专利名称：充电系统及方法
充电系统及方法
技术领域：
本发明涉及充电器领域，特别涉及一种充电系统及方法。背景技术：
充电系统作为一种为移动用电设备提供充电储备的工具，广泛的应用于各种场 合，极大的方便了用户。随着电动车的普及，充电系统的作用越来越大。传统的充电系统为用电设备充电时，主要是直接通过电源线进行充电，充电不安 全，容易发生事故。
发明内容基于此，有必要提供一种安全性较好的充电系统。此外，还有必要提供一种安全性较好的充电方法。一种充电系统，包括场能发送装置，通过场能发送功率到所述场能接收装置；场能接收装置，接收并根据所述发送功率调整其对外进行充电的输出功率。优选地，所述场能发送装置还用于检测是否有负载加载，若有，则生成检测信号， 并根据所述检测信号初始化场能发送装置的输出功率，再接收场能接收装置发送的充电信 息，且根据充电信息调整场能发送装置的输出功率，并通过场能发送所述调整后的输出功 率。优选地，所述场能发送装置包括整流抗干扰回路，用于将交流电转化为直流电并进行抗干扰处理；第一检测模块，用于检测是否有负载加载，若有，则生成检测信号，并发送检测信 号到第一处理模块；信号接收模块，用于接收所述场能接收装置发送的充电信息，并发送到第一处理 模块；第一处理模块，用于根据检测信号生成初始化输出功率信号，并根据充电信息生 成功率调整控制信号，且发送所述初始化输出功率信号和功率调整控制信号；功率发送模块，用于根据初始化输出功率信号初始化场能发送装置的输出功率， 并根据功率调整控制信号调整所述场能发送装置的输出功率并通过场能发送所述调整后 的输出功率。优选地，所述场能发送装置还包括第一显示模块，用于显示所述场能发送装置的电压和电流；第一报警模块，用于所述场能发送装置和/或场能接收装置发生故障时发出报警 信号；所述第一检测模块还用于检测所述场能发送装置的电压和电流并发送到第一显 示模块。
优选地，所述场能接收装置用于从初始化场能发送装置的输出功率获取启动功 率，根据所述启动功率获取能量，检测电参数，并根据电参数生成充电信息，发送所述充电 信息到所述场能发送装置，并根据所述场能发送装置调整的输出功率，调整其对外进行充 电的输出功率。优选地，所述场能接收装置包括第二检测模块，用于检测场能接收装置中的电参数，且将该电参数发送到第二处 理模块；第二处理模块，接收并处理所述电参数，生成充电信息，且将所述充电信息发送到 所述信号接收模块；功率接收模块，用于从初始化场能发送装置的输出功率获取启动功率，为第二检 测模块和第二处理模块提供能量，且还根据所述功率发送模块发送的调整后的所述场能发 送装置的输出功率，调整所述场能接收装置的对外进行充电输出功率。优选地，所述场能接收装置还包括第二显示模块，用于显示所述场能接收装置的充电状态信息；第二报警模块，用于当场能接收装置发生故障时发出报警信号，并将该报警信号 发送到所述第二处理模块；所述第二处理模块还用于接收并发送该报警信号到所述信号接收模块；所述第一 处理模块接收所述信号接收模块发送的报警信号，并根据该报警信号生成停机信号。一种充电方法，包括以下步骤提供一场能发送装置，通过场能发送功率；提供一场能接收装置，接收并根据所述功率调整其对外进行充电的输出功率。优选地，具体包括以下步骤检测是否有负载加载，若有，则生成检测信号，并发送检测信号；接收检测信号，并根据检测信号初始化场能发送装置的输出功率；从初始化场能发送装置的输出功率获取场能接收装置的启动功率，根据所述启动 功率获取能量，检测电参数，并对电参数处理生成充电信息，且发送该充电信息；接收充电信息，并根据充电信息调整场能发送装置的输出功率且通过场能发送功 率，接收并根据调整后的场能发送装置的输出功率，调整场能接收装置的对外进行充电的 输出功率。优选地，所述方法还包括显示场能发送装置和场能接收装置的充电状态信息的 步骤；还包括当发生故障时，生成报警信号，并根据报警信号生成停机信号的步骤。上述充电系统及充电方法，采用场能接收装置通过场能发送功率到场能接收装 置，场能接收装置根据传递的功率调整其输出功率为用电设备供电，采用的隔离式充电方 法，提高了充电的安全性。另外，采用场能发送装置检测有负载加载时，生成检测信号，场能发送装置并根据 检测信号初始化场能发送装置的输出功率，场能接收装置从初始化场能发送装置的输出功 率获取启动功率，根据启动功率获取能量进行检测电参数，并根据电参数生成充电信息，场 能发送装置根据充电信息调整输出功率，场能接收装置再根据调整后的场能发送装置的输 出功率，调整自身的输出功率，根据调整的场能接收装置的功率对用电设备进行充电，这样采用的是一种隔离式的充电方式，极大的提高了充电的安全性，且该充电方式通过场能传 动实现，实现了无电源线连接充电。采用第一显示模块显示场能发送装置的电压、电流，可让工作人员掌握充电时场 能发送装置的状况，采用第一报警模块实现了场能发送装置的故障报警；采用第二显示模 块显示场能接收装置的电压、电流及充电用电量，让用户了解充电状况；采用第二报警模块 在场能接收装置发生故障时发出报警信号，并将该报警信号发送到场能发送装置进行控制 停机，保证安全。
图1为一个实施例中充电系统的结构示意图；图2为一个实施例中场能发送装置的结构示意图；图3为一个实施例中场能接收装置的结构示意图；图4为一个实施例中充电方法的流程图。
具体实施方式如图1所示，在一个实施例中，一种充电系统，包括场能发送装置10和场能接收装 置20。场能发送装置10与场能接收装置20之间通过电磁场能传递能量，即场能发送装置 10发送电磁场能功率，场能接收装置20接收电磁场能功率并根据传递的功率调整自身的 输出功率为用电设备供电。其中，场能发送装置10，接收检测信号，并根据检测信号初始化场能发送装置10的输出 功率，再接收场能接收装置20发送的充电信息，且根据充电信息调整场能发送装置10的输 出功率。当有负载加载时，场能发送装置10检测到负载加载，将初始化场能发送装置10的 输出功率，即增大场能发送装置10的输出功率，来保证场能接收装置20获取充足的启动功 率，进行正常工作。其中，场能发送装置10设置在地下、马路边等场能站。如图2所示，一个实施例中，场能发送装置10包括整流抗干扰回路100、第一检测 模块110、信号接收模块120、第一处理模块130、功率发送模块140、第一显示模块150和第 一报警模块160。其中，整流抗干扰回路100用于将交流电转化为直流电，并进行抗干扰处理，为场能发 送装置10的各部分提供合适、稳定的直流电。第一检测模块110检测是否有负载加载，若有，则生成检测信号并发送到第一处 理模块130，若没有，则继续进行检测。当有负载加载在场能接收装置20两端时，场能接收 装置20有电流生成，该电流引起场能发送装置10中的电流变化，场能发送装置10的第一 检测模块110检测到该电流变化生成检测信号，并将该检测信号发送到场能发送装置10的 第一处理模块130，场能发送装置10的第一处理模块130根据检测信号生成初始化输出功 率信号。信号接收模块120用于接收场能接收装置20发送的充电信息，并将该充电信息发 送到第一处理模块130。本实施例中，检测信号为电流检测信号。充电信息可为场能接收装 置的电流和/或电压。第一处理模块130用于根据检测信号生成初始化输出功率信号，并根据充电信息生成功率调整控制信号，且发送初始化输出功率信号和功率调整控制信号到功率发送模块 140。功率发送模块140用于根据初始化输出功率信号初始化场能发送装置的输出功 率，还根据功率调整控制信号调整场能发送装置10的输出功率，并通过场能发送该调整后 的输出功率。第一显示模块150用于显示场能发送装置10和场能接收装置20的电流、电压、用 电量信息中的一种或两种以上的充电状态信息。第一报警模块160用于场能发送装置10和/或场能接收装置20发生故障时发出 报警信号。即，该故障可为在场能发送装置10发生的，也可为在场能接收装置20发生的。场能发送装置10还包括脉宽调节器用于改变场能发送装置10的直流电输出波形 脉宽。场能接收装置20，从初始化场能发送装置10的输出功率获取启动功率，根据该启 动功率获取能量，检测场能接收装置10的电参数，并根据该电参数生成充电信息，发送该 充电信息到场能发送装置10，并根据场能发送装置10调整的输出功率，相应调整场能接收 装置20的对外进行充电的输出功率。另外，场能接收装置20设置在用电设备上，如安装在 电动车上，调整场能接收装置20的输出功率为电动车的电池进行充电。此外，场能接收装 置20上也可自身安装电源供电直接工作，不需要从场能发送装置10中获取启动功率，进行 启动工作。如图3所示，在一个实施例中，场能接收装置20包括第二检测模块200、第二处理 模块210、功率接收模块220、第二显示模块230和第二报警模块240。其中，第二检测模块200，用于在有负载加载充电时，检测场能接收装置20中的电参数， 且将该电参数发送到第二处理模块210。本实施例中，电参数包括场能接收装置20中的电 流和/或电压等。第二处理模块210，接收该电参数，并对该电参数进行编码处理，生成充电信息，且 将充电信息发送到信号接收模块120。功率接收模块220，用于从初始化场能发送装置10的输出功率获取场能接收装置 20的启动功率，为第二检测模块200和第二处理模块210提供能量，且还根据功率发送模 块140发送的调整后的场能发送装置10的输出功率，调整场能接收装置20的对外进行充 电的输出功率。第二显示模块230，用于显示场能接收装置20的充电状态信息。该场能接收装置 20的充电信息状态包括场能接收装置20的电压、电流及充电用电量。第二报警模块240，用于场能接收装置20发生故障(该故障可为过流、过压、过热、 漏电等)时发出报警信号，并将该报警信号发送到所述第二处理模块210。第二处理模块 210接收且发送该报警信号到信号接收模块120 ；第一处理模块130接收信号接收模块120 发送的报警信号，并根据该报警信号生成停机信号。另外，该充电系统还包括短路保护模块和过流过压保护模块等，分别起到短路保 护、过流过压保护。上述充电系统的具体工作过程是整流抗干扰回路100为场能发送装置10提供 直流电，场能发送装置10的第一检测模块110检测是否有负载加载，若有，则第一检测模块110生成检测信号并发送，场能发送装置10的第一处理模块130接收并根据检测信号生成 初始化输出功率信号，功率发送模块140根据初始化输出功率信号初始化场能发送装置10 的输出功率，场能接收装置20的功率接收模块220根据该初始化的场能发送装置10的输 出功率，获取场能接收装置20的启动功率，由该启动功率提供能量，第二检测模块200检测 电参数，第二处理模块210对电参数进行编码处理生成充电信息，并发送该充电信息，信号 接收模块120接收该充电信息并解码再发送到第一处理模块130，第一处理模块130根据解 码后的充电信息生成功率调整控制信号，功率发送模块140根据该功率调整控制信号调整 场能发送装置10的输出功率并通过场能发送，功率接收模块220根据该调整后的场能发送 装置10的输出功率，调整场能接收装置20的输出功率，从而为用电设备充电。本实施例中，对用电设备进行充电，采用的方式是开始对用电设备充电时，以恒 流限压的方式充电，当电压升到限压值时，保持电压恒定，电流开始下降，检测场能接收装 置20的电流值，并发送该电流值到场能发送装置10，场能发送装置10根据该电流值同步调 整输出功率。这样一直到场能接收装置20的电流小到某一值时，经过一定时间后，充电完 成，场能接收装置20的第二处理模块210自动关机，直到下次重启。上述充电系统，用电设备在充电的时候可以随时离开，充电系统将自动关机。此 外，该充电系统特适用于需充电的车辆，能灵活的安装于场站、马路边等场所。如图4所示，一种充电方法，包括以下步骤提供一场能发送装置通过场能发送功 率；提供一场能接收装置，接收并根据发送的功率调整其对外进行充电的输出功率。具体包 括以下步骤步骤S10，检测是否有负载加载，若有，执行步骤S20，若没有，则继续检测。步骤S20，生成检测信号，并发送该检测信号；步骤S30，接收检测信号，并根据检测信号初始化场能发送装置的输出功率。步骤S40，从初始化场能发送装置的输出功率获取场能接收装置的启动功率，根据 所述启动功率获取能量检测电参数，并对电参数处理生成充电信息，且发送该充电信息。其 中，电参数包括电压和/或电流等。充电信息为对电参数经过编码处理得到，可为电压和/ 或电流等。步骤S50，接收充电信息，并根据充电信息调整场能发送装置的输出功率且通过场 能发送该输出功率，根据调整后的场能发送装置的输出功率，调整场能接收装置的对外进 行充电的输出功率。接收充电信息后，先解码，再根据解码后的充电信息调整场能发送装置 的输出功率。在一个实施例中，上述充电方法还包括步骤显示场能发送装置和场能接收装置 的充电状态信息。其中，充电状态信息包括场能发送装置10和场能接收装置20的电压、电 流、充电用电量中的一种或两种以上。在一个实施例中，上述充电方法还包括步骤当发生故障时，生成报警信号，并根 据报警信号生成停机信号。该故障为场能发送装置10发生的故障和/或场能接收装置20 发生的故障。上述充电系统及充电方法，采用场能接收装置10通过场能传递功率到场能接收 装置20，场能接收装置20根据传递的功率调整其输出功率为用电设备供电，采用的隔离式 充电方法，提高了充电的安全性。
另外，采用场能发送装置10检测有负载加载时，生成检测信号，并根据检测信号 初始化场能发送装置10的输出功率，场能接收装置20从初始化场能发送装置10的输出功 率获取启动功率，根据启动功率获取能量，检测电参数，并根据电参数生成充电信息，场能 发送装置10根据充电信息调整输出功率，场能接收装置20再根据调整后的场能发送装置 10的输出功率，调整自身的输出功率，根据调整的场能接收装置20的功率对用电设备进行 充电，这样采用的是一种隔离式的充电方式，极大的提高了充电的安全性，且该充电方式通 过场能传动实现，实现了无电源线连接充电。另外，采用第一显示模块150显示场能发送装置10和场能接收装置20的电压、电 流、充电用电量，可让工作人员掌握充电时场能发送装置10的状况，采用第一报警模块160 实现了场能发送装置10和/或场能接收装置20的故障报警；采用第二显示模块230显示 场能接收装置20的电压、电流及充电用电量，让用户了解充电状况；采用第二报警模块240 在场能接收装置20发生故障时发出报警信号，并将该报警信号发送到场能发送装置10进 行控制停机，保证安全。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
一种充电系统，其特征在于，包括场能发送装置，通过场能发送功率到所述场能接收装置；场能接收装置，接收并根据所述发送功率调整其对外进行充电的输出功率。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述场能发送装置还用于检测是否 有负载加载，若有，则生成检测信号，并根据所述检测信号初始化场能发送装置的输出功 率，再接收场能接收装置发送的充电信息，且根据充电信息调整场能发送装置的输出功率， 并通过场能发送所述调整后的输出功率。
3.根据权利要求2所述的充电系统，其特征在于，所述场能发送装置包括 整流抗干扰回路，用于将交流电转化为直流电并进行抗干扰处理；第一检测模块，用于检测是否有负载加载，若有，则生成检测信号，并发送检测信号到 第一处理模块；信号接收模块，用于接收所述场能接收装置发送的充电信息，并发送到第一处理模块；第一处理模块，用于根据检测信号生成初始化输出功率信号，并根据充电信息生成功 率调整控制信号，且发送所述初始化输出功率信号和功率调整控制信号；功率发送模块，用于根据初始化输出功率信号初始化场能发送装置的输出功率，并根 据功率调整控制信号调整所述场能发送装置的输出功率并通过场能发送所述调整后的输 出功率。
4.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述场能发送装置还包括 第一显示模块，用于显示所述场能发送装置的电压和电流；第一报警模块，用于所述场能发送装置和/或场能接收装置发生故障时发出报警信号；所述第一检测模块还用于检测所述场能发送装置的电压和电流并发送到第一显示模块。
5.根据权利要求3或4所述的充电系统，其特征在于，所述场能接收装置用于从初始化 场能发送装置的输出功率获取启动功率，根据所述启动功率获取能量，检测电参数，并根据 电参数生成充电信息，发送所述充电信息到所述场能发送装置，并根据所述场能发送装置 调整的输出功率，调整其对外进行充电的输出功率。
6.根据权利要求5所述的充电系统，其特征在于，所述场能接收装置包括第二检测模块，用于检测场能接收装置中的电参数，且将该电参数发送到第二处理模块；第二处理模块，接收并处理所述电参数，生成充电信息，且将所述充电信息发送到所述 信号接收模块；功率接收模块，用于从初始化场能发送装置的输出功率获取启动功率，为第二检测模 块和第二处理模块提供能量，且还根据所述功率发送模块发送的调整后的所述场能发送装 置的输出功率，调整所述场能接收装置的对外进行充电输出功率。
7.根据权利要求6所述的充电系统，其特征在于，所述场能接收装置还包括 第二显示模块，用于显示所述场能接收装置的充电状态信息；第二报警模块，用于当场能接收装置发生故障时发出报警信号，并将该报警信号发送到所述第二处理模块；所述第二处理模块还用于接收并发送该报警信号到所述信号接收模块；所述第一处理 模块接收所述信号接收模块发送的报警信号，并根据该报警信号生成停机信号。
8.一种充电方法，包括以下步骤 提供一场能发送装置，通过场能发送功率；提供一场能接收装置，接收并根据所述功率调整其对外进行充电的输出功率。
9.根据权利要求8所述的充电方法，其特征在于，具体包括以下步骤 检测是否有负载加载，若有，则生成检测信号，并发送检测信号；接收检测信号，并根据检测信号初始化场能发送装置的输出功率； 从初始化场能发送装置的输出功率获取场能接收装置的启动功率，根据所述启动功率 获取能量，检测电参数，并对电参数处理生成充电信息，且发送该充电信息；接收充电信息，并根据充电信息调整场能发送装置的输出功率且通过场能发送功率， 接收并根据调整后的场能发送装置的输出功率，调整场能接收装置的对外进行充电的输出 功率。
10.根据权利要求9所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括显示场能发送装 置和场能接收装置的充电状态信息的步骤；还包括当发生故障时，生成报警信号，并根据报 警信号生成停机信号的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种充电系统，包括场能发送装置，通过场能发送功率到所述场能接收装置；场能接收装置，接收并根据所述发送的功率调整其对外进行充电的输出功率。此外，还涉及一种充电方法。上述充电系统及充电方法，采用场能接收装置通过场能发送功率到场能接收装置，场能接收装置根据传递的功率调整其输出功率为用电设备供电，采用的隔离式充电方法，提高了充电的安全性。
文档编号H02J7/00GK101938153SQ201010278988
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者丘子彬, 何衍雄, 张景新, 邓先泉 申请人:深圳市五洲龙汽车有限公司