无线充电系统及其耦合度补偿装置和方法与流程

本发明涉及电器
技术领域：
，特别涉及一种无线充电系统的耦合度补偿装置、一种无线充电系统以及一种无线充电系统的耦合度补偿方法。
背景技术：
：无线充电技术主要分为感应式、谐振式、微波式、激光式等。目前工业和消费电子领域普遍采用的无线充电方式为感应式和谐振式。其中，采用谐振式无线充电技术的无线充电系统一般包括三大部分：发射模组、接收模组和受电设备。相关无线充电技术存在的问题是，接收模组的充电位置变化时，发射模组中发射线圈和接收模组中的接收线圈的耦合程度存在很大差异，于是不同位置的充电效率差别很大，特别是负载较重(输出功率接近最大功率)时这种差别更加明显，影响了终端用户的体验效果。技术实现要素：本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种无线充电系统的耦合度补偿装置，该装置能够解决不同位置充电效率差别较大的问题。本发明的另一个目的在于提出一种无线充电系统。本发明的又一个目的在于提出一种无线充电系统的耦合度补偿方法为达到上述目的，本发明一方面提出了一种提出了一种无线充电系统的耦合度补偿装置，所述无线充电系统包括发射模组和接收模组，所述发射模组与所述接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，所述耦合度补偿装置包括：监测模块，所述监测模块用于实时监测所述发射模组中的发射线圈与所述接收模组中的接收线圈之间的耦合度；初级补偿模块，所述初级补偿模块与所述发射线圈串联连接，所述初级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行一次补偿；次级补偿模块，所述次级补偿模块与所述发射线圈并联连接，所述次级补偿模块用于对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行二次补偿；控制模块，所述控制模块用于在所述监测模块监测到所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制所述初级补偿模块对所述 发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制所述初级补偿模块和所述次级补偿模块先后对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高所述无线充电系统的充电效率。根据本发明实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿装置，控制模块在监测模块监测到发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。由此，在接收模组的位置发生变化时对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种无线充电系统，包括所述的无线充电系统的耦合度补偿装置。根据本发明实施例提出的无线充电系统，通过上述实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置，可减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出了一种无线充电系统的耦合度补偿方法，其特征在于，所述无线充电系统包括发射模组、接收模组和耦合度补偿装置，所述发射模组与所述接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，所述耦合度补偿装置包括初级补偿模块和次级补偿模块，所述初级补偿模块与所述发射线圈串联连接以对所述发射模组中的发射线圈与所述接收模组中的接收线圈之间的耦合度进行一次补偿，所述次级补偿模块与所述发射线圈并联连接以对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行二次补偿，所述耦合度补偿方法包括以下步骤：实时监测所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度；判断所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度是否小于第一预设值；如果判断所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度小于所述第一预设值，则控制所述初级补偿模块对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制所述初级补偿模块和所述次级补偿模块先后对所述发射线圈与所述接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高所述无线充电系统的充电效率。根据本发明实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿方法，在发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。由此，在接收模组的位置发生变化时对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。附图说明图1是根据本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的方框示意图；图2是根据本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的结构示意图；图3是根据本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的电路原理图；图4是根据本发明实施例的无线充电系统的方框示意图；图5是根据本发明实施例的无线充电系统中发射模组的方框示意图；图6是根据本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法的流程图；图7是根据本发明一个实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法的流程图；以及图8是根据本发明另一个实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面参考附图来描述本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置、无线充电系统以及无线充电系统的耦合度补偿方法。图1是根据本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置的方框示意图。其中，无线充电系统包括发射模组和接收模组，发射模组与接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，如图1所示，本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置100包括：监测模块10、初级补偿模块20、次级补偿模块30和控制模块40。其中，监测模块10用于实时监测发射模组中的发射线圈201与接收模组中的接收线圈301之间的耦合度，所述耦合度为发射线圈201和接收线圈301之间的耦合程度。举例来说，监测模块10可通过以下方式监测耦合度：当发射线圈201和接收线圈301尺寸、发射线圈201和接收线圈301之间的距离均固定时，通过实时采集发射模组中的功率放大模块的电压和电流监测模块10就能够计算出发射线圈201和接收线圈301之间的耦合度。应当理解的是，上述耦合度检测方式只是一个示例，而不作为对本发明监测方法的限制，本领域的技术人员所知的其他监测方式也在本发明的保护范围内。初级补偿模块20与发射线圈201串联连接，初级补偿模块20用于对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行一次补偿；次级补偿模块30与发射线圈201并联连接，次级补偿模块30用于对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行二次补偿；控制模块40用于在 监测模块10监测到发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块20对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块20和次级补偿模块30先后对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。也就是说，当监测模块10监测到发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度小于第一预设值时，控制模块40可先控制初级补偿模块20对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行一次补偿，如果一次补偿后耦合度无法满足要求，则再控制次级补偿模块30对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行二次补偿。由此，本发明实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿装置，控制模块40在监测模块10监测到发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块20对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块20和次级补偿模块30先后对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。从而，在接收模组的位置发生变化时对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。并且，采用分级策略调整耦合度，耦合度经两次逐步调整基本可达到最优状态，避免了不调整带来的失谐状态，避免了单次调整达不到最优耦合状态或者实现电路繁杂的缺陷。下面结合图2和图3对本发明实施例的初级补偿模块20和次级补偿模块30的结构进行描述。如图2所示，初级补偿模块20由第一可控开关组21和多个第一补偿电容22组成，每个第一补偿电容分别与发射线圈201串联连接，第一可控开关组21用于控制多个第一补偿电容22中的一个参与补偿。由此，通过控制每个第一补偿电容的状态即参与补偿状态和不参与补偿状态，可调整初级补偿模块20的补偿程度。具体来说，第一可控开关组21可具有多路第一可控开关，多路第一可控开关中的每路第一可控开关可对应地控制每个第一补偿电容。更具体地，控制模块40可控制第一可控开关组21中任一个第一可控开关的通断，以控制与该第一可控开关对应的第一补偿电容参与补偿或不参与补偿，以此方式可控制每个第一补偿电容参与补偿或不参与补偿。需要说明的是，由于初级补偿模块20与发射线圈201是串联连接的关系，所以在不需要初级补偿模块20进行补偿时，需要控制多个第一补偿电容22中的某一个第一补偿电容与发射线圈201串联，其中，可根据发射线圈201及其电路并按照实际应用环境选择这一个第一补偿电容。在一个优选示例中，在不需要初级补偿模块20进行补偿时，可控制多个第一补偿电容22中电容值最小的第一补偿电容与发射线圈201串联。并且，次级补偿模块30由第二可控开关组31和多个第二补偿电容32组成，第二可控开关组31用于控制多个第二补偿电容32中的至少一个参与补偿。由此，通过控制每个第二补偿电容的状态即参与补偿状态和不参与补偿状态，可调整次级补偿模块30的补偿程度。具体来说，第二可控开关组31可具有多路第二可控开关，多路第二可控开关中的每路第二可控开关可对应地控制每个第二补偿电容。更具体地，控制模块40可控制第二可控开关组31中任一个第二可控开关的通断，以控制与该第二可控开关对应的第二补偿电容参与补偿或不参与补偿，以此方式可控制每个第二补偿电容参与补偿或不参与补偿。需要说明的是，由于次级补偿模块30与发射线圈201是并联连接的关系，所以在不需要次级补偿模块30进行补偿时，控制多个第二补偿电容32均不与发射线圈201串联。应该理解的是，本发明实施例的耦合度补偿装置是通过调整电容值的大小来调整耦合度，本质上是调整不同位置时的谐振频率，减小不同位置时磁场强度的差异，使不同位置时的实际谐振频率尽量接近理论的预设值。其中，根据本发明的一个具体实施例，多个第一补偿电容22相互之间的容值不同，多个第二补偿电容32相互之间的容值不同。根据本发明的另一个具体实施例，多个第一补偿电容22相互之间的容值可具有第一比例关系，多个第二补偿电容32相互之间的容值可具有第二比例关系。在图3的示例中，发射线圈201可与谐振电容Ch并联，即言发射线圈201的一端与谐振电容Ch的一端相连，发射线圈201的另一端与谐振电容Ch的另一端相连。初级补偿模块20可包括第一个至第四个第一补偿电容C1、C2、C3、C4和第一路至第四路第一可控开关S1、S2、S3、S4。其中，第一个第一补偿电容C1与第一路第一可控开关S1串联后与发射线圈201的一端相连，第二个第一补偿电容C2与第二路第一可控开关S2串联后与发射线圈201的一端相连，第三个第一补偿电容C3与第三路第一可控开关S3串联后与发射线圈201的一端相连，第四个第一补偿电容C4与第四路第一可控开关S4串联后与发射线圈201的一端相连。第一路至第四路第一可控开关S1、S2、S3、S4相互独立，第一路至第四路第一可控开关S1、S2、S3、S4可在控制模块40输出的控制信号的控制下独立地闭合或断开，通过控制第一可控开关S1、S2、S3、S4的闭合或断开可分别控制第一个至第四个第一补偿电容C1、C2、C3、C4是否接入发射线圈201回路中即参与补偿。需要说明的是，第一补偿电容C1、C2、C3、C4可为具有固定电容值的电容，第一补偿电容C1、C2、C3、C4的电容值互不相同，并且第一补偿电容C1、C2、C3、C4的电容值呈现第一比例关系，例如C1的电容值优选为8C、C2的电容值优选为4C、C3的电容值 优选为2C、C4的电容值优选为C，其中，C为一个特定的电容值，C可根据实际应用环境选定。由此，4路第一可控开关S1、S2、S3、S4可构成15种不同的控制状态，4路第一可控开关的控制状态与4个第一补偿电容的总电容值Cs1之间的关系如下表1所示，其中，每路第一可控开关的控制状态可为：闭合＝“1”，断开＝“0”。表1控制序号S1状态S2状态S3状态S4状态总电容值Cs1A10001CA200102CA300113CA401004CA501015CA601106CA701117CA810008CA910019CA10101010CA11101111CA12110012CA13110113CA14111014CA15111115C由上表1可知，4个第一补偿电容的总电容值Cs1的可调范围为C～15C，这样采用包括多个第一补偿电容22的初级补偿模块20实现了大范围的耦合度调整。并且，在图3的示例中，次级补偿模块30可包括第一个至第四个第二补偿电容C5、C6、C7、C8和第一路至第四路第二可控开关S5、S6、S7、S8。其中，第一路第二可控开关S5的一端与发射线圈201的一端相连；第一个第二补偿电容C5的一端与第一路第二可控开关S5的另一端相连；第二路第二可控开关S6的一端与第一个第二补偿电容C5的另一端相连；第二个第二补偿电容C6一端与第二路第二可控开关S6的另一端相连，第二个第二补偿电容C6的另一端与发射线圈201的另一端相连；第三路第二可控开关S7的一端与发射线圈201的一端相连；第三个第二补偿电容C7的一端与第三路第二可控开关S7的另一端相连；第四路第二可控开关S8的一端与第三个第二补 偿电容C7的另一端相连；第四个第二补偿电容C8一端与第四路第二可控开关S8的另一端相连，第四个第二补偿电容C8的另一端与发射线圈201的另一端相连。第一路至第四路第二可控开关S5、S6、S7、S8相互独立，第一路至第四路第二可控开关S5、S6、S7、S8可在控制模块40输出的控制信号的控制下独立地闭合或断开，通过控制第二可控开关S5、S6、S7、S8的闭合或断开可分别控制第一个至第四个第二补偿电容C5、C6、C7、C8是否接入发射线圈201回路中即参与补偿。需要说明的是，第二补偿电容C5、C6、C7、C8可为具有固定电容值的电容，第二补偿电容C5、C6、C7、C8的电容值互不相同，并且第二补偿电容C5、C6、C7、C8的电容值呈现第二比例关系，例如C5的电容值优选为1/2*C0、C6的电容值优选为1/4*C0、C7和C8的电容值优选为C0，其中，C0为谐振电容Ch的电容值，C0可根据发射线圈201及其电路并按照实际应用环境选定。由此，4路第二可控开关S5、S6、S7、S8可构成6种不同的控制状态，4路第二可控开关的控制状态与4个第二补偿电容的总电容值Cs2之间的关系如下表2所示，其中，每路第二可控开关的控制状态可为：闭合＝“1”，断开＝“0”。表2由上表2可知，4个第二补偿电容的总电容值Cs2具有6种可调值，这样采用包括多个第二补偿电容32的次级补偿模块30实现了小幅度的耦合度调整。由此，本发明实施例从电路方面增加耦合度补偿装置，可调整发射线圈201和接收线圈301之间的耦合度，使得不同位置上的耦合度差异控制在10％之内。下面通过两个实施例来描述控制模块40对初级补偿模块20和次级补偿模块30进行控制的方式。根据本发明的一个实施例，控制模块40进一步用于控制第一可控开关组21以使初级补偿模块20对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行一次补偿，并在第一可控开 关组21中的每个第一可控开关均处于闭合状态后，控制模块40控制第二可控开关组31以使次级补偿模块30对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行二次补偿。具体来说，在发射模组与接收模组进行无线充电的过程中，监测模块10实时监测并计算发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度，控制模块40在接收到监测模块10监测到的耦合度之后，判断发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度是否小于第一预设值。如果耦合度大于或等于第一预设值，则说明发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度未失谐或者失谐不明显，控制模块40继续接收监测模块10监测到的耦合度。如果耦合度小于第一预设值，控制模块40则先按照第一预设控制程序控制初级补偿模块20中第一可控开关组21以使多个第一补偿电容22中的至少一个参与补偿，以表1为例，可按照控制序号顺序(即A1→A2→A3→…→A15)控制4路第一可控开关S1、S2、S3、S4，并且在第一可控开关组21的状态每发生一次变化时控制模块40均判断发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度是否大于或等于第二预设值，如果耦合度大于或等于第二预设值，控制模块40则控制第一可控开关组21保持当前状态，即控制当前参与补偿的第一补偿电容对耦合度进行补偿，补偿后的耦合度与未补偿的耦合度之间的差异较小；如果耦合度小于第二预设值，控制模块40则进一步判断每个第一可控开关是否均处于闭合状态，如果否，控制模块40则继续调整第一可控开关组21的状态，即调整参与补偿的第一补偿电容，以减小补偿后的耦合度与未补偿的耦合度之间的差异，如果是，控制模块40则再控制次级补偿模块30对耦合度进行补偿。在控制模块40控制次级补偿模块30对耦合度进行补偿的过程中，控制模块40可按照第二预设控制程序控制次级补偿模块30中第二可控开关组31以使多个第二补偿电容32中的至少一个参与补偿，以表2为例，可按照控制序号顺序(即B1→B2→B3→…→B6)控制4路第二可控开关S5、S6、S7、S8，并且在第二可控开关组31的状态每发生一次变化时控制模块40均判断发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度是否大于或等于第二预设值，如果耦合度大于或等于第二预设值，控制模块40则控制第二可控开关组31保持当前状态，即控制多个第一补偿电容22和当前参与补偿的第二补偿电容对耦合度进行补偿，补偿后的耦合度与未补偿的耦合度之间的差异较小；如果耦合度小于第二预设值，控制模块40则进一步判断次级补偿模块30是否达到最大补偿状态，如果未达到最大补偿状态，控制模块40则继续调整第二可控开关组31的状态，即调整参与补偿的第二补偿电容，以减小补偿后的耦合度与未补偿的耦合度之间的差异，如果达到最大补偿状态，则初级补偿模块20和次级补偿模块30均达到最大补偿状态，耦合度补偿装置无法继续进行补偿，补偿结束。举例来说，表1中的控制序号A15对应的控制状态为则初级补偿模块20，表2中控制序号B6对应的控制状态为次级补偿模块30的最大补偿状态。需要说明的是，第二预设值大于或等于第一预设值，并且第一预设值可根据未补偿的耦合度设置，未补偿的耦合度是指发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度未受初级补偿模块20和次级补偿模块30的补偿。由此，本发明实施例的装置通过上述方式控制耦合度补偿装置，可调整发射线圈201和接收线圈301之间的耦合度，使得不同位置上的耦合度差异基本控制在10％之内，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。根据本发明的另一个实施例，控制模块40进一步采用第一预设步长对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿时，还判断监测模块10实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值是否超过第一预设限值，并在判断监测模块10实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值超过第一预设限值时继续采用第一预设步长对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿。进一步地，在判断监测模块10实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值未超过第一预设限值时控制模块40采用第二预设步长对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿，并判断监测模块10实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值是否超过第二预设限值，以及在判断监测模块10实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值超过第二预设限值时继续采用第二预设步长对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿，其中，第二预设步长小于第一预设步长。更进一步地，在判断监测模块10实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值未超过第二预设限值时控制模块40采用第三预设步长对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿，其中，第三预设步长小于第二预设步长。具体来说，初级补偿模块20和次级补偿模块30都具有多种不同的控制状态，多种不同的控制状态可按照电容值的大小进行排序并分别设定一个控制序号，例如前面的表1和表2。由此，在无线充电过程中，监测模块10实时监测并计算发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度，控制模块40可根据监测模块10实时监测到的耦合度与第一预设值之间的差异程度选择不同步长，并根据选择的步长来调整控制序号，从而快速地调整开关状。以表1和表2为例，可设置较大、中等和较小三种不同，例如本实施例中的第一预设步长、第二预设步长和第三预设步长，第一预设步长可优选为3，第二预设步长可优选为2，第三预设步长可优选为1。如此，当采用第一预设步长对耦合度进行补偿时，每次调整时控制序号中的数字均加3，控制模块40可按照加3后的控制序号对应的控制状态对第一可控开关组21和第二可控开关组31进行控制；当采用第二预设步长对耦合度进行补偿时，每次调整时控制序号中的数字均加2，制模块可按照加2后的控制序号对应的控制状态对第一可控开关组21和第二可控开关组31进行控制；当采用第三预设步长对耦合度进行补 偿时，每次调整时控制序号中的数字均加1，制模块可按照加1后的控制序号对应的控制状态对第一可控开关组21和第二可控开关组31进行控制。需要说明的是，表2中的控制序号可接着表1中的控制序号再次设置，即B1记为A16、B2记为A17、B3记为A18、B4记为A19、B5记为A20、B6记为A21，这样，控制模块40可按照相应的步长综合调整第一可控开关组21和第二可控开关组31的状态，例如，当采用第一预设步长对耦合度进行补偿时，第一可控开关组21和第二可控开关组31的状态可按照A1→A4→…→A13→A16→…的顺序变化；当采用第二预设步长对耦合度进行补偿时，第一可控开关组21和第二可控开关组31的状态可按照A1→A3→…A15→A17→…的顺序变化；当采用第三预设步长对耦合度进行补偿时，第一可控开关组21和第二可控开关组31的状态可按照A1→A2→…A15→A16→…的顺序变化。还需要说明的是，表2中的控制序号可独立于表1中的控制序号进行设置，即B1、B2、B3、B4、B5、B6，这样在第一可控开关组21中的每个第一可控开关均闭合后，控制模块40按照相应的步长调整第二可控开关组31的状态。例如，当采用第一预设步长对耦合度进行补偿时，第一可控开关组21和第二可控开关组31的状态可按照A1→A4→…→A13→A15→B1→B4…的顺序变化；当采用第二预设步长对耦合度进行补偿时，第一可控开关组21和第二可控开关组31的状态可按照A1→A3→…A15→B1→B3→…的顺序变化；当采用第三预设步长对耦合度进行补偿时，第一可控开关组21和第二可控开关组31的状态可按照A1→A2→…A15→B1→B2→…的顺序变化。另外，在本发明的另一个实施例中，每次在判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值超过预设限值即第一预设限值、第二预设限值或第三预设限值之后，还判断初级补偿模块和次级补偿模块是否达到最大补偿状态，如果初级补偿模块和次级补偿模块均达到最大补偿状态，则结束补偿，如果初级补偿模块或次级补偿模块未达到最大补偿状态，则继续采用相应的预设步长对初级补偿模块和次级补偿模块进行控制。由此，可快速对发射线圈201与接收线圈301之间的耦合度进行补偿。综上，根据本发明实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿装置，控制模块在监测模块监测到发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。由此，在接收模组的位置发生变化时对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。并且，采用分级策略调整耦合度，耦合度经两次逐步调整基本可达到最优状态，避免了不调整带来的失谐状态，避免了单次调整达不到最优耦合状态或者实现电路繁杂的缺 陷。本发明还提出了一种应用耦合度补偿装置的无线充电系统。本发明实施例的无线充电系统可应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、电动汽车、人体内植入设备、台灯、音箱和家用电器等设备。图4是根据本发明实施例的无线充电系统的方框示意图。如图4所示，无线充电系统1包括无线充电系统的耦合度补偿装置100。无线充电系统1还包括：发射模组200、接收模组300、受电设备400。其中，耦合度补偿装置100可设置在发射模组200中，接收模组300可设置在受电设备400中；发射模组200与接收模组300之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输进而为受电设备400进行充电；耦合度补偿装置100用于对发射模组20中的发射线圈与接收模组30中的接收线圈之间的耦合度进行补偿。具体地，如图5所示，发射模组200还可包括：具有发射线圈的第一谐振模块202、功率放大模块203、第一通信及控制模块204、第一DC/DC转换模块205、第一电压采集模块206、第一电流采集模块207和第一温度采集模块208。上述模块的连接关系如图5所示，这里不再赘述，其中，耦合度补偿装置100连接在功率放大模块203与第一谐振模块202之间。接收模组300可包括具有接收线圈的第二谐振模块、第二DC/DC转换模块、第二通信及控制模块、AC/DC整流电路、第二电压采集模块、第二电流采集模块和第二温度采集模块。需要说明的是，发射模组200和接收模组300中各模块的具体结构、工作原理为均已为现有技术，且为本领域普通技术人员所熟知，这里出于简洁的目的，不再一一详细赘述。综上，根据本发明实施例提出的无线充电系统，通过上述实施例的无线充电系统的耦合度补偿装置，可减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。本发明实施例又提出了一种无线充电系统的耦合度补偿方法。图6是根据本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法的流程图。无线充电系统包括发射模组、接收模组和耦合度补偿装置，发射模组与接收模组之间通过电磁谐振的方式相互耦合以进行无线电能传输，耦合度补偿装置包括初级补偿模块和次级补偿模块，初级补偿模块与发射线圈串联连接以对发射模组中的发射线圈与接收模组中的接收线圈之间的耦合度进行一次补偿，次级补偿模块与发射线圈并联连接以对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行二次补偿。如图6所示，本发明实施例的耦合度补偿方法包括以下步骤：S1：实时监测发射线圈与接收线圈之间的耦合度。S2：判断发射线圈与接收线圈之间的耦合度是否小于第一预设值。S3：如果判断发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值，则控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。也就是说，当监测到发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时，可先控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行一次补偿，如果一次补偿后耦合度无法满足要求，则再控制次级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行二次补偿。由此，本发明实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿方法，在监测到发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。从而，在接收模组的位置发生变化时对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。并且，采用分级策略调整耦合度，耦合度经两次逐步调整基本可达到最优状态，避免了不调整带来的失谐状态，避免了单次调整达不到最优耦合状态或者实现电路繁杂的缺陷。根据本发明的一个实施例，初级补偿模块由第一可控开关组和多个第一补偿电容组成，每个第一补偿电容分别与发射线圈串联连接，第一可控开关组用于控制多个第一补偿电容中的至少一个参与补偿，次级补偿模块由第二可控开关组和多个第二补偿电容组成，第二可控开关组用于控制多个第二补偿电容中的至少一个参与补偿。其中，控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿即步骤S3包括：控制第一可控开关组以使初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行一次补偿，并在第一可控开关组中的每个第一可控开关均处于闭合状态后，控制第二可控开关组以使次级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行二次补偿。具体来说，如图7所示，本发明实施例的耦合度补偿方法可包括以下步骤：S101：实时监测并计算发射线圈与接收线圈之间的耦合度。S102：判断发射线圈与接收线圈之间的耦合度是否小于第一预设值。如果是，则执行步骤S103；如果否，则返回步骤S101。S103：调整初级补偿模块中第一可控开关组的状态，以通过初级补偿模块对耦合度进 行补偿。S104：判断发射线圈与接收线圈之间的耦合度是否大于或等于第二预设值。如果是，则返回步骤S101；如果否，则执行步骤S105。其中，第二预设值大于或等于第一预设值。S105：判断第一可控开关组中的每个第一可控开关是否均处于闭合状态。如果是，则执行步骤S106；如果否，则返回步骤S103。S106：调整次级补偿模块中第二可控开关组的状态，以通过初级补偿模块和次级补偿模块对耦合度进行补偿。S107：判断发射线圈与接收线圈之间的耦合度是否大于或等于第二预设值。如果是，则返回步骤S101；如果否，则执行步骤S108。S108：判断次级补偿模块是否达到最大补偿状态。如果是，则结束；如果否，则返回步骤S106。由此，本发明实施例的方法通过上述方式控制耦合度补偿装置，调整发射线圈和接收线圈之间的耦合度，使得不同位置上的耦合度差异基本控制在10％之内，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。根据本发明的另一个实施例，控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿即步骤S3包括：采用第一预设步长对初级补偿模块和次级补偿模块进行控制，并判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值是否超过第一预设限值；如果判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值超过第一预设限值，则继续采用第一预设步长对初级补偿模块和次级补偿模块进行控制以对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿。进一步地，控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿即步骤S3还包括：如果判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值未超过第一预设限值，则采用第二预设步长对初级补偿模块和次级补偿模块进行控制，并判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值是否超过第二预设限值；如果判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值超过第二预设限值，则继续采用第二预设步长对初级补偿模块和次级补偿模块进行控制以对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，其中，第二预设步长小于第一预设步长。更进一步地，控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿即步骤S3还包括：如果判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值未超过第二预设限值，则采用第三预设步长对初级补偿模块和次级补偿模块进行控制，其中，第三预设步长小于第二预设步长。具体来说，如图8所示，本发明实施例的无线充电系统的耦合度补偿方法包括以下步骤：S201：进入无线充电状态。S202：判断发射线圈与接收线圈之间的耦合度是否小于第一预设值。如果是，则执行步骤S203；如果否，则返回步骤S201。S203：采用第一预设步长调整初级补偿模块和次级补偿模块以对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿。S204：判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值是否超过第一预设限值。如果是，则执行步骤S205；如果否，则执行步骤S206。S205：判断次级补偿模块是否达到最大补偿状态。如果是，则结束；如果否，则返回步骤S203。S206：采用第二预设步长调整初级补偿模块和次级补偿模块以对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿。S207：判断实时监测的耦合度与第一预设值之间的差值是否超过第二预设限值。如果是，则执行步骤S208；如果否，则执行步骤S209。S208：判断次级补偿模块是否达到最大补偿状态。如果是，则结束；如果否，则返回步骤S207。S209：采用第三预设步长调整初级补偿模块和次级补偿模块以对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿。S210：判断次级补偿模块是否达到最大补偿状态。如果是，则结束；如果否，则返回步骤S209。由此，可快速对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿。综上，根据本发明实施例提出的无线充电系统的耦合度补偿方法，在发射线圈与接收线圈之间的耦合度小于第一预设值时控制初级补偿模块对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿或者控制初级补偿模块和次级补偿模块先后对发射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，以提高无线充电系统的充电效率。由此，在接收模组的位置发生变化时对发 射线圈与接收线圈之间的耦合度进行补偿，减小不同位置的耦合度差异，使得不同位置的充电效率差异较小，减小无线充电系统的功率损失，提升用户的体验。并且，采用分级策略调整耦合度，耦合度经两次逐步调整基本可达到最优状态，避免了不调整带来的失谐状态，避免了单次调整达不到最优耦合状态或者实现电路繁杂的缺陷。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页1 2 3