CN208257515U - 一种无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电系统，包括至少一无线充电发射器和至少一无线充电接收器；所述无线充电发射器包括发送端天线，发送端天线用于发送无线信号给至少一个所述无线充电接收器；所述无线充电接收器包括接收端天线、与所述接收端天线相连的谐振电路模块，所述接收端天线接收所述发送端天线发送的无线信号，所述谐振电路模块感应所述接收端天线上的无线信号频率并产生相应的反馈信号，并由所述接收端天线将反馈信号发送至所述发送端天线，所述无线充电发射器根据反馈信号改变其发射参数。有益效果：使用距离远，适用范围广。

Description

一种无线充电系统

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电系统。

背景技术

随着社会文明的不断发展和生活节奏的加快，人们的生活已经离不开各种电子设备，例如果手机，电动牙刷，电动工具和笔记本等，电子产品给人们带来便利的同时，其电池容量往往满足不了人们的正常使用，使用一段时间后需要对其进行充电。然而，一般的有线充电比较麻烦，需要寻找充电插座，且由于设置较多的插座会影响环境美观，因此一般的场所内没有那么多的插座。

为解决这一问题，最近几年，市场上出现了万能充、移动充电宝、无线充电设备等。其中无线充电设备最受大众的喜爱。随着苹果的手机的无线充电技术的应用，无线充电越来越流行。但目前的无线充电设备采用的充电方式为电磁感应式充电，该设备需要放置在电子产品附近或贴合后才能正常工作，其传输距离有限，限制了使用距离。另外，无线充电技术发展杂乱，没有统一规范，不但充电功率偏小，需要较长的充电时间，而且无法适用所有充电平台或同时对多个电子设备进行充电。

因此，针对现有技术当中存在的诸多不足之处，本领域亟需一种新的技术方案来解决这一问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的无线充电设备功率偏小，使用距离近，适用对象范围小等问题，提供一种无线充电系统，可以广泛应用于汽车、手机、家电等。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种无线充电系统，包括至少一无线充电发射器和至少一无线充电接收器；所述无线充电发射器包括发送端天线，发送端天线用于发送无线信号给至少一个所述无线充电接收器；所述无线充电接收器包括接收端天线、与所述接收端天线相连的谐振电路模块，所述接收端天线接收所述发送端天线发送的无线信号，所述谐振电路模块感应所述接收端天线上的无线信号并产生相应的反馈信号，并由所述接收端天线将反馈信号发送至所述发送端天线，所述无线充电发射器根据反馈信号改变其发射参数。

优选的，所述无线充电发射器还包括无线接收信号处理模块、与无线接收信号处理模块相连的发送端主控制模块，所述无线接收信号处理模块与所述发送端天线相连，无线接收信号处理模块接收并分析所述反馈信号，并将分析后获取的数据信息发送至所述发送端主控制模块，发送端主控制模块根据数据信息设定相应的发射参数。

优选的，所述无线充电发射器还包括无线数据联网模块，无线数据联网模块与所述发送端主控制模块相连，所述无线数据联网模块获取由发送端主控制模块接收的数据信息并将数据信息上传至后台服务器。

优选的，所述无线充电发射器还包括一显示模块，显示模块与所述发送端主控制模块相连，所述显示模块用于显示收费二维码，并将通过扫描该收费二维码进行付费的支付结果发送至所述发送端主控制模块，所述发送端主控制模块根据所述支付结果设定相应的发射参数。

优选的，所述无线充电发射器还包括发射模块，发射模块与所述发送端天线相连，所述发射模块用于将无线信号按频率从低到高依次传输至所述发送端天线。

优选的，所述无线充电发射器还包括功率发射模块，功率发射模块与所述发射模块相连，功率发射模块用于根据所述反馈信号设定相应的充电功率。

优选的，所述无线充电发射器还包括电源模块和电源适配模块，所述电源适配模块、所述电源模块和功率发射模块依次相连。

优选的，所述谐振电路模块包括一开关，所述开关为MOS管开关，或继电器开关，或固态继电器开关，或光耦开关。

优选的，所述无线充电接收器还包括交流信号转直流电源模块和电流电压检测模块，所述谐振电路模块、交流信号转直流电源模块和电流电压检测模块依次连接。

优选的，所述无线充电接收器还包括电池，所述交流信号转直流电源模块、所述电池、所述电流电压检测模块依次连接。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：

1、本实用新型的无线充电系统的无线充电发射器发送无线信号至无线充电接收器，由无线充电接收器的谐振电路模块感应无线信号的频率，当谐振电路模块感应到与自身频率相匹配的频率信号后，把产生的谐振获取的交变的电压信号通过桥堆转换为直流稳压信号直接转化为充电的直流电压信号黑被充设备，也可以给电池进行充电，电池存储电量后再稳定输出给被充电设备，实现了远距离无线充电。

2、本实用新型的无线数据联网模块获取发送端主控制模块上的数据信息，后台服务器或网络后台软件可通过无线数据联网模块获取的数据信息获取支付收费情况，控制无线充电发射器的开启和关闭，以及设定充电功率、谐振频率、电流、电压等参数。

3、本实用新型可适用不同领域的充电设备的远距离无线充电，从小型充电设备到大型充电设备，例如无线充电宝、无线汽车充电站，也可以集成到手机或电脑笔记本中等，适用范围广，使人们生活更加快捷方便；且不管应用于私人设备还是公共设备，本实用新型的占用的充电区域面积更小。

附图说明

图1是本实用新型的无线充电发射器的功能结构示意图；

图2是本实用新型的无线充电接收器的功能结构示意图；

图3是本实用新型的无线充电发射器扫描周围无线充电接收器的过程示意图。

图中：1无线充电发射器，10发送端天线，11无线接收信号处理模块，12发送端主控制模块，13无线数据联网模块，14显示模块，15发射模块，16功率发射模块，17电源模块， 18电源适配模块，2无线充电接收器，21谐振电路模块，22交流信号转直流电源模块，23 电流电压检测模块，24电池，25接收端主控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

下文中对特定例子的部件和设置进行描述，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，比如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实施例如图1至图3所示：一种无线充电系统，包括一个无线充电发射器1和两个以上的无线充电接收器2，无线充电接收器2与被充电设备或电池连接。当一个无线充电发射器1给多个不同谐振频率的无线充电接收器2充电时，相互不干扰。

所述无线充电发射器1包括发送端天线10，发送端天线10用于发送无线信号给至少一个所述无线充电接收器2；所述无线充电接收器2包括接收端天线20、与所述接收端天线20 相连的谐振电路模块21，所述接收端天线20接收所述发送端天线10发送的无线信号，所述谐振电路模块21感应所述接收端天线20上的无线信号频率并产生相应的反馈信号，并由所述接收端天线20将反馈信号发送至所述发送端天线10，所述无线充电发射器1根据反馈信号改变其发射参数。

在本实施例中，无线充电发射器1通过发送可变或固定频率的无线信号，同时检测发送端天线10上接收到的反馈信号并分析，是否有对应的一个或多个无线充电接收器2，获取无线充电接收器2的频率或获取充电状态信号，比如充电中、已充满、充电暂停、充电异常、无线充电接收器2的ID等其它信息。本系统还可以根据反馈信号切换发射功率和无线充电发射器1的开关状态。其中，无线充电发射器1通过发送端天线10获取的反馈信号可以根据重要性可选择地进行加密，解析后获取反馈信号中的数据信息

具体的为，所述无线充电发射器1还包括无线接收信号处理模块11、与无线接收信号处理模块11相连的发送端主控制模块12，所述无线接收信号处理模块11与所述发送端天线10 相连，无线接收信号处理模块11接收并分析所述反馈信号，并将分析后获取的数据信息发送至所述发送端主控制模块12，发送端主控制模块12根据数据信息设定相应的发射参数。

所述无线充电发射器1包括无线数据联网模块13，无线数据联网模块13与所述发送端主控制模块12相连，所述无线数据联网模块13获取由发送端主控制模块12接收的数据信息并将数据信息上传至后台服务器或网络后台软件。本系统通过无线数据联网模块13把被充电设备的充电状态或被充电设备位置上传，便于进行记时收费等操作。

具体为，后台服务器或网络后台软件可以通过无线数据联网模块13获取的数据信息控制无线充电发射器1发起支付流程。在本实施例中，所述无线充电发射器1还包括一显示模块 14，显示模块14与所述发送端主控制模块12相连，所述显示模块14用于显示收费二维码，并将通过扫描该收费二维码进行付费的支付结果发送至所述发送端主控制模块12，所述发送端主控制模块12将所述支付结果发送给网络后台软件或后台服务器。

网络后台软件或后台服务器发送相应的控制信号给所述发送端主控制模块12，以控制所述无线充电发射器1的开启和关闭，以及支付收费、改变充电功率、谐振频率、电流、电压等参数的设定。

所述无线充电发射器1还包括发射模块15，发射模块15与所述发送端天线10相连，所述发射模块15用于将无线信号按频率从低到高依次传输至所述发送端天线10，一个无线充电发射器1可以通过发送端天线10的扫描到对多个不同频率的无线充电接收器2。

所述无线充电发射器1还包括功率发射模块16，功率发射模块16与所述发射模块15相连，功率发射模块16用于根据所述反馈信号设定相应的充电功率。

所述无线充电发射器1还包括电源模块17和电源适配模块18，所述电源适配模块18、所述电源模块17和功率发射模块16依次相连。

所述无线充电接收器2还包括交流信号转直流电源模块22和电流电压检测模块23，所述谐振电路模块21、交流信号转直流电源模块22和电流电压检测模块23依次连接。

所述无线充电接收器2还包括电池24，所述交流信号转直流电源模块22、所述电池24、所述电流电压检测模块23依次连接。

本实施例的无线充电接收器2的谐振电路模块21用于利用谐振原理获取到的跟自身谐振频率相同频率的无线信号以产生谐振，同时把产生的谐振获取的交变的电流电压信号给被充电设备或电池，电池存储后稳定输出给被充电设备。其中，所述谐振电路模块21包括一开关，所述开关为MOS管开关，或继电器开关，或固态继电器开关，或光耦开关。

无线充电接收器2的谐振电路模块21的开关默认为闭合状态，且所述谐振电路模块21 可根据无线充电接收器2的工作状态按固定协议切换开关状态。本实用新型的谐振电路模块 21可以通过电感插磁棒的方法改变电感值，进而改变谐振频率，同时我们可以改变线圈的粗细和匝数进而改变可以接收的功率，适用不同的产品充电。

本实施例的无线充电系统的无线充电接收器2还包括一接收端主控制器25，接收端主控制器25与所述电流电压检测模块23、谐振电路模块21连接，接收端主控制器25可获取被充电设备的充电状态、ID号等数据信息。

本实施例的无线充电发射器1从低频到高频扫描无线充电接收器2的谐振，一旦扫描到匹配的谐振频率后，记录该谐振频率，查询当前被充电设备的充电状态信息、ID号。无线充电发射器1发射扫描周期为2T的周期信号，前面T时间为谐振频率激励信号，后面T时间为空闲信号，发送N个(N为50或100)这样的周期信号，用于同步无线充电接收器2，同时检测每个空闲时间段有无接收到反馈信号，如果没有，停止发射。

所述无线充电接收器2的谐振电路模块21开关默认闭合，器谐振电路的电容与电感构成回路，当接收到谐振频率的激励信号后会产生谐振。无线充电接收器2的开关分开时，谐振电路电容与电感不构成回路，接收到的谐振频率的激励信号后不会产生谐振。依据上述原理，将反馈信号的逻辑设定为“0”和“1”。无线充电发射器1发射谐振激励信号T/2时间，在3/2T 时间内，根据采集到的信号判断接收的数据是逻辑“0”还是“1”。无线充电发射器1停止发射空闲一段时间后再接收下个BIT数据。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。

Claims (8)

1.一种无线充电系统，其特征在于，包括至少一无线充电发射器(1)和至少一无线充电接收器(2)；

所述无线充电发射器(1)包括发送端天线(10)，发送端天线(10)用于发送无线信号给至少一个所述无线充电接收器(2)；

所述无线充电接收器(2)包括接收端天线(20)、与所述接收端天线(20)相连的谐振电路模块(21)，所述接收端天线(20)接收所述发送端天线(10)发送的无线信号，所述谐振电路模块(21)感应所述接收端天线(20)上的无线信号并产生相应的反馈信号，并由所述接收端天线(20)将反馈信号发送至所述发送端天线(10)，所述无线充电发射器(1)根据反馈信号改变其发射参数。

2.根据权利要求1所述的一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发射器(1)还包括无线接收信号处理模块(11)、与无线接收信号处理模块(11)相连的发送端主控制模块(12)，所述无线接收信号处理模块(11)与所述发送端天线(10)相连，无线接收信号处理模块(11)接收并分析所述反馈信号，并将分析后获取的数据信息发送至所述发送端主控制模块(12)，发送端主控制模块(12)根据数据信息设定相应的发射参数。

3.根据权利要求2所述的一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发射器(1)还包括无线数据联网模块(13)，无线数据联网模块(13)与所述发送端主控制模块(12)相连，所述无线数据联网模块(13)获取由发送端主控制模块(12)接收的数据信息并将数据信息上传至后台服务器。

4.根据权利要求3所述的一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发射器(1)还包括一显示模块(14)，显示模块(14)与所述发送端主控制模块(12)相连，所述显示模块(14)用于显示收费二维码，并将通过扫描该收费二维码进行付费的支付结果发送至所述发送端主控制模块(12)，所述发送端主控制模块(12)根据所述支付结果设定相应的发射参数。

5.根据权利要求1所述的一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发射器(1)还包括发射模块(15)，发射模块(15)与所述发送端天线(10)相连，所述发射模块(15)用于将无线信号按频率从低到高依次传输至所述发送端天线(10)。

6.根据权利要求5所述的一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发射器(1)还包括功率发射模块(16)，功率发射模块(16)与所述发射模块(15)相连，功率发射模块(16)用于根据所述反馈信号设定相应的充电功率。

7.根据权利要求6所述的一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发射器(1)还包括电源模块(17)和电源适配模块(18)，所述电源适配模块(18)、所述电源模块(17)和功率发射模块(16)依次相连。

8.根据权利要求1所述的一种无线充电系统，其特征在于，所述谐振电路模块(21)包括一开关，所述开关为MOS管开关，或继电器开关，或固态继电器开关，或光耦开关。