的接收线圈的磁感应电流为零，接收端20的温度将下降。

图4为本发明实施例提供的一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图，其中，I为发射端的发射线圈的电流的特征参数值，异常负载刚进入发射端的有效供电范围时，在一个间歇周期Ts的Ton时间段内，异常负载在接收发射端发射的能量的初始阶段，如时间段T1+时间段T2，发射端的发射线圈的磁感应电流的特征参数值逐渐增大，异常负载发热，温度升高，阻值不变，异常负载的接收线圈产生的磁感应电流的特征参数值逐渐增大到稳定状态，如时间段T3。在时间段Tf，发射端10的发射线圈的电压和电流为0，接收端20的接收线圈的磁感应电流为零，接收端20的温度将下降。需要说明的是，通过间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压，以鉴别接收端是正常负载还是异常负载，可以降低功耗，避免接收端为异常负载时，对异常负载持续发射能量，造成能量的浪费的情况的发生。

步骤140、若当前接收端为正常负载，则持续向发射端的发射线圈施加交流电压。

其中，若当前接收端20为正常负载，则持续向发射端10的发射线圈施加交流电压，以使正常负载持续发热，达到保暖的目的，图5为本发明实施例提供的一种正常工作模式下的波形图。其中，在间歇工作模式下，已根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端为正常负载，在tn时刻，切换到正常工作模式，持续向发射端10的发射线圈施加交流电压，正常工作模式的时间段T1、时间段T2和时间段T3与间歇工作模式的时间段T1、时间段T2和时间段T3的波形相同或类似，在正常工作模式的时间段T3之后，仍保持稳定工作状态。若当前接收端为异常负载，则可返回执行步骤110。

本实施例的技术方案中通过间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压；获取发射端的发射线圈的电流；根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载；若当前接收端为正常负载，则持续向发射端的发射线圈施加交流电压，以实现异物检测功能，使发射端能够准确识别正常负载，向正常负载持续发射能量，以实现保温目的。

本发明实施例提供又一种无线加热的控制方法。图6为本发明实施例提供的又一种无线加热的控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，该无线加热的控制方法包括：

步骤210、间歇式向发射端的发射线圈施加交流电压。

步骤220、获取发射端的发射线圈的电流。

步骤230、判断发射端的电流的特征参数值是否呈增大趋势，其中，特征参数值包括有效值或幅值。

其中，若发射端的电流的特征参数值呈增大趋势，发射端的电流的特征参数值大于零，说明存在接收端20进入发射端10的有效供电范围时，但不能确定接收端20是否为正常负载，需执行步骤240。若发射端的电流的特征参数值近似为0，不是呈增大趋势，说明无接收端20进入发射端10的有效供电范围，则可返回执行步骤210，或，可执行步骤310。

步骤240、判断发射端的电流的特征参数值的增大率是否在第一预设变化率范围内。

其中，若发射端的电流的特征参数值的增大率在第一预设变化率范围内，则可执行步骤250。若发射端的电流的特征参数值的增大率不在第一预设变化率范围内，说明接收端20不是正常负载，则可返回执行步骤210，或，可执行步骤310。可根据需要设置第一预设变化率范围，本发明实施例对此不作限定。接收端20是正常负载时发射线圈电流的特征参数值的增大率和接收端20是异常负载时发射线圈电流的特征参数值的增大率可不同，参见图3和图4的时间段T1可知。

图7为本发明实施例提供的又一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图，在时间段T1发射端的电流的特征参数值的增大率不在第一预设变化率范围内，则在时间段T1切断输入至发射端10的发射线圈的交流正弦电压。

步骤250、判断发射端的电流的特征参数值增大到预设峰值范围后是否呈减小趋势。

其中，判若发射端的电流的特征参数值增大到预设峰值范围后呈减小趋势，则可执行步骤260。若发射端的发射线圈的电流的特征参数值由增大趋势变为减小趋势的峰值小于预设峰值范围的下限值，说明接收端20不是正常负载，则可返回执行步骤210，或，可执行步骤310。若发射端的电流的特征参数值增大到预设峰值范围的上限值后继续增大，说明接收端20不是正常负载，则可返回执行步骤210，或，可执行步骤310。可根据需要设置预设峰值范围，本发明实施例对此不作限定。接收端20是正常负载时发射线圈电流的特征参数值的峰值（在时间段T1和时间段T2的分界时刻）和接收端20是异常负载时发射线圈电流的特征参数值的峰值可不同，参见图3和图4可知。

若在时间段T1发射端的电流的特征参数值的增大率在第一预设变化率范围内，发射端的发射线圈的电流的特征参数值由增大趋势变为减小趋势的峰值小于预设峰值范围的下限值时，说明接收端20为异常负载，则在时间段T2切断输入至发射端10的发射线圈的交流正弦电压。若在时间段T1发射端的电流的特征参数值的增大率在第一预设变化率范围内，发射端的电流的特征参数值增大到预设峰值范围的上限值后继续增大，说明接收端20为异常负载，则在时间段T2切断输入至发射端10的发射线圈的交流正弦电压。

步骤260、判断发射端的电流的特征参数值的减小率是否在第二预设变化率范围内。

其中，若发射端的电流的特征参数值的减小率在第二预设变化率范围内，则可执行步骤270。若发射端的电流的特征参数值的减小率不在第二预设变化率范围内，说明接收端20不是正常负载，则可返回执行步骤210，或，可执行步骤310。可根据需要设置第二预设变化率范围，本发明实施例对此不作限定。接收端20是正常负载时发射线圈电流的特征参数值的减小率（如图3的时间段T2）和接收端20是异常负载时发射线圈电流的特征参数值的减小率可不同。

图8为本发明实施例提供的又一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图，在时间段T1发射端的电流的特征参数值的增大率在第一预设变化率范围内，发射端的电流的特征参数值增大到预设峰值范围后呈减小趋势，在时间段T2发射端的电流的特征参数值的减小率不在第二预设变化率范围内，则在时间段T2切断输入至发射端10的发射线圈的交流正弦电压。

步骤270、判断发射端的电流的特征参数值是否减小到第一预设稳定范围后保持预设时间段。

其中，若发射端的电流的特征参数值减小到第一预设稳定范围后保持预设时间段，则可执行步骤280。若发射端的发射线圈的电流的特征参数值减小到第一预设稳定范围的下限值后继续减小，说明接收端20不是正常负载，则可返回执行步骤210，或，可执行步骤310。若发射端的发射线圈的电流的特征参数值由减小趋势变为稳定时大于第一预设稳定范围的上限值，说明接收端20不是正常负载，则可返回执行步骤210，或，可执行步骤310。可根据需要设置第一预设稳定范围和预设时间段，本发明实施例对此不作限定。接收端20是正常负载时发射线圈电流的特征参数值的第一预设稳定范围（如图3的时间段T3）和接收端20是异常负载时发射线圈电流的特征参数值的第一预设稳定范围可不同。

图9为本发明实施例提供的又一种间歇工作模式下接收端为异常负载时的波形图，在时间段T1发射端的电流的特征参数值的增大率在第一预设变化率范围内，发射端的电流的特征参数值增大到预设峰值范围后呈减小趋势，在时间段T2发射端的电流的特征参数值的减小率在第二预设变化率范围内，在T3时间段发射端的电流的特征参数值不在第一预设稳定范围内，则在时间段T3切断输入至发射端10的发射线圈的交流正弦电压。

步骤280、确定当前接收端为正常负载。

其中，执行步骤280之后，可返回执行步骤290。

步骤290、持续向发射端的发射线圈施加交流电压。

步骤300、在发射端的发射线圈的电流的特征参数值达到稳定后，判断发射端的发射线圈的电流的特征参数值是否在第一预设稳定范围。

其中，若发射端的发射线圈的电流的特征参数值在第一预设稳定范围，说明正常负载仍在发射端的有效供电范围内，则可返回执行步骤280或步骤290。若发射端的发射线圈的电流的特征参数值不在第一预设稳定范围，说明正常负载离开发射端的有效供电范围，则可执行步骤310，或，可返回执行步骤210。当接收端20离开发射端的有效供电范围时，发射端的发射线圈的电流的特征参数值将会降低，不在第一预设稳定范围。

步骤310、确定当前接收端为异常负载。

其中，执行步骤310之后，可返回执行步骤210。

可选的，根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载包括：若发射端的发射线圈的电流的特征参数值先呈增大趋势，且增大率在第一预设变化率范围内，并增大到预设峰值范围后，呈减小趋势，且减小率在第二预设变化率范围内，并减小到第一预设稳定范围后保持预设时间段，则确定当前接收端为正常负载。

可选的，根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载包括：若发射端的发射线圈的电流的特征参数值的增大率不在第一预设变化率范围内，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值由增大趋势变为减小趋势的峰值小于预设峰值范围的下限值，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值增大到预设峰值范围的上限值后继续增大，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值的减小率不在第二预设变化率范围内，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值减小到第一预设稳定范围的下限值后继续减小，或，发射端的发射线圈的电流的特征参数值由减小趋势变为稳定时大于第一预设稳定范围的上限值，则确定当前接收端为异常负载。

图10为本发明实施例提供的一种间歇工作模式下异常负载离开发射端的有效供电范围，正常负载进入发射端的有效供电范围的波形图。在tm时刻与tr时刻之间，异常负载离开发射端的有效供电范围，正常负载进入发射端的有效供电范围，根据发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端为正常负载，在tn时刻，切换到正常工作模式，持续向发射端10的发射线圈施加交流电压，使发射端10持续向正常负载发射能量，以使正常负载持续发热，达到保暖的目的。

本发明实施例提供一种用于无线加热的发射端。图11为本发明实施例提供的一种用于无线加热的发射端的电路结构示意图。该发射端可用于执行本发明任意实施例提供的无线加热的控制方法。发射端10可设置于公共场所，可以是室外公共场所等，例如可以是公交站、滑雪场等。在上述实施例的基础上，发射端10包括：发射线圈11、电压变换电路12、电流检测电路13和控制电路14。

其中，电压变换电路12与发射线圈11电连接；控制电路14与电压变换电路12和电流检测电路13电连接；电流检测电路13用于检测发射线圈的电流。

控制电路14用于控制电压变换电路12间歇式或持续向发射线圈11施加交流电压；并根据发射线圈11的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端20是否为正常负载，其中，特征参数值包括有效值或幅值。

其中，该控制电路14可以由软件和/或硬件的方式实现。该控制电路14可包括下述一种多种：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）、MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）和FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）等。电压变换电路12可包括下述一种多种：逆变电路、直流转直流（DC/DC）变换电路、交流转交流（AC/AC）变换电路等。发射线圈11可为一个或多个。可根据需要设置发射线圈11的个数和排布方式，本发明实施例对此不作限定。

本发明实施例提供的用于无线加热的发射端可用于执行本发明任意实施例提供的无线加热的控制方法，因此本发明实施例提供的用于无线加热的发射端也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

可选的，控制电路14用于若当前接收端20为正常负载，则控制电压变换电路12持续向发射端10的发射线圈11施加交流电压。

可选的，控制电路14用于若当前接收端20为异常负载，则控制电压变换电路12间歇式向发射端10的发射线圈11施加交流电压。

可选的，控制电路14用于若发射线圈11的电流的特征参数值先呈增大趋势，且增大率在第一预设变化率范围内，并增大到预设峰值范围后，呈减小趋势，且减小率在第二预设变化率范围内，并减小到第一预设稳定范围后保持预设时间段，则确定当前接收端20为正常负载。

可选的，控制电路14用于若发射线圈11的电流的特征参数值的增大率不在第一预设变化率范围内，或，发射线圈11的电流的特征参数值由增大趋势变为减小趋势的峰值小于预设峰值范围的下限值，或，发射线圈11的电流的特征参数值增大到预设峰值范围后继续增大，或，发射线圈11的电流的特征参数值的减小率不在第二预设变化率范围内，或，发射线圈11的电流的特征参数值减小到第一预设稳定范围的下限值后继续减小，或，发射线圈11的电流的特征参数值由减小趋势变为稳定时大于第一预设稳定范围的上限值，则确定当前接收端20为异常负载。

可选的，控制电路14用于在持续向发射线圈11施加交流电压之后，若发射线圈11的电流的特征参数值不在第一预设稳定范围，则确定当前接收端20为异常负载，并控制电压变换电路12间歇式向发射线圈11施加交流电压。

可选的，在上述实施例的基础上，图12为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的发射端的电路结构示意图，电压变换电路包括：依次连接的第一可控开关、整流电路、DC/DC电路、逆变功放电路、滤波器、第一谐振电路。第一谐振电路与发射线圈电连接。第一可控开关可与交流电源或储能电池等供电电源电连接。电压变换电路可为多个。任一电压变换电路可与一个或多个发射线圈电连接。不同的发射线圈与不同的电压变换电路电连接。

可选的，整流电路可包括全波不控整流电路或半波不控整流电路等。第一谐振电路可包括电容等。

其中，供电电源的电能通过第一可控开关、整流电路、DC/DC电路获得稳定的直流电能，再通过逆变功放电路、滤波器、第一谐振电路将电能转换成预设频率或预设频段的交流电能，通过发射线圈向四周方向空间辐射。

其中，控制电路14可用于在间歇工作模式下每隔预设时间间隔Tf，控制第一可控开关导通第二预设时间段Ton（可等于T1+T2+T3），以使电压变换电路12间歇式向发射线圈11施加交流电压，以间歇式向接收端20发射能量。控制电路14可用于在正常工作模式下控制第一可控开关持续导通，以使电压变换电路持续向发射线圈11施加交流电压，以持续向接收端20发射能量。

可选的，发射端还可包括：第一电压检测电路，用于检测发射线圈的电压。

可选的，发射端还可包括：发射增强线圈和发射增强谐振电路，以增强发射功率、改变磁场分布、增加发射距离。可根据需要设置发射线圈、发射增强线圈和发射增强谐振电路的个数，本发明实施例对此不作限定。

可选的，发射端还可包括：指示灯。可通过第一电压检测电路和电流检测电路实时监测发射端的运行状态，并将检测的发射线圈的电压、电流等参数，实时反馈至控制电路进行数据处理，用于系统的状态监测及动态控制，并将当前工作状态通过指示灯进行显示。

本发明实施例提供一种用于无线加热的接收端。图13为本发明实施例提供的一种用于无线加热的接收端的结构示意图。在上述实施例的基础上，用于无线加热的接收端20包括：接收线圈21，接收线圈21用于接收发射端10发射的电能并发热；接收线圈21包括正温度系数导电材料。

其中，接收线圈21自身可以发热，故无需设置加热元件。接收线圈21通过正温度系数导电材料制成，以使接收线圈的电阻值随电流或温度的升高而增大，以降低接收线圈的电流，降低产热，避免温度过高导致烫伤等，以实现温控功能，自动维持在预设温度范围内（例如可以是40℃±10℃），并使得用于无线加热的接收端可区别于异常负载等其他类型的接收端，容易被发射端识别，作为正常负载。可根据需要设置预设温度范围，本发明实施例对此不作限定。

可选的，正温度系数导电材料包括下述一种或多种：镍铬合金和钯，并具有发热功能，相当于加热电阻丝，以取消发热元件的使用。

可选的，接收端20包括可穿戴加热设备。可穿戴加热设备可包括下述一种或多种：无线加热鞋垫、无线加热手套和无线加热护膝等。

可选的，在上述实施例的基础上，图14为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图，接收端20还可包括接收增强线圈，以增强发射功率、改变磁场分布、增加发射距离。

可选的，在上述实施例的基础上，图15为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图，接收端的接收线圈的个数可为至少两个。

可选的，在上述实施例的基础上，图16为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图，接收端的接收增强线圈23的个数可为至少两个。图12示例性的画出两个接收增强线圈，分别为接收增强线圈23-1和接收增强线圈23-2。

可选的，在上述实施例的基础上，图17为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的结构示意图，接收端还包括：依次层叠设置的绝缘层203、导热层202和耐磨层201。接收线圈作为加热层204，位于绝缘层203远离导热层202的一侧。加热层204可为一层或多层。绝缘层203可为一层或多层。绝缘层203为防止电路漏电。导热层202可为一层或多层。导热层202可用于将接收线圈所产生的热量良好地传递到脚垫的各个位置上。耐磨层201可为一层或多层。耐磨层201可防止鞋垫由于反复摩擦，导致导热层与电路硬件部分与人体接触，阻止发生烫伤、触电、划伤等意外发生。

本发明实施例提供又一种用于无线加热的接收端。图18为本发明实施例提供的一种用于无线加热的接收端的电路结构示意图。在上述实施例的基础上，用于无线加热的接收端20包括：接收线圈21和正温度系数电路22，接收线圈21和正温度系数电路22串联；正温度系数电路22的阻值随温度的升高而增大；接收线圈21用于接收发射端10发射的电能。

其中，正温度系数电路22可包括热敏电阻等。

可选的，在上述实施例的基础上，图19为本发明实施例提供的又一种用于无线加热的接收端的电路结构示意图，接收端20还可包括：接收增强谐振电路，以增强发射功率、改变磁场分布、增加发射距离。可根据需要设置接收线圈、接收增强线圈和接收增强谐振电路的个数，本发明实施例对此不作限定。

其中，接收端通过正温度系数电路22达到恒温功能，当接收端温度较低时，正温度系数电路呈现低阻态，相当于重载，接收端接收的能量将增多，升温快；当接收端温度较高时，正温度系数电路呈现高阻态，相当于轻载，接收端接收的能量将减少，升温慢甚至降温。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图19，接收端还包括第二可控开关、温度传感器和第二控制电路。温度传感器可用于采集接收端的温度。第二控制电路可用于当温度传感器检测的温度高于预设温度时，控制第二可控开关断开，以使接收线圈停止工作，避免温度过高导致烫伤等，以实现过温保护功能。预设温度高于预设温度范围的上限值。

其中，接收端的第二可控开关处于闭合状态时，接收端可通过接收线圈及第二谐振电路，接收发射端的对应频率的无线电磁能量。接收线圈可采用镍铬合金的电阻丝制作，不仅可以接收电磁能，同时可以将流过接收线圈的电能转化为热能。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图19，接收端还包括第二电压检测电路，用于检测接收线圈两端的电压。第二控制电路可用于当第二电压检测电路检测到的接收线圈两端的电压超过预定电压值范围，则控制第二可控开关断开，以使接收线圈停止工作，避免接收线圈故障时产生高压放电，以实现过压保护功能。

本发明实施例提供一种无线加热系统。图20为本发明实施例提供的一种无线加热系统的结构示意图，在上述实施例的基础上，该无线加热系统包括本发明任意实施例提供的用于无线加热的接收端20和本发明任意实施例提供的用于无线加热的发射端10。

本发明实施例提供的无线加热系统包括上述实施例中的用于无线加热的发射端，因此本发明实施例提供的无线加热系统也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

可选的，接收端20可移动。发射端10可设置于一条可无线供电的小路上，以使用户穿着无线加热鞋垫等可穿戴加热设备，实现移动中不间断加热。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种无线加热的控制方法，应用于发射端，其特征在于，包括：

间歇式向所述发射端的发射线圈施加交流电压；

获取所述发射端的发射线圈的电流；

根据所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载，其中，所述特征参数值包括有效值或幅值，根据所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载包括：若所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值先呈增大趋势，且增大率在第一预设变化率范围内，并增大到预设峰值范围后，呈减小趋势，且减小率在第二预设变化率范围内，并减小到第一预设稳定范围后保持预设时间段，则确定当前接收端为正常负载；

若当前接收端为正常负载，则持续向所述发射端的发射线圈施加交流电压。

2.根据权利要求1所述的无线加热的控制方法，其特征在于，根据所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载包括：

若所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值的增大率不在第一预设变化率范围内，或，所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值由增大趋势变为减小趋势的峰值小于预设峰值范围的下限值，或，所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值增大到预设峰值范围后继续增大，或，所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值的减小率不在第二预设变化率范围内，或，所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值减小到第一预设稳定范围的下限值后继续减小，或，所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值由减小趋势变为稳定时大于第一预设稳定范围的上限值，则确定当前接收端为异常负载。

3.根据权利要求1所述的无线加热的控制方法，其特征在于，在持续向所述发射端的发射线圈施加交流电压之后，且在所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值达到稳定之后，还包括：

若所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值不在第一预设稳定范围，则确定当前接收端为异常负载，并返回执行：间歇式向所述发射端的发射线圈施加交流电压。

4.一种用于无线加热的发射端，其特征在于，包括：发射线圈、电压变换电路、电流检测电路和控制电路，

其中，所述电压变换电路与所述发射线圈电连接；所述控制电路与所述电压变换电路和所述电流检测电路电连接；所述电流检测电路用于检测所述发射线圈的电流；

所述控制电路用于控制所述电压变换电路间歇式或持续向所述发射端的发射线圈施加交流电压；并根据所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值的变化情况，确定当前接收端是否为正常负载，其中，所述特征参数值包括有效值或幅值，所述控制电路用于若所述发射端的发射线圈的电流的特征参数值先呈增大趋势，且增大率在第一预设变化率范围内，并增大到预设峰值范围后，呈减小趋势，且减小率在第二预设变化率范围内，并减小到第一预设稳定范围后保持预设时间段，则确定当前接收端为正常负载。

5.一种无线加热系统，其特征在于，包括接收端和如权利要求4所述的用于无线加热的发射端。

6.根据权利要求5所述的无线加热系统，其特征在于，所述接收端包括：接收线圈，所述接收线圈用于接收发射端发射的电能并发热；所述接收线圈包括正温度系数导电材料，所述正温度系数导电材料的阻值随温度的升高而增大。

7.根据权利要求6所述的无线加热系统，其特征在于，所述正温度系数导电材料包括下述一种或多种：镍铬合金和钯。

8.根据权利要求5所述的无线加热系统，其特征在于，所述接收端包括可穿戴加热设备。

9.根据权利要求5所述的无线加热系统，其特征在于，所述接收端包括：接收线圈和正温度系数电路，其中，所述接收线圈和所述正温度系数电路串联，所述正温度系数电路的阻值随温度的升高而增大；所述接收线圈用于接收发射端发射的电能。

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