CN202444300U - 一种无线充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无线充电装置。所述装置包括电能发射和电能接收两部分。电能发射部分包括：发射线圈、用于驱动发射线圈的驱动器单元、用于控制驱动器单元工作并集成了无线充电国际标准所需的逻辑控制功能的控制单元、用于检测驱动单元工作情况的V/I感应单元；电能接收部分包括：接收线圈、与接收线圈相连的整流单元，整流单元输出端连接用电设备电池，及与上述整流单元连接具有电池充电管理功能的控制单元。本实用新型可同时为多部电子设备充电，只要电子设备内部集成了所述装置的无线接收部分功能即可，摆脱了有线充电器的只能一对一充电的模式；且本装置能实时监测负载情况，进行充电管理，有效控制功耗，节省了电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线充电装置。
背景技术
无线充电联盟（Wireless Power Consortium）成立于2008年12月17日，其使命是为了创造和促进市场广泛采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准Qi。 2010年9月1日，全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟在北京宣布将Qi无线充电国际标准率先引入中国。无线充电技术采用统一的工业标准，未来几年，手提电话、PMP/MP3播放器、数字照相机、手提电脑等产品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的无线充电器。
中国是世界最大的无线移动通讯市场，对于便捷、易用、互通、兼容的无线充电产品的需求将呈几何级别增长。为避免不必要的浪费和产生更多的电子垃圾，中国正在执行手机充电器端口统一标准化。但对于无线充电技术来说，这一点将会得到最大程度的普及。因此，一款符合国际无线充电标准的充电装置成为必须。
发明内容
本实用新型针对上述天线普遍存在的缺点，提出一种能接收UHF、VHF电磁波的性能出众的无线充电装置。
本实用新型采取的设计方案为：一种无线充电装置，包括电能发射部分和设于用电设备内的电能接收部分。所述电能发射部分包括：用于电能发射及与接收部分信息传递的发射线圈，用于驱动发射线圈的驱动器单元，用于控制驱动器单元工作、集成了无线充电国际标准所需的逻辑控制功能并控制发射线圈实现通讯的控制单元，用于检测驱动单元工作情况并传输给控制单元的V/I感应单元；
所述电能接收部分包括：用于接收电能及与发射部分信息传递的接收线圈，与接收线圈相连的整流单元，整流单元输出端连接用电设备电池，及与上述整流单元连接具有电池充电管理功能并控制接收线圈实现通讯的控制单元。
所述驱动器单元中集成有实时效率分析器。
所述V/I感应单元包括寄生金属对象检测 PMOD检测单元。
所述电能接收部分还包括电压反馈单元，该单元连接于整流单元与用电设备电池之间。
所述电能发射部分还包括为自身内部控制单元及驱动器单元提供直流工作电源的A/D转换单元。
本实用新型所述无线充电装置可同时为多部电子设备充电，只要电子设备内部集成了所述装置的无线接收部分功能即可，摆脱了有线充电器的只能一对一充电的模式。
所述无线充电装置能实时监测负载情况，进行充电管理，当电池被充满后可自动将此信息反馈到发射端控制器，发射端停止充电动作，有效控制功耗，节省了电能。
说明书附图
图1为所述无线充电装置原理组成示意框图。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步阐述。
如图1所示，本实用新型所揭示的无线充电装置，包括电能发射和电能接收两部分，电能接收部分设于用电设备内部，与用电设备电池连接。
电能发射部分具体包括发射线圈、驱动器单元、V/I感应单元、A/D转换单元及控制单元。其中驱动器单元与发射线圈连接用于驱动发射线圈；控制单元用于控制驱动器单元工作；V/I感应单元用于检测驱动单元工作状态并传输给控制单元；A/D转换单元提供稳定的直流输出，用于控制单元和驱动器单元的正常工作电压所需。本实用新型所述控制单元中集成了符合无线充电国际通信协议标准所需的逻辑控制功能，驱动器单元中集成了实时效率分析器，可最大限度地提高电源传输效率，降低功耗，保护发送部分与接收部分，避免极度电源损坏与高温 ，另外V/I感应模块提供了寄生金属对象检测 (PMOD) 功能，针对金属对象电源传输、过热以及断电等问题提供保护，从而使过载与过温保护更安全可靠。
所述电能接收部分包括接收线圈、与接收线圈相连的电压反馈单元、整流单元、控制单元，整流单元输出端连接用电设备电池。所述整流单元内集成了同步低阻抗整流器，直接提供了AC/DC转换功能，控制单元内也集成了符合无线充电国际通信协议标准所需的数字控制功能及电池充电管理功能。电压反馈单元由低压降调节器、数字控制以及精密电压电流环路组成。具体实施时，整个功率级（整流器与LDO）电路均采用低电阻NMOS FET技术，确保充电装置的高效率与低功耗。
与传统的有线电源传输相比，本实用新型所述无线充电装置实现了时序控制，接收部分和发射部分可通讯，该通讯功能由接收部分和发射部分的主控单元分别控制接收线圈和发射线圈进行信号传递，接收部分的主控单元实时监测负载电池情况，进行充电管理，当电池充满后可自动将此信息反馈到发射部分控制单元，发射部分即停止充电动作，有效的控制了功耗。
本实用新型是根据电磁感应原理，在位置放置正确的情况下，发射部分和接收部分实现能量转换和传输，通过无线充电平台产生频率为100～200KHZ的脉冲波，该交变的锯齿脉冲输入发射部分线圈，在电脉冲的作用下，产生相应的磁场于充电平台上，而接收部分的接收线圈获取磁能后转换成电能，经整流滤波后输出相对稳定的直流电为用电设备的电池充电，实现完整的非接触式电源传输系统。
嵌入在便携式电子设备中的接收部分线圈采用近场感应电源传输，可通过相互耦合的电感器接受发射器发送的电能。全局反馈通过仅次于发射部分的机制建立，该反馈采用Qi v1.0通信协议建立后，可支持高达5W的应用。
本实用新型中未具体介绍的功能模块均可采用现有技术中的成熟功能模块，在此不再赘述。
需要说明的是，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.无线充电装置，包括电能发射部分和设于用电设备内的电能接收部分，其特征在于，
所述电能发射部分包括：用于电能发射及与接收部分信息传递的发射线圈，用于驱动发射线圈的驱动器单元，用于控制驱动器单元工作、集成了无线充电国际标准所需的逻辑控制功能并控制发射线圈实现通讯的控制单元，用于检测驱动单元工作情况并传输给控制单元的V/I感应单元；
所述电能接收部分包括：用于接收电能及与发射部分信息传递的接收线圈，与接收线圈相连的整流单元，整流单元输出端连接用电设备电池，及与上述整流单元连接具有电池充电管理功能并控制接收线圈实现通讯的控制单元。
2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于：所述驱动器单元中集成有实时效率分析器。
3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于：所述V/I感应单元包括寄生金属对象检测 PMOD检测单元。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的无线充电装置，其特征在于：所述电能接收部分还包括电压反馈单元，该单元连接于整流单元与用电设备电池之间。
5.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于：所述电能发射部分还包括为自身内部控制单元及驱动器单元提供直流工作电源的A/D转换单元。
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