CN116545043A - 无线充电设备及无线充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供无线充电设备及对应的无线充电控制方法。其中，无线充电设备包括至少一线圈单元及无线充电控制芯片。每一线圈单元包括若干发射线圈，发射线圈用于接收待充电设备发射的电磁信号，以产生反馈信号；无线充电控制芯片电连接至每一发射线圈，无线充电控制芯片用于接收反馈信号，并在接收到反馈信号后，输出激励信号至线圈单元中对应的发射线圈。本申请提供的无线充电设备及无线充电控制方法，极大提高了无线充电效率及充电自由度。

Description

无线充电设备及无线充电控制方法

技术领域

本申请涉及无线充电领域，具体而言，涉及一种无线充电设备及无线充电控制方法。

背景技术

无线充电技术是指充电器与用电设备之间以磁场传输电能。如此，充电器与用电设备之间不需要电线连接，即可实现为用电设备进行充电。然而，目前无线充电方式较为单一，不能很好地满足实际多个待充电设备同时充电的需求。

发明内容

本申请提供无线充电设备及无线充电控制方法，以解决上述问题。

本申请实施例第一方面提供一种无线充电设备，包括：至少一线圈单元，每一线圈单元包括若干发射线圈，发射线圈用于接收待充电设备发射的电磁信号，以产生反馈信号；无线充电控制芯片，电连接至每一发射线圈，无线充电控制芯片用于接收反馈信号，并在接收到反馈信号后，输出激励信号至至少一线圈单元中对应的发射线圈。

本申请实施例提供的方案中，通过设置无线充电控制芯片，以直接输出激励信号至对应的发射线圈，以使发射线圈产生并发射相应的电磁信号，以将电能传输至待充电设备，从而实现无线充电功能。

在第一方面的一种可能的实施方式中，无线充电控制芯片为主控制芯片。无线充电设备还包括至少一副控制芯片。每一副控制芯片均电连接至主控制芯片，且副控制芯片还分别与线圈单元一一对应连接。反馈信号包括第一反馈信号及第二反馈信号。当主控制芯片收到第一反馈信号，主控制芯片控制对应的副控制芯片输出激励信号至产生第一反馈信号的发射线圈；当主控制芯片收到第二反馈信号，且第二反馈信号与第一反馈信号由同一线圈单元中的不同发射线圈产生，主控制芯片输出激励信号至产生第二反馈信号的发射线圈。

本申请实施例提供的方案中，通过设置主控制芯片控制若干副控制芯片，以实现同时对若干待充电设备无线充电，有效提高充电效率。且主控制芯片在接收到第二反馈信号时，可直接输出激励信号至待配对发射线圈。如此，可实现同一线圈单元对两待充电设备同时无线充电，极大提高充电自由度。

在第一方面的一种可能的实施方式中，副控制芯片的数量为N，无线充电设备用于为N+1个待充电设备进行无线充电。

本申请实施例提供的方案中，通过主控制芯片直接输出激励信号至待配对发射线圈，如此，每一控制芯片(包括主控制芯片及N个副控制芯片)可分别输出激励信号至对应的待充电设备，从而实现无线充电设备最多可同时对N+1个待充电设备进行无线充电。

在第一方面的一种可能的实施方式中，无线充电设备还包括选通电路。选通电路一端电连接至主控制芯片，另一端电连接至每一线圈单元。选通电路用于接收主控制芯片输出的匹配信号，并在主控制芯片的控制下，依次输出匹配信号至相应的线圈单元。

本申请实施例提供的方案中，通过设置选通电路，以实现主控制芯片对同一线圈单元中待配对发射线圈的同时查询，可提高无线充电设备检测待充电设备的效率。

在第一方面的一种可能的实施方式中，选通电路还用于将接收到的匹配信号转换为多路匹配信号，并在主控制芯片的控制下，将多路匹配信号并行输出至同一线圈单元中待配对的发射线圈。可以理解，待配对的发射线圈为未接收到激励信号的发射线圈。

本申请实施例第二方面提供一种无线充电控制方法，应用于如上所述的无线充电设备，无线充电控制方法包括如下步骤：

步骤S1：判断是否接收到反馈信号，以判断是否有线圈单元与待充电设备配对。

步骤S2：当存在线圈单元与待充电设备配对时，输出激励信号至线圈单元中对应的发射线圈。

本申请实施例提供的方案中，通过直接输出激励信号至对应的发射线圈，以使发射线圈产生并发射相应的电磁信号，以将电能传输至待充电设备，从而实现无线充电功能。

在第二方面的一种可能的实施方式中，反馈信号包括第一反馈信号及第二反馈信号，且步骤S2还包括：

步骤S21：当收到第一反馈信号时，控制对应的副控制芯片输出激励信号至产生第一反馈信号的发射线圈；

步骤S22：当收到第二反馈信号时，输出激励信号至产生第二反馈信号的发射线圈，且第一反馈信号及第二反馈信号由同一线圈单元中的不同发射线圈产生。

本申请实施例提供的方案中，通过控制若干副控制芯片输出激励信号至相应的发射线圈，以实现同时对若干待充电设备无线充电，有效提高充电效率。且当接收到第二反馈信号时，直接输出激励信号至对应的待配对发射线圈，以实现同一线圈单元同时对两待充电设备无线充电，提高无线充电自由度。

在第二方面的一种可能的实施方式中，无线充电控制方法在执行步骤S1之前还包括步骤S0：依次输出匹配信号至对应的线圈单元并计数，以使线圈单元中的发射线圈产生第一电磁信号。

在第二方面的一种可能的实施方式中，反馈信号为当发射线圈产生的第一电磁信号被待充电设备接收，且发射线圈接收到对应的待充电设备产生的第二电磁信号时所产生的。

本申请实施例提供的方案中，通过输出匹配信号至对应的线圈单元，以使线圈单元中的若干待配对发射线圈产生并发射第一电磁信号，以确认是否匹配至对应的待充电设备。

在第二方面的一种可能的实施方式中，无线充电控制方法在执行步骤S21之后还包括步骤S23：判断输出匹配信号的次数是否达到预设次数。其中，

当判断为否时，继续执行步骤S0，直至输出匹配信号的次数达到预设次数；

当判断为是时，执行步骤S24：判断配对的待充电设备的数量是否达到预设上限值。

在第二方面的一种可能的实施方式中，当步骤S24的判断结果为否时，执行步骤S25：再次输出匹配信号至每一线圈单元中待配对的发射线圈并重新计数。其中，待配对的发射线圈为未接收到激励信号的发射线圈。

本申请实施例提供的方案中，通过判断输出匹配信号的次数是否达到预设次数，以确保每一轮查询中，所有线圈单元均被查询到。并在每轮查询结束后，判断配对的待充电设备的数量是否达到预设上限值，以确定是否停止输出匹配信号，从而降低无线充电设备的电能损耗。

在第二方面的一种可能的实施方式中，无线充电控制方法在执行步骤S25之后还包括步骤S26：判断是否收到第二反馈信号，以判断已配对的线圈单元是否存在待配对发射线圈与另一待充电设备配对；其中，

当判断为是时，执行步骤S22；

当判断为否时，执行步骤S1。

在第二方面的一种可能的实施方式中，执行步骤S22后，无线充电控制方法还包括步骤S3：

再次判断配对的待充电设备的数量是否达到预设上限值；其中，

当配对的待充电设备的数量达到预设上限值时，停止输出匹配信号；

当配对的待充电设备的数量未达到预设上限值时，执行步骤S23。

本申请实施例提供的方案中，通过判断配对的待充电设备的数量是否达到预设上限值，以停止输出匹配信号，降低无线充电设备的电能损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的无线充电设备与待充电设备的示意图；

图2为本申请一实施例中，图1所示无线充电设备的部分电路框图；

图3为本申请一实施例中，图1所示无线充电设备中的线圈单元的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的无线充电控制方法的流程图；

图5为本申请一实施例中，图1所示无线充电设备的部分电路框图；

图6为本申请另一实施例提供的无线充电控制方法的流程图；

图7为本申请一实施例中，无线充电设备为若干待充电设备进行无线充电的示意图；

图8为本申请另一实施例提供的无线充电设备的部分电路框图。

主要元件符号说明：

无线充电设备 100、100a、100b

壳体 101

电源电路 10

无线充电控制芯片 20

主控制芯片 21a

第一副控制芯片 22a

第二副控制芯片 23a

选通电路 30

发射线圈单元组 40

第一线圈单元 41

第一发射线圈 411

第二线圈单元 42

第二发射线圈 421

待充电设备 200、200a、200b、200c

接收线圈 210

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

无线充电技术(wireless charging technology，WCT)利用电场、磁场、微波或者激光等传导介质以实现电能的无线传输，由于其具有无导线限制、无插拔等优势，目前在电子设备上的应用越来越广泛。无线充电技术的实现，需要无线充电设备的发射线圈与待充电设备的接收线圈位于一定的距离内，且发射线圈与接收线圈的位置对正，才可具有较高的充电效率，否则将导致充电效率低甚至无法充电。

为此，本申请实施例提供一种具有多线圈的无线充电设备及对应的无线充电控制方法，以提高无线充电的自由度及充电效率。

实施例一

请参阅图1，本申请实施例提供一种无线充电系统，包括无线充电设备100及待充电设备200。其中，无线充电设备100设置有发射线圈单元组40。无线充电设备100通过发射线圈单元组40向待充电设备200发射电磁信号。待充电设备200设置有若干接收线圈210，用于接收无线充电设备100输出的电磁信号，从而完成电能从无线充电设备100至待充电设备200之间的传输。

可以理解，在一些实施例中，无线充电设备100可以包括，但不限于，无线充电底座或其他用于提供无线充电功能的设备，例如设置有无线充电功能的桌面、座椅等。待充电设备200可以包括但不限于智能手机、智能手表、智能手环、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、车载设备、医疗设备、电动汽车等。

在本申请实施例中，无线充电设备100与待充电设备200采用电磁感应式无线充电技术。且无线充电设备100与待充电设备200可以基于Qi标准、PMA标准或其他基于电磁感应式无线充电技术的标准。

请继续参阅图2，图2是本申请实施例提供的无线充电设备100的部分电路框图。其中，无线充电设备100包括电源电路10、无线充电控制芯片20、选通电路30及发射线圈单元组40。

其中，电源电路10电连接至无线充电控制芯片20及无线充电设备100中的其他电子器件(图未示)，用于提供直流电。可以理解，电源电路10的形式可以有很多，例如可以是蓄电池，亦或是交流电源和将交流电源转换为直流电源的转换电路的组合。

无线充电控制芯片20用于将直流电转换为交流电。无线充电控制芯片20电连接至选通电路30，用于将直流电转换为交流电信号(以下简称匹配信号)并输出至选通电路30。无线充电控制芯片20还用于对接收到的信号进行解调，以获取相关信息。

选通电路30用于将一路输入信号转换为若干路输出信号并行输出。可以理解，在一些实施例中，选通电路30可以是实现一路输入信号转换为多路信号输出的芯片或其他电路模块。

发射线圈单元组40用于通电激发电磁信号，还用于接收待充电设备200产生的电磁信号，并在接收到电磁信号时，产生对应的反馈信号，以传送至无线充电控制芯片20。在一些实施例中，发射线圈单元组40可包括若干线圈单元。每一线圈单元包括若干发射线圈，且每一线圈单元中的发射线圈的数量可以相同，也可以不同。

选通电路30电连接至发射线圈单元组40。如此，选通电路30在接收到匹配信号后，可在无线充电控制芯片20的控制下，将无线充电控制芯片20输出的一路匹配信号转换成若干组匹配信号，并同时输出至发射线圈单元组40中的一线圈单元。匹配信号流经对应的线圈单元中的发射线圈，同时产生相应的若干电磁信号(以下简称第一电磁信号)。

发射线圈单元组40中的每一发射线圈还电连接至无线充电控制芯片20。如此，当发射线圈接收到待充电设备200输出的电磁信号(以下简称第二电磁信号)时，发射线圈产生反馈信号，并直接传送至无线充电控制芯片20。

可以理解，第二电磁信号是接收线圈210接收到第一电磁信号后，在待充电设备200的充电控制芯片控制下输出的信号。如此，无线充电设备100的发射线圈与待充电设备200的接收线圈210通过第一电磁信号与第二电磁信号的交互，实现无线充电设备100与待充电设备200充电前的握手。

接着，无线充电控制芯片20根据接收到的反馈信号直接输出对应的交流电信号(以下简称激励信号)至对应的发射线圈，以使对应的发射线圈产生相应的电磁信号(以下简称第三电磁信号)，并向外发射。如此，待充电设备200的接收线圈210接收到第三电磁信号后，便可实现无线充电。

请一并参阅图2及图3，在本申请实施例中，发射线圈单元组40包括第一线圈单元41及第二线圈单元42。第一线圈单元41包括若干第一发射线圈411。第二线圈单元42包括若干第二发射线圈421。其中，第一线圈单元41中的若干第一发射线圈411互相并联。第二线圈单元42中的若干第二发射线圈421互相并联。

如图3所示，在一些实施例中，无线充电设备100还包括壳体101。壳体101具有一收容空间，用于收容第一线圈单元41及第二线圈单元42。第一线圈单元41设置于壳体101的一端(例如区域A)，第二线圈单元42设置于壳体101的另一端(例如区域B)。

下面结合图4详细说明无线充电控制芯片20的工作过程。

首先，无线充电设备100上电(参步骤S1)，无线充电控制芯片20开始初始化(参步骤S2)。

可以理解，初始化完成后，无线充电控制芯片20依次输出匹配信号至未匹配待充电设备的线圈单元(参步骤S3)，以使同一线圈单元的若干发射线圈同时产生第一电磁信号，以查询是否有可匹配的待充电设备200。

例如，在本实施例中，无线充电控制芯片20首先输出一路匹配信号至选通电路30，并控制选通电路30将一路匹配信号转换为多路匹配信号，并输出至第一线圈单元41，以使第一线圈单元41中的若干第一发射线圈411产生第一电磁信号并发射。接着，无线充电控制芯片20判断是否存在第一发射线圈411与待充电设备200的接收线圈210配对(参步骤S4)。

其中，当无线充电控制芯片20接收到至少一第一发射线圈411输出的反馈信号，无线充电控制芯片20确认第一线圈单元41中存在第一发射线圈411与接收线圈210配对。

可以理解，当第一线圈单元41中存在第一发射线圈411接收到第二电磁信号时，该第一发射线圈411因接收到的第二电磁信号，而产生相应的电信号，即反馈信号，且该第一发射线圈411将反馈信号直接传送至无线充电控制芯片20。

可以理解，第一线圈单元41及第二线圈单元42中的每一发射线圈均设置有对应的编号。反馈信号包括第二电磁信号及产生该反馈信号的发射线圈的编号信息。如此，在步骤S3中，当无线充电控制芯片20接收到当第一发射线圈411传送的反馈信号，无线充电控制芯片20则判断第一线圈单元41存在第一发射线圈411接收到第二电磁信号。无线充电控制芯片20还通过解调反馈信号，确认第一线圈单元41中与接收线圈210配对的第一发射线圈411；及确认待充电设备200所需的各项充电参数，例如无线充电功率等。

当步骤S4的判断结果为否时，无线充电控制芯片20返回至步骤S3，以通过选通电路30输出匹配信号至另一线圈单元，例如第二线圈单元42。

当步骤S4的判断结果为是时，则无线充电控制芯片20直接输出激励信号至至少一第一发射线圈411(参步骤S5)，以保持对应的第一发射线圈411的工作状态。

可以理解，步骤S4中，无线充电设备100中的第一线圈单元41中可同时存在若干第一发射线圈411接收到接收线圈210发射的第二电磁信号。如此，当无线充电控制芯片20通过若干发射线圈接收到若干反馈信号时，无线充电控制芯片20还通过计算产生反馈信号的发射线圈与接收线圈210的耦合系数，并确定与最高的耦合系数相对应的发射线圈。无线充电控制芯片20输出激励信号至该耦合系数最高的发射线圈，以使该发射线圈产生相应的第三电磁信号。

可以理解，反馈信号还包括接收线圈的发射功率信息。无线充电控制芯片20通过对反馈信号解调，可得到接收线圈的发射功率信息。无线充电控制芯片20还获取所有产生反馈信号的发射线圈的发射功率。如此，无线充电控制芯片20通过分别对比各发射线圈的发射功率与接收线圈的发射功率，以获取若干组差值。可以理解，当发射线圈的发射功率与接收线圈的发射功率的差值越小，则表示对应的发射线圈的效率越高，则耦合系数越高。

可以理解，在一些实施例中，无线充电控制芯片20输出激励信号至耦合系数超过预设阈值的若干个第一发射线圈411，以使若干个第一发射线圈411发射第三电磁信号，以共同向待充电设备200输送电能，从而提高充电效率。

接着，无线充电控制芯片20还判断匹配的待充电设备200的数量是否达到预设上限值(参步骤S6)。

可以理解，在一些实施例中，无线充电控制芯片20通过对无线充电设备100匹配的待充电设备200的数量进行计数。如此，无线充电控制芯片20可通过将计数数值与预设上限值进行比较，且当计数数值小于预设上限值时，认为无线充电设备100匹配的待充电设备200的数量未达到预设上限值；当计数数值等于预设上限值时，认为无线充电设备100匹配的待充电设备200的数量达到预设上限值。

例如，在本实施例中，无线充电设备100可通过第一线圈单元41及第二线圈单元42分别为两待充电设备200进行无线充电。即在本实施例中，预设上限值为2。

当步骤S6的判断结果为是时，无线充电控制芯片20停止输出匹配信号。即无线充电控制芯片20保持对匹配至对应的待充电设备200的第一发射线圈411及第二发射线圈421输出激励信号，且不再输出通信信号以检测可匹配的待充电设备200。当步骤S6的判断结果为否时，无线充电控制芯片20在保持对匹配至待充电设备200的第一发射线圈411输出激励信号的同时，还跳转至步骤S3。

可以理解，无线充电控制芯片20在执行上述无线充电控制方法的同时，无线充电控制芯片20还继续获取发射第三电磁信号的第一发射线圈411的各项状态值。可以理解，状态值可以包括对应的第一发射线圈411电压值、电流值、耦合系数等。

接着，无线充电控制芯片20通过获取的各项状态值确定无线充电设备100的充电状态是否正常。其中，当各项状态值符合安全规定时，无线充电控制芯片20确定当前为正常充电状态。

当获取到的各项状态值中，存在超出预设安全值的数据，无线充电控制芯片20判断当前为非正常充电状态。如此，无线充电控制芯片20暂停充电，返回至步骤S3，以通过选通电路30重新输出匹配信号，从而重新检测是否存在可匹配的待充电设备200。

可以理解，在本实施例中，无线充电设备100通过设置第一线圈单元41及第二线圈单元42，且第一线圈单元41及第二线圈单元42可同时分别为各自对应的待充电设备200进行无线充电，有效提高无线充电设备100的充电效率及充电自由度。

可以理解，在本实施例中，无线充电控制芯片20为一双通道无线充电集成芯片。可同时输出两路激励信号至不同的发射线圈。在其他实施例中，无线充电控制芯片20亦可为其他多通道无线充电集成芯片，如此，使得无线充电设备100可同时给多个待充电设备200进行充电。例如，在一些实施例中，无线充电控制芯片20可以是三通道无线充电集成芯片，如此，无线充电设备100可同时给3个待充电设备200进行充电。

实施例二

请一并参阅图5-图7，本申请实施例还提供一种无线充电设备100a，可将电能传输至待充电设备200。

请参阅图5，在一些实施例中，无线充电设备100a与无线充电设备100的电路结构大致相同，即无线充电设备100a亦包括电源电路10、选通电路30、发射线圈单元组40及主控制芯片21a。

无线充电设备100a与无线充电设备100的区别在于：无线充电设备100a还包括若干副控制芯片。可以理解，若干副控制芯片均电连接至主控制芯片21a，以在主控制芯片21a的控制下，共同控制无线充电设备100a向至少一待充电设备200提供电能。其中，主控制芯片21a还电连接至选通电路30，用于将直流电信号转换为交流电信号输出至选通电路30。主控制芯片21a还控制选通电路30将一路匹配信号转换为若干路匹配信号。

发射线圈单元组40包括至少一线圈单元，且每一线圈单元包括若干发射线圈。可以理解，每一发射线圈单元中发射线圈的数量可以相同，也可以不同。在本申请实施例中，发射线圈单元组40中线圈单元的数量，与副控制芯片的数量相等。

发射线圈单元组40中的每一线圈单元均电连接至选通电路30。即每一线圈单元中的，每一发射线圈均电连接至选通电路30。如此，选通电路30用于接收主控制芯片21a输出的匹配信号，并在主控制芯片21a的控制下，依次输出匹配信号至发射线圈单元组40中的每一线圈单元。如此，以当主控制芯片21a输出一路匹配信号时，发射线圈单元组40中均有一线圈单元向外发射第一电磁信号。

可以理解，在无线充电设备100中，选通电路30亦可将接收到的匹配信号转换为多路匹配信号，并在主控制芯片21a的控制下，将多路匹配信号并行输出至同一线圈单元中待配对的发射线圈。可以理解，待配对的发射线圈为未接收到激励信号的发射线圈。

发射线圈单元组40中的每一发射线圈还电连接至主控制芯片21a。如此，发射线圈单元组40中的发射线圈接收到待充电设备发射的第二电磁信号时，可产生反馈信号并直接反馈至主控制芯片21a。

发射线圈单元组40中的每一线圈单元，还与若干副控制芯片一一对应连接。如此，当主控制芯片21a通过同一发射线圈单元的至少一发射线圈检测到反馈信号时，主控制芯片21a控制与该发射线圈单元对应连接的副控制芯片输出相应的激励信号至对应的发射线圈，以发射第三电磁信号。

可以理解，当主控制芯片21a通过至少一发射线圈检测到反馈信号时，主控制芯片21a选中耦合系数最高的发射线圈，并输出相应的激励信号，以流经该发射线圈，产生第三电磁信号，以将无线充电设备100a中的电能传输至待充电设备200。如此，无线充电设备100a至少可同时对3个待充电设备200进行无线充电，如此，一方面可降低线圈资源的浪费，另一方面可进一步提高无线充电效率。

请一并参阅图5-图7，在本申请实施例中，以无线充电设备100a包括主控制芯片21a、第一副控制芯片22a及第二副控制芯片23a，以发射线圈单元组40包括第一线圈单元41及第二线圈单元42为例说明无线充电设备100a的工作过程。

可以理解，在本申请实施例中，无线充电设备100a的发射线圈单元组40的结构与无线充电设备100中的发射线圈单元组40的结构相同。

如图5所示，主控制芯片21a一端电连接至电源电路10，另一端电连接至选通电路30。主控制芯片21a还电连接至第一副控制芯片22a及第二副控制芯片23a。选通电路30电连接至第一线圈单元41及第二线圈单元42。第一线圈单元41中的每一发射线圈还电连接至第一副控制芯片22a。第二线圈单元42中的每一发射线圈还电连接至第二副控制芯片23a。第一线圈单元41及第二线圈单元42中的每一发射线圈还分别电连接至主控制芯片21a。在一些实施例中，每一第一发射线圈411分别通过对应的电子开关电连接至主控制芯片21a及第一副控制芯片22a。每一第二发射线圈421分别通过对应的电子开关电连接至主控制芯片21a及第二副控制芯片23a。

下面结合图6详细说明主控制芯片21a的工作过程。

首先，无线充电设备100a上电(参步骤1)，主控制芯片21a开始初始化(参步骤S2)。初始化完成后，主控制芯片21a依次输出匹配信号至对应的线圈单元，并计数(参步骤S3)。

例如，在本实施例中，主控制芯片21a通过选通电路30依次输出匹配信号至第一线圈单元41及第二线圈单元42。如此，当第一线圈单元41中的每一第一发射线圈411先接收到匹配信号，以激发第一电磁信号时，主控制芯片21a计数为1；接着，当第二线圈单元42中的每一第二发射线圈421接收到匹配信号，以激发第一电磁信号时，主控制芯片21a计数为2。

接着，主控制芯片21a判断是否存在线圈单元与待充电设备200配对(参步骤S4)。可以理解，判断过程与实施例一中的判断过程大致相同，在此不再赘述。

例如，当主控制芯片21a接收到至少一第一发射线圈411的反馈信号，例如第一反馈信号时，主控制芯片21a确认第一线圈单元41存在第一发射线圈411与待充电设备200配对。

其中，当步骤S4的判断结果为否时，跳转到步骤S6。

当步骤S4的判断结果为是时，主控制芯片21a控制与第一线圈单元41连接的第一副控制芯片22a输出激励信号至对应的第一发射线圈411(参步骤S5)。可以理解，主控制芯片21a可根据接收到的反馈信号，确定配对的第一发射线圈411的编号，从而控制第一副控制芯片22a输出激励信号至对应的第一发射线圈411，以激发第三电磁信号。

接着，主控制芯片21a还会判断输出匹配信号的次数是否达到预设次数(参步骤S6)。

可以理解，在一些实施例中，主控制芯片21a可在输出匹配信号时进行计数，如此，当输出匹配信号的计数数值等于预设次数时，主控制芯片21a判断完成对无线充电设备100a中所有线圈单元的查询；当输出匹配信号的计数数值小于预设次数时，主控制芯片21a判断未完成对无线充电设备100a中所有线圈单元的查询。

例如，在本申请实施例中，由于发射线圈单元组40设置有两线圈单元(第一线圈单元41及第二线圈单元42)，如此，预设次数为2。

然后，当步骤S6的判断结果为否时，主控制芯片21a跳转到步骤S3，再重新执行步骤S3-S5，以完成对发射线圈单元组40中的所有线圈单元的查询。

当步骤S6的判断结果为是时，主控制芯片21a判断无线充电设备100配对的待充电设备200的数量是否达到预设上限值(参步骤S7)。

当步骤S7的判断结果为是时，主控制芯片21a跳转至步骤S12。

当步骤S7的判断结果为否时，主控制芯片21a跳转至步骤S8，再次依次输出匹配信号至每一线圈单元，并重新开始计数(参步骤S8)。

可以理解，当主控制芯片21a再次依次查询线圈单元是否匹配至待充电设备200时，已经和待充电设备200配对的线圈单元中的待配对发射线圈将会再次接收到匹配信号，以激发第一电磁信号。其中，待配对发射线圈指的是还未接收到激励信号的发射线圈。

例如，请参阅图7，在一些申请实施例中，当主控制芯片21a在步骤S3的第一次查询时，已经检测到无线充电设备100中的第一线圈单元41中存在第一发射线圈411与待充电设备200a配对，第二线圈单元42中存在第二发射线圈421与待充电设备200b配对，则在步骤S7的第二次查询时，主控制芯片21a通过选通电路30先输出匹配信号至第一线圈单元41，以激发第一线圈单元41中的待配对的第一发射线圈411产生第一电磁信号，并计数为1。

接着，主控制芯片21a判断已配对的线圈单元中是否还存在待配对发射线圈与待充电设备200配对(参步骤S9)。

可以理解，主控制芯片21a通过解调发射线圈传送的反馈信号，以获取对应的发射线圈的编号。如此，主控制芯片21a可通过识别获取的编号是否属于同一线圈单元，以确定是否存在同一线圈单元与两待充电设备200配对的情况，即确定已配对的线圈单元是否还存在待配对发射线圈与待充电设备200配对的情况。

例如，当主控制芯片21a接收到第一发射线圈411输送的反馈信号，例如第二反馈信号，则主控制芯片21a判断第一线圈单元41中还有待配对的第一发射线圈411与待充电设备200(例如待充电设备200c)配对。即步骤S9的判断结果为是。

可以理解，第二反馈信号与第一反馈信号分别由第一线圈单元41中的不同的第一发射线圈411产生。

当步骤S9的判断结果为是时，主控制芯片21a直接输出激励信号至对应的待配对的发射线圈(例如待配对的第一发射线圈411)，以使对应的待配对发射线圈激发第三电磁信号(参步骤S10)。

如此，在一些实施例中，请一并参阅图3与图7，无线充电设备100中的同一发射线圈单元(例如第一线圈单元41)可同时对两待充电设备200(例如待充电设备100a及待充电设备100c)进行无线充电。即在本实施例中，无线充电设备100a的A侧可同时为两待充电设备(例如待充电设备200a及待充电设备200c)无线充电。

当步骤S9的判断结果为否时，主控制芯片21a跳转到步骤S3，以确定在第二轮查询中是否存在线圈单元与待充电设备配对。

然后，主控制芯片21a继续判断无线充电设备100配对的待充电设备200的数量是否达到预设上限值(参步骤S11)。

例如，在本实施例中，无线充电设备100a的预设上限值为3。即在本实施例中，无线充电设备100配对的待充电设备200的数量最高可为3。

当步骤S11的判断结果为是时，主控制芯片21a停止输出匹配信号，以停止检测是否有待充电设备200匹配至无线充电设备100(参步骤S12)。

当步骤S11的判断结果为负时，主控制芯片21a跳转到步骤S6。

可以理解，在本实施例中，通过将多个单通道无线充电控制芯片互相电连接，且选择其中一单通道无线充电控制芯片作为主处理器，以控制其他单通道无线充电控制芯片共同对若干待充电设备200无线充电，从而实现多个单通道无线充电控制芯片的协同工作，具有电路结构简单、成本较低的明显优势。

可以理解，在其他实施例中，主控制芯片21a亦可以输出多路激励信号。例如，在一实施例中，主控制芯片21a可输出N路激励信号，则同一线圈单元中，最多可与N+1个待充电设备200配对。

可以理解，当主控制芯片21a还可分别输出激励信号至不同的线圈单元。例如，在一些实施例中，主控制芯片21a还可分别输出激励信号至第一线圈单元41及第二线圈单元42。如此，无线充电设备100a可最多同时为4个待充电设备200无线充电。

可以理解，在一些实施例中，副控制芯片亦可为多通道无线充电芯片。如此，可进一步提高无线充电设备100a的充电效率及自由度。

可以理解，在一些实施例中，所述无线充电设备100还包括提示模块，用于提示用户将待充电设备200放置至正确的位置。例如，在本实施例中，当主控制芯片通过上述无线充电控制方法的流程，检测到第一线圈单元41对应的区域A放置有三台待充电设备200时，主控制芯片21a控制提示模块输出提示信息，以提醒用户将三台待充电设备200中的一台移动至区域B。

可以理解，提示模块可以是语音模块，如此，主控制芯片21a通过控制提示模块输出语音提示信息，以提醒用户将待充电设备200移动至可以进行无线充电的位置。

可以理解，在一些实施例中，提示模块还可以是显示屏、马达或闪光灯等。相应地，提示信息亦可以是显示于显示屏上的文字信息，或通过马达产生的振动提示，或通过闪光灯闪烁的灯光提示。

可以理解，在无线充电设备100与待充电设备200进行无线充电的过程中，待充电设备200每隔预设时间发射确认信号至无线充电设备100。无线充电设备100根据接收到的确认信号，确定待充电设备200还在位，可继续输送电能。

可以理解，在无线充电设备100与待充电设备200进行无线充电的过程中，待充电设备200还发送信号强度包至无线充电设备100。无线充电设备100根据接收到的信号强度包，来调整无线充电功率。

可以理解，本申请实施例提供的无线充电设备100a中，主控制芯片21a在调配副控制芯片的同时，还可以直接对线圈单元输出激励信号，以实现了同一线圈单元内可同时对多个待充电设备200充电的功能。如此，可有效提高每一线圈单元的利用率，提高充电效率及充电自由度。

实施例三

请继续参阅图8，本申请还提供一种无线充电设备100b，可将电能传输至待充电设备200。无线充电设备100b的电路结构与无线充电设备100a的电路结构大致相同，即无线充电设备100a亦包括电源电路10、选通电路30、主控制芯片21a、第一副控制芯片22a及第二副控制芯片23a。

无线充电设备100b与无线充电设备100a的区别在于：无线充电设备100b包括线圈单元40a，且线圈单元40a中包括若干发射线圈。每一发射线圈均电连接至主控制芯片21a、第一副控制芯片22a及第二副控制芯片23a。

在无线充电设备100b中，主控制芯片21a通过选通电路30输出匹配信号至线圈单元40a中的每一发射线圈，以使得每一发射线圈产生并发射第一电磁信号。

其中，当主控制芯片21a接收到第一反馈信号时，主控制芯片21a控制第一副控制芯片22a输出激励信号至产生第一反馈信号的发射线圈。主控制芯片21a在保持对产生第一反馈信号输出激励信号的同时，还继续通过选通电路30输出匹配信号至线圈单元40a中的待配对的发射线圈，以继续检测是否匹配至其他待充电设备200。接着，当主控制芯片21a继续接收到第二反馈信号时，主控制芯片21a控制第二副控制芯片23a输出激励信号至对应的发射线圈；当主控制芯片21a继续接收到第三反馈信号时，主控制芯片21a输出激励信号至对应的发射线圈。如此，无线充电设备100b最多可在同一区域内对3个待充电设备200同时充电。

可以理解，在一些实施例中，主控制芯片21a通过选通电路30输出匹配信号后，亦可能同时接收到若干反馈信号。如此，主控制芯片21a通过选择若干发射线圈中耦合系数最高的前三个发射线圈，以输出激励信号至对应的三个发射线圈，以同时通过该三个发射线圈进行无线充电。可以理解，该三个发射线圈中的两者，分别通过第一副控制芯片22a及第二副控制芯片23a接收到激励信号；该三个发射线圈中的另一发射线圈，通过主控制芯片21a直接接收激励信号。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种无线充电设备，其特征在于，包括：

至少一线圈单元，每一所述线圈单元包括若干发射线圈，所述发射线圈用于接收待充电设备发射的电磁信号，以产生反馈信号；

无线充电控制芯片，电连接至每一所述发射线圈，所述无线充电控制芯片用于接收所述反馈信号，并在接收到所述反馈信号后，输出激励信号至所述至少一线圈单元中对应的发射线圈。

2.根据权利要求1所述的无线充电设备，其特征在于，所述无线充电控制芯片为主控制芯片，所述无线充电设备还包括至少一副控制芯片，所述至少一副控制芯片均电连接至所述主控制芯片，所述至少一副控制芯片还分别与所述至少一线圈单元一一对应连接；

所述反馈信号包括第一反馈信号及第二反馈信号，当所述主控制芯片收到所述第一反馈信号，所述主控制芯片控制对应的副控制芯片输出所述激励信号至产生所述第一反馈信号的发射线圈；

当所述主控制芯片收到所述第二反馈信号，且所述第二反馈信号与所述第一反馈信号由同一所述线圈单元中的不同发射线圈产生，所述主控制芯片输出所述激励信号至产生所述第二反馈信号的发射线圈。

3.根据权利要求2所述的无线充电设备，其特征在于，所述副控制芯片的数量为N，所述无线充电设备用于为N+1个所述待充电设备进行无线充电。

4.根据权利要求2-3任一项所述的无线充电设备，其特征在于，所述无线充电设备还包括选通电路，所述选通电路一端电连接至所述主控制芯片，另一端电连接至每一所述线圈单元，所述选通电路用于接收所述主控制芯片输出的匹配信号，并在所述主控制芯片的控制下，依次输出所述匹配信号至相应的线圈单元。

5.根据权利要求4所述的无线充电设备，其特征在于，所述选通电路还用于将接收到的所述匹配信号转换为多路所述匹配信号，并在所述主控制芯片的控制下，将多路所述匹配信号并行输出至同一所述线圈单元中待配对的发射线圈，所述待配对的发射线圈为未接收到所述激励信号的发射线圈。

6.一种无线充电控制方法，其特征在于，所述无线充电控制方法应用于如权利要求2-5任一项所述的无线充电设备，且所述无线充电控制方法由所述主控制芯片执行，所述无线充电控制方法包括如下步骤：

步骤S1：判断是否接收到反馈信号，以判断是否有线圈单元与待充电设备配对；

步骤S2：当存在所述线圈单元与所述待充电设备配对时，输出激励信号至所述线圈单元中产生所述反馈信号的发射线圈。

7.根据权利要求6所述的无线充电控制方法，其特征在于，所述反馈信号包括第一反馈信号及第二反馈信号，且步骤S2还包括：

步骤S21：当收到所述第一反馈信号时，控制对应的副控制芯片输出所述激励信号至产生所述第一反馈信号的发射线圈；

步骤S22：当收到所述第二反馈信号时，输出所述激励信号至产生所述第二反馈信号的发射线圈，且所述第一反馈信号及所述第二反馈信号由同一所述线圈单元中的不同发射线圈产生。

8.根据权利要求6-7任一项所述的无线充电控制方法，其特征在于，所述无线充电控制方法在执行步骤S1之前还包括步骤S0：

依次输出匹配信号至对应的线圈单元并计数，以使所述线圈单元中的发射线圈产生第一电磁信号。

9.根据权利要求6-8任一项所述的无线充电控制方法，其特征在于，所述反馈信号为当所述发射线圈产生的第一电磁信号被所述待充电设备接收，且所述发射线圈接收到对应的待充电设备产生的第二电磁信号时所产生的。

10.根据权利要求8所述的无线充电控制方法，其特征在于，所述无线充电控制方法在执行步骤S21之后还包括步骤S23：判断输出所述匹配信号的次数是否达到预设次数；其中，

当判断为否时，继续执行步骤S0，直至输出所述匹配信号的次数达到预设次数；

当判断为是时，执行步骤S24：判断配对的所述待充电设备的数量是否达到预设上限值。

11.根据权利要求10所述的无线充电控制方法，其特征在于：当步骤S24的判断结果为否时，执行步骤S25：再次输出所述匹配信号至每一所述线圈单元中待配对的发射线圈并重新计数，其中，所述待配对的发射线圈为未接收到所述激励信号的发射线圈。

12.根据权利要求11所述的无线充电控制方法，其特征在于：所述无线充电控制方法在执行所述步骤S25之后还包括步骤S26：判断是否收到所述第二反馈信号，以判断已配对的线圈单元是否存在所述待配对的发射线圈与另一所述待充电设备配对；其中，

当判断为是时，执行所述步骤S22；

当判断为否时，执行所述步骤S1。

13.根据权利要求10-12任一项所述的无线充电控制方法，其特征在于，执行所述步骤S22后，所述无线充电控制方法还包括步骤S3：

再次判断配对的所述待充电设备的数量是否达到所述预设上限值；其中，

当配对的所述待充电设备的数量达到所述预设上限值时，停止输出所述匹配信号；

当配对的所述待充电设备的数量未达到所述预设上限值时，执行所述步骤S23。