一种无线供电装置及其调谐方法
【专利摘要】本发明提供了一种无线供电装置及其调谐方法，在无线供电装置中的发射端和接收端分别增设发射端控制电路和接收端控制电路，当无线供电装置应用的具体环境影响发射端和接收端已调谐的共振频率时，由接收端控制电路和发送端控制电路自动调节接收端线圈和发射端线圈的本征频率，以达到调谐的目的，且提高了无线电能的传输效率，保障了被供电设备的正常工作。
【专利说明】一种无线供电装置及其调谐方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线供电领域，尤其涉及一种无线供电装置及其调谐方法。
【背景技术】
[0002]随着无线传感器的应用越来越普及，很多原本使用有线方式测量困难或者无法测量的设备或者装置可以使用无线传感器方便的进行测量。但是使用无线传感器存在电源供应的问题，一般无线传感器使用电池供电，这样的无线传感器就不能进行设备的实时监测，只能进行间隔测量，以保证电池的电能使传感器工作足够长的时间。
[0003]然而，无线电能传输(Wireless Power Transmission一WPT)的出现使无线传感器的持续供电变成了可能。现有的无线电能传输从原理上分为三种实现方式，微波/激光方式、感应耦合方式和磁共振耦合方式。
[0004]其中，微波/激光方式是利用微波源或者激光源把直流电转变为微波或激光，经由天线发射出去。该技术的缺点是:高功率辐射对发射装置的定向性要求极高，且产生的电磁辐射/激光光束对人和动物造成巨大危害。
[0005]感应耦合方式是将两个线圈放置在邻近位置上，以在一个线圈中流动时产生的磁通量作为媒介，导致另一个线圈中产生电动势。该技术的缺点是:难以克服距离的限制，电能传输距离只能在Icm以内。
[0006]磁共振耦合方式是根据具有相同谐振频率的物体能够耦合的原理实现的，具体的，在一个由发送端和接收端组成的共振系统中，将发送端和接收端的线圈调校为一个磁共振系统，当发送端产生的振荡磁场频率和接收端线圈的本征频率相同时,接收端就会产生共振，从而实现了能量的传输。当发射端通电时，其并不会向外发射电磁波，而只是在周围形成一个非辐射磁场，而这个磁场用来和接收端联络，激发接收端的共振，从而以很小的消耗来传输能量，并且以磁共振耦合方式进行能量传输与环境中其他非谐振物体的相互作用小，对人体和其他设备均不会产生不良影响。
[0007]鉴于磁共振耦合方式的优势，现有无线供电装置均采用磁共振耦合方式进行设计。传统的磁共振耦合无线供电装置包括发射端和接收端，并在出厂时，将电磁振荡电路产生的电磁振荡频率、发射端线圈的本征频率和接收端线圈的本征频率调节一致，以使传输电能的能力最强、效率最高。但是，在实际应用当中，磁共振耦合无线供电装置会受到应用环境的影响，在磁场环境以及存在金属制品的应用环境，磁共振耦合无线电源模块中的发射端和接收端均会受到影响，进而使得本已调谐的发射端和接收端出现谐振频率的变化，进而导致电能传输效率降低。例如，在利用具有无线供电装置的无线传感器进行转动机械的实时监测时，因为机械的转轴和机座都是铁质的，给无线电源模块带来了许多复杂的问题，无线传感器的无线供电装置的接收端线圈和发射天线套在机械的转轴上或者接近机械的机座之后，电能的传输效率将因为谐振频率的变化而急剧的降低，甚至达不到无线传感器的工作电压，导致无线传感器不能正常工作，而不得不使用电池供电或者间隔测量，而不能达到原本设计的测量目标。
【发明内容】
[0008]本发明提供了一种无线供电装置及其调谐方法，解决在影响磁共振耦合无线供电环境中应用具有无线供电装置时，电能传输效率降低，被供电设备不能正常工作的问题。
[0009]为解决上述问题，本发明提供了一种无线供电装置的调谐方法，所述无线供电装置包括无线发射端和无线接收端；其中，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路；
[0010]所述方法包括:
[0011]接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号；
[0012]发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，控制发射端调谐电路调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值；
[0013]接收端控制电路通过接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最闻，达到第二最闻值。
[0014]进一步，所述发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，控制发射端调谐电路调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值包括:
[0015]发射端控制电路收到所述调谐信号后，控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内遍历调节发射端线圈本征频率，所述接收端控制电路记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值；
[0016]所述发射端控制电路控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，所述接收端控制电路通过发射端线圈发送调节停止信号，所述发射端控制电路控制发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率。
[0017]进一步，所述接收端控制电路控制接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值包括:
[0018]所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路在第二预设范围内遍历调节接收端线圈本征频率，所述接收端控制电路记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值；
[0019]所述接收端控制电路控制接收端调谐电路在第二预设范围内再次调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，所述接收端控制电路控制接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。
[0020]本发明还提供了一种无线供电装置，包括无线发射端和无线接收端，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路；
[0021]其中，所述电磁振荡电路用于产生电磁振荡；
[0022]所述发射端线圈用于发送由所述电磁振荡电路产生的电磁振荡；[0023]所述发射端控制电路用于通过所述发射端线圈接收调谐信号，以及用于在收到调谐信号后，控制调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值；
[0024]所述发射端调谐电路用于在所述发射端控制电路的控制下调节发射端线圈的本征频率；
[0025]所述接收端线圈用于接收电磁振荡；
[0026]所述电源输出电路用于将接收到的电磁振荡转化为电能输出；
[0027]所述接收端控制电路用于监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号，以及用于当电能输出值达到第一最高值后，控制接收端调谐电路调节接收端线圈本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值；
[0028]所述接收端调谐电路用于在所述接收端控制电路控制下调节接收端线圈本征频率。
[0029]进一步，所述发射端控制电路用于在收到所述调节信号后，控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节发射端线圈本征频率，以及用于再次控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内调节发射端线圈本征频率，当所述发射端控制电路接收到所述调节停止信号后，终止调节发射端线圈本征频率；
[0030]所述接收端控制电路用于记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值，并用于在所述发射端调谐电路在第一预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，且所述电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，通过接收端线圈发送调节停止信号。
[0031]进一步，所述接收端控制电路用于控制所述接收端调谐电路在第二预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率，并记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值，以及用于控制所述接收端调谐电路在第二预设范围内再次调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，终止调节接收端线圈本征频率。
[0032]本发明还提供了一种无线供电装置的调谐方法，所述无线供电装置包括无线发射端和无线接收端；其中，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路；
[0033]所述方法包括:
[0034]接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值；
[0035]所述接收端控制电路通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号；
[0036]所述发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值。
[0037]进一步，所述接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值包括:
[0038]所述接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率，记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值；
[0039]所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路再次在第一预设范围内调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。
[0040]进一步，所述发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值包括:
[0041]所述发射端控制电路通过发射端线圈收到所述调谐信号后，在第二预设范围内控制所述发射端调谐电路遍历调节发射端线圈本征频率，所述接收端控制电路记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路电能输出值的第二最高值；
[0042]所述发射端控制电路控制所述发射端调谐电路在第二预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，所述接收端控制电路通过接收端线圈向所述发射端发送调节停止信号，所述发射端控制电路通过发射端线圈收到调节停止信号后控制所述发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率。
[0043]本发明还提供了一种无线供电装置，包括无线发射端和无线接收端，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路；
[0044]其中，所述电磁振荡电路用于产生电磁振荡；
[0045]所述发射端线圈用于发送由所述电磁振荡电路产生的电磁振荡；
[0046]所述发射端控制电路用于通过所述发射端线圈接收调谐信号，以及用于在收到调谐信号后，控制发射端控制电路调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值；
[0047]所述发射端调谐电路用于在所述发射端控制电路控制下调节发射端线圈的本征
频率；
[0048]所述接收端线圈用于接收电磁振荡；
[0049]所述电源输出电路用于将接收到的电磁振荡转化为电能输出；
[0050]所述接收端控制电路用于监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，用于控制所述接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值，并通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号。
[0051]进一步，所述接收端控制电路用于当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，控制所述接收端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率，并记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值，以及用于控制所述接收端调谐电路再次在第一预设范围内调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，控制所述接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。[0052]进一步，所述发射端控制电路用于在收到所述调谐信号后，控制所述发射端调谐电路在第二预设范围内遍历调节发射端线圈本征频率，以及控制所述发射端调谐电路再次在第二预设范围内调节发射端线圈本征频率，且接收调节停止信号后，控制所述发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率；
[0053]所述接收端控制电路用于记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值，并当发射端控制电路控制发射端调谐电路在第二预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，且当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，发送调节停止信号。
[0054]采用本发明提供的无线供电装置及其调谐方法，在无线供电装置中的发射端和接收端分别增设发射端控制电路和接收端控制电路，当无线供电装置应用的具体环境影响发射端和接收端已调谐的共振频率时，由接收端控制电路和发送端控制电路自动调节接收端线圈和发射端线圈的本征频率，以达到调谐的目的，且提高了无线电能的传输效率，保障了被供电设备的正常工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1为本发明一种无线供电装置的结构示意图；
[0056]图2为本发明无线供电装置的调谐方法实施例一的流程图；
[0057]图3为本发明无线供电装置的调谐方法实施例二的流程图。
【具体实施方式】
[0058]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0059]本发明是处于以下构思实现的:
[0060]作为无线供电装置，其出厂设置时，将电磁振荡电路产生的电磁振荡频率、发射端线圈的本征频率和接收端线圈的本征频率调节一致，但在应用过程中，由于电磁振荡电路产生的电磁振荡频率不会发生变化，而受环境影响后的发射端和接收端的电磁共振频率发生改变，即无线供电装置的中心谐振频率发生了偏移，进而会导致电能传输效率下降，而电能传输效率下降的表征为电源输出电路的电能输出值降低，降低后的电源低于被供电设备的工作电压后，即导致了现有技术中存在的问题；而在一般应用情况下，降低后的电源输出并不为零，虽然该电源输出不能驱动被供电设备的工作，但足以驱动简单电路进行诸如信号传输、电压检测等工作，基于此，本发明提供了以下技术方案。
[0061]本发明提供了一种无线供电装置，其硬件架构如图1所示，包括无线传感器核心电路模块、无线传输模块以及无线电源模块；无线电源模块包括无线发射端和无线接收端；其中，无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路。
[0062]基于上述无线供电装置的硬件构架，提出以下实施例。
[0063]实施例一:
[0064]在本实施例中，一种典型的无线供电装置的供电调谐方法包括:
[0065]接收端控制电路监测所述电源输出电路，当电源输出电路的电能输出值低于阈值时，接收端控制电路通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号；
[0066]发射端控制电路通过发射端线圈收到调谐信号后，控制发射端调谐电路调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值；
[0067]接收端控制电路通过接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最闻，达到第二最闻值。
[0068]具体流程如图2所示，包括:
[0069]接收端控制电路监测电源输出电路，当电源输出电路的电能输出值低于阈值时，接收端控制电路通过接收端线圈向发射端发送调谐信号；
[0070]发射端控制电路收到调谐信号后，控制发射端调谐电路在第一预设范围内遍历调节发射端线圈本征频率；
[0071]接收端控制电路记录遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出
值的第一 最高值；
[0072]发射端控制电路控制发射端调谐电路在第一预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，当电源输出电路的电能输出值为第一最高值时，接收端控制电路通过发射端线圈发送调节停止信号，发射端控制电路控制发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率；
[0073]接收端控制电路控制接收端调谐电路在第二预设范围内遍历调节接收端线圈本征频率，接收端控制电路记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值；
[0074]接收端控制电路控制接收端调谐电路在第二预设范围内再次调节接收端线圈本征频率，当电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，接收端控制电路控制接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。
[0075]在此实施例中，由接收端控制电路向发射端发出调节信号，首先调节发射端线圈的本征频率，使电源输出模块的电能输出值为第一最高值，此时即将发射端线圈的本征频率与电磁振荡电路产生的电磁振荡频率一致，然后调节接收端线圈的本征频率，使电源输出电路的电能输出值为第二最高值，此时即将接收端线圈的本征频率与发射端线圈的本征频率调节一致，由此，最终将电磁振荡电路产生的电磁振荡频率与发射端线圈的本征频率和接收端线圈的本征频率调节一致，从而提高了无线电能的传输效率。
[0076]实施例二:
[0077]在本实施例中，无线供电装置的供电调谐方法包括:
[0078]接收端控制电路监测电源输出电路，当电源输出电路的电能输出值低于阈值时，接收端控制电路控制接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值；
[0079]接收端控制电路通过接收端线圈向发射端发送调谐信号；
[0080]发射端控制电路通过发射端线圈收到调谐信号后，调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值。
[0081 ] 具体流程如图3所示，包括:
[0082]接收端控制电路监测所述电源输出电路，当电源输出电路的电能输出值低于阈值时，接收端控制电路控制接收端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率,记录遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值；[0083]接收端控制电路控制接收端调谐电路再次在第一预设范围内调节接收端线圈本征频率，当电源输出电路的电能输出值为第一最高值时，接收端控制电路控制接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率；
[0084]接收端控制电路通过接收端线圈向发射端发送调谐信号；
[0085]发射端控制电路通过发射端线圈收到调谐信号后，在第二预设范围内控制发射端调谐电路遍历调节发射端线圈本征频率，接收端控制电路记录遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路电能输出值的第二最高值；
[0086]发射端控制电路控制发射端调谐电路在第二预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，当电源输出电路的电能输出值为第二最高值时，接收端控制电路通过接收端线圈向发射端发送调节停止信号，发射端控制电路通过发射端线圈收到调节停止信号后控制发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率。
[0087]在此实施例中，由接收端控制电路首先调节接收端线圈的本征频率，使电源输出电路的电能输出值为第一最高值，此时即将接收端线圈的本征频率与电磁振荡电路产生的电磁振荡频率调节一致，然后调节发送端线圈的本征频率，使电源输出电路的电能输出值为第二最高值，此时即将发送端线圈的本征频率与接收端线圈的本征频率调节一致，由此，最终将电磁振荡电路产生的电磁振荡频率与发射端线圈的本征频率和接收端线圈的本征频率调节一致，从而提高了无线电能的传输效率。
[0088]本发明还提供了一种无线供电装置，在基于图1所示的结构的基础上，对应于实施例一，无线供电装置中的电磁振荡电路用于产生电磁振荡；
[0089]发射端线圈用于发送由所述电磁振荡电路产生的电磁振荡；
[0090]发射端控制电路用于通过发射端线圈接收调谐信号，以及用于在收到调谐信号后，控制调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值；
[0091 ] 发射端调谐电路用于在发射端控制电路的控制下调节发射端线圈的本征频率；
[0092]接收端线圈用于接收电磁振荡；
[0093]电源输出电路用于将接收到的电磁振荡转化为电能输出；
[0094]接收端控制电路用于监测电源输出电路，当电源输出电路的电能输出值低于阈值时，接收端控制电路通过接收端线圈向发射端发送调谐信号，以及用于当电能输出值达到第一最高值后，控制接收端调谐电路调节接收端线圈本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值；
[0095]接收端调谐电路用于在接收端控制电路控制下调节接收端线圈本征频率。
[0096]进一步，发射端控制电路用于在收到调节信号后，控制发射端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节发射端线圈本征频率，以及用于再次控制发射端调谐电路在第一预设范围内调节发射端线圈本征频率，当发射端控制电路接收到调节停止信号后，终止调节发射端线圈本征频率；
[0097]接收端控制电路用于记录遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值，并用于在发射端调谐电路在第一预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，且电源输出电路的电能输出值为第一最高值时，通过接收端线圈发送调节停止信号。[0098]进一步，接收端控制电路用于控制接收端调谐电路在第二预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率，并记录遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值，以及用于控制接收端调谐电路在第二预设范围内再次调节接收端线圈本征频率，当电源输出电路的电能输出值为第二最高值时，终止调节接收端线圈本征频率。
[0099] 在基于图1所示的结构的基础上，对应于实施例二，本申请还提供了一种无线供电装置，其中，电磁振荡电路用于产生电磁振荡；
[0100]发射端线圈用于发送由所述电磁振荡电路产生的电磁振荡；
[0101]发射端控制电路用于通过所述发射端线圈接收调谐信号，以及用于在收到调谐信号后，控制发射端控制电路调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最闻，达到第二最闻值；
[0102]发射端调谐电路用于在发射端控制电路控制下调节发射端线圈的本征频率；
[0103]接收端线圈用于接收电磁振荡；
[0104]电源输出电路用于将接收到的电磁振荡转化为电能输出；
[0105]接收端控制电路用于监测所述电源输出电路，当电源输出电路的电能输出值低于阈值时，用于控制接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值，并通过接收端线圈向发射端发送调谐信号。
[0106]进一步，接收端控制电路用于当电源输出电路的电能输出值低于阈值时，控制接收端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率，并记录遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值，以及用于控制接收端调谐电路再次在第一预设范围内调节接收端线圈本征频率，当电源输出电路的电能输出值为第一最高值时，控制接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。
[0107]进一步，发射端控制电路用于在收到调谐信号后，控制发射端调谐电路在第二预设范围内遍历调节发射端线圈本征频率，以及控制发射端调谐电路再次在第二预设范围内调节发射端线圈本征频率，且接收调节停止信号后，控制发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率；
[0108]接收端控制电路用于记录遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值，并当发射端控制电路控制发射端调谐电路在第二预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，且当电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，发送调节停止?目号。
[0109]需要说明的是，上述对应于方法实施例一和实施例二的无线供电装置中，发射端控制电路、接收端控制电路所执行的操作或具备的功能，本领域技术人员可以通过硬件如电路及软件编程实现，在此不再赘述。
[0110]综上所述，本发明提供的无线供电装置及其调谐方法，在无线供电装置中的发射端和接收端分别增设发射端控制电路和接收端控制电路，当无线供电装置应用的具体环境影响发射端和接收端已调谐的共振频率时，由接收端控制电路和发送端控制电路自动调节接收端线圈和发射端线圈的本征频率，以达到调谐的目的，且提高了无线电能的传输效率，保障了被供电设备的正常工作。
[0111]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种无线供电装置的调谐方法，其特征在于，所述无线供电装置包括无线发射端和无线接收端；其中，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路； 所述方法包括: 接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号； 发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，控制发射端调谐电路调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值； 接收端控制电路通过接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，控制发射端调谐电路调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值包括: 发射端控制电路收到所述调谐信号后，控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内遍历调节发射端线圈本征频率，所述接收端控制电路记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值； 所述发射端控制电路控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，当所述 电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，所述接收端控制电路通过发射端线圈发送调节停止信号，所述发射端控制电路控制发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收端控制电路控制接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值包括: 所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路在第二预设范围内遍历调节接收端线圈本征频率，所述接收端控制电路记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值； 所述接收端控制电路控制接收端调谐电路在第二预设范围内再次调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，所述接收端控制电路控制接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。
4.一种无线供电装置，包括无线发射端和无线接收端，其特征在于，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路； 其中，所述电磁振荡电路用于产生电磁振荡； 所述发射端线圈用于发送由所述电磁振荡电路产生的电磁振荡； 所述发射端控制电路用于通过所述发射端线圈接收调谐信号，以及用于在收到调谐信号后，控制调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最闻值； 所述发射端调谐电路用于在所述发射端控制电路的控制下调节发射端线圈的本征频率； 所述接收端线圈用于接收电磁振荡； 所述电源 输出电路用于将接收到的电磁振荡转化为电能输出； 所述接收端控制电路用于监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号，以及用于当电能输出值达到第一最高值后，控制接收端调谐电路调节接收端线圈本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值； 所述接收端调谐电路用于在所述接收端控制电路控制下调节接收端线圈本征频率。
5.根据权利要求4所述的无线供电装置，其特征在于，所述发射端控制电路用于在收到所述调节信号后，控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节发射端线圈本征频率，以及用于再次控制所述发射端调谐电路在第一预设范围内调节发射端线圈本征频率，当所述发射端控制电路接收到所述调节停止信号后，终止调节发射端线圈本征频率； 所述接收端控制电路用于记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值，并用于在所述发射端调谐电路在第一预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，且所述电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，通过接收端线圈发送调节停止信号。
6.根据权利要求5所述的无线供电装置，其特征在于，所述接收端控制电路用于控制所述接收端调谐电路在第二预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率，并记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值，以及用于控制所述接收端调谐电路在第二预设范围内再次调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，终止调节接收端线圈本征频率。
7.一种无线供电装置的调谐方法，其特征在于，所述无线供电装置包括无线发射端和无线接收端；其中，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路； 所述方法包括: 接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值； 所述接收端控制电路通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号； 所述发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第二最高值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最闻值包括: 所述接收端控制电路监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率,记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最闻值； 所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路再次在第一预设范围内调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，所述接收端控制电路控制所述接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发射端控制电路通过所述发射端线圈收到所述调谐信号后，调节发射端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最闻，达到第二最闻值包括: 所述发射端控制电路通过发射端线圈收到所述调谐信号后，在第二预设范围内控制所述发射端调谐电路遍历调节发射端线圈本征频率，所述接收端控制电路记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路电能输出值的第二最高值； 所述发射端控制电路控制所述发射端调谐电路在第二预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，所述接收端控制电路通过接收端线圈向所述发射端发送调节停止信号，所述发射端控制电路通过发射端线圈收到调节停止信号后控制所述发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率。
10.一种无线供电装置，包括无线发射端和无线接收端，其特征在于，所述无线发射端包括发射端线圈、电磁振荡电路、发射端控制电路以及发射端调谐电路；所述无线接收端包括接收端线圈、电源输出电路、接收端调谐电路以及接收端控制电路； 其中，所述电磁振荡 电路用于产生电磁振荡； 所述发射端线圈用于发送由所述电磁振荡电路产生的电磁振荡； 所述发射端控制电路用于通过所述发射端线圈接收调谐信号，以及用于在收到调谐信号后，控制发射端控制电路调节发射端线圈的本征频率，以使所述电源输出电路的电能输出值最闻，达到第二最闻值； 所述发射端调谐电路用于在所述发射端控制电路控制下调节发射端线圈的本征频率； 所述接收端线圈用于接收电磁振荡； 所述电源输出电路用于将接收到的电磁振荡转化为电能输出； 所述接收端控制电路用于监测所述电源输出电路，当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，用于控制所述接收端调谐电路调节接收端线圈的本征频率，以使电源输出电路的电能输出值最高，达到第一最高值，并通过所述接收端线圈向所述发射端发送调谐信号。
11.根据权利要求10所述的无线供电装置，其特征在于，所述接收端控制电路用于当所述电源输出电路的电能输出值低于阈值时，控制所述接收端调谐电路在第一预设范围内进行遍历调节接收端线圈本征频率，并记录所述遍历调节接收端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第一最高值，以及用于控制所述接收端调谐电路再次在第一预设范围内调节接收端线圈本征频率，当所述电源输出电路的电能输出值为所述第一最高值时，控制所述接收端调谐电路终止调节接收端线圈本征频率。
12.根据权利要求11所述的无线供电装置，其特征在于，所述发射端控制电路用于在收到所述调谐信号后，控制所述发射端调谐电路在第二预设范围内遍历调节发射端线圈本征频率，以及控制所述发射端调谐电路再次在第二预设范围内调节发射端线圈本征频率，且接收调节停止信号后，控制所述发射端调谐电路终止调节发射端线圈本征频率； 所述接收端控制电路用于记录所述遍历调节发射端线圈本征频率时电源输出电路的电能输出值的第二最高值，并当发射端控制电路控制发射端调谐电路在第二预设范围内再次调节发射端线圈本征频率，且当所述电源输出电路的电能输出值为所述第二最高值时，发送调节停止信号。
【文档编号】H02J17/00GK103986244SQ201410229681
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】张俊辉, 牛传贝, 肖万猛 申请人:北京必创科技有限公司