專利名稱：無線充電發(fā)送裝置、無線充電系統(tǒng)以及無線充電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于電磁感應耦合的無線充電發(fā)送裝置、無線充電系統(tǒng)以及無線充電控制方法。
背景技術(shù)：
無線功率傳輸(Wireless Power Transfer, WPT)又稱無接觸功率傳輸 (Contactless Power Transmission,CPT)技術(shù)，其是借助于電磁場或電磁波進行能量傳遞的一種技術(shù)。按照功率傳輸原理的不同，無線功率傳輸分為電磁感應式、電磁共振式和電磁輻射式；其中，較為成熟的是電磁感應式，因為技術(shù)成熟度高，開發(fā)難度不大，因而相應的應用產(chǎn)品也比較多。現(xiàn)代生活中移動電話、筆記本電腦、照相機、攝像機等便攜裝置都使用了充電電池，但是必須通過電源轉(zhuǎn)換器、充電器或電腦USB 口等處充電。這些裝置使用的充電器千差萬別，電源插口形式、裝置插口形式、電壓等級、電流容量均存在較大差異，因此往往每臺裝置都配有專用的電源轉(zhuǎn)換器，這既產(chǎn)生了極大的浪費和污染，也沒有從根本上解決裝置便捷、及時充電的問題。因此，無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium, WPC)推出的Qi 標準便描述了人們不需要四處尋找插座和電線便可以方便快捷地在無線充電發(fā)送裝置上進行充電的美好前景。然而，基于目前的無線充電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，如何提供具有智能型及安全性等特點的無線充電方案仍是目前有待改善的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的包括提供無線充電發(fā)送裝置、無線充電系統(tǒng)以及無線充電控制方法，以實現(xiàn)具有智能型及安全性等特點的無線充電方案。具體地，本發(fā)明實施例提供的一種無線充電發(fā)送裝置，包括直流電源、功率驅(qū)動電路、發(fā)送線圈、信息反饋電路以及控制電路。功率驅(qū)動電路電連接至直流電源以獲取直流電壓。發(fā)送線圈電連接至功率驅(qū)動電路，其具有有效電磁感應距離。信息反饋電路電連接至發(fā)送線圈以檢測無線充電接收裝置因進入有效電磁感應距離而產(chǎn)生的包含可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號并將反饋信號解調(diào)出來?？刂齐娐冯娺B接至信息反饋電路與功率驅(qū)動電路，在信息反饋電路未檢測到反饋信號之情形下使無線充電發(fā)送裝置處于低功耗待機狀態(tài)，以及在信息反饋電路檢測到反饋信號之情形下根據(jù)解調(diào)出來的反饋信號所包含的可充電電池的狀態(tài)信息選擇性地使無線充電發(fā)送裝置處于低功耗待機狀態(tài)或充電功率發(fā)送狀態(tài)。其中，在低功耗待機狀態(tài)，控制電路控制功率驅(qū)動電路將直流電壓逆變成具有第一功率的交流信號并通過發(fā)送線圈發(fā)送，且該具有第一功率的交流電信號足以使進入有效電磁感應距離的無線充電接收裝置產(chǎn)生反饋信號；以及在充電功率發(fā)送狀態(tài)，控制電路控制功率驅(qū)動電路將直流電壓逆變成具有第二功率的交流電信號并通過發(fā)送線圈發(fā)送以對進入有效電磁感應距離的無線充電接收裝置中的可充電電池進行充電，第二功率大于第一功率。
在本發(fā)明實施例中，上述無線充電發(fā)送裝置例如更包括熱保護電路，其中熱保護電路通過熱敏電阻獲取處于充電功率發(fā)送狀態(tài)的無線充電發(fā)送裝置的溫升狀態(tài)并將檢測到的溫度值提供給控制電路，由控制電路將檢測到的溫度值與預設(shè)的溫度值進行比較且當檢測到的溫度值高于預設(shè)的溫度值時控制無線充電發(fā)送裝置從充電功率發(fā)送狀態(tài)切換至低功率待機狀態(tài)。在本發(fā)明實施例中，上述之有效電磁感應距離例如為不大于10毫米。本發(fā)明實施例提供的一種無線充電系統(tǒng)包括無線充電發(fā)送裝置與無線充電接收裝置；無線充電發(fā)送裝置包括發(fā)送線圈，且發(fā)送線圈具有有效電磁感應距離；無線充電接收裝置包括接收線圈與可充電電池，接收線圈適于與發(fā)送線圈形成電磁感應耦合以從無線充電發(fā)送裝置接收功率。此外，無線充電發(fā)送裝置被配置成可切換地工作在低功耗待機狀態(tài)與充電功率發(fā)送狀態(tài)，當工作在低功耗待機狀態(tài)下，發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第一功率的交流電信號，以及當工作在充電功率發(fā)送狀態(tài)下，發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第二功率的交流電信號，第二功率大于第一功率。其中，具有第一功率的交流電信號足以使進入有效電磁感應距離的無線充電裝置將包含可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號利用線圈互感作用調(diào)制至發(fā)送線圈上，再由無線充電發(fā)送裝置根據(jù)反饋信號所包含的可充電電池的狀態(tài)信息決定是否切換至充電功率發(fā)送狀態(tài)以利用具有第二功率的交流電信號對可充電電池進行充電。在本發(fā)明實施例中，上述之無線充電接收裝置例如更包括整流電路、電壓調(diào)整電路、充電管理電路以及控制器。整流電路電連接至接收線圈以將接收線圈接收到的交流電信號整流成直流電壓；電壓調(diào)整電路電連接至整流電路以將整流電路輸出地直流電壓進行穩(wěn)壓及調(diào)整(例如功率調(diào)節(jié))操作以輸出充電電壓。充電管理電路電連接至電壓調(diào)整電路以接收充電電壓對可充電電池進行充電。控制器電連接至充電管理電路及電壓調(diào)整電路并通過電容連接至接收線圈，其接收充電管理電路提供的可充電電池的狀態(tài)信息并進行編碼而生成反饋信號加載至接收線圈上以及根據(jù)可充電電池的狀態(tài)信息控制電壓調(diào)整電路。本發(fā)明實施例提供的一種無線充電控制方法，包括步驟控制無線充電發(fā)送裝置處于低功耗待機狀態(tài)并利用發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第一功率的交流電信號，該具有第一功率的交流電信號足以使進入無線充電發(fā)送裝置的有效電磁感應距離的無線充電接收裝置反饋包含可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號至無線充電發(fā)送裝置上；以及在無線充電發(fā)送裝置檢測到反饋信號后，根據(jù)反饋信號所包含的可充電電池的狀態(tài)信息決定是否控制無線充電發(fā)送裝置由低功耗待機狀態(tài)切換至充電功率發(fā)送狀態(tài)以利用發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第二功率的交流電信號對可充電電池進行充電，第二功率大于第一功率。在本發(fā)明實施例中，上述之無線充電控制方法例如更包括步驟當無線充電接收裝置離開有效電磁感應距離，則控制無線充電發(fā)送裝置由充電功率發(fā)送狀態(tài)切換回低功耗待機狀態(tài)。在本發(fā)明實施例中，上述之無線充電控制方法例如更包括步驟當檢測到無線充電發(fā)送裝置的溫度值高于預設(shè)的溫度值時，控制無線充電發(fā)送裝置由充電功率發(fā)送狀態(tài)切換回低功耗待機狀態(tài)。在本發(fā)明實施例中，上述之無線充電控制方法中的反饋信號例如是采用基于跳變的編碼技術(shù)，且信號字節(jié)格式為11位編碼格式而依序包括1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、1個奇偶校驗位和1個停止位。
本發(fā)明實施例采用電磁感應耦合之無線電力傳輸方式進行充電操作，當無線充電發(fā)送裝置上電后是處于低功耗待機狀態(tài)，其只產(chǎn)生微弱的交流電信號通過發(fā)送線圈發(fā)送出去。此時，當有無線充電接收裝置進入發(fā)送線圈的有效電磁感應距離(也即進入發(fā)送線圈產(chǎn)生的感應磁場)時，其微弱的交流電信號經(jīng)接收線圈感應后再整流為直流電壓，這個直流電壓足可以使得無線充電接收裝置檢測電池的狀態(tài)并將電池的狀態(tài)信息(例如是否需要充電、已充滿等狀態(tài)信息)以反饋信號的方式加載到接收線圈?；诰€圈互感原理，此反饋信號將調(diào)制至發(fā)送線圈的信號上；之后再由無線充電發(fā)送裝置的內(nèi)部電路將反饋信號解調(diào)出來以根據(jù)電池的狀態(tài)信息決定是否改變無線充電發(fā)送裝置的工作狀態(tài)(例如是否切換至充電功率發(fā)送狀態(tài))，因此可實現(xiàn)按需求發(fā)送功率以及自動調(diào)節(jié)發(fā)送功率。此外，當無線充電接收裝置與發(fā)送裝置之間的距離超過規(guī)定值(也即離開有效電磁感應距離)時，發(fā)送裝置可自動關(guān)閉充電功率發(fā)送狀態(tài)，直到接收裝置再次進入有效電磁感應距離并收到反饋信號后，發(fā)送裝置才會根據(jù)電池的狀態(tài)信息決定是否開啟充電功率發(fā)送狀態(tài)。由此可見， 本發(fā)明提出的無線充電方案具有智能型及安全性等特點。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1繪示出相關(guān)于本發(fā)明實施例的一種無線充電發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2繪示出相關(guān)于本發(fā)明實施例的一種無線充電接收裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖3繪示出圖1及圖2中的發(fā)送線圈與接收線圈形成電磁感應耦合以產(chǎn)生感應磁場。圖4繪示出相關(guān)于本發(fā)明實施例的熱保護電路的電路圖。圖5繪示出相關(guān)于本發(fā)明實施例的高頻交流電信號、反饋信號以及反饋信號調(diào)制至高頻交流電信號上后的已調(diào)制信號的波形。圖6繪示出相關(guān)于本發(fā)明實施例的反饋信號的信號字節(jié)編碼方式。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的無線充電發(fā)送裝置、無線充電系統(tǒng)以及無線充電控制方法其具體實施方式
、方法、步驟及功效，詳細說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。請參照圖1至圖4，本發(fā)明實施例提供的一種無線充電系統(tǒng)包括無線充電發(fā)送裝置10和無線充電接收裝置20，在此，無線充電接收裝置20設(shè)置有可充電電池30且適于與無線充電發(fā)送裝置10形成電磁感應耦合以從該無線充電發(fā)送裝置10接收功率，而無線充電發(fā)送裝置20則可以通過兩者間的線圈互感作用接收無線充電接收裝置20提供的包含可充電電池30的狀態(tài)信息之反饋信號。本實施例中，無線充電接收裝置20例如是充電式3D 眼鏡、個人數(shù)字助理(PDA)、平板電腦等等便攜式電子裝置，但并不以此為限。具體地，如圖1所示，無線充電發(fā)送裝置10主要包括直流電源11、功率驅(qū)動電路 (Power Driver) 13、發(fā)送線圈15、信息反饋(Feedback)電路17和控制電路(Controller) 19 等五大部分。其中，直流電源11例如包括交流變直流轉(zhuǎn)換器(AC to DC Converter) 11a，以將交流電AC例如市電轉(zhuǎn)換成直流電。當然，直流電源11還可以包括整流濾波及功率因子校正等功能電路。本實施例中，直流電源11用以提供符合電路需要的直流電壓，以提供給無線充電發(fā)送裝置10中的各個功能電路例如功率驅(qū)動電路13、信息反饋電路17和控制電路 19。功率驅(qū)動電路13電連接至直流電源11以從直流電源11獲取直流電壓作為輸入。 功率驅(qū)動電路13例如包括半橋逆變器(Half-bridge Inverter) 13a,以將獲取的直流電壓逆變成高頻交流電信號并經(jīng)過與功率驅(qū)動電路13電連接的發(fā)送線圈15發(fā)送出去。發(fā)送線圈15可與進入發(fā)送線圈15的有效電磁感應距離D之接收線圈21形成電磁感應耦合產(chǎn)生感應磁場(參見圖幻，以向無線充電接收裝置20傳輸功率；在此，接收線圈21設(shè)置于無線充電接收裝置20上。此外，無線充電接收裝置20加載至接收線圈21上的包含可充電電池30的狀態(tài)信息之反饋信號可經(jīng)由線圈互感作用調(diào)制至發(fā)送線圈15上。信息反饋電路17電連接至發(fā)送線圈15，用以檢測發(fā)送線圈15上是否有反饋信號并將反饋信號解調(diào)出來。具體地，信息反饋電路17例如包括檢測單元17a與解調(diào)反饋單元 17b ；其中檢測單元17a例如是電壓/電流感測器(V/I Sense)，其對發(fā)送線圈19上的信號進行采樣并將采樣到的信號送至解調(diào)反饋單元17b，由解調(diào)反饋單元17b對采樣到的信號進行分析處理以在采樣到的信號中包含有反饋信號的情形下將反饋信號解調(diào)出來?？刂齐娐?9電連接至信息反饋電路17和功率驅(qū)動電路13以從信息反饋電路17 獲取解調(diào)出來的反饋信號并根據(jù)反饋信號所包含中可充電電池30的狀態(tài)信息控制功率驅(qū)動電路13以決定無線充電發(fā)送裝置10的工作狀態(tài)，在此，工作狀態(tài)例如包括低功耗待機狀態(tài)和充電功率發(fā)送狀態(tài)。此外，控制電路19還配置成在沒有獲取到反饋信號之前或預設(shè)時間間隔內(nèi)未獲取到反饋信號，控制功率驅(qū)動電路13使無線充電發(fā)送裝置10工作在低功耗待機狀態(tài)。更具體地，當無線充電發(fā)送裝置10工作在低功耗待機狀態(tài)，控制電路19控制功率驅(qū)動電路13將直流電壓逆變成具有第一功率的高頻交流電信號并經(jīng)由發(fā)送線圈15發(fā)送出去；以及當無線充電發(fā)送裝置10工作在充電功率發(fā)送狀態(tài)，控制電路19控制功率驅(qū)動電路13將直流電壓逆變成具有第二功率的高頻交流電信號并經(jīng)由發(fā)送線圈15發(fā)送出去以對可充電電池30進行充電；在此，第二功率大于第一功率，且具有第一功率的高頻交流電信號持續(xù)地或周期性地向外發(fā)送，并足以使進入有效電磁感應距離D的無線充電接收裝置20 檢測可充電電池30的狀態(tài)信息并調(diào)制包含可充電電池30的狀態(tài)信息之反饋信號至發(fā)送線圈15上，在此可充電電池30的狀態(tài)信息例如為是否需要充電、已充滿等狀態(tài)信息。另外，再參照圖4，本發(fā)明實施例的無線充電發(fā)送裝置10還可進一步包括熱保護電路。其中，熱保護電路例如包括串接于電源電壓VCC與接地電壓之間的電阻R與熱敏電阻RT，電源電壓VCC可由直流電源11提供，熱敏電阻RT與電阻R之間的節(jié)點電連接至控制電路19，以向控制電路19提供代表檢測到的無線充電發(fā)送裝置10的溫度值之模擬信號；之后由控制電路19根據(jù)該模擬信號獲知檢測到的溫度值并將該檢測到的溫度值與預設(shè)的溫度值進行比較作為對無線充電發(fā)送裝置10進行熱保護的依據(jù)。另一方面，如圖2所示，無線充電接收裝置20例如包括接收線圈21、整流電路 (Rectification) 23、電壓調(diào)整電路(Voltage Conditioning) 25、充電管理電路(Charge Management) 27、控制器(Controller)四以及可充電電池30。在此，可充電電池30例如是可拆卸式地安裝于無線充電接收裝置20上，但并不以此為限。其中，整流電路23電連接至接收線圈21以將接收線圈21接收到的高頻交流電信號整流成直流電壓。電壓調(diào)整電路25電連接至整流電路23以將整流電路23輸出的直流電壓進行穩(wěn)壓及調(diào)整操作(例如濾波及/或功率調(diào)節(jié))以輸出充電電壓。充電管理電路27 電連接至電壓調(diào)整電路25以接收充電電壓對可充電電池30進行充電。控制器四電連接至充電管理電路27及電壓調(diào)整電路25并通過電容連接至接收線圈21，控制器四接收充電管理電路27提供的可充電電池30的狀態(tài)信息并進行編碼而生成反饋信號加載至接收線圈 21上以及根據(jù)可充電電池30的狀態(tài)信息控制電壓調(diào)整電路25。請參閱圖5，其示出發(fā)送線圈15上的高頻交流電信號、接收線圈21上的反饋信號以及反饋信號調(diào)制至高頻交流電信號之后而得的已調(diào)制信號之波形舉例，當反饋信號加載至接收線圈21并經(jīng)由線圈互感作用調(diào)制至發(fā)送線圈15的高頻交流電信號后，則可得到圖 5所示的已調(diào)制信號；而無線充電發(fā)送裝置10中的解調(diào)操作則是上述調(diào)制過程的反操作， 也即通過對已調(diào)制信號進行解調(diào)則可復原出反饋信號。圖6示出反饋信號是采用基于跳變的編碼技術(shù)，且信號字節(jié)格式為11位編碼格式而依序包括1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、1個奇偶校驗位和1個停止位；但本發(fā)明并不以此為限。由圖6可知，當某個時鐘周期當中出現(xiàn)跳變，則對應的位取值為“1”，反之當某個時鐘周期當中沒有出現(xiàn)跳變，則對應的位取值為“ 0 ”。本發(fā)明實施例基于上述介紹的無線充電系統(tǒng)之架構(gòu)，可將執(zhí)行于此種無線充電系統(tǒng)的無線充電控制方法歸納為以下步驟
(1)控制無線充電發(fā)送裝置10處于低功耗待機狀態(tài)并利用發(fā)送線圈15向外發(fā)送具有第一功率的高頻交流電信號，該具有第一功率的高頻交流電信號足以使進入無線充電發(fā)送裝置10的有效電磁感應距離D的無線充電接收裝置20反饋包含可充電電池30的狀態(tài)信息之反饋信號至無線充電發(fā)送裝置10，例如經(jīng)由線圈互感作用調(diào)制包含可充電電池30的狀態(tài)信息之反饋信號至無線充電發(fā)送裝置10的發(fā)送線圈15上；
(2)在無線充電發(fā)送裝置10檢測到反饋信號后，根據(jù)反饋信號所包含的可充電電池30 的狀態(tài)信息決定是否控制無線充電發(fā)送裝置10由低功耗待機狀態(tài)切換至充電功率發(fā)送狀態(tài)以利用發(fā)送線圈15向外發(fā)送具有第二功率的交流電信號對可充電電池30進行充電。其中，當可充電電池30的狀態(tài)信息顯示為需要充電，則控制無線充電發(fā)送裝置10由低功耗待機狀態(tài)切換至充電功率發(fā)送狀態(tài)，而當可充電電池30的狀態(tài)顯示為不需要充電或已充滿， 則控制無線充電發(fā)送裝置10處于低功耗待機狀態(tài)。此外，在本發(fā)明實施例的無線充電控制方法中，還可當無線充電接收裝置20離開無線充電發(fā)送裝置10的有效電磁感應距離D，則控制無線充電發(fā)送裝置10由充電功率發(fā)送狀態(tài)切換回低功耗待機狀態(tài)；其中，在無線充電發(fā)送裝置10處于充電功率發(fā)送狀態(tài)后，如果控制電路19在離前次收到反饋信號之后再經(jīng)過預設(shè)時間間隔仍未收到反饋信號，則判定無線充電接收裝置20已離開無線充電發(fā)送裝置10的有效電磁感應距離D。另外，為實現(xiàn)對無線充電發(fā)送裝置10進行熱保護，本發(fā)明實施例的無線充電控制方法還可包括步驟當檢測到無線充電發(fā)送裝置10的溫度值高于預設(shè)的溫度值時，控制無線充電發(fā)送裝置10由充電功率發(fā)送狀態(tài)切換回低功耗待機狀態(tài)。簡言之，本發(fā)明實施例通過采用電磁感應耦合之無線電力傳輸方式進行充電操作，當無線充電發(fā)送裝置上電后是處于低功耗待機狀態(tài)，其只產(chǎn)生微弱的交流電信號通過發(fā)送線圈發(fā)送出去。此時，當有無線充電接收裝置進入發(fā)送線圈的有效電磁感應距離(也即進入發(fā)送線圈產(chǎn)生的感應磁場)時，其微弱的交流電信號經(jīng)接收線圈感應后再整流為直流電壓，這個直流電壓足可以使得無線充電接收裝置檢測電池的狀態(tài)并將電池的狀態(tài)信息 (例如是否需要充電、已充滿等狀態(tài)信息)以反饋信號的方式加載到接收線圈。基于線圈互感原理，此反饋信號將調(diào)制至發(fā)送線圈的信號上；之后再由無線充電發(fā)送裝置的內(nèi)部電路將反饋信號解調(diào)出來以根據(jù)電池的狀態(tài)信息決定是否改變無線充電發(fā)送裝置的工作狀態(tài)(例如是否切換至充電功率發(fā)送狀態(tài))，因此可實現(xiàn)按需求發(fā)送功率以及自動調(diào)節(jié)發(fā)送功率。此外，當無線充電接收裝置與發(fā)送裝置之間的距離超過規(guī)定值(也即離開有效電磁感應距離)時，發(fā)送裝置可自動關(guān)閉充電功率發(fā)送狀態(tài)，直到接收裝置再次進入有效電磁感應距離并收到反饋信號后，發(fā)送裝置才會根據(jù)電池的狀態(tài)信息決定是否開啟充電功率發(fā)送狀態(tài)。由此可見，本發(fā)明實施例提出的無線充電方案具有智能型及安全性等特點。另外，本發(fā)明實施例中的無線充電接收裝置與發(fā)送裝置還可分別增設(shè)一線圈，專門用作反饋信號的發(fā)送與接收之用；也即，功率傳輸與反饋信號傳輸所采用的線圈組采用分離設(shè)計。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線充電發(fā)送裝置，其特征在于，包括 直流電源；功率驅(qū)動電路，電連接至該直流電源以獲取直流電壓； 發(fā)送線圈，電連接至該功率驅(qū)動電路，該發(fā)送線圈具有有效電磁感應距離； 信息反饋電路，電連接至該發(fā)送線圈以檢測無線充電接收裝置因進入該有效電磁感應距離而產(chǎn)生的包含可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號并將反饋信號解調(diào)出來；以及控制電路，電連接至該信息反饋電路與該功率驅(qū)動電路，在該信息反饋電路未檢測到該反饋信號之情形下使該無線充電發(fā)送裝置處于低功耗待機狀態(tài)，以及在該信息反饋電路檢測到該反饋信號之情形下根據(jù)解調(diào)出來的反饋信號所包含的該可充電電池的狀態(tài)信息選擇性地使該無線充電發(fā)送裝置處于該低功耗待機狀態(tài)或充電功率發(fā)送狀態(tài)；其中在該低功耗待機狀態(tài)，該控制電路控制該功率驅(qū)動電路將該直流電壓逆變成具有第一功率的交流電信號并通過該發(fā)送線圈發(fā)送，且該具有第一功率的交流電信號足以使進入該有效電磁感應距離的無線充電接收裝置產(chǎn)生該反饋信號；以及在該充電功率發(fā)送狀態(tài)，該控制電路控制該功率驅(qū)動電路將該直流電壓逆變成具有第二功率的交流電信號并通過該發(fā)送線圈發(fā)送以對進入該有效電磁感應距離的無線充電接收裝置中的可充電電池進行充電，該第二功率大于該第一功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線充電發(fā)送裝置，其特征在于，更包括熱保護電路，該熱保護電路通過熱敏電阻獲取處于該充電功率發(fā)送狀態(tài)的該無線充電發(fā)送裝置的溫升狀態(tài)并將檢測到的溫度值提供給該控制電路，由該控制電路將檢測到的溫度值與預設(shè)的溫度值進行比較且當檢測到的溫度值高于該預設(shè)的溫度值時控制該無線充電發(fā)送裝置從該充電功率發(fā)送狀態(tài)切換至該低功率待機狀態(tài)。
3.一種無線充電系統(tǒng)，包括無線充電發(fā)送裝置，包括發(fā)送線圈，該發(fā)送線圈具有有效電磁感應距離；以及無線充電接收裝置，包括接收線圈與可充電電池，該接收線圈適于與該發(fā)送線圈形成電磁感應耦合以從該無線充電發(fā)送裝置接收功率；其特征在于，該無線充電發(fā)送裝置被配置成可切換地工作在低功耗待機狀態(tài)與充電功率發(fā)送狀態(tài)，當工作在該低功耗待機狀態(tài)下，該發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第一功率的交流電信號，以及當工作在該充電功率發(fā)送狀態(tài)下，該發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第二功率的交流電信號，該第二功率大于該第一功率；其中該具有第一功率的交流電信號足以使進入該有效電磁感應距離的該無線充電接收裝置將包含該可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號利用線圈互感作用調(diào)制至該發(fā)送線圈上，再由該無線充電發(fā)送裝置根據(jù)該反饋信號所包含的該可充電電池的狀態(tài)信息決定是否切換至該充電功率發(fā)送狀態(tài)以利用該具有第二功率的交流電信號對該可充電電池進行充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，該無線充電發(fā)送裝置更包括 直流電源；功率驅(qū)動電路，電連接至該直流電源以獲取直流電壓，該發(fā)送線圈電連接至該功率驅(qū)動電路；信息反饋電路，電連接至該發(fā)送線圈以檢測該無線充電接收裝置因進入該有效電磁感應距離而產(chǎn)生的包含該可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號并將該反饋信號解調(diào)出來；以及控制電路，電連接至該信息反饋電路與該功率驅(qū)動電路，在該低功耗待機狀態(tài)，該控制電路控制該功率驅(qū)動電路將該直流電壓逆變成該具有第一功率的交流電信號并通過該發(fā)送線圈向外發(fā)送，以及在該充電功率發(fā)送狀態(tài)，該控制電路控制該功率驅(qū)動電路將該直流電壓逆變成該具有第二功率的交流電信號并通過該發(fā)送線圈向外發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，該無線充電發(fā)送裝置更包括熱保護電路，該熱保護電路通過熱敏電阻獲取工作在該功率發(fā)送狀態(tài)下的該無線充電發(fā)送裝置的溫升狀態(tài)并將檢測到的溫度值提供給該控制電路，由該控制電路將檢測到的溫度值與預設(shè)的溫度值進行比較且當檢測到的溫度值高于該預設(shè)的溫度值時控制該無線充電發(fā)送裝置從該充電功率發(fā)送狀態(tài)切換至該低功率待機狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，該無線充電接收裝置更包括整流電路，電連接至該接收線圈以將該接收線圈接收到的交流電信號整流成直流電壓；電壓調(diào)整電路，電連接至該整流電路以對該整流電路輸出的直流電壓進行穩(wěn)壓及調(diào)整操作以輸出充電電壓；充電管理電路，電連接至該電壓調(diào)整電路以接收該充電電壓對該可充電電池進行充電；控制器，電連接至該充電管理電路及該電壓調(diào)整電路并通過電容連接至該接收線圈， 該控制器接收該充電管理電路提供的該可充電電池的狀態(tài)信息并進行編碼而生成反饋信號加載至該接收線圈上以及根據(jù)該可充電電池的狀態(tài)信息控制該電壓調(diào)整電路。
7.一種無線充電控制方法，其特征在于，包括步驟控制無線充電發(fā)送裝置處于低功耗待機狀態(tài)并利用發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第一功率的交流電信號，該具有第一功率的交流電信號足以使進入該無線充電發(fā)送裝置的有效電磁感應距離的無線充電接收裝置反饋包含可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號至該無線充電發(fā)送裝置；以及在該無線充電發(fā)送裝置檢測到該反饋信號后，根據(jù)該反饋信號所包含的該可充電電池的狀態(tài)信息決定是否控制該無線充電發(fā)送裝置由低功耗待機狀態(tài)切換至充電功率發(fā)送狀態(tài)以利用發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第二功率的交流電信號對該可充電電池進行充電，該第二功率大于該第一功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線充電控制方法，其特征在于，更包括步驟當該無線充電接收裝置離開該有效電磁感應距離，則控制該無線充電發(fā)送裝置由該充電功率發(fā)送狀態(tài)切換回該低功耗待機狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無線充電控制方法，其特征在于，更包括步驟當檢測到該無線充電發(fā)送裝置的溫度值高于預設(shè)的溫度值時，控制該無線充電發(fā)送裝置由該充電功率發(fā)送狀態(tài)切換回該低功耗待機狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無線充電控制方法，其特征在于，該反饋信號是采用基于跳變的編碼技術(shù)，且信號字節(jié)格式為11位編碼格式而依序包括1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、 1個奇偶校驗位和1個停止位。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線充電發(fā)送裝置、無線充電系統(tǒng)以及無線充電控制方法，無線充電系統(tǒng)中的無線充電發(fā)送裝置與接收裝置適于以電磁感應耦合方式傳輸功率。無線充電發(fā)送裝置被配置成可切換地工作在低功耗待機狀態(tài)與充電功率發(fā)送狀態(tài)，在低功耗待機狀態(tài)下發(fā)送線圈向外發(fā)送具有第一功率的交流電信號，而在充電功率發(fā)送狀態(tài)下發(fā)送線圈向外發(fā)送具有大于第一功率之第二功率的交流電信號。具有第一功率的交流電信號足以使進入有效電磁感應距離的無線充電接收裝置提供包含可充電電池的狀態(tài)信息之反饋信號，具有第二功率的交流電信號根據(jù)反饋信號的可充電電池的狀態(tài)信息選擇性被發(fā)送以對可充電電池進行充電。因此本發(fā)明具有智能型及安全性等特點。
文檔編號H02J7/02GK102355035SQ20111029607
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者李春圃 申請人:青島海信電器股份有限公司