CN116846092A - 一种无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种无线充电装置。所述无线充电装置配置于车辆，包括定位模块、数据处理模块和充电模块：所述定位模块，用于对位于所述车辆内部的待充电设备进行定位，并将基于所述定位得到的位置信息发送至数据处理模块；所述数据处理模块，用于接收由所述定位模块发送的位置信息，并基于所述位置信息，调节所述充电模块的毫米电磁波发送角度，以使所述待充电设备基于所述毫米电磁波进行充电。通过本申请提供的无线充电装置，可以实现对位于车辆内部的待充电设备进行无线充电。

Description

一种无线充电装置

技术领域

本申请涉及电子通信领域，具体而言，涉及一种无线充电装置。

背景技术

目前，对于移动设备无线充电技术方案，都是应用在开放或半开放空间场景下，基于充电磁感线圈与移动设备的近距离非接触式连接，充电过程中，用户无法使用手机。

相关技术中，在对车辆内部的待充电设备进行充电时，需要通过车载的感应线圈进行充电。由于充电过程中需要固定待充电设备，因此，待充电设备在充电过程中存在使用受限的问题。

因此，本申请提供了一种无线充电装置，以解决上述技术问题之一。

发明内容

本申请的目的在于提供一种无线充电装置，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：

根据本申请的具体实施方式，第一方面，本申请提供一种无线充电装置，所述无线充电装置配置于车辆，包括定位模块、数据处理模块和充电模块：所述定位模块，用于对位于所述车辆内部的待充电设备进行定位，并将基于所述定位得到的位置信息发送至数据处理模块；所述数据处理模块，用于接收由所述定位模块发送的位置信息，并基于所述位置信息，调节所述充电模块的毫米电磁波发送角度，以使所述待充电设备基于所述毫米电磁波进行充电。

一种实施方式中，所述充电模块还用于对目标信号进行调制，以使所述目标信号处于毫米波的频谱范围内；其中，所述目标信号包括无线网络WiFi信号、基站信号、蓝牙信号以及全球定位GPS信号之一或组合。

一种实施方式中，所述无线充电装置还包括：防干扰模块，所述防干扰模块用于对所述充电模块发送的毫米电磁波进行隔断。

一种实施方式中，所述防干扰模块包括分别配置于车辆座椅及中控设备的电磁波屏蔽网。

一种实施方式中，所述充电模块配置于所述车辆的车顶、车门和/或车窗。

一种实施方式中，所述定位模块基于激光测距、近场通信NFC定位和/或三角定位，对所述车辆内部的待充电设备进行定位。

一种实施方式中，所述定位模块还包括充电接口，所述充电接口用于为接入所述充电接口的待充电设备进行充电。

一种实施方式中，所述无线充电装置还包括温控模块；所述温控模块用于监控所述充电模块的温度，并基于所述温度对所述车辆的空调进行温度调节。

本申请实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：本申请提供了一种无线充电装置，该装置包括定位模块、数据处理模块和充电模块。其中，数据处理模块基于定位模块提供的位置信息，对充电模块进行控制，以使充电模块向待充电设备所处区域发送毫米电磁波，以此完成对待充电设备的充电。基于此，配置有本申请提供的无线充电装置的车辆，可以实现对车内待充电设备的无线充电，并且，待充电设备在充电过程中使用不受限，更加方便。

附图说明

图1示出了根据本申请实施例一种的无线充电装置的框图；

图2示出了一种的定位模块的位置示意图；

图3示出了一种的充电模块的位置示意图；

图4示出了根据本申请实施例另一种的无线充电装置的框图；

图5示出了根据本申请实施例又一种的无线充电装置的框图；

图6示出了一种无线充电装置对待充电设备进行充电的逻辑示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述，但这些描述不应限于这些术语。这些术语仅用来将描述区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

特别需要说明的是，在说明书中存在的符号和/或数字，如果在附图说明中未被标记的，均不是附图标记。

下面结合附图详细说明本申请的可选实施例。

对本申请提供的实施例，即一种无线充电装置的实施例。

下面结合图1对本申请实施例进行详细说明。

图1示出了根据本申请实施例一种的无线充电装置100的框图，如图1所示，无线充电装置100包括定位模块101、数据处理模块102和充电模块103。

其中，定位模块101，用于对位于车辆内部的待充电设备进行定位，并将基于定位得到的位置信息发送至数据处理模块102。数据处理模块102，用于接收由定位模块101发送的位置信息，并基于位置信息，调节充电模块103的毫米电磁波发送角度，以使待充电设备基于毫米电磁波进行充电。

本申请实施例中，定位模块101、数据处理模块102以及充电模块103之间可以通过有线电路连接。当然，也可以是基于无线通信的隔空连接。

一实施方式中，定位模块101可以包含一个带有激光定位的卡片式感应线圈。

一实施方式中，定位模块101可以配置于车辆的前挡风玻璃及后挡风玻璃附近。例如，如图2所示，定位模块101可以配置于图2中的菱形区域。

一实施方式中，定位模块101还可以包括充电接口，充电接口用于为接入充电接口的待充电设备进行充电。

作为一种可行实施例，一方面的，对于不具备无线充电功能的待充电设备，定位模块101可以通过充电接口连接到待充电设备上，并通过充电接口为待充电设备进行充电，该装置为不具备无线充电功能的待充电设备提供了一种可行的充电方式。另一方面的，定位模块101可以通过软件获取NFC信号和陀螺仪等传感器数据，实时采集空间坐标信息传输到数据处理模块102。

一种实施方式中，充电模块103配置于车辆的车顶、车门和/或车窗。例如，如图3所示，充电模块103可以配置于图3中①对应的矩形框区域。

示例的，充电模块103可以是内置在车内框架结构中的相控阵毫米波聚焦发生设备，分别安装到车门，车窗，车顶等平面空间内，通过采集到的待充电设备的坐标数据，实时调整毫米波发射聚焦方向，实现多个待充电设备的隔空充电。

通常的，在传统的开放式无线充电方案中，充电板的电磁信号会干扰待充电设备的WiFi、移动蜂窝基站、蓝牙以及GPS等信号的正常收发。在车载过程中，待充电设备的信号收发还会受车载测距雷达的影响。

对此，本发明通过毫米电磁波调制待充电设备自身信号，以此主动加强去除信号噪音。示例的，充电模块103通过内置信号探寻收集装置，利用车体自身外置天线，接收待充电设备需要的数据信号，并对信号频谱进行调制，以使信号进入到毫米短波的频谱内。至此，充电模块可作为信号中继站，从而实现主动加强待充电设备的通信能力。

一种实施方式中，定位模块101基于激光测距、近场通信NFC定位和/或三角定位，对车辆内部的待充电设备进行定位。

一种实施方式中，充电模块103还用于对目标信号进行调制，以使目标信号处于毫米波的频谱范围内。

其中，目标信号包括无线网络WiFi信号、基站信号、蓝牙信号以及全球定位GPS信号之一或组合。

作为一种可行实施方式，无线充电装置100可以与车辆的外部天线相连接，通过外部天线

一种实施方式中，无线充电装置还包括：防干扰模块104，防干扰模块104用于对充电模块103发送的毫米电磁波进行隔断。

图4示出了根据本申请实施例另一种的无线充电装置100的框图，如图4所示，无线充电装置100包括定位模块101、数据处理模块102、充电模块103和防干扰模块104。

一种实施方式中，防干扰模块104包括分别配置于车辆座椅及中控设备的电磁波屏蔽网。

一种实施方式中，无线充电装置还包括温控模块105。温控模块105用于监控充电模块103的温度，并基于温度对车辆的空调进行温度调节。

图5示出了根据本申请实施例另一种的无线充电装置100的框图，如图5所示，无线充电装置100包括定位模块101、数据处理模块102、充电模块103和温控模块105。

本申请实施例提供的无线充电装置，在充电过程中，多个用户可无感知地正常使用待充电设备，由于待充电设备与充电设备完全隔离，充电设备的散热完全由车体空调完成，保证了充电过程的安全，由于充电模块内置到车体大平面空间，从而能够显著提示充电效率，增加了大尺寸待充电设备的通用性。

示例的，待充电设备定位感应模块，是为了满足在待充电设备不具有无线充电和陀螺仪传感器的条件下，作为电磁波能量接收端和待充电设备空间定位数据实时采集的需要，通过激光测距，陀螺仪和近距离NFC感应，将信号传输到数据处理模块102。

本申请的充电模块103利用相控阵雷达的原理，通过调整相位，叠加电磁波的角度，使其聚焦在待充电设备的感应线圈所在的空间坐标，从而为设备充电，由于相控阵雷达技术成熟，可以制造出高精度低功率体积小的平面雷达，因此，基于相控阵雷达的充电方案可以完全满足车内封闭空间的毫米波发射需要。

本申请中，充电模块103例如可以包括车顶及车窗安装的低功率相控阵雷达装置，发射可控角度可控功率的毫米电磁波。充电模块103可以通过线性调频、相位叠加和/或差分滤波等方式，调制发射通信信号，实现能量及通信的统一传输。此外，充电模块103可以通过对相控阵发射角度的灵敏控制和雷达的时分复用，来为多个待充电设备同时隔空充电。

示例的，定位模块101可以通过激光测距、NFC射频信号、和/或三角定位，主动获取待充电设备的空间位置。并且，定位模块101还可以接收处理移动设备的WiFi、蓝牙、GPS、移动网络信号频谱，传输给数据处理模块102。此外，定位模块101自身可配置电磁感应装置，电磁感应装置可以产生电压电流并通过充电接口连接待充电设备，并对待充电设备进行充电。

此外，需要说明的是，定位模块还可以获取陀螺仪及NFC等传感器信号，经过计算得出待充电设备在车内密闭空间的位置。同时，由定位模块101激活待充电设备自身的无线充电接受电磁感应完成充电。

示例的，数据处理模块102可以解析待充电设备的通信信号，并调制通信信号和毫米波电磁信号，来加强待充电设备的通信能力。并且，数据处理模块102可以处理待充电设备的空间定位数据，根据其调整毫米波的发射参数，控制充电模块103完成对待充电设备的聚焦。此外，数据处理模块102还可以与待充电设备通信，获取待充电设备的充电情况，进而基于充电情况调整充电功率，同时保证对多个待充电设备的充电。

示例的，防干扰模块104可以包括在座椅安装的金属屏蔽网，其将隔空充电的毫米波控制在车内活动空间，可以有效防止毫米波对底盘电控系统的干扰。此外，防干扰模块104还可以包括改装的中控设备，例如可以是在仪表盘加装电磁屏蔽网。

图6示出了一种无线充电装置对待充电设备进行充电的逻辑示意图。

示例的，如图6所示，在待充电设备开启充电请求的情况下，隔空充电系统开启，移动设备感应模块(即定位模块)与数据中心(即数据处理模块)建立通信。此时，由定位模块检测移动设备(即待充电设备)是否带有NFC、陀螺仪传感器。若是，则控制移动设备安装或启动移动设备预装程序，以采集传感器信息。若否，则通过语音提醒用户通过充电接口连接移动设备感应模块。进一步的，可以将移动设备的定位信息与通信信号信息进行整合，得到移动设备数据，进而由移动设备感应模块将移动设备数据传输至数据处理中心。更进一步的，由数据中心对移动设备通信信号频谱进行分析，确定多相位叠加调制毫米波发射频率。

在此基础上，由移动设备感应模块发送调试信号，以使移动设备接收调制信号，并由预装程序分析通信信号质量。进一步的，由移动设备自主判断能否加强移动设备通信质量，以达到抗干扰目的。若是，则由移动设备感应模块对移动设备进行正常通信，并实时监听，此时移动设备开始连续充电。若否，则由移动设备感应模块降低毫米波发射频率，调整充电模式为间隔充电，此时移动设备开始低功率充电或间隔充电，直至充电完成。

此外，在移动设备感应模块与数据中心建立通信的基础上，数据中心还会对毫米电磁波定向聚焦传输子系统初始化，此时检测毫米波是否能够正常发射且电磁屏蔽模块是否正常使用。若是，则由数据中心初始化充电设备，并监听系统运行状态，直至数据中心获取到移动设备数据。若否，则语音提醒隔空充电模块暂不可用，并结束流程。此外，车载空调及温控散热系统还可以实时监测发射模块温度。当温度尚未高于功率安全运行温度时，持续进行温度监测，系统不进行其他响应，而当温度高于功率安全运行温度时，语音提醒充电模块暂不可用，并结束流程。

本申请提供的无线充电装置，可以实现车载封闭空间内的隔空充电，充电过程中，待充电设备与充电设备之间无接触，提高了使用的便捷性。并且，相控阵毫米波发射装置与车辆内部的平面空间结构(示例的，可以包括车窗、车门、及车顶之一或组合)有机集合。该场景下，车辆前后座所处的多个待充电设备可同时充电，拓宽了充电功能场景。此外，充电模块可以调制通信信号，实现能量及通信的统一传输，且即使发射毫米波机体局部受损，充电模块依然可以完成充电任务，不影响使用增加可靠性。同时，充电设备的散热完全由车体空调完成，保证了安全性的同时，提高了散热效能。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置配置于车辆，包括定位模块、数据处理模块和充电模块：

所述定位模块，用于对位于所述车辆内部的待充电设备进行定位，并将基于所述定位得到的位置信息发送至数据处理模块；

所述数据处理模块，用于接收由所述定位模块发送的位置信息，并基于所述位置信息，调节所述充电模块的毫米电磁波发送角度，以使所述待充电设备基于所述毫米电磁波进行充电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电模块还用于对目标信号进行调制，以使所述目标信号处于毫米波的频谱范围内；

其中，所述目标信号包括无线网络WiFi信号、基站信号、蓝牙信号以及全球定位GPS信号之一或组合。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括：

防干扰模块，所述防干扰模块用于对所述充电模块发送的毫米。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述防干扰模块包括分别配置于车辆座椅及中控设备的电磁波屏蔽网。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电模块配置于所述车辆的车顶、车门和/或车窗。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位模块基于激光测距、近场通信NFC定位和/或三角定位，对所述车辆内部的待充电设备进行定位。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位模块还包括充电接口，所述充电接口用于为接入所述充电接口的待充电设备进行充电。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括温控模块；

所述温控模块用于监控所述充电模块的温度，并基于所述温度对所述车辆的空调进行温度调节。