CN114123387A - 一种无线充电设备 - Google Patents

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CN114123387A CN202111292861.8A CN202111292861A CN114123387A CN 114123387 A CN114123387 A CN 114123387A CN 202111292861 A CN202111292861 A CN 202111292861A CN 114123387 A CN114123387 A CN 114123387A
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charging
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朱勇发
丁涛
杨和钱
裴昌盛
张志�
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Abstract

本申请提供一种无线充电设备,其包括:充电垫和第一控制器。所述充电垫包括多个充电单元,该第一控制器用于控制该多个充电单元如何向待充电设备进行充电。具体的,该多个充电单元包括第一充电单元和第二充电单元。在该第一充电单元与该待充电设备之间的第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值时,该第一控制器用于控制该第一充电单元单独向该待充电设备进行充电。在该第二充电单元与该待充电设备之间的第二电磁耦合强度和该第一电磁耦合强度均小于第一阈值,且均大于或等于第二阈值时,该第一控制器用于控制该第一充电单元和该第二充电单元共同为目标待充电设备充电。

Description

一种无线充电设备
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种无线充电设备。
背景技术
无线充电技术中,电子设备与无线充电器之间无需通过电源线连接,只需将电子设备放置在无线充电器上即可为电子设备充电,方便用户使用。并且,电子设备上也可以省去用于连接电源线的接触端子,进而可以提高电子设备的安全性以及防水、防尘性能。因此,近年来应用无线充电技术为电子设备充电开始备受推崇。
常见的无线充电器如图1所示,无线充电器100表面的无线充电平台101用于放置待充电的电子设备,且无线充电平台101内置有发射线圈,可以利用电磁感应原理,通过待充电的电子设备中的接收线圈与无线充电平台101中的发射线圈的耦合,将电源适配器200通过电源线300传输的、利用电网的交流电能转换得到的直流低压电能,传递到待充电的电子设备,实现无线充电。通常情况下,一个无线充电器只能为一个电子设备进行无线充电(一对一无线充电),因此,当多个电子设备同时进行无线充电时,就需要配置多个无线充电器、多根电源线以及多个电源适配器,导致电源插座紧张,放置无线充电器的桌面杂乱,影响用户体验。
为了解决上述问题,现有技术中采用内置有多个发射线圈的无线充电器,同时对多个电子设备进行无线充电。尽管内置有多个发射线圈的无线充电器只需配置一个电源适配器和一根电源线,占用的电源插座少,可以节省无线充电时占用的空间,但是内置有多个发射线圈的无线充电器的尺寸较大,不易携带。
发明内容
本申请提供了一种无线充电设备以及无线充电方法,以解决现有技术中用于同时为多个电设备充电的无线充电器的尺寸较大,不易携带的问题。
第一方面,本申请提供了一种无线充电设备,所述无线充电设备包括:电源适配器,第一控制器和充电垫,所述电源适配器用于将市网电压转换为直流电压,利用转换得到的直流电压为所述充电垫供电,所述充电垫包括多个充电单元,每相邻两个充电单元互相连接。其中,
所述第一控制器,用于获取第一电磁耦合强度以及第二电磁耦合强度。其中,所述第一电磁耦合强度为第一充电单元与目标待充电设备之间的耦合强度。所述第二电磁耦合强度为第二充电单元与所述目标待充电设备之间的耦合强度。所述第一充电单元以及所述第二充电单元为所述多个充电单元中任意两个相邻的充电单元。
当所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值时,确定单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电。当所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值,且均大于或等于所述第二阈值时,确定通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电。其中,所述第一阈值为事先确定的能够单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电时,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。所述第二阈值为当所述第一电磁耦合强度等于所述第二电磁耦合强度时,事先确定的能够通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。
采用上述方案,所述无线充电设备中的第一控制器能够获取到充电垫中第一充电单元与目标待充电设备的第一电磁耦合强度,以及与所述第一充电单元相邻并连接的第二充电单元与所述目标待充电设备的第二电磁耦合强度。根据所述第一电磁耦合强度、所述第二电磁耦合强度与预先确定的第一阈值以及第二阈值的大小关系,确定为所述目标待充电设备的方式,并采用确定的充电方式为所述目标待充电设备充电,即在所述第一充电单元以及所述第二充电单元均感应到所述目标待充电设备(所述目标待充电设备位于所述第一充电单元以及所述第二充电单元的连接处)时,所述第一充电单元以及所述第二充电单元也可以为所述目标待充电设备充电,使得所述充电垫上不会存在充电盲区。
并且,所述充电垫包括多个相互连接的充电单元,即所述充电垫可以由多个充电单元拼接形成,可以方便用户携带,提升用户体验。
一个可能的实施方式中,所述第一控制器可以位于所述充电垫的外部,也位于所述充电垫的内部。当所述第一控制器位于所述充电垫内时,具体可以位于所述第一充电单元内,或者位于第三充电单元内,所述第三充电单元为所述多个充电单元中与所述第一充电单元相连通的任意一个充电单元。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元包括第一逆变电路和第一发射线圈组,所述第一发射线圈组包括一个或多个第一发射线圈,所述第一逆变电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第一发射线圈组内的每一所述第一发射线圈。其中,
在获取所述第一电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:控制所述第一逆变电路输出第一激励信号。
所述第一逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第一激励信号,并将所述第一激励信号依次输出给每个所述第一发射线圈。
所述第一发射线圈,用于接收所述第一激励信号,并在所述第一激励信号的激励下产生并发射第一感应信号,所述第一感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备。
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,所述第一充电单元还包括第一解调电路,所述第一解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第一发射线圈组内的每一所述第一发射线圈。其中,
第一目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第一感应信号发送的第一反馈信号,并将所述第一反馈信号发送给对应的所述第一解调电路。所述第一反馈信号中携带所述第一电磁耦合强度。所述第一目标发射线圈为所述第一发射线圈组中感应到所述待充电设备的第一发射线圈,所述第一发射线圈组包括至少一个所述第一目标发射线圈。
与所述第一目标发射线圈相连接的第一解调电路,用于解调所述第一反馈信号,获得所述第一电磁耦合强度,并将所述第一电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
一个具体的实施方式中,当所述第一发射线圈组包括多个第一发射线圈时,所述第一逆变电路的另一端分别通过开关连接位于所述第一发射线圈组内的每一所述第一发射线圈。所述第一控制器可以通过控制所述第一逆变电路与每个所述第一发射线圈之间的开关,控制所述第一逆变电路将产生的所述第一激励信号依次输出给每个所述第一发射线圈。
一个可能的实施例中,所述第一充电单元也可以包括第一发射线圈组和多个第一逆变电路,所述第一发射线圈组包括与多个所述第一逆变电路一一对应的多个第一发射线圈,每一所述第一逆变电路的一端连接所述第一控制器连接,另一端连接对应的所述第一发射线圈。其中,
在获取所述第一电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:分别控制每个所述第一逆变电路输出第一激励信号。
所述第一逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第一激励信号,并将所述第一激励信号输出给对应的所述第一发射线圈。
所述第一发射线圈,用于接收对应的所述第一逆变电路输出的第一激励信号,并在所述第一激励信号的激励下产生并发射第一感应信号,所述第一感应信号用于感应所述第一发射线圈感应区域内的待充电设备。
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,所述第一充电单元还包括与多个所述第一发射线圈一一对应的多个第一解调电路,每一所述第一解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端连接对应的所述第一发射线圈。
第一目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第一感应信号发送的第一反馈信号,并将所述第一反馈信号发送给对应的所述第一解调电路,所述第一反馈信号中携带所述第一电磁耦合强度,所述第一目标发射线圈为所述第一发射线圈组中感应到所述待充电设备的第一发射线圈,所述第一发射线圈组包括至少一个所述第一目标发射线圈。
与所述第一目标发射线圈连接的第一解调电路,用于解调所述第一反馈信号,获得所述第一电磁耦合强度,并将所述第一电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
一个具体的实施方式中,当所述第一发射线圈组中包括多个第一发射线圈时,所述第一控制器还用于:分别控制与除所述第一目标发射线圈以外的其他第一发射线圈连接的第一逆变电路,按照设定周期输出所述第一激励信号,进而激励所述其他第一发射线圈产生并发射所述第一感应信号,所述第一感应信号用于感应位于所述其他第一发射线圈感应区域内的待充电设备。
一个可能的实施方式中,在所述第一充电单元具有上述任意一种实施方式中所述的结构的场景下,所述第二充电单元可以但不限于以下几种实现方式中的任意一种。
实现方式一、所述第二充电单元包括第二逆变电路和第二发射线圈组,所述第二发射线圈组包括一个或多个第二发射线圈,所述第二逆变电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组内的每一所述第二发射线圈。
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:控制所述第二逆变电路输出第二激励信号。
所述第二逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号依次输出给每个所述第二发射线圈。
所述第二发射线圈,用于接收所述第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备。
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,所述第二充电单元还包括第二解调电路,所述第二解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组内的每一所述第二发射线圈。
第二目标发射线圈还用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈,所述第二发射线圈组内包括至少一个所述第二目标发射线圈。
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
实现方式二,所述第二充电单元包括第二发射线圈组和多个第二逆变电路,所述第二发射线圈组包括与多个所述第二逆变电路一一对应的多个第二发射线圈,每一所述第二逆变电路的一端连接所述第一控制器,另一端连接对应的所述第二发射线圈。
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:分别控制每个第二逆变电路输出第二激励信号。
所述第二逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号输出给对应的所述第二发射线圈。
所述第二发射线圈,用于接收对应的所述第二逆变电路输出的第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备。
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,所述第二充电单元还包括与多个所述第二发射线圈一一对应的多个第二解调电路,每一所述第二解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端连接对应的所述第二发射线圈。
第二目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈,所述第二发射线圈组内包括至少一个所述第二发射线圈。
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
进一步地,当所述第二发射线圈组中包括多个第二发射线圈时,所述第一控制器还用于:分别控制与除所述第二目标发射线圈以外的其他第二发射线圈连接的第二逆变电路,按照设定周期输出第二激励信号,进而激励所述其他第二发射线圈产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于所述其他第二发射线圈感应区域内的待充电设备。
实现方式三、所述第二充电单元包括第二逆变电路、第二发射线圈组和第二控制器,所述第二发射线圈组包括一个或多个第二发射线圈,所述第二逆变电路的一端连接所述第二控制器,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组内的每一所述第二发射线圈。
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第二控制器用于:控制所述第二逆变电路输出第二激励信号。
所述第二逆变电路,用于在所述第二控制器的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号依次输出给每个所述第二发射线圈。
所述第二发射线圈,用于接收所述第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备。
在感应到所述待充电设备时,所述第二控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,所述第二充电单元还包括第二解调电路,所述第二解调电路的一端连接所述第二控制器,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组内的每一所述第二发射线圈。
第二目标发射线圈还用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈,所述第二发射线圈组内包括至少一个所述第二目标发射线圈。
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第二控制器。
所述第二控制器还用于将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
实现方式四,所述第二充电单元包括多个第二逆变电路、第二发射线圈组和第二控制器,所述第二发射线圈组包括与多个所述第二逆变电路一一对应的多个第二发射线圈,每一所述第二逆变电路的一端连接所述第二控制器,另一端连接对应的所述第二发射线圈。
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第二控制器用于:分别控制每个第二逆变电路输出第二激励信号。
所述第二逆变电路,用于在所述第二控制器的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号输出给对应的所述第二发射线圈。
所述第二发射线圈,用于接收对应的所述第二逆变电路输出的第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备。
在感应到所述待充电设备时,所述第二控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,所述第二充电单元还包括与多个所述第二发射线圈一一对应的多个第二解调电路,每一所述第二解调电路的一端连接所述第二控制器,另一端连接对应的所述第二发射线圈。
第二目标发射线圈还用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈,所述第二发射线圈组内包括至少一个所述第二发射线圈。
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第二控制器。
所述第二控制器还用于将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
一个可能的实施方式中,当所述第二发射线圈组中包括多个第二发射线圈时,所述第二控制器还用于:分别控制与除所述第二目标发射线圈以外的其他第二发射线圈连接的第二逆变电路,按照设定周期输出第二激励信号,进而激励所述其他第二发射线圈生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于所述其他第二发射线圈感应区域内的待充电设备。
一个可能的实施方式中,当所述第二充电单元采用上述实现方式一或实现方式二实现时,所述第一充电单元感应到的所述待充电设备和所述第二充电单元感应到的所述待充电设备为同一待充电设备,所述同一待充电设备即为所述目标待充电设备,且所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值的场景下:
所述第一控制器还用于:控制与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路输出第一高频信号;
与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路还用于:在所述第一控制器400的控制下生成所述第一高频信号,并将所述第一高频信号输出给对应的所述第一目标发射线圈;
所述第一目标发射线圈,还用于接收所述第一高频信号,在所述第一高频信号的激励下产生第一充电信号,并将所述第一充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电。
在所述第一充电单元感应到的所述待充电设备和所述第二充电单元感应到的所述待充电设备为同一待充电设备,所述同一待充电设备即为所述目标待充电设备,且所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值且大于或等于所述第二阈值的场景下:
所述第一控制器还用于:控制与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路输出第二高频信号,并且控制与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路输出第三高频信号;
与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路用于:在所述第一控制器的控制下生成所述第二高频信号,并将所述第二高频信号输出给对应的所述第一目标发射线圈;
所述第一目标发射线圈,还用于接收所述第二高频信号,在所述第二高频信号的激励下产生第二充电信号,并将所述第二充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电;
与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路用于:在所述第一控制器的控制下生成所述第三高频信号,并将所述第三高频信号输出给对应的所述第二目标发射线圈;
所述第二目标发射线圈,还用于接收所述第三高频信号,在所述第三高频信号的激励下产生第三充电信号,并将所述第三充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电。其中,所述第一目标发射线圈以及所述第二目标发射线圈在所述第一控制器的控制下同时输出所述第二充电信号以及所述第三充电信号。
进一步地,所述第二高频信号的频率与所述第三高频信号的频率相同,或,所述第二高频信号与所述第三高频信号的频率和相位均相同,以使所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号以及所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号,在所述目标待充电设备中的接收线圈中产生的磁通量相互叠加,进而可以提高所述目标待充电设备的充电功率和充电效率。
一个可能的实施方式中,当所述第二充电单元采用上述实现方式三或实现方式四实现时,在所述第一充电单元感应到的所述待充电设备和所述第二充电单元感应到的所述待充电设备为同一待充电设备,所述同一待充电设备即为所述目标待充电设备,且所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值且大于或等于所述第二阈值的场景下:
所述第一控制器还用于:控制所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路输出第二高频信号,且所述第二控制器还用于:控制所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路输出第三高频信号;
与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路用于:在所述第一控制器的控制下生成所述第二高频信号,并将所述第二高频信号输出给对应的所述第一目标发射线圈;
所述第一目标发射线圈,还用于接收所述第二高频信号,并在所述第二高频信号的激励下产生第二充电信号,并将所述第二充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电;
与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路用于:在所述第二控制器的控制下生成所述第三高频信号,并将所述第三高频信号输出给所述第二目标发射线圈;
所述第二目标发射线圈,还用于接收所述第三高频信号,并在所述第三高频信号的激励下产生第三充电信号,并将所述第三充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电。其中,所述第一目标发射线圈以及所述第二目标发射线圈同时输出所述第二充电信号以及所述第三充电信号。
进一步地,所述第二控制器在控制所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路输出第三高频信号时,具体用于根据所述第二高频信号,控制所述第二逆变电路输出第三高频信号,其中,所述第二高频信号的频率与所述第三高频信号的频率相同,或,所述第二高频信号与所述第三高频信号的频率和相位均相同以使所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号以及所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号,在所述目标待充电设备中的接收线圈中产生的磁通量相互叠加,进而可以提高所述目标待充电设备的充电功率和充电效率。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元还包括第一扩展接口,所述第二充电单元还包括第二扩展接口,所述第一扩展接口与所述第二扩展接口对接后能够形成用于连通所述第一充电单元和所述第二充电单元的通道。所述第一控制器具体用于通过所述通道获取所述第二电磁耦合强度。
其中,所述第一扩展接口以及述第二扩展接口可以采用但不限于接触式接口、嵌入式接口以及卡扣式接口中的任意一种。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元还包括第一电源接口,来自外部电源的电流通过所述第一电源接口为所述第一充电单元供电。
进一步地,来自外部电源的电流依次通过所述第一电源接口和所述通道后传输到所述第二充电单元,用于为所述第二充电单元供电,使得所述第一充电单元与所述第二充电单元可以通过同一个电源适配器,从外部电源获取电能。
一个可能的实施方式中,所述第二充电单元还可以包括第二电源接口,来自外部电源的电流通过所述第二电源接口为所述第二充电单元供电。
进一步地,来自外部电源的电流依次通过所述第二电源接口和所述通道后传输到所述第一充电单元,用于为所述第一充电单元供电。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元还包括第一电能转换电路和可充电电源,所述第一电能转换电路与所述第一电源接口连接。其中,
所述第一电能转换电路,用于在所述第一控制器的控制下,通过所述第一电源接口516从所述外部电源处获取的电能,为所述可充电电源充电519;
当没有外部电源为所述第一充电单元供电且所述第一充电单元需要感应待充电设备或为待充电设备充电时,所述第一电能转换电路还用于利用所述可充电电源存储的电能,为所述第一充电单元供电。
采用上述方案,所述第一充电单元中包括的第一电能转换电路和可充电电源,使得所述第一充电单元在未连接外部电源时,能够利用所述可充电电源存储的电能为自身提供电能,进而使得用户在没有附近没有电源或者不方便连接电源的场景下,也可以通过所述第一充电单元进行无线充电,可以提升用户体验。
一个可能的实施方式中,所述第一扩展接口的具体结构可以包括但不限于以下几种中的任意一种:
i、所述第一扩展接口包括两个电源正极端子、两个电源负极端子、两个负数据信号端子以及一个正数据信号端子。其中,所述两个电源正极端子以及所述两个电源负极端子均与所述第一电源接口连接,用于将所述第一电源接口从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元,所述两个负数据信号端子以及所述正数据信号端子均与所述第一控制器连接,用于传输所述第二充电单元通过所述第二扩展接口发送的第二电磁感应强度;所述两个电源正极端子镜像对称分布在所述正数据信号端子的两侧,所述两个电源负极端子镜像对称分布在所述正数据信号端子的两侧,以及所述两个负数据信号端子镜像对称分布在所述正数据信号端子的两侧。
ii、所述第一扩展接口包括两个电源正极端子、两个电源负极端子、一个负数据信号端子以及两个正数据信号端子。其中,所述两个电源正极端子以及所述两个电源负极端子均与所述第一电源接口连接,用于将所述第一电源接口从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元,所述负数据信号端子以及所述两个正数据信号端子均与所述第一控制器连接,用于传输所述第二充电单元通过所述第二扩展接口发送的第二电磁感应强度;所述两个电源正极端子镜像对称分布在所述负数据信号端子的两侧,所述两个电源负极端子镜像对称分布在所述负数据信号端子的两侧,以及所述两个正数据信号端子镜像对称分布在所述负数据信号端子的两侧。
iii、所述第一扩展接口包括一个电源正极端子、两个电源负极端子、两个负数据信号端子以及两个正数据信号端子。其中,所述电源正极端子以及所述两个电源负极端子均与所述第一电源接口连接,用于将所述第一电源接口从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元,所述两个负数据信号端子以及所述两个正数据信号端子均与所述第一控制器连接,用于传输所述第二充电单元通过所述第二扩展接口发送的第二电磁感应强度;所述两个电源负极端子镜像对称分布在所述电源正极端子的两侧,所述两个负数据信号端子镜像对称分布在所述电源正极端子的两侧,以及所述两个正数据信号端子镜像对称分布在所述电源正极端子的两侧。
vi、所述第一扩展接口包括两个电源正极端子、一个电源负极端子、两个负数据信号端子以及两个正数据信号端子。其中,所述两个电源正极端子以及所述电源负极端子均与所述第一电源接口连接,用于将所述第一电源接口从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元;所述两个负数据信号端子以及所述两个正数据信号端子均与所述第一控制器连接,用于传输所述第二充电单元通过所述第二扩展接口发送的第二电磁感应强度;所述两个电源正极端子镜像对称分布在所述电源负极端子的两侧,所述两个负数据信号端子镜像对称分布在所述电源负极端子的两侧,以及所述两个正数据信号端子镜像对称分布在所述电源负极端子的两侧。
采用上述方案,所述第一扩展接口中包括镜像对称分布的电源正极端子、电源负极端子、负数据信号端子以及正数据信号端子这四种端子,使得所述第二充电单元翻转之后也能够通过所述第一扩展接口以及所述第二扩展接口与所述第一充电单元正确电气连接,方便用户正确连接所述第一充电单元与所述第二充电单元。
进一步地,所述第一扩展端口中的每个所述电源正极端子、每个所述电源负极端子、每个所述负数据信号端子以及每个所述正数据信号端子还连接有弹性辅助部件(例如弹簧),使得上述端子具有一定的伸缩性,在所述第一充电单元通过所述第一扩展接口与所述第二充电单元连接时,上述端子连接的弹性辅助部件可以分别为相应的端子提供一定的压力,进而使得所述第一充电单元与所述第二充电单元连接得更牢固。
一个可能的实施方式中,所述第一扩展接口还可以分别包括偶数个电源正极端子、偶数个电源负极端子、偶数个负数据信号端子以及偶数个正数据信号端子,其中,所述偶数个电源正极端子、所述偶数个电源负极端子、所述偶数个负数据信号端子以及所述偶数个正数据信号端子依次排列在同一条直线上,且所述偶数个电源正极端子镜像对称分布在所述第一扩展接口的中心轴线的两侧,所述偶数个电源负极端子镜像对称分布在所述中心轴线的两侧,所述偶数个负数据信号端子镜像对称分布在所述中心轴线的两侧,所述偶数个正数据信号端子镜像对称分布在所述中心轴线的两侧。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元还包括外壳,所述第一发射线圈组位于所述外壳的内部,所述第一扩展接口位于所述外壳的侧壁上;所述第一扩展接口的两侧对称设置有至少两个磁铁。其中,第一磁铁靠近所述第一扩展接口的磁极与第二磁铁靠近所述第一扩展接口的磁极极性相反;所述第一磁铁为所述至少两个磁铁中位于所述第一扩展接口一侧的任意一个磁铁,所述第二磁铁为所述至少两个磁铁中位于所述第一扩展接口另一侧,且与所述第一磁铁所在位置对称的磁铁。
其中,每个磁铁的两个磁极中心的连线与所述第一扩展接口所在的侧壁平行,或者每个磁铁的两个磁极中心的连线与所述第一扩展接口所在的侧壁垂直。
由于磁铁具有同性相斥,异性相吸的特性,在所述第一扩展接口两侧对称设置磁铁,使得所述第一充电单元以及所述第二充电单元可以通过所述第一扩展接口以及所述第二扩展接口自动正确连接,不需要用户在连接之前确认需要连接的所述第一充电单元的第一扩展接口与所述第二充电单元的第二扩展接口是否正确对应,以及增加所述第一充电单元与所述第二充电单元的牢固程度。通常情况下,所述第一充电单元以及所述第二充电单元均只设置一个工作平面(即所述第一充电单元以及所述第二充电单元内侧设置有发射线圈的表面),采用上述方案,还可以保证所述第一充电单元与所述第二充电单元连接后,所述第一充电单元以及所述第二充电单元的工作平面方向相同。
应当理解的是,当所述第一扩展接口具有上述任意一种结构时,与所述第一扩展接口连接的第二扩展接口也具有与所述第一扩展接口相似的结构,以实现所述第一充电单元与所述第二充电单元的连接。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元的外壳包括外壳上盖和外壳底座,所述外壳上盖和所述外壳底座通过活动轴连接,所述外壳上盖能够围绕所述活动轴转动;所述第一发射线圈组位于所述外壳上盖的内侧,所述外壳上盖的外侧用于放置待充电设备。
采用上述方案,由于所述外壳上盖能够围绕所述活动轴转动,使得用户在使用所述第一充电单元为待充电设备充电时,可以将当所述外壳上盖打开,与所述外壳底座呈一定角度,作为待充电设备的支架,以方便用户在充电过程中使用待充电设备,如观看视频。
第二方面,本申请实施例还提供了一种无线充电方法,应用于上述第一方面提供的任意一种无线充电设备。所述无线充电方法主要包括以下步骤:获取第一电磁耦合强度以及第二电磁耦合强度,其中,所述第一电磁耦合强度为所述无线充电设备的充电垫中第一充电单元与目标待充电设备之间的耦合强度;所述第二电磁耦合强度为所述充电垫中第二充电单元与所述目标待充电设备之间的耦合强度,所述第一充电单元以及所述第二充电单元为所述充电垫包括的多个充电单元中任意两个相邻的充电单元;当所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值时,确定单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电;其中,所述第一阈值为事先确定的能够单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电时,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值;当所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值,且均大于或等于所述第二阈值时,确定通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电,其中,所述第二阈值为当所述第一电磁耦合强度等于所述第二电磁耦合强度时,事先确定的能够通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。
采用上述方案,所述无线充电设备能够对位于充电垫中任意两个相邻的充电单元连接处的待充电设备进行充电,可以消除所述充电垫中任意两个相邻的充电单元连接处的充电盲区。
附图说明
图1为现有技术中无线充电示意图;
图2为本申请实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种无线充电装置设备的结构示意图;
图4a和图4b为本申请实施例提供的一种第一充电单元的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的第一逆变电路与第一发射线组的连接关系示意图;
图6a和图6b为本申请实施例提供的另一种第一充电单元的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种第一充电单元的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种第一充电单元的结构示意图;
图9a和图9b为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的第二逆变电路与第二发射线组的连接关系示意图;
图11a和图11b为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图14a和图14b为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图15a和图15b为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图16为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图17为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图18a和图18b为本申请实施例提供的第一发射线圈组中第一发射线圈的排列示意图;
图19为本申请实施例提供的待充电设备与无线充电设备的位置关系示意图;
图20为本申请实施例提供的一种第一充电单元的结构示意图;
图21为本申请实施例提供的一种第一充电单元的结构示意图;
图22为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图23a至图23d为本申请实施例提供的一种第一扩展接口的结构示意图;
图24为本申请实施例提供的一种第一扩展接口的结构示意图;
图25a至图25c为本申请实施例提供的第一扩展接口与第二扩展接口的电气连接关系示意图;
图26a和图26b为本申请实施例提供的一种第一扩展接口的结构示意图;
图27a至图27c为本申请实施例提供的第一扩展接口与第二扩展接口的连接示关系意图;
图28a和图28b为本申请实施例提供的第一充电单元的外壳结构示意图;
图29为本申请实施例提供的一种第一充电单元的结构示意图;
图30为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图31为本申请实施例提供的一种第一充电单元的结构示意图;
图32为本申请实施例提供的一种第二充电单元的结构示意图;
图33为本申请实施例提供的一种无线充电方法的流程示意图。
具体实施方式
为了实现同时对多个待充电设备进行无线充电,现有技术在无线充电器中设置了多个发射线圈,通过不同的发射线圈为不同的待充电设备充电。但是,内置有多个发射线圈组的无线充电器的尺寸较大,不易携带。因此,为了解决现有技术中存在的上述问题,本申请提供了一种无线充电设备及无线充电方法,其中,方法和设备是基于同一发明构思的,由于方法及装置解决问题的原理相似,因此装置与方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。
需要说明的是,在本申请实施例的描述中,在本申请的描述中,“多个”是指两个或两个以上;“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
本申请提供的一种线充电设备及无线充电方法,适用于无线充电系统中无线充电设备对待充电设备进行无线充电的场景,尤其适用于无线充电设备同时对多个待充电设备进行无线充电的场景。图2示出了一种本申请提供的无线充电装置、无线充电设备及无线充电方法适用的无线充电系统结构,所述无线充电系统200包括无线充电设备201和支持无线充电功能的待充电设备102。
其中,所述无线充电设备201,与电源连接,用于将该电源的能量以电磁波的方式,发送给所述待充电设备202;所述待充电设备202,用于接收该电磁波,并通过该电磁波携带的能量为自身充电。
如图3所示,本申请提供了一种无线充电设备300,所述无线充电设备300包括第一控制器400和充电垫500,所述充电垫包括多个充电单元,每相邻两个充电单元互相连接。
所述第一控制器400,用于获取第一电磁耦合强度以及第二电磁耦合强度;其中,所述第一电磁耦合强度为第一充电单元510与目标待充电设备之间的耦合强度;所述第二电磁耦合强度为第二充电单元520与所述目标待充电设备之间的耦合强度,所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520为所述多个充电单元中任意两个相邻的充电单元;
当所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值时,确定单独通过所述第一充电单元510为所述目标待充电设备充电;当所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值,且均大于或等于所述第二阈值时,确定通过所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520共同为所述目标待充电设备充电;其中,所述第一阈值为事先确定的能够单独通过所述第一充电单元510为所述目标待充电设备充电时,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值,所述第二阈值为当所述第一电磁耦合强度等于所述第二电磁耦合强度时,事先确定的能够通过所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520共同为所述目标待充电设备充电,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。
其中,所述第一控制器400可以位于所述充电垫500的外部,也位于所述充电垫500的内部。当所述第一控制器400位于所述充电垫500内时,具体可以位于所述第一充电单元510内,或者位于第三充电单元内,所述第三充电单元为所述多个充电单元中与所述第一充电单元510相连通的任意一个充电单元。
所述第一控制器400可以是微处理单元(microcontroller unit,MCU)或中央处理器(central processing unit,CPU)。另外,所述第一控制器400还可以与第一存储器连接,所述第一存储器用于保存所述无线充电设备300进行无线充电所必要的程序指令和数据。
采用上述方案,所述无线充电设备300中的第一控制器400能够获取到充电垫500中第一充电单元510与目标待充电设备的第一电磁耦合强度,以及与所述第一充电单元510相邻并连接的第二充电单元520与所述目标待充电设备的第二电磁耦合强度,根据所述第一电磁耦合强度、所述第二电磁耦合强度与预先确定的第一阈值以及第二阈值的大小关系,确定为所述目标待充电设备的方式,并采用确定的充电方式为所述目标待充电设备充电,即在所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520均感应到所述目标待充电设备(所述目标待充电设备位于所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520的连接处)时,所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520也可以为所述目标待充电设备充电,使得所述充电垫500上不会存在充电盲区。
并且,所述充电垫500包括多个相互连接的充电单元,即所述充电垫500可以由多个充电单元拼接形成,可以方便用户携带,提升用户体验。
一个可能的实施方式中,所述无线充电设备300还包括电源适配器600,所述电源适配器600用于市网电压转换为直流电压,利用转换得到的直流电压为所述充电垫500供电。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元510包括第一逆变电路511和第一发射线圈组512,所述第一发射线圈组512包括一个或多个第一发射线圈5121,所述第一逆变电路511的一端连接所述第一控制器400,另一端分别连接位于所述第一发射线圈组512内的每一所述第一发射线圈5121,当所述第一发射线圈组512包括一个第一发射线圈5121时,所述第一充电单元510的结构如图4a所示,当所述第一发射线圈组512包括多个第一发射线圈5121时,所述第一充电单元510的结构如图4b所示。其中,
在获取所述第一电磁耦合强度之前,所述第一控制器400还用于:控制所述第一逆变电路511输出第一激励信号;
所述第一逆变电路511,用于在所述第一控制器400的控制下产生所述第一激励信号,并将所述第一激励信号依次输出给每个所述第一发射线圈5121;
所述第一发射线圈5121,用于接收所述第一激励信号,并在所述第一激励信号的激励下产生并发射第一感应信号,所述第一感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器400还用于获取所述待充电设备的标识。
一个具体的实施方式中,当所述第一发射线圈组512包括多个第一发射线圈5121时,所述第一逆变电路511的另一端分别通过开关513连接位于所述第一发射线圈组512内的每一所述第一发射线圈5121,如图5所示。所述第一控制器400可以通过控制所述第一逆变电路511与每个所述第一发射线圈5121之间的开关513,控制所述第一逆变电路511将产生的所述第一激励信号依次输出给每个所述第一发射线圈5121。所述开关513可以为单刀单掷开关或单刀双掷开关等。
进一步地,所述第一充电单元510还包括第一解调电路514,所述第一解调电路514的一端连接所述第一控制器400,另一端分别连接位于所述第一发射线圈组512内的每一所述第一发射线圈512,当所述第一发射线圈组512包括一个第一发射线圈5121时,所述第一充电单元510如图6a所示,当所述第一发射线圈组512包括多个第一发射线圈5121时,所述第一充电单元510如图6b所示。其中,
第一目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第一感应信号发送的第一反馈信号,并将所述第一反馈信号发送给对应的所述第一解调电路514,所述第一反馈信号中携带所述第一电磁耦合强度,所述第一目标发射线圈为所述第一发射线圈组512中感应到所述待充电设备的第一发射线圈5121,所述第一发射线圈组512包括至少一个所述第一目标发射线圈;
与所述第一目标发射线圈相连接的第一解调电路514,用于解调所述第一反馈信号,获得所述第一电磁耦合强度,并将所述第一电磁耦合强度发送给所述第一控制器400。
另一个可能的实施例中,如图7所示,所述第一充电单元510包括第一发射线圈组512和多个第一逆变电路511,所述第一发射线圈组512包括与多个所述第一逆变电路511一一对应的多个第一发射线圈5121,每一所述第一逆变电路511的一端连接所述第一控制器400连接,另一端连接对应的所述第一发射线圈5121。其中,
在获取所述第一电磁耦合强度之前,所述第一控制器400还用于:分别控制每个所述第一逆变电路输出第一激励信号;
所述第一逆变电路511,用于在所述第一控制器400的控制下产生所述第一激励信号,并将所述第一激励信号输出给对应的所述第一发射线圈5121;
所述第一发射线圈5121,用于接收对应的所述第一逆变电路511输出的第一激励信号,并在所述第一激励信号的激励下产生并发射第一感应信号,所述第一感应信号用于感应所述第一发射线圈5121感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,如图8所示,所述第一充电单元510还包括与多个所述第一发射线圈5121一一对应的多个第一解调电路514,每一所述第一解调电路514的一端连接所述第一控制器400,另一端连接对应的所述第一发射线圈5121;
第一目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第一感应信号发送的第一反馈信号,并将所述第一反馈信号发送给对应的所述第一解调电路514,所述第一反馈信号中携带所述第一电磁耦合强度,所述第一目标发射线圈为所述第一发射线圈组512中感应到所述待充电设备的第一发射线圈5121,所述第一发射线圈组512包括至少一个所述第一目标发射线圈;
与所述第一目标发射线圈连接的第一解调电路514,用于解调所述第一反馈信号,获得所述第一电磁耦合强度,并将所述第一电磁耦合强度发送给所述第一控制器400。
进一步地,所述第一反馈信号中还可以携带所述待充电设备的标识,以及所述待充电设备的额定充电电压、额定充电电流和当前电量等相关充电信息中的任意一种或多种。所述第一控制器400还可以用于根据所述第一反馈信号中携带的所述待充电设备的额定充电电压和/或额定充电电流,调整与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路511输出的高频信号,进而调整所述第一目标发射线圈在调整后的高频信号的激励下产生的充电信号,以满足所述待充电设备所述待充电设备的额定充电电压和/或额定充电电流。
进一步地,当所述第一发射线圈组512中包括多个第一发射线圈5121时,所述第一控制器400还用于:分别控制与除所述第一目标发射线圈以外的其他第一发射线圈连接的第一逆变电路511,按照设定周期输出第一激励信号,进而激励所述其他第一发射线圈5121产生并发射第一感应信号,所述第一感应信号用于感应位于所述其他第一发射线圈512感应区域内的待充电设备。
一个可能的实施方式中,在所述第一充电单元510具有如图4a至图9b中任意一个所示的结构的场景下,所述第二充电单元520可以但不限于以下几种实现方式中的任意一种:
实现方式一、所述第二充电单元520包括第二逆变电路521和第二发射线圈组522,所述第二发射线圈522组包括一个或多个第二发射线圈5221,所述第二逆变电路521的一端连接所述第一控制器400,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组522内的每一所述第二发射线圈5221,当所述第二发射线圈组522包括一个第二发射线圈5221时,所述第二充电单元520的结构如图9a所示,当所述第二发射线圈组522包括多个第二发射线圈5221时,所述第二充电单元520如图9b所示。其中,
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第一控制器400还用于:控制所述第二逆变电路521输出第二激励信号;
所述第二逆变电路521,用于在所述第一控制器400的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号依次输出给每个所述第二发射线圈5221;
所述第二发射线圈5221,用于接收所述第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器400还用于获取所述待充电设备的标识。
一个具体的实施方式中,当所述第二发射线圈组522包括多个第二发射线圈5221时,所述第二逆变电路521的另一端分别通过开关523连接位于所述第二发射线圈组512内的每一所述第二发射线圈5221,如图10所示。所述第一控制器400可以通过控制所述第二逆变电路521与每个所述第二发射线圈5221之间的开关523,控制所述第二逆变电路521将产生的所述第二激励信号依次输出给每个所述第二发射线圈5221。
进一步地,所述第二充电单元520还包括第二解调电路524,所述第二解调电路524的一端连接所述第一控制器400,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组522内的每一所述第二发射线圈,当所述第二发射线圈组522包括一个第二发射线圈5221时,所述第二充电单元520的结构如图11a所示,当所述第二发射线圈组522包括多个第二发射线圈5221时,所述第二充电单元如图11b所示。其中,
第二目标发射线圈还用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路524,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈5221,所述第二发射线圈组522内包括至少一个所述第二目标发射线圈5221;
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路524,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器400。
实现方式二,如图12所示,所述第二充电单元520包括第二发射线圈组522和多个第二逆变电路521,所述第二发射线圈组522包括与多个所述第二逆变电路521一一对应的多个第二发射线圈5221,每一所述第二逆变电路521的一端连接所述第一控制器400,另一端连接对应的所述第二发射线圈5221。其中,
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第一控制器400还用于:分别控制每个第二逆变电路521输出第二激励信号;
所述第二逆变电路521,用于在所述第一控制器400的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号输出给对应的所述第二发射线圈5221;
所述第二发射线圈5221,用于接收对应的所述第二逆变电路521输出的第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器400还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,如图13所示,所述第二充电单元520还包括与多个所述第二发射线圈5221一一对应的多个第二解调电路524,每一所述第二解调电路524的一端连接所述第一控制器400,另一端连接对应的所述第二发射线圈5221。其中,
第二目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路524,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组522中感应到所述待充电设备的第二发射线圈5221,所述第二发射线圈组522内包括至少一个所述第二发射线圈5221;
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路524,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器400。
进一步地,所述二反馈信号中还可以携带所述待充电设备的标识,以及所述待充电设备的额定充电电压、额定充电电流和当前电量等相关充电信息中的任意一种或多种。所述第一控制器400还可以用于根据所述第二反馈信号中携带的所述待充电设备的额定充电电压和/或额定充电电流,调整与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路521输出的高频信号,进而调整所述第二目标发射线圈在调整后的高频信号的激励下产生的充电信号,以满足所述待充电设备所述待充电设备的额定充电电压和/或额定充电电流。
进一步地,当所述第二发射线圈组522中包括多个第二发射线圈5221时,所述第一控制器400还用于:分别控制与除所述第二目标发射线圈以外的其他第二发射线圈连接的第二逆变电路521,按照设定周期输出第二激励信号,进而激励所述其他第二发射线圈5221产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于所述其他第二发射线圈522感应区域内的待充电设备。
实现方式三、所述第二充电单元520包括第二逆变电路521、第二发射线圈组522和第二控制器525,所述第二发射线圈组522包括一个或多个第二发射线圈5221,所述第二逆变电路521的一端连接所述第二控制器525,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组522内的每一所述第二发射线圈5221,当所述第二发射线圈组522包括一个第二发射线圈5121时,所述第二充电单元520的结构如图14a所示,当所述第二发射线圈组522包括多个第二发射线圈5221时,所述第二充电单元如图14b所示。其中,
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第二控制器525用于:控制所述第二逆变电路521输出第二激励信号;
所述第二逆变电路521,用于在所述第二控制器525的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号依次输出给每个所述第二发射线圈5221;
所述第二发射线圈5221,用于接收所述第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第二控制器525还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,所述第二充电单元520还包括第二解调电路524,所述第二解调电路524的一端连接所述第二控制器525,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组522内的每一所述第二发射线圈5221,当所述第二发射线圈组522包括一个第二发射线圈5221时,所述第二充电单元520的结构如图15a所示,当所述第二发射线圈组522包括多个第二发射线圈5221时,所述第二充电单元如图15b所示。其中,
第二目标发射线圈还用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路524,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈5221,所述第二发射线圈组522内包括至少一个所述第二目标发射线圈;
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路524,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第二控制器525;
所述第二控制器525还用于将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器400。
实现方式四,如图16所示,所述第二充电单元520包括多个第二逆变电路521、第二发射线圈组522和第二控制器525,所述第二发射线圈组522包括与多个所述第二逆变电路521一一对应的多个第二发射线圈5221,每一所述第二逆变电路521的一端连接所述第二控制器525,另一端连接对应的所述第二发射线圈5221。其中,
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第二控制器525用于:分别控制每个第二逆变电路521输出第二激励信号;
所述第二逆变电路521,用于在所述第二控制器525的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号输出给对应的所述第二发射线圈5221;
所述第二发射线圈5221,用于接收对应的所述第二逆变电路521输出的第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第二控制器525还用于获取所述待充电设备的标识。
进一步地,如图17所示,所述第二充电单元520还包括与多个所述第二发射线圈5221一一对应的多个第二解调电路524,每一所述第二解调电路524的一端连接所述第二控制器525,另一端连接对应的所述第二发射线圈5221;
第二目标发射线圈还用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路524,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组522中感应到所述待充电设备的第二发射线圈5221,所述第二发射线圈组522内包括至少一个所述第二发射线圈5221;
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路524,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第二控制器525;
所述第二控制器525还用于将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器400。
进一步地,所述第二反馈信号中还可以携带所述待充电设备的标识,以及所述待充电设备的额定充电电压、额定充电电流和当前电量等相关充电信息中的任意一种或多种。所述第二控制器525还可以用于根据所述第二反馈信号中携带的所述待充电设备的额定充电电压和/或额定充电电流,调整与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路521输出的高频信号,进而调整所述第二目标发射线圈在调整后的高频信号的激励下产生的充电信号,以满足所述待充电设备所述待充电设备的额定充电电压和/或额定充电电流。
进一步地,当所述第二发射线圈组522中包括多个第二发射线圈5221时,所述第二控制器525还用于:分别控制与除所述第二目标发射线圈以外的其他第二发射线圈连接的第二逆变电路521,按照设定周期输出第二激励信号,进而激励所述其他第二发射线圈5221产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于所述其他第二发射线圈522感应区域内的待充电设备。
需要说明的是,本申请实施例并不对所述第一发射线圈5121的形状及所述第二发射线圈5221的形状进行限定,所述第一发射线圈5121的形状与所述第二发射线圈5221的形状可以相同,也可以不同。例如,所述第一发射线圈5121或所述第二发射线圈5221可以为矩形、圆形或正方形等。
另外,本申请实施例也不对所述第一发射线圈组512包括的多个所述第一发射线圈5121在所述第一充电单元510中的排列方式,以及所述第二发射线圈组522包括的多个所述第二发射线圈5221在所述第二充电单元520中的排列方式进行限定,所述第一发射线圈组512包括的多个所述第一发射线圈5121在所述第一充电单元510中的排列方式,与所述第二发射线圈组522包括的多个所述第二发射线圈5221在所述第二充电单元520中的排列方式可以相同,也可以不同。例如,所述第一发射线圈组512包括的多个所述第一发射线圈5121在所述第一充电单元510中可以按照设定规则排列在同一个平面上,任意两个相邻的所述第一发射线圈5121之间可以部分重叠,如图18a所示,或者任意两个相邻的所述第一发射线圈5121之间间隔设定距离,如图18b所示。
一个具体的实施方式中,当所述第二充电单元520采用上述实现方式一或实现方式二实现时,所述第一充电单元感510应到的所述待充电设备和所述第二充电单元520感应到的所述待充电设备为同一待充电设备,所述同一待充电设备即为所述目标待充电设备,且所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值的场景下:
所述第一控制器400还用于:控制与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路511输出第一高频信号;
与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路511还用于:在所述第一控制器400的控制下生成所述第一高频信号,并将所述第一高频信号输出给对应的所述第一目标发射线圈;
所述第一目标发射线圈,还用于接收所述第一高频信号,在所述第一高频信号的激励下产生第一充电信号,并将所述第一充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电。
在所述第一充电单元510感应到的所述待充电设备和所述第二充电单元520感应到的所述待充电设备为同一待充电设备,所述同一待充电设备即为所述目标待充电设备,且所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值且大于或等于所述第二阈值的场景下:
所述第一控制器400还用于:控制与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路511输出第二高频信号,并且控制与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路512输出第三高频信号;
与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路511用于:在所述第一控制器400的控制下生成所述第二高频信号,并将所述第二高频信号输出给对应的所述第一目标发射线圈;
所述第一目标发射线圈,还用于接收所述第二高频信号,在所述第二高频信号的激励下产生第二充电信号,并将所述第二充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电;
与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路521用于:在所述第一控制器400的控制下生成所述第三高频信号,并将所述第三高频信号输出给对应的所述第二目标发射线圈;
所述第二目标发射线圈,还用于接收所述第三高频信号,在所述第三高频信号的激励下产生第三充电信号,并将所述第三充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电。其中,所述第一目标发射线圈以及所述第二目标发射线圈在所述第一控制器400的控制下同时输出所述第二充电信号以及所述第三充电信号。
进一步地,所述第二高频信号的频率与所述第三高频信号的频率相同,或,所述第二高频信号与所述第三高频信号的频率和相位均相同,以使所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号以及所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号,在所述目标待充电设备中的接收线圈中产生的磁通量相互叠加,进而可以提高所述目标待充电设备的充电功率和充电效率。
另一个具体的实施方式中,当所述第二充电单元520采用上述实现方式三或实现方式四实现时,在所述第一充电单元510感应到的所述待充电设备和所述第二充电单元520感应到的所述待充电设备为同一待充电设备,所述同一待充电设备即为所述目标待充电设备,且所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值且大于或等于所述第二阈值的场景下:
所述第一控制器400还用于:控制所述第一目标发射线圈连接的第一逆变电路511输出第二高频信号,且所述第二控制器525还用于:控制所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路521输出第三高频信号;
与所述第一目标发射线圈连接的第一逆变511电路用于:在所述第一控制器400的控制下生成所述第二高频信号,并将所述第二高频信号输出给对应的所述第一目标发射线圈;
所述第一目标发射线圈,还用于接收所述第二高频信号,并在所述第二高频信号的激励下产生第二充电信号,并将所述第二充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电;
与所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路521用于:在所述第二控制器525的控制下生成所述第三高频信号,并将所述第三高频信号输出给所述第二目标发射线圈;
所述第二目标发射线圈,还用于接收所述第三高频信号,并在所述第三高频信号的激励下产生第三充电信号,并将所述第三充电信号发射给所述目标待充电设备,以实现对所述目标待充电设备充电。其中,所述第一目标发射线圈以及所述第二目标发射线圈同时输出所述第二充电信号以及所述第三充电信号。
进一步地,所述第二控制器525在控制所述第二目标发射线圈连接的第二逆变电路521输出第三高频信号时,具体用于根据所述第二高频信号,控制所述第二逆变电路521输出第三高频信号,其中,所述第二高频信号的频率与所述第三高频信号的频率相同,或,所述第二高频信号与所述第三高频信号的频率和相位均相同以使所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号以及所述第二目标发射线圈在所述第三高频信号的激励下产生的第三充电信号,在所述目标待充电设备中的接收线圈中产生的磁通量相互叠加,进而可以提高所述目标待充电设备的充电功率和充电效率。
应当理解的是,当所述第一控制器400位于所述第一充电单元510内,且所述第一充电单元510中包括所述第一逆变电路511和所述第一发射线圈组512等进行无线充电所必要的结构时,所述第一充电单元510在未与其它充电单元连接的情况下也可以对待充电设备进行充电。同理,当所述第二充电单元520中具有所述第二逆变电路521、所述第二发射线圈组522和所述第二控制器525等进行无线充电所必要的结构时,所述第二充电单元520在未与其它充电单元连接的情况下也可以对待充电设备进行充电。另外,当所述第一充电单元510中包括多个第一逆变电路511以及与多个所述第一逆变电路511一一对应的多个第一发射线圈5121时,所述第一充电单元510可以在所述第一控制400的控制下同时为多个待充电设备充电。同理,所述第二充电单元520在相同的情况下也可以同时为多个待充电设备充电。另外,所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520还可以分别为各自单独感应到的待充电设备充电。
例如,如图19所示,所述第一充电单元510中的第一发射线圈组511包括分别第一发射线圈A,第一发射线圈B以及第一发射线圈C,且所述第一发射线圈A,第一发射线圈B以及第一发射线圈C分别通过开关513与所述第一逆变电路A,第一逆变电路B以及第一逆变电路C连接,所述第二充电单元520中的第二发射线圈组521包括分别第二发射线圈A,第二发射线圈B以及第二发射线圈C,且所述第二发射线圈A,第二发射线圈B以及第二发射线圈C分别通过开关523与所述第二逆变电路A,第二逆变电路B以及第二逆变电路C连接。其中,所述第一充电单元510中的第一发射线圈C、所述第二充电单元520中的第二发射线圈A均感应到待充电手机,所述第一充电单元510中的发射线圈A感应到待充电智能手表,所述待充电手机对应的第一电磁耦合强度以及所述待充电手机对应的第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值,且均大于或等于所述第二阈值;所述待充电智能手表对应的第一电磁耦合强度大于所述第一阈值。
所述第一控制器400控制所述第一发射线圈A与所述第一逆变电路A之间的开关闭合,并控制所述第一逆变电路A输出所述第一高频信号;所述第一逆变电路A在所述第一控制器400的控制下,产生所述第一高频信号,并将所述第一高频信号输出所述第一发射线圈A;所述第一发射线圈A接收所述第一高频信号,并在所述第一高频信号的激励下产生第一充电信号,并将所述第一充电信号发射给所述待充电智能手表,以实现对所述待充电智能手表充电。
并且,所述第一控制器400还控制所述第一发射线圈C与所述第一逆变电路C之间的开关闭合,并控制所述第一逆变电路C输出第二高频信号,所述第二控制器525控制所述第二发射线圈A与所述第二逆变电路A之间的开关闭合,并控制所述第二逆变电路A输出所述第三高频信号;所述第一逆变电路C在所述第一控制器400的控制下,产生所述第二高频信号,并将所述第二高频信号输出所述第一发射线圈C;所述第一发射线圈C接收所述第二高频信号,并在所述第二高频信号的激励下产生第二充电信号,并将所述第二充电信号发射给所述待充电手机,以实现对所述待充电手机充电;所述第二逆变电路A在所述第二控制器525的控制下生成所述第三高频信号,并将所述第三高频信号输出给所述第二发射线圈A;所述第二发射线圈A接收所述第三高频信号,并在所述第三高频信号的激励下产生第三充电信号,并将所述第三充电信号发射给所述待充电手机,以实现对所述待充电手机充电。其中,所述第一发射线圈C以及所述第二发射线圈A同时输出所述第二充电信号以及所述第三充电信号,且所述第二高频信号以及所述第三高频信号的相位、频率均相等。
一个可能的实施方式中,如图20所示,所述第一充电单元510还包括第一扩展接口515,所述第二充电单元520还包括第二扩展接口526,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526对接后能够形成用于连通所述第一充电单元510和所述第二充电单元的通道520。所述第一控制器400具体用于通过所述通道获取所述第二电磁耦合强度。
其中,所述第一扩展接口515以所述第二扩展接口526可以采用但不限于接触式接口、嵌入式接口以及卡扣式接口中的任意一种。
一个可能的实施方式中,如图21所示,所述第一充电单元510还包括第一电源接口516,来自外部电源的电流通过所述第一电源接口516为所述第一充电单元510供电。
进一步地,来自外部电源的电流依次通过所述第一电源接口516和所述通道后传输到所述第二充电单元520,用于为所述第二充电单元520供电。
可选地,如图22所示,所述第二充电单元520还可以包括第二电源接口527,来自外部电源的电流通过所述第二电源接口527为所述第二充电单元520供电。进一步地,来自外部电源的电流依次通过所述第二电源接口527和所述通道后传输到所述第一充电单元510,用于为所述第一充电单元510供电。因此,当所述充电垫500中的两个或两个以上充电单元具有电源接口时,所述充电垫500可以通过任意一个具有电源接口的充电单元为所述充电垫500中其他的充电单元供电。
一个可能的实施方式中,所述第一扩展接口515的具体结构可以包括但不限于以下几种方式中的任意一种:
i、如图23a所示,所述第一扩展接口515包括两个电源正极端子POWER+、两个电源负极端子POWER-、两个负数据信号端子D-以及一个正数据信号端子D+。
其中,所述两个电源正极端子POWER+以及所述两个电源负极端子POWER-均与所述第一电源接口516连接,用于将所述第一电源接口516从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元520,所述两个负数据信号端子D-以及所述正数据信号端子D+均与所述第一控制器400连接,用于传输所述第二充电单元520通过所述第二扩展接口526发送的第二电磁感应强度;所述两个电源正极端子POWER+镜像对称分布在所述正数据信号端子D+的两侧,所述两个电源负极端子POWER-镜像对称分布在所述正数据信号端子D+的两侧,以及所述两个负数据信号端子D-镜像对称分布在所述正数据信号端子D+的两侧。
需要说明的是,本申请实施例并不对所述正数据信号端子D+两侧镜像分布的所述电源正极端子POWER+、所述电源负极端子POWER-以及所述负数据信号端子D-的顺序进行限定。例如,所述正数据信号端子D+两侧可以先设置所述电源正极端子POWER+,再设置所述电源负极端子POWER-,最后设置所述负数据信号端子D-,或者可以先设置所述电源负极端子POWER-,再设置所述电源正极端子POWER+,最后设置所述负数据信号端子D-。
ii、如图23b所示,所述第一扩展接口515包括两个电源正极端子POWER+、两个电源负极端子POWER-、一个负数据信号端子D-以及两个正数据信号端子D+。
其中,所述两个电源正极端子POWER+以及所述两个电源负极端子POWER-均与所述第一电源接口516连接,用于将所述第一电源接口516从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元520,所述负数据信号端子D-以及所述两个正数据信号端子D+均与所述第一控制器400连接,用于传输所述第二充电单元520通过所述第二扩展接口526发送的第二电磁感应强度;所述两个电源正极端子POWER+镜像对称分布在所述负数据信号端子D-的两侧,所述两个电源负极端子POWER-镜像对称分布在所述负数据信号端子D-的两侧,以及所述两个正数据信号端子D+镜像对称分布在所述负数据信号端子的两侧。
需要说明的是,本申请实施例并不对所述负数据信号端子D-两侧镜像分布的所述电源正极端子POWER+、所述电源负极端子POWER-以及所述正数据信号端子D+的顺序进行限定。例如,所述负数据信号端子D-两侧可以先设置所述电源正极端子POWER+,再设置所述电源负极端子POWER-,最后设置所述正数据信号端子D+,或者可以先设置所述电源负极端子POWER-,再设置所述电源正极端子POWER+,最后设置所述正数据信号端子D+。
iii、如图23c所示,所述第一扩展接口515包括一个电源正极端子POWER+、两个电源负极端子POWER-、两个负数据信号端子D-以及两个正数据信号端子D+。
其中,所述电源正极端子POWER+以及所述两个电源负极端POWER-子均与所述第一电源接口516连接,用于将所述第一电源接口516从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元520,所述两个负数据信号端子D-以及所述两个正数据信号端子D+均与所述第一控制器400连接,用于传输所述第二充电单元520通过所述第二扩展接口526发送的第二电磁感应强度;所述两个电源负极端子POWER-镜像对称分布在所述电源正极端子POWER+的两侧,所述两个负数据信号端子D-镜像对称分布在所述电源正极端子POWER+的两侧,以及所述两个正数据信号端子D+镜像对称分布在所述电源正极端子POWER+的两侧。
需要说明的是,本申请实施例并不对所述电源正极端子POWER+两侧镜像分布的所述电源负极端子POWER-、所述负数据信号端子D-以及所述正数据信号端子D+的顺序进行限定。例如,所述电源正极端子POWER+两侧可以先设置所述电源负极端子POWER-,再设置所述负数据信号端子D-,最后设置所述正数据信号端子D+,或者可以先设置所述负数据信号端子D-,再设置所述电源负极端子POWER-,最后设置所述正数据信号端子D+。
vi、如图23d所示,所述第一扩展接口515包括两个电源正极端子POWER+、一个电源负极端子POWER-、两个负数据信号端子D-以及两个正数据信号端子D+。
其中,所述两个电源正极端子POWER+以及所述电源负极端子POWER-均与所述第一电源接口516连接,用于将所述第一电源接口516从外部电源获得的电能传输到所述第二充电单元520;所述两个负数据信号端子D-以及所述两个正数据信号端子D+均与所述第一控制器400连接,用于传输所述第二充电单元520通过所述第二扩展接口526发送的第二电磁感应强度;所述两个电源正极端子POWER+镜像对称分布在所述电源负极端子POWER-的两侧,所述两个负数据信号端子D-镜像对称分布在所述电源负极端子POWER-的两侧,以及所述两个正数据信号端子D+镜像对称分布在所述电源负极端子POWER-的两侧。
需要说明的是,本申请实施例并不对所述电源负极端子POWER+两侧镜像分布的所述电源正极端子POWER-、所述负数据信号端子D-以及所述正数据信号端子D+的顺序进行限定。例如,所述电源负极端子POWER-两侧可以先设置所述电源正极端子POWER+,再设置所述负数据信号端子D-,最后设置所述正数据信号端子D+,或者可以先设置所述负数据信号端子D-,再设置所述电源正极端子POWER+,最后设置所述正数据信号端子D+。
另一个可能的实施方式中,所述第一扩展接口515还可以分别包括偶数个电源正极端子POWER+、偶数个电源负极端子POWER-、偶数个负数据信号端子D-以及偶数个正数据信号端子D+,其中,所述偶数个电源正极端子POWER+、所述偶数个电源负极端子POWER-、所述偶数个负数据信号端子D-以及所述偶数个正数据信号端子D+排列在同一条直线上,且所述偶数个电源正极端子POWER+镜像对称分布在所述第一扩展接口515的中心轴线的两侧,所述偶数个电源负极端子POWER-镜像对称分布在所述中心轴线的两侧,所述偶数个负数据信号端子D-镜像对称分布在所述中心轴线的两侧,所述偶数个正数据信号端子D+镜像对称分布在所述中心轴线的两侧。
例如,如图24所示,所述第一扩展接口515分别包括两个电源正极端子POWER+、两个电源负极端子POWER-、两个负数据信号端子D-以及两个正数据信号端子D+。
采用上述方案,所述第一扩展接口515中包括镜像对称分布的电源正极端子POWER+、电源负极端子POWER-、负数据信号端子D-以及正数据信号端子D+这四种端子,使得所述第二充电单元520翻转之后也能够通过所述第一扩展接口515以及所述第二扩展接口526与所述第一充电单元510正确电气连接,方便用户正确连接所述第一充电单元510与所述第二充电单元520。
例如,所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520为平板状结构,且所述第一充电单元510包括两个所述第一扩展接口515和一个第一电源接口516,所述第二充电单元520均包括两个第二扩展接口526和一个第二电源接口527,所述第一充电单元510中第一电源接516口所在的一面为所述第一充电单元510的正面,所述第二充电单元520中第二电源接口527所在的一面为所述第二充电单元520的正面。当所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520均正面向上,且所述第二电源接口527与所述第一电源接口516位置相同时,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526的每个端子能够正确电气连接,如图25a所示,当所述第一充电单元510的位置不动,所述第二充电单元520向右旋转180°,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526的每个端子能够正确电气连接,如图25b所示;当所述第一充电单元510正面向上,所述第二充电单元520反面向上时,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526的每个端子能够正确电气连接,如图25c所示。
进一步地,如图23a至图23d、图24、25a以及图25b所示,所述第一扩展端口515中的每个所述电源正极端子POWER+、每个所述电源负极端子POWER-、每个所述负数据信号端子D-以及每个所述正数据信号端子D+还连接有弹性辅助部件(例如弹簧),使得上述端子具有一定的伸缩性,在所述第一充电单元510通过所述第一扩展接口515与所述第二充电单元520连接时,上述端子连接的弹性辅助部件可以分别为相应的端子提供一定的压力,进而使得所述第一充电单元510与所述第二充电单元520连接得更牢固。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元510还包括外壳517,所述第一发射线圈组511位于所述外壳517的内部,所述第一扩展接口515位于所述外壳517的侧壁上;所述第一扩展接口515的两侧对称设置有至少两个磁铁。其中,第一磁铁靠近所述第一扩展接口的磁极与第二磁铁靠近所述第一扩展接口的磁极极性相反;所述第一磁铁为所述至少两个磁铁中位于所述第一扩展接口515一侧的任意一个磁铁,所述第二磁铁为所述至少两个磁铁中位于所述第一扩展接口515另一侧,且与所述第一磁铁所在位置对称的磁铁。
进一步地,每个磁铁的两个磁极中心的连线与所述第一扩展接口515所在的侧壁平行,如图26a所示,或者每个磁铁的两个磁极中心的连线与所述第一扩展接口515所在的侧壁垂直,如图26b所示。
由于磁铁具有同性相斥,异性相吸的特性,在所述第一扩展接口515两侧对称设置磁铁,使得所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520可以通过所述第一扩展接口515以及所述第二扩展接口526自动正确连接,不需要用户在连接之前确认需要连接的所述第一充电单元510的第一扩展接口515与所述第二充电单元520的第二扩展接口526是否正确对应,以及增加所述第一充电单元510与所述第二充电单元520的牢固程度。通常情况下,所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520均只设置一个工作平面(即所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520中内侧设置有发射线圈的表面),采用上述方案,还可以保证所述第一充电单元510与所述第二充电单元520连接后,所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520的工作平面方向相同。
例如,所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520为平板状结构,且所述第一充电单元510包括两个所述第一扩展接口515和一个第一电源接口516,所述第一扩展接口515的两侧对称分布有两个条形磁铁;所述第二充电单元520均包括两个第二扩展接口526和一个第二电源接口527,一个所述第二扩展接口526的两侧对称分布有两个条形磁铁,所述第一充电单元510中第一电源接516口所在的一面为所述第一充电单元510的正面,所述第二充电单元520中第二电源接口527所在的一面为所述第二充电单元520的正面。
当所述第一充电单元510以及所述第二充电单元520均正面向上,且所述第二电源接口527与所述第一电源接口516位置相同时,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526的两侧的磁铁相互吸引,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526可以连接,如图27a所示;当所述第一充电单元510的位置不动,所述第二充电单元520向右旋转180°,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526的两侧的磁铁相互吸引,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526也可以连接,如图27b所示;当所述第一充电单元510的位置不动,所述第二充电单元520反面向上时,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526的两侧的磁铁相互排斥,所述第一扩展接口515与所述第二扩展接口526无法连接,如图27c所示。
一个可能的实施方式中,所述第一充电单元510的外壳517包括外壳上盖5171和外壳底座5172,所述外壳上盖5171和所述外壳底座5172通过活动轴5173连接,所述外壳上盖5171能够围绕所述活动轴5173转动;所述第一发射线圈组511位于所述外壳上盖5171的内侧,所述外壳上盖5171的外侧用于放置待充电设备,其中,当所述外壳上盖5171处于打开状态(所述外壳上盖5171与所述外壳底座5172呈一定角度)时如图28a所示,当所述外壳上盖5171处于关闭状态时如图28b所示。
由于所述外壳上盖5171能够围绕所述活动轴5173转动,使得用户在使用所述第一充电单元510为待充电设备充电时,可以将当所述外壳上盖5171打开,与所述外壳底座5172呈一定角度,作为待充电设备的支架,以方便用户在充电过程中使用待充电设备,如观看视频。
其中,所述活动轴5173内设置有导线或柔性印制电路板,用于将所述外壳上盖5171内侧的第一发射线圈组512连接到所述外壳底座5172内的电路板上,实现所述第一发射线圈组512与所述外壳底座5172内的其它结构(如第一逆变电路511以及所述第一控制器400等)连接。
具体地,当所述第一充电单元510包括所述第一扩展接口515时,所述第一扩展接口515可以位于所述外壳底座5172的任意一个侧壁上,当所述第一充电单元510包括所述第一电源接口516时,所述第一电源接口516可以位于所述外壳底座5172的任意一个侧壁上。
需要说明的是,本申请实施例并不对所述第一充电单元510包括的所述第一扩展接口515的个数以及所述第二充电单元520包括的所述第二扩展接口526的个数进行限定,所述第一充电单元510可以包括一个或多个所述第一扩展接口515,所述第二充电单元520可以一个或多个所述第二扩展接口526。应当理解的是,当所述第一扩展接口515具有上述图23a至图27c所示的结构时,与所述第一扩展接口515连接的第二扩展接口526也具有与所述第一扩展接口515相似的结构,以实现所述第一充电单元510与所述第二充电单元520的连接。
另外,本申请实施例并不对所述第一充电单元510的外壳517的形状进行具体限定,所述第一充电单元510的外壳517可以是俯视图为N边形的平板状结构,N为大于或等于3的整数,也可以是其他便于放置待充电设备充电以及便于与其他充电单元连接的形状。当所述第一充电单元具有如图28a以及图28b所示的外壳517时,所述第二充电单元也具有与所述外壳517相似的结构。
一个可能的实施方式中,如图29所示,所述第一充电单元510还包括第一电能转换电路518和可充电电源519,所述第一电能转换电路518与所述第一电源接口516连接;
所述第一电能转换电路518,用于在所述第一控制器的控制下,通过所述第一电源接口516从所述外部电源处获取的电能,为所述可充电电源充电519;
当没有外部电源为所述第一充电单元510供电且所述第一充电单元510需要感应待充电设备或为待充电设备充电时,所述第一电能转换电路518还用于利用所述可充电电源519存储的电能,为所述第一充电单元510供电。
所述第一充电单元510中包括的第一电能转换电路518和可充电电源519,使得所述第一充电单元510在未连接外部电源时,能够利用所述可充电电源519存储的电能为自身提供电能,进而使得用户在没有附近没有电源或者不方便连接电源的场景下,也可以通过所述第一充电单元510进行无线充电,可以提升用户体验。
可选地,如图30所示,所述第二充电单元520还可以包括第二电能转换电路528和可充电电源529,所述第二电能转换电路528与所述第二电源接口527连接;
所述第二电能转换电路528,用于在所述第二控制器的控制下,通过所述第二电源接口527从所述外部电源处获取的电能,为所述可充电电源充电529;
当没有外部电源为所述第二充电单元520供电且所述第二充电单元520需要感应待充电设备或为待充电设备充电时,所述第二电能转换电路528还用于利用所述可充电电源529存储的电能,为所述第二充电单元520供电。
进一步地,当所述第一充电单元510包括所述第一电能转换电路518和所述可充电电源519时,所述第三电能转换电路530,用于将所述第一电源接口516从外部获得电能转换为所述第一电能转换电路518所需的电能,为所述第一电能转换电路518供电。
一个可能的实施方式中,如图31所示,所述第一充电单元510还包括第三电能转换电路,所述第三电能转换电路的一端与所述第一电源接口516连接,另一端分别与所述第一控制器400、所述第一逆变电路511连接,所述第三电能转换电路,用于将所述第一电源接口516从外部获得电能转换为所述第一控制器400所需的电能,为所述第一控制器400供电,以及将所述第一电源接口516从外部获得电能转换为所述第一逆变电路511所需的电能,为所述第一逆变电路511供电。
可选地,如图32所示,所述第二充电单元520还包括第四电能转换电路540,所述第四电能转换电路540的一端与所述第二电源接口527连接,另一端分别与所述第二控制器525、所述第二逆变电路521连接,所述第四电能转换电路540,用于将所述第二电源接口527从外部获得电能转换为所述第二控制器525所需的电能,为所述第二控制器525供电,以及将所述第二电源接口527从外部获得电能转换为所述第二逆变电路521所需的电能,为所述第二逆变电路521供电。
进一步地,当所述第二充电单元520包括所述第二电能转换电路528和所述可充电电源529时,所述第四电能转换电路540,用于将所述第二电源接口527从外部获得电能转换为所述第二电能转换电路528所需的电能,为所述第二电能转换电路528供电。
第二方面,本申请实施例还提供了一种无线充电方法,应用于上述实施例中提供的无线充电设备300为待充电设备进行充电的场景。如图33所示,所述无线充电方法主要包括以下步骤:
S3301:获取第一电磁耦合强度以及第二电磁耦合强度。
其中,所述第一电磁耦合强度为所述无线充电设备300的充电垫500中第一充电单元510与目标待充电设备之间的耦合强度;所述第二电磁耦合强度为所述充电垫500中第二充电单元520与所述目标待充电设备之间的耦合强度,所述第一充电单元以及所述第二充电单元为所述充电垫500包括的多个充电单元中任意两个相邻的充电单元。
S3302:当所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值时,确定单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电。
其中,所述第一阈值为事先确定的能够单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电时,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。
S3303:当所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值,且均大于或等于所述第二阈值时,确定通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电。
其中,所述第二阈值为当所述第一电磁耦合强度等于所述第二电磁耦合强度时,事先确定的能够通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。
需要说明的是,图33所示的无线充电方法是基于上述实施例提供的无线充电设备300实现的,图33所示无线充电方法中未详尽描述的实施方式可参见上述装置实施例中所述第一控制器400以及所述第二控制器525执行动作的相关描述,此处不再赘述。
显然,本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样,倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无线充电设备,其特征在于,包括电源适配器,充电垫以及第一控制器,
其中,
所述电源适配器用于将市网电压转换为直流电压,利用转换得到的直流电压为所述充电垫供电;
所述充电垫包括多个充电单元,每相邻的两个充电单元之间互相连接,每个充电单元为一个或多个待充电设备充电;
所述第一控制器,用于获取第一电磁耦合强度以及第二电磁耦合强度;其中,所述第一电磁耦合强度为目标待充电设备感应的第一充电单元与所述目标待充电设备之间的耦合强度;所述第二电磁耦合强度为所述目标待充电设备感应的第二充电单元与所述目标待充电设备之间的耦合强度,所述第一充电单元以及所述第二充电单元为所述多个充电单元中任意两个相邻的充电单元;
当所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值时,确定单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电;当所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值,且均大于或等于第二阈值时,确定通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电;其中,所述第一阈值为事先确定的能够单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电时,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值,所述第二阈值为当所述第一电磁耦合强度等于所述第二电磁耦合强度时,事先确定的能够通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。
2.如权利要求1所述的无线充电设备,其特征在于,所述第一充电单元包括第一逆变电路和第一发射线圈组,所述第一发射线圈组包括一个或多个第一发射线圈,所述第一逆变电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第一发射线圈组内的每一所述第一发射线圈;
在获取所述第一电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:控制所述第一逆变电路输出第一激励信号;
所述第一逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第一激励信号,并将所述第一激励信号依次输出给每个所述第一发射线圈;
所述第一发射线圈,用于接收所述第一激励信号,并在所述第一激励信号的激励下产生并发射第一感应信号,所述第一感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
3.如权利要求2所述的无线充电设备,其特征在于,所述第一充电单元还包括第一解调电路,所述第一解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第一发射线圈组内的每一所述第一发射线圈;
第一目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第一感应信号发送的第一反馈信号,并将所述第一反馈信号发送给对应的所述第一解调电路,所述第一反馈信号中携带所述第一电磁耦合强度,所述第一目标发射线圈为所述第一发射线圈组中感应到所述待充电设备的第一发射线圈,所述第一发射线圈组包括至少一个所述第一目标发射线圈;
与所述第一目标发射线圈相连接的第一解调电路,用于解调所述第一反馈信号,获得所述第一电磁耦合强度,并将所述第一电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
4.如权利要求3所述的无线充电设备,其特征在于,所述第二充电单元包括第二逆变电路和第二发射线圈组,所述第二发射线圈组包括一个或多个第二发射线圈,所述第二逆变电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组内的每一所述第二发射线圈;
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:控制所述第二逆变电路输出第二激励信号;
所述第二逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号依次输出给每个所述第二发射线圈;
所述第二发射线圈,用于接收所述第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
5.如权利要求4所述的无线充电设备,其特征在于,所述第二充电单元还包括第二解调电路,所述第二解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端分别连接位于所述第二发射线圈组内的每一所述第二发射线圈;
第二目标发射线圈还用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈,所述第二发射线圈组内包括至少一个所述第二目标发射线圈;
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
6.如权利要求3所述的无线充电设备,其特征在于,所述第二充电单元包括第二发射线圈组和多个第二逆变电路,所述第二发射线圈组包括与多个所述第二逆变电路一一对应的多个第二发射线圈,每一所述第二逆变电路的一端连接所述第一控制器,另一端连接对应的所述第二发射线圈;
在获取所述第二电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:分别控制每个第二逆变电路输出第二激励信号;
所述第二逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第二激励信号,并将所述第二激励信号输出给对应的所述第二发射线圈;
所述第二发射线圈,用于接收对应的所述第二逆变电路输出的第二激励信号,并在所述第二激励信号的激励下产生并发射第二感应信号,所述第二感应信号用于感应位于自身感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
7.如权利要求6所述的无线充电设备,其特征在于,所述第二充电单元还包括与多个所述第二发射线圈一一对应的多个第二解调电路,每一所述第二解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端连接对应的所述第二发射线圈;
第二目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第二感应信号发送的第二反馈信号,并将所述第二反馈信号发送给对应的所述第二解调电路,所述第二反馈信号中携带所述第二电磁耦合强度,所述第二目标发射线圈为所述第二发射线圈组中感应到所述待充电设备的第二发射线圈,所述第二发射线圈组内包括至少一个所述第二发射线圈;
与所述第二目标发射线圈连接的所述第二解调电路,用于解调所述第二反馈信号,获得所述第二电磁耦合强度,并将所述第二电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
8.如权利要求1所述的无线充电设备,其特征在于,所述第一充电单元包括第一发射线圈组和多个第一逆变电路,所述第一发射线圈组包括与多个所述第一逆变电路一一对应的多个第一发射线圈,每一所述第一逆变电路的一端连接所述第一控制器连接,另一端连接对应的所述第一发射线圈;
在获取所述第一电磁耦合强度之前,所述第一控制器还用于:分别控制每个所述第一逆变电路输出第一激励信号;
所述第一逆变电路,用于在所述第一控制器的控制下产生所述第一激励信号,并将所述第一激励信号输出给对应的所述第一发射线圈;
所述第一发射线圈,用于接收对应的所述第一逆变电路输出的第一激励信号,并在所述第一激励信号的激励下产生并发射第一感应信号,所述第一感应信号用于感应所述第一发射线圈感应区域内的待充电设备;
在感应到所述待充电设备时,所述第一控制器还用于获取所述待充电设备的标识。
9.如权利要求8所述的无线充电设备,其特征在于,所述第一充电单元还包括与多个所述第一发射线圈一一对应的多个第一解调电路,每一所述第一解调电路的一端连接所述第一控制器,另一端连接对应的所述第一发射线圈;
第一目标发射线圈用于:接收所述待充电设备针对所述第一感应信号发送的第一反馈信号,并将所述第一反馈信号发送给对应的所述第一解调电路,所述第一反馈信号中携带所述第一电磁耦合强度,所述第一目标发射线圈为所述第一发射线圈组中感应到所述待充电设备的第一发射线圈,所述第一发射线圈组包括至少一个所述第一目标发射线圈;
与所述第一目标发射线圈连接的第一解调电路,用于解调所述第一反馈信号,获得所述第一电磁耦合强度,并将所述第一电磁耦合强度发送给所述第一控制器。
10.一种无线充电方法,该无线充电方法应用如权利要求1-9任一项权利要求所述的无线充电设备,所述无线充电方法包括以下步骤:
获取第一电磁耦合强度以及第二电磁耦合强度,其中,所述第一电磁耦合强度为所述无线充电设备的充电垫中第一充电单元与目标待充电设备之间的耦合强度;所述第二电磁耦合强度为所述充电垫中第二充电单元与所述目标待充电设备之间的耦合强度,所述第一充电单元以及所述第二充电单元为所述充电垫包括的多个充电单元中任意两个相邻的充电单元;
当所述第一电磁耦合强度大于或等于第一阈值时,确定单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电;其中,所述第一阈值为事先确定的能够单独通过所述第一充电单元为所述目标待充电设备充电时,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值;
当所述第一电磁耦合强度以及所述第二电磁耦合强度均小于所述第一阈值,且均大于或等于所述第二阈值时,确定通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电,其中,所述第二阈值为当所述第一电磁耦合强度等于所述第二电磁耦合强度时,事先确定的能够通过所述第一充电单元以及所述第二充电单元共同为所述目标待充电设备充电,所述第一电磁耦合强度需要满足的最小值。
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