CN208158143U - 一种无线充电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种无线充电设备，包括：发射线圈、控制电路；所述控制电路与所述发射线圈通过多个输出端口电连接，所述多个输出端口通过开关相互切换；所述发射线圈通过不同的输出端口提供不同的供电电压；所述控制电路，用于获取待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值；根据所述用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定无线充电设备的第一供电电压值；根据所述第一供电电压值确定与所述第一供电电压对应的发射线圈的第一输出端口，其中所述发射线圈包含若干不同的输出端口，并将所述第一输出端口与供电电压输出端电连接，以使所述无线充电设备的供电电压调整至所述第一供电电压值。

Description

一种无线充电设备

技术领域

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种无线充电设备。

背景技术

随着用户设备的配置不断提升，以及对电量的需求量和消耗量不断变大，用户设备的电池的充电方式越来越多，为了提高充电的便利性，无线充电的方式已逐渐成为了一种新的充电趋势。

现有技术中的无线充电方法主要采用固定供电电压的方式为用户设备进行充电。对于不同的用户设备，所需的充电电压和充电电流不同，因此，根据这种充电方式，将导致整个无线充电电路的整体电能转换效率低，不仅影响了用户设备的充电效率，甚至可能会导致用户设备的损坏；而且，由于功率损耗的表现形式为发热，还会降低用户体验，且影响用户设备的安全性。

因此，亟需一种新的无线充电设备来解决目前无线充电的充电效率低及发热严重的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种无线充电设备，用以解决现有的无线充电设备由于电能转换效率较低导致的用户设备充电效率低以及发热严重的问题。

本申请实施例提供了一种无线充电设备，包括：发射线圈、控制电路；所述控制电路与所述发射线圈通过多个输出端口电连接，所述多个输出端口通过开关相互切换；所述发射线圈通过不同的输出端口提供不同的供电电压；

所述控制电路，用于获取待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值；根据所述用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定无线充电设备的第一供电电压值；根据所述第一供电电压值确定与所述第一供电电压对应的发射线圈的第一输出端口，其中所述发射线圈包含若干不同的输出端口，并将所述第一输出端口与供电电压输出端电连接，以使所述无线充电设备的供电电压调整至所述第一供电电压值。

在一个具体的实施例中，所述控制电路，用于获取用户设备的第二充电电压值、第二充电电流值以及电池电压值；根据所述电池电压值、第二充电电压值、第二充电电流值，确定所述用户设备的充电功率与供电功率的比值；若确定所述充电功率与供电功率的比值低于预设阈值，则将所述发射线圈中的第一输出端口切换为第二输出端口与所述供电电压输出端电连接，将所述第二充电电压值对应的第二供电电压值调整为第三充电电压值对应的第三供电电压值；所述第三充电电压值小于所述第二充电电压值；所述第二输出端口为根据所述第三供电电压值确定的。

在一个具体的实施例中，所述控制电路，用于将所述发射线圈提供所述第二供电电压值时，所述发射线圈将所述发射线圈中的第二输出端口切换为第三输出端口与所述供电电压输出端电连接，获得第四供电电压值；所述第三输出端口为根据所述第四供电电压值确定的；

所述控制电路获取所述用户设备的第四充电电压值；所述第四充电电压值为所述用户设备在所述第四供电电压值下的充电电压值；

所述控制电路若确定所述第四充电电压值大于所述第三充电电压值，则将所述发射线圈中的第三输出端口切换为第四输出端口与所述供电电压输出端电连接，所述第四输出端口对应的供电电压值为将所述第三输出端口对应的供电电压值减小预设电压值的电压值，并返回至获取所述用户设备的第四充电电压值的步骤；

所述控制电路若确定所述第四充电电压值等于所述第三充电电压值，则将所述第四供电电压值确定为调整后的第三供电电压值。

在一个具体的实施例中，所述设备还包括：显示器，用于显示所述设备的供电电压和/或所述用户设备的充电电压、充电电流、电池电压。

在一个具体的实施例中，所述设备还包括：存储器，用于存储所述控制电路获取的所述用户设备的充电电压值、电池电压值、充电电流值；和/或用于存储所述设备的供电电压值。

在一个具体的实施例中，所述发射线圈为立体线圈或平面线圈。

在一个具体的实施例中，所述控制电路通过继电器控制所述开关中的不同输出端口的连接和断开。

本申请实施例提供了一种无线充电设备，通过获取待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值；根据所述用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定无线充电设备的第一供电电压值；根据所述第一供电电压值确定与所述第一供电电压对应的发射线圈的第一输出端口，其中所述发射线圈包含若干不同的输出端口，并将所述第一输出端口与供电电压输出端电连接，以使所述无线充电设备的供电电压调整至所述第一供电电压值。针对不同待充电设备设置不同的充电电压和充电电流，降低了充电线路中的功率损耗，减小发热，以及提高设备安全性和充电效率。

附图说明

图1所示为本申请实施例的一种无线充电设备的结构示意图；

图2所示为本申请实施例的一种发射线圈的结构示意图；

图3所示为本申请实施例的一种发射线圈的结构示意图；

图4所示为本申请实施例中的一种充电方法的流程示意图。

具体实施方式

随着无线充电技术的发展，目前支持无线充电的设备有手机、平面电脑、扫地机器人以及汽车等。这类支持无线充电的设备可以通过无线充电底座进行无线充电，无线充电底座通常是利用连接交流电源，然后利用线圈将电能转换成电磁波，然后不需要导体就可以将磁能传递给无线充电设备内部的线圈。现有技术中的无线充电方法主要采用固定供电电压的方式为用户设备进行充电。对于不同的用户设备，所需的充电电压和充电电流不同，因此，根据这种充电方式，将导致整个无线充电电路的整体电能转换效率低，不仅影响了用户设备的充电效率，甚至可能会导致用户设备的损坏；而且，由于功率损耗的表现形式为发热，还会降低用户体验，且影响用户设备的安全性。

如图1所示，本申请实施例提供了一种无线充电设备，包括：发射线圈101、控制电路102；控制电路102与发射线圈101通过多个输出端口110-116电连接，多个输出端口110-116通过开关120-126相互切换；发射线圈101通过不同的输出端口110-116提供不同的供电电压；

在一个具体的实施例中，发射线圈101可以为立体线圈或平面线圈，也可以为其他形式的线圈，可以根据具体需要设定，在此不做限定。例如，如图2 所示的圆形立体线圈，或如图3所示的平面线圈。

由于不同的待充电的用户设备所需的充电电压和充电电流各有不同，通过获取的所述待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定发射线圈的供电电压，可以使得所述无线充电设备可以适应各种不同类型的待充电的用户设备，有效提高了用户设备的充电效率，并减少发热，提高用户体验。

在一个具体的实施例中，可以通过控制电路102通过继电器控制开关 120-126中的不同输出端口110-116的连接和断开，以实现对供电电压的自动调节。

在一个具体的实施例中，所述设备还可以包括：存储器，用于存储控制电路102获取的所述用户设备的充电电压值、电池电压值、充电电流值；和/或用于存储所述设备的供电电压值。

在具体实施过程中，在同一个用户设备接入时，可以通过存储器中存储的所述用户设备的充电电压值、电池电压值、充电电流值，直接获得所述用户设备所需的供电电压值，以节省所述无线充电设备的调节时间，提高充电效率。

在一个具体的实施例中，所述设备还可以包括：显示器，用于显示所述设备的供电电压和/或所述用户设备的充电电压、充电电流、电池电压。

在一个具体的实施例中，所述设备还可以包括：所述无线充电设备的适配接口，可以根据实际需要添加不同设备型号的接口，用于对所述无线充电设备无法工作时，通过有线的方式对所述待充电设备进行充电，或是对多个所述待充电设备进行充电。

结合图1，如图4所示，本申请实施例提供一种充电方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤401：获取待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值；

步骤402：根据所述用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定无线充电设备的第一供电电压值；

步骤403：根据所述第一供电电压值确定与所述第一供电电压对应的发射线圈的第一输出端口，其中所述发射线圈包含若干不同的输出端口，并将所述第一输出端口与供电电压输出端电连接，以使所述无线充电设备的供电电压调整至所述第一供电电压值。

在步骤401中，在一个具体的实施例中，所述第一充电电压值可以为所述待充电的用户设备的电池电芯的充电电压值。

例如，所述第一充电电压值和所述第一充电电流值可以根据所述待充电的用户设备接入所述无线充电设备时，所述无线充电设备识别所述待充电的用户设备时，识别所述待充电的用户设备的充电标准，将所述充电标准中的充电电压值和充电电流值作为所述第一充电电压值和所述第一充电电流值。

例如，所述充电设备为某品牌手机，通过接入所述无线充电设备时，确定所述手机的充电标准为Qi标准，所述手机的充电电压为5V，充电电流500mA，则将所述第一充电电压确定为5V，所述第一充电电流确定为500mA。

在步骤402中，在一个具体的实施例中，可以在充电开始时，首先根据电池电压值以及电路参数，确定所述待充电设备充电所需的第一充电电压值。

在具体实施过程中，可以根据所述待充电设备中电池的充电状态信息，确定所述第一充电电压值和所述第一充电电流值，进而根据所述无线充电设备和所述待充电设备的电路参数信息确定所述第一充电电压值。

在一个具体的实施例中，可以包括以下步骤：

步骤一、根据所述第一充电电压值、第一充电电流值，确定所述用户设备的充电功率；

步骤二、根据所述用户设备的充电功率，确定所述无线充电设备的供电功率，以使所述充电功率与供电功率的比值等于第一预设阈值。

具体的，可以根据实际应用中确定的第一充电电流与所述无线充电设备提供的第一供电电流的关系，确定所述第一充电电压值。

在步骤402中，在一个具体的实施例中，可以包括以下步骤：

步骤一、根据预设的供电电压值和供电电流值，确定所述第一供电电压值和所述第一供电电流值；

步骤二、根据所述待充电设备返回的充电电压值和充电电流值，调整所述所述第一供电电压值和所述第一供电电流值，以使所述待充电设备的充电电压值和充电电流值为所述第一充电电压值和所述第一充电电流值。

在步骤403中，在一个具体的实施例中，可以根据以下步骤确定发射线圈 101的所述第一输出端口：

步骤一、所述无线充电设备根据识别的所述待充电设备，确定所述待充电设备中的充电线圈的线圈匝数；

步骤二、所述无线充电设备根据所述待充电设备中的充电线圈的线圈匝数，以及所述第一充电电压，所述第一供电电压，确定所述无线充电设备的第一输出端口。

在具体实施过程中，可以通过控制电路102实施，控制电路102，用于获取待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值；根据所述用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定无线充电设备的第一供电电压值；

例如，根据所述第一供电电压值确定与所述第一供电电压对应的发射线圈 101的第一输出端口110，其中发射线圈101包含若干不同的输出端口110-116，并将第一输出端口110与供电电压输出端电连接，以使所述无线充电设备的供电电压调整至所述第一供电电压值。

在具体的充电过程中，可包括三个阶段：预充阶段、恒流阶段以及恒压阶段；，针对不同的充电阶段，可实时根据所述待充电设备的电池电压值以及充电电流值对所述待充电设备的充电电压值进行动态调整。

在预充阶段，所述无线充电设备可通过调整所述第一供电电压值，进而调整所述第一充电压值，使得所述待充电设备的充电电流的大小逐步向第一充电电流值(可根据实际使用需求灵活设置)靠近。

在一个具体的实施例中，控制电路102，在预充阶段，可以在每次确定所述待充电设备的充电电流值稳定(充电电流值在设定时间长度内的变化量不大于设定阈值)之后，包括以下步骤：

若确定所述待充电设备的充电电流值远小于预设的充电电流值，则以设定的第一步长增大所述第一充电电压值，以使得所述待充电设备的充电电流值逐步、迅速地接近预设的充电电流值；

在具体实施过程中，可以将发射线圈101中的第一输出端口110逐步切换至输出端口113与所述供电电压输出端电连接，以使所述第一供电电压值对应的第一充电电电压值逐步增加。

若确定充电电流值已接近预设的充电电流值，则可以设定的第二步长增大所述第一充电电压值，以使得所述充电设备的充电电流值逐步、平稳地达到预设的充电电流值。所述第二步长小于所述第一步长。

在具体实施过程中，可以将发射线圈101中的第一输出端口110逐步切换至输出端口112与所述供电电压输出端电连接，以使所述第一供电电电压值对应的第一充电电电压值所述第一供电电压值对应的第一充电电电压值逐步增加。

在恒流阶段，所述无线充电设备若确定所述待充电设备的充电电流的大小位于预设的充电电流取值范围(可根据实际使用需求灵活设置)之内，可确定使得充电电流的大小尽量平稳的第二充电电压值。

为提高充电效率，可以根据所述待充电设备的电池电压值，动态调整所述第二充电电压值。

在一个具体的实施例中，可以包括以下步骤：

步骤一、获取用户设备的第二充电电压值、第二充电电流值以及电池电压值；

步骤二、根据所述电池电压值、第二充电电压值、第二充电电流值，确定所述用户设备的充电功率与供电功率的比值；

步骤三、若确定所述充电功率与供电功率的比值低于预设阈值，则将所述第二充电电压值对应的第二供电电压值调整为第三充电电压值对应的第三供电电压值；所述第三充电电压值小于所述第二充电电压值。

若确定所述充电功率与供电功率的比值低于预设阈值，则确定所述无线充电设备的充电效率过低，此时，应及时调整所述供电电压，以使所述充电效率达到预设阈值。

在一个具体的实施例中，所述第三充电电压值可以为保持所述用户设备的充电电流值在预设波动范围内的最小充电电压值，以提高所述待充电设备的充电效率。

在具体实施过程中，可以根据预设阈值，确定所述待充电设备在恒流阶段中的预设的充电电流取值范围。为了使得充电过程控制更加精准，可以尽量延长大电流的充电的时间，提高充电效率。

在恒流阶段中，当充电过程进入恒流阶段之后，若确定充电电流值位于预设的充电电流取值范围之内时，则可保持所述第二供电电压值不变。所述待充电设备的电池电压值会随着充电进程的进行升高，若所述第二充电电压值不变，此时的所述待充电设备的充电电流值会逐渐减小；当确定所述待充电设备的充电电流值减小到预设的充电电流取值范围的下限以下之后，则可以设定的较小步长增大所述第二供电电压值，以将所述待充电设备的充电电流值控制在预设的充电电流取值范围之内。

在具体实施过程中，可以将所述发射线圈中的第一输出端口110切换为第二输出端口114与所述供电电压输出端电连接，以使所述第二充电电压值对应的第二供电电压值调整为第三充电电压值对应的第三供电电压值；第二输出端口114为根据所述第三供电电压值确定的。

在步骤三的具体实施过程中，在一个具体的实施例中，包括以下步骤：

步骤一、将所述第二供电电压值减小预设电压值，获得第四供电电压值；

在一个具体的实施例中，可以将发射线圈101的第二输出端口111切换为第三输出端口115与所述供电电压输出端电连接，获得第四供电电压值；所述第三输出端口为根据所述第四供电电压值确定的。

步骤二、获取所述用户设备的第四充电电压值；所述第四充电电压值为所述用户设备在所述第四供电电压值下的充电电压值；

步骤三、若确定所述第四充电电压值大于所述第三充电电压值，则将所述第四供电电压值减少所述预设电压值，并返回至获取所述用户设备的第四充电电压值的步骤；

步骤四、若确定所述第四充电电压值等于所述第三充电电压值，则将所述第四供电电压值确定为调整后的第三供电电压值。

当充电过程进入恒压阶段后，可以设定第三步长以减小所述待充电设备的充电电压值，以使得电池的电压值基本保持不变，所述待充电设备的充电电流值逐步减小，以增加充电效率，减少充电的发热。

本申请实施例提供了一种无线充电设备，通过获取待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值；根据所述用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定无线充电设备的第一供电电压值；根据所述第一供电电压值确定与所述第一供电电压对应的发射线圈的第一输出端口，其中所述发射线圈包含若干不同的输出端口，并将所述第一输出端口与供电电压输出端电连接，以使所述无线充电设备的供电电压调整至所述第一供电电压值。针对不同待充电设备设置不同的充电电压和充电电流，并根据充电的不同阶段，动态调整所述无线充电设备的供电电压，降低了充电线路中的功率损耗，减小发热，以及提高设备安全性和充电效率。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、设备(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请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 (7)

1.一种无线充电设备，其特征在于，包括：发射线圈、控制电路；所述控制电路与所述发射线圈通过多个输出端口电连接，所述多个输出端口通过开关相互切换；所述发射线圈通过不同的输出端口提供不同的供电电压；

所述控制电路，用于获取待充电的用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值；根据所述用户设备的第一充电电压值和第一充电电流值，确定无线充电设备的第一供电电压值；根据所述第一供电电压值确定与所述第一供电电压对应的发射线圈的第一输出端口，其中所述发射线圈包含若干不同的输出端口，并将所述第一输出端口与供电电压输出端电连接，以使所述无线充电设备的供电电压调整至所述第一供电电压值。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制电路，用于获取用户设备的第二充电电压值、第二充电电流值以及电池电压值；根据所述电池电压值、第二充电电压值、第二充电电流值，确定所述用户设备的充电功率与供电功率的比值；若确定所述充电功率与供电功率的比值低于预设阈值，则将所述发射线圈中的第一输出端口切换为第二输出端口与所述供电电压输出端电连接，将所述第二充电电压值对应的第二供电电压值调整为第三充电电压值对应的第三供电电压值；所述第三充电电压值小于所述第二充电电压值；所述第二输出端口为根据所述第三供电电压值确定的。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制电路，用于将所述发射线圈提供所述第二供电电压值时，所述发射线圈将所述发射线圈中的第二输出端口切换为第三输出端口与所述供电电压输出端电连接，获得第四供电电压值；所述第三输出端口为根据所述第四供电电压值确定的；

所述控制电路获取所述用户设备的第四充电电压值；所述第四充电电压值为所述用户设备在所述第四供电电压值下的充电电压值；

所述控制电路若确定所述第四充电电压值大于所述第三充电电压值，则将所述发射线圈中的第三输出端口切换为第四输出端口与所述供电电压输出端电连接，所述第四输出端口对应的供电电压值为将所述第三输出端口对应的供电电压值减小预设电压值的电压值，并返回至获取所述用户设备的第四充电电压值的步骤；

所述控制电路若确定所述第四充电电压值等于所述第三充电电压值，则将所述第四供电电压值确定为调整后的第三供电电压值。

4.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：显示器，用于显示所述设备的供电电压和/或所述用户设备的充电电压、充电电流、电池电压。

5.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：存储器，用于存储所述控制电路获取的所述用户设备的充电电压值、电池电压值、充电电流值；和/或用于存储所述设备的供电电压值。

6.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述发射线圈为立体线圈或平面线圈。

7.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述控制电路通过继电器控制所述开关中的不同输出端口的连接和断开。