一种电子设备中无线充电电池及其充电控制方法与流程

本发明涉及无线充电技术领域，具体而言，涉及一种电子设备中无线充电电池及其充电控制方法。

背景技术

近来，随着信息和通信技术的快速发展，正在形成基于信息和通信技术的普遍存在的社会。

为了使信息通信设备能够随时随地连接，配备有具有通信功能的计算机芯片的传感器应该安装在整个社会的所有设施中。因此，对这些设备或传感器的供电正成为新的挑战。此外，随着诸如蓝牙手机和ipod以及移动电话之类的移动设备的数量迅速增加，对电池充电需要时间和精力。作为解决该问题的方法，无线电力传输技术最近引起了关注。

无线电力传输(或无线能量传输)是使用磁场的感应原理将电能从发射器无线传输到接收器的技术。早在19世纪，就开始使用基于电磁感应原理的电动机或变压器。此后，尝试了通过辐射诸如无线电波或激光的电磁波来传输电能的方法。电动牙刷和一些无线剃须刀通过电磁感应充电。

到目前为止，无线能量传输方案可以大致分为使用短波长射频的电磁感应，电磁谐振和rf传输。

在电磁感应方案中，当两个线圈彼此相邻布置并且电流施加到其中一个线圈时，此时产生的磁通量在另一个线圈中产生电动势。该技术正在迅速商业化，主要用于移动电话等小型设备。在电磁感应方案中，可以高效率地传输高达几百千瓦(kw)的功率，但是最大传输距离小于或等于1cm。结果，该装置通常应布置在充电器或地板附近。

电磁共振方案使用电场或磁场而不是使用电磁波或电流。电磁共振方案的优点在于该方案对于其它电子设备或人体是安全的，因为它几乎不受电磁波的影响。然而，该方案可以仅在有限的距离和有限的空间中使用，并且具有稍低的能量传递效率。

短波无线电力传输方案(简称为rf传输方案)利用了能够以无线电波的形式直接发送和接收能量的事实。该技术是使用整流天线的rf功率传输方案。整流天线是天线和整流器的复合物，是指将rf功率直接转换为直流(dc)功率的设备。也就是说，rf方法是用于将ac无线电波转换为dc波的技术。最近，随着效率的提高，rf技术的商业化得到了积极的研究。

技术实现要素：

本发明提出了一种电子设备中无线充电电池的充电控制方法，该方法包括：

计算无线充电电池的电池充电水平；

当计算出的电池充电电平低于预定接收器模式阈值时，将无线充电电池的操作模式切换到接收器模式；

当操作模式切换到接收器模式时搜索无线电力传输设备；和

从所发现的无线电力传输设备接收电力信号并对电池充电。

所述的方法，其中，计算电池充电水平包括：

测量无线充电电池的电池输出电压强度；和

根据测量的电池输出电压强度计算电池充电水平。

所述的方法，其中，对无线电力传输设备的搜索包括：

搜索支持第一无线电力传输方案的无线电力传输设备；和

当搜索支持第一无线电力传输方案的无线电力传输设备失败时，搜索支持第二无线电力传输方案的无线电力传输设备。

所述的方法，其中，所述第一无线电力传输方案和所述第二无线电力传输方案中的每一个是电磁共振方案和电磁感应方案之一。

所述的方法，还包括：

当在接收器模式中计算的电池充电水平超过预定发射器模式阈值时，将无线充电电池的操作模式从接收器模式切换到发射器模式。

所述的方法，还包括：

当操作模式切换到发送器模式时搜索无线电力接收设备；和

使用在电池中充电的电力将功率信号发送到所发现的无线电力接收设备。

所述的方法，还包括：

当在发射机模式中搜索无线电力接收设备失败时，返回到对无线电力发送设备的搜索。

所述的方法，其中，当在发送器模式中向电子设备提供大于或等于预定参考值的功率时，操作模式切换到接收器模式。

所述的方法，还包括：

收集与无线充电电池并联或串联连接的相邻无线充电电池的电池充电水平信息，

其中，当无线充电电池的电池充电水平超过相邻无线充电电池的电池充电水平时，操作模式切换到发射器模式，并且使用电池中充电的电力对相邻的无线充电电池充电。

所述的方法，其中，计算电池充电水平包括：

测量连接到无线充电电池的正极端子的电阻元件的温度；和

根据测量的温度计算电池充电水平。

一种电子设备中无线充电电池，包括：

有磁性的核心；

围绕芯的外周的线圈；

无线电力接收单元，被配置为将通过线圈接收的交流(ac)电力转换为直流(dc)电力并将dc电力提供给负载；

感测单元，被配置为测量负载的输出电压强度；和

控制器，被配置为基于负载的输出电压强度计算电池充电水平，并且将无线充电电池的操作模式切换到接收器模式，并且当计算出的电池时，搜索无线电力传输设备以接收电力信号充电水平低于预定的接收器模式阈值。

所述的无线充电电池，其中所述无线充电电池通过预定连接装置与至少一个从无线充电电池并联或串联连接，其中所述控制器与所述发现的无线电力传输装置通信为主控制器控制至少一个从属无线充电电池进行无线充电。

所述的无线充电电池，其中，当搜索支持第一无线电力传输方案的无线电力传输设备失败时，所述控制器搜索支持第二无线电力传输方案的无线电力传输设备。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，

而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明的一种电子设备中无线充电电池的充电控制方法的示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

实施例一：

如图1所示，为本发明一种电子设备中无线充电电池的充电控制方法的示意图，一种可安装在电子设备中的无线充电电池中的无线充电控制方法，该方法包括：

计算无线充电电池的电池充电水平；

当计算出的电池充电电平低于预定接收器模式阈值时，将无线充电电池的操作模式切换到接收器模式；

当操作模式切换到接收器模式时搜索无线电力传输设备；和

从所发现的无线电力传输设备接收电力信号并对电池充电。

所述的方法，其中，计算电池充电水平包括：

测量无线充电电池的电池输出电压强度；和

根据测量的电池输出电压强度计算电池充电水平。

所述的方法，其中，对无线电力传输设备的搜索包括：

搜索支持第一无线电力传输方案的无线电力传输设备；和

当搜索支持第一无线电力传输方案的无线电力传输设备失败时，搜索支持第二无线电力传输方案的无线电力传输设备。

所述的方法，其中，所述第一无线电力传输方案和所述第二无线电力传输方案中的每一个是电磁共振方案和电磁感应方案之一。

所述的方法，还包括：

当在接收器模式中计算的电池充电水平超过预定发射器模式阈值时，将无线充电电池的操作模式从接收器模式切换到发射器模式。

所述的方法，还包括：

当操作模式切换到发送器模式时搜索无线电力接收设备；和

使用在电池中充电的电力将功率信号发送到所发现的无线电力接收设备。

所述的方法，还包括：

当在发射机模式中搜索无线电力接收设备失败时，返回到对无线电力发送设备的搜索。

所述的方法，其中，当在发送器模式中向电子设备提供大于或等于预定参考值的功率时，操作模式切换到接收器模式。

所述的方法，还包括：

收集与无线充电电池并联或串联连接的相邻无线充电电池的电池充电水平信息，

其中，当无线充电电池的电池充电水平超过相邻无线充电电池的电池充电水平时，操作模式切换到发射器模式，并且使用电池中充电的电力对相邻的无线充电电池充电。

所述的方法，其中，计算电池充电水平包括：

测量连接到无线充电电池的正极端子的电阻元件的温度；和

根据测量的温度计算电池充电水平。

实施例二：

一种可安装在电子设备中的无线充电电池，包括：

有磁性的核心；

围绕芯的外周的线圈；

无线电力接收单元，被配置为将通过线圈接收的交流(ac)电力转换为直流(dc)电力并将dc电力提供给负载；

感测单元，被配置为测量负载的输出电压强度；和

控制器，被配置为基于负载的输出电压强度计算电池充电水平，并且将无线充电电池的操作模式切换到接收器模式，并且当计算出的电池时，搜索无线电力传输设备以接收电力信号充电水平低于预定的接收器模式阈值。

所述的无线充电电池，其中所述无线充电电池通过预定连接装置与至少一个从无线充电电池并联或串联连接，其中所述控制器与所述发现的无线电力传输装置通信为主控制器控制至少一个从属无线充电电池进行无线充电。

所述的无线充电电池，其中，当搜索支持第一无线电力传输方案的无线电力传输设备失败时，所述控制器搜索支持第二无线电力传输方案的无线电力传输设备。

所述的无线充电电池，其中所述第一无线电力传输方案和所述第二无线电力传输方案中的每一个是电磁共振方案和电磁感应方案中的一种。

所述的无线充电电池，其中，当在所述接收器模式中计算的电池充电水平超过预定发射器模式阈值时，所述控制器将所述无线充电电池的操作模式从所述接收器模式切换到发射器模式。

所述的无线充电电池，还包括：

无线电力传输单元，被配置为在发射器模式下在控制器的控制下传输电力信号，

其中，当操作模式切换到发送器模式时，控制器搜索无线电力接收设备，并控制电池中充电的电力通过无线电力发送单元发送到发现的无线电力接收设备。

所述的无线充电电池，其中，当在所述发送器模式中对所述无线电力接收设备的搜索失败时，所述控制器将所述操作模式切换到所述接收器模式以搜索所述无线电力传输设备。

所述的无线充电电池，还包括：

电源端子，用于将负载中充电的电能提供给电子设备，

其中，当在发射器模式中提供给电子设备的功率强度大于或等于预定参考值时，控制器将操作模式切换到接收器模式。

所述的无线充电电池，还包括：

通信单元，被配置为收集关于与无线充电电池并联或串联连接的相邻无线充电电池的电池充电水平的信息，

其中，当无线充电电池的电池充电水平超过相邻无线充电电池的电池充电水平时，控制器将操作模式切换到发射器模式，并控制相邻的无线充电电池使用充电电池充电。电池。

所述的无线充电电池，其中，所述感测单元包括用于测量连接到所述负载的正端子的电阻元件的温度的装置，

其中控制器根据测量的温度计算电池充电水平。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统或设备等均是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种阶段。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合。可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术的发展许多元素仅是示例而不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

此外，尽管每个操作可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执行。另外，可以重新排列操作的顺序。一个过程可能有其他步骤。此外，可以通过硬件、软件、固件、中间件、代码、硬件描述语言或其任何组合来实现方法的示例。当在软件、固件、中间件或代码中实现时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在诸如存储介质的非暂时性计算机可读介质中，并通过处理器执行所描述的任务。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，所述权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。