本技術(shù)涉及無(wú)線充電，尤其涉及一種自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著人們的生活水平日益提高，對(duì)于口腔健康也日益重視，電動(dòng)牙刷以其高效潔凈功能開始廣泛進(jìn)入千家萬(wàn)戶，這種牙刷利用可充電電池驅(qū)動(dòng)直流馬達(dá)實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速和方向以及震動(dòng)功能來(lái)帶動(dòng)牙刷頭實(shí)現(xiàn)對(duì)牙齒的高效無(wú)死角的清潔，考慮到其使用環(huán)境條件，需要具備一定的防塵防水等級(jí)，有線充電的方式存在其局限性，對(duì)于電動(dòng)牙刷傳統(tǒng)的充電方式為電磁耦合無(wú)線充電，即充電器與無(wú)線功率接收負(fù)載受電電路沒(méi)有物理接觸，在充電功率足夠大的情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，為避免非指定無(wú)線功率接收負(fù)載（主要為金屬異物）進(jìn)行異常充電而發(fā)熱產(chǎn)生高溫的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)被充電對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別是常規(guī)手段。

2、現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于被充電對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別主要采用qi無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，通過(guò)在充電器與受電端同時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)的充電和受電線圈進(jìn)行協(xié)議傳輸，同時(shí)使用符合標(biāo)準(zhǔn)的控制芯片對(duì)協(xié)議進(jìn)行收發(fā)識(shí)別，這種方式可以實(shí)現(xiàn)充電和受電端的雙向識(shí)別來(lái)進(jìn)行充電，但是使用這套標(biāo)準(zhǔn)需要繳納昂貴的會(huì)員費(fèi)，同時(shí)對(duì)應(yīng)的控制芯片也價(jià)錢不菲，增加了整體電路的成本，使得整體產(chǎn)品價(jià)格沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)目前的qi技術(shù)因?yàn)樾枰w不同的無(wú)線充電的要求導(dǎo)致軟硬件系統(tǒng)非常復(fù)雜龐大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用復(fù)雜電路的電路利用率低，成本高，性價(jià)比低，通信協(xié)議費(fèi)用高的技術(shù)問(wèn)題。

2、本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，包括充電端電路和受電端電路，所述充電端電路包括mcu控制電路，開關(guān)電路，諧振腔電路，諧振波形取樣與整形電路，所述受電端電路包括耦合諧振與整流濾波電路，充電控制開關(guān)電路，充電電池，所述mcu控制電路設(shè)置一個(gè)電壓對(duì)時(shí)間的負(fù)斜率固定值，所述mcu控制電路輸出脈沖信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)電路激勵(lì)所述諧振腔電路產(chǎn)生正弦諧振，所述諧振的能量經(jīng)過(guò)受電端電路及所述諧振波形取樣與整形電路得到需判定電壓值，將所述需判定電壓值回送至所述mcu控制電路，所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值與所述負(fù)斜率固定值進(jìn)行比對(duì)分析。

3、作為優(yōu)選地，所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值達(dá)到所述負(fù)斜率固定值，則符合充電要求，自動(dòng)判定所述受電端為指定無(wú)線功率接受負(fù)載，所述mcu控制電路持續(xù)輸出脈沖信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)電路激勵(lì)所述諧振腔電路，持續(xù)輸出能量到所述受電端電路，實(shí)現(xiàn)電池充電功能。

4、作為優(yōu)選地，所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率未達(dá)到所述負(fù)斜率固定值，則未達(dá)到充電要求，所述mcu控制電路停止輸出脈沖信號(hào)，自動(dòng)判定所述受電端為非指定無(wú)線功率接受負(fù)載。

5、作為優(yōu)選地，所述諧振波形取樣與整形電路中包括諧振電容和諧振電感，所述需判定電壓值通過(guò)所述諧振電容或所述諧振電感中的電壓諧振波形得到。

6、作為優(yōu)選地，所述諧振腔電路包括諧振腔電容和諧振腔電感。

7、作為優(yōu)選地，所述諧振腔電感為開放磁路，所述諧振腔電感為所述諧振能量的發(fā)射線圈。

8、作為優(yōu)選地，所述需判定電壓值經(jīng)過(guò)所述諧振波形取樣與整形電路后，輸入所述mcu控制電路的a/d口進(jìn)行波形分析判斷。

9、作為優(yōu)選地，所述負(fù)斜率固定值由受電端為指定無(wú)線功率接收負(fù)載時(shí)，所述mcu控制電路獲取并存儲(chǔ)相應(yīng)電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值作為所述負(fù)斜率固定值或者所述mcu控制電路的內(nèi)部直接固化設(shè)置成負(fù)斜率固定值。

10、作為優(yōu)選地，所述諧振波形取樣與整形電路的具體連接方式為：所述諧振腔電容包括諧振腔電容a端和諧振腔電容b端，所述諧振腔電感包括諧振腔電感a端和諧振腔電感b端，取樣信號(hào)取自所述諧振腔電容a端，所述諧振腔電容a端與所述諧振腔電感a端相連，所述諧振腔電容b端為參考地；取樣信號(hào)送至整流二極管d6的陽(yáng)極，所述二極管d6的陰極連接到限流電阻r30的一端，所述限流電阻r30的另一端連接濾波電容c20的一端和穩(wěn)壓管z2的陰極，所述濾波電容c20的另一端連接所述參考地；所述穩(wěn)壓管z2的陽(yáng)極連接分壓電阻r32的一端，所述分壓電阻r32的另一端連接穩(wěn)壓管z3的陰極和濾波電容c19的一端和分壓電阻r31的一端，至此完成取樣濾波整形，形成整形后的分析信號(hào)送入所述mcu控制電路1的a/d輸入端口；所述穩(wěn)壓管z3的陽(yáng)極和所述濾波電容c19的另一端以及所述分壓電阻r31的另一端連接到所述參考地；所述mcu控制電路1的電源vss腳也連接到所述參考地。

11、作為優(yōu)選地，所述諧振腔電容包括諧振腔電容a端和諧振腔電容b端，所述諧振腔電感包括諧振腔電感a端和諧振腔電感b端，取樣信號(hào)取自所述諧振腔電感a端，所述諧振腔電感a端與所述諧振腔電容a端相連，所述諧振腔電感b端為參考地；取樣信號(hào)送至整流二極管d6的陽(yáng)極，所述二極管d6的陰極連接到限流電阻r30的一端，所述限流電阻r30的另一端連接濾波電容c20的一端和穩(wěn)壓管z2的陰極，所述濾波電容c20的另一端連接所述參考地；所述穩(wěn)壓管z2的陽(yáng)極連接分壓電阻r32的一端，所述分壓電阻r32的另一端連接穩(wěn)壓管z3的陰極和濾波電容c19的一端和分壓電阻r31的一端，至此完成取樣濾波整形，形成整形后的分析信號(hào)送入所述mcu控制電路a/d輸入端口；所述穩(wěn)壓管z3的陽(yáng)極和所述濾波電容c19的另一端以及所述分壓電阻r31的另一端連接到所述參考地；所述mcu控制電路的電源vss腳連接到所述參考地。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型獲得的有益效果是：

13、本實(shí)用新型公開的一種自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，采用mcu控制電路輸出脈沖信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)電路激勵(lì)所述諧振腔電路產(chǎn)生正弦諧振，所述諧振能量經(jīng)過(guò)受電端電路及所述諧振波形取樣與整形電路得到需判定電壓值，將所述需判定電壓值回送至所述mcu控制電路，所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值與所述負(fù)斜率固定值進(jìn)行比對(duì)分析，以此判定受電端是否為指定接收負(fù)載，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用復(fù)雜電路的電路利用率低，成本高，性價(jià)比低，通信協(xié)議費(fèi)用高的技術(shù)問(wèn)題，具有電路簡(jiǎn)單利用率高，電路裝置小巧，避免了通信協(xié)議費(fèi)用，使用成本低的有益效果。

技術(shù)特征：

1.一種自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，包括充電端電路和受電端電路，所述充電端電路包括mcu控制電路（1），開關(guān)電路（2），諧振腔電路（3），諧振波形取樣與整形電路（4），所述受電端電路包括耦合諧振與整流濾波電路（5），充電控制開關(guān)電路（6），充電電池（7），所述mcu控制電路（1）設(shè)置一個(gè)電壓對(duì)時(shí)間的負(fù)斜率固定值，所述mcu控制電路（1）輸出脈沖信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)電路（2）激勵(lì)所述諧振腔電路（3）產(chǎn)生正弦諧振，所述正弦諧振的諧振能量經(jīng)過(guò)受電端電路及所述諧振波形取樣與整形電路（4）得到需判定電壓值，將所述需判定電壓值回送至所述mcu控制電路（1），所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值與所述負(fù)斜率固定值進(jìn)行比對(duì)分析。

2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值達(dá)到所述負(fù)斜率固定值，則符合充電要求，自動(dòng)判定所述受電端為指定無(wú)線功率接受負(fù)載，所述mcu控制電路（1）持續(xù)輸出脈沖信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)電路（2）激勵(lì)所述諧振腔電路（3），持續(xù)輸出能量到所述受電端電路，實(shí)現(xiàn)電池充電功能。

3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率未達(dá)到所述負(fù)斜率固定值，則未達(dá)到充電要求，所述mcu控制電路（1）停止輸出脈沖信號(hào)，自動(dòng)判定所述受電端為非指定無(wú)線功率接受負(fù)載。

4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述諧振波形取樣與整形電路（4）中包括諧振電容和諧振電感，所述需判定電壓值通過(guò)所述諧振電容或所述諧振電感中的電壓諧振波形得到。

5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述諧振腔電路（3）包括諧振腔電容和諧振腔電感。

6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述諧振腔電感為開放磁路，所述諧振腔電感為所述諧振能量的發(fā)射線圈。

7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述需判定電壓值經(jīng)過(guò)所述諧振波形取樣與整形電路（4）后，輸入所述mcu控制電路（1）的a/d口進(jìn)行波形分析判斷。

8.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述負(fù)斜率固定值由受電端為指定無(wú)線功率接收負(fù)載時(shí)，所述mcu控制電路（1）獲取并存儲(chǔ)相應(yīng)電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值作為所述負(fù)斜率固定值或者所述mcu控制電路（1）的內(nèi)部直接固化設(shè)置成負(fù)斜率固定值。

9.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述諧振波形取樣與整形電路（4）的具體連接方式為：所述諧振腔電容包括諧振腔電容a端和諧振腔電容b端，所述諧振腔電感包括諧振腔電感a端和諧振腔電感b端，取樣信號(hào)取自所述諧振腔電容a端，所述諧振腔電容a端與所述諧振腔電感a端相連，所述諧振腔電容b端為參考地；取樣信號(hào)送至整流二極管d6的陽(yáng)極，所述二極管d6的陰極連接到限流電阻r30的一端，所述限流電阻r30的另一端連接濾波電容c20的一端和穩(wěn)壓管z2的陰極，所述濾波電容c20的另一端連接所述參考地；所述穩(wěn)壓管z2的陽(yáng)極連接分壓電阻r32的一端，所述分壓電阻r32的另一端連接穩(wěn)壓管z3的陰極和濾波電容c19的一端和分壓電阻r31的一端，至此完成取樣濾波整形，形成整形后的分析信號(hào)送入所述mcu控制電路（1）的a/d輸入端口；所述穩(wěn)壓管z3的陽(yáng)極和所述濾波電容c19的另一端以及所述分壓電阻r31的另一端連接到所述參考地；所述mcu控制電路（1）的電源vss腳連接到所述參考地。

10.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，其特征在于，所述諧振波形取樣與整形電路（4）的具體連接方式為：所述諧振腔電容包括諧振腔電容a端和諧振腔電容b端，所述諧振腔電感包括諧振腔電感a端和諧振腔電感b端，取樣信號(hào)取自所述諧振腔電感a端，所述諧振腔電感a端與所述諧振腔電容a端相連，所述諧振腔電感b端為參考地；取樣信號(hào)送至整流二極管d6的陽(yáng)極，所述二極管d6的陰極連接到限流電阻r30的一端，所述限流電阻r30的另一端連接濾波電容c20的一端和穩(wěn)壓管z2的陰極，所述濾波電容c20的另一端連接所述參考地；所述穩(wěn)壓管z2的陽(yáng)極連接分壓電阻r32的一端，所述分壓電阻r32的另一端連接穩(wěn)壓管z3的陰極和濾波電容c19的一端和分壓電阻r31的一端，至此完成取樣濾波整形，形成整形后的分析信號(hào)送入所述mcu控制電路（1）的a/d輸入端口；所述穩(wěn)壓管z3的陽(yáng)極和所述濾波電容c19的另一端以及所述分壓電阻r31的另一端連接到所述參考地；所述mcu控制電路（1）的電源vss腳連接到所述參考地。

技術(shù)總結(jié)
一種自動(dòng)識(shí)別非指定無(wú)線功率接收負(fù)載的無(wú)線充電裝置，包括充電端電路和受電端電路，所述充電端電路包括MCU控制電路，開關(guān)電路，諧振腔電路，諧振波形取樣與整形電路，所述受電端電路包括耦合諧振與整流濾波電路，充電控制開關(guān)電路，充電電池，所述MCU控制電路設(shè)置一個(gè)電壓對(duì)時(shí)間的負(fù)斜率固定值，所述MCU控制電路輸出脈沖信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)電路激勵(lì)所述諧振腔電路產(chǎn)生正弦諧振，所述諧振能量經(jīng)過(guò)受電端電路及所述諧振波形取樣與整形電路得到需判定電壓值，將所述需判定電壓值回送至所述MCU控制電路，所述需判定電壓值與時(shí)間的負(fù)斜率值與所述負(fù)斜率固定值進(jìn)行比對(duì)分析，以此判定受電端是否為指定接收負(fù)載。

技術(shù)研發(fā)人員：向光輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：高怡達(dá)科技（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240311
技術(shù)公布日：2025/1/9