一种无线充电发射电路及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子产品的充电，尤其涉及一种高效、环保的无线充电解决方案及装置。
【背景技术】
[0002]当今市场中，存在许多可充电的便携式电子设备，这些可充电设备大多通过有线连接进行充电。与有线充电相比，无线充电技术的产生带来了很多优点:不必随时带充电线，避免了充电线容易缠绕、潜在的触电风险、多次拔插容易对手机接口造成损害等不利因素。
[0003]目前无线充电按照原理和实现方式可以分为三类，即电磁感应、无线电波、电磁共振。(I)电磁感应的原理是利用一对线圈之间的电磁感应来实现充电。在发送端和接收端各有一个线圈，发送端是充电器端，集成在充电器里面的线圈称做发射感应线圈，在待充电设备端集成的线圈称做接收感应线圈，交流电通过发射感应线圈会向外产生磁场，接收感应线圈接收到磁场之后产生电磁感应，进而产生感应电动势，之后线圈就会产生感应电流，经过整流后的电流就可以为电子设备充电。此技术一般的传输距离是小于一厘米，用户需要将待充电设备放在充电器表面进行充电。(2)无线电波的原理是利用微型高效接收器接收空间传输的无线电波，发射装置是可以直接插入墙体市电插座的电子设备，接收端是可以嵌入待充电电子设备的接收装置。(3)电磁共振的原理是发射端发出的电磁波频率和接收端的谐振频率一致，使两个线圈产生共振，实现能量的传递。
[0004]三种无线充电技术相比，无线电波技术的传输功率较低，不能在短时间内完成给电子设备充电；电磁共振技术需要对所需频率进行保护，并且存在着空振高压的问题。由于以上两点，本解决方案采用基于电磁感应的无线充电技术，相比于其他技术电磁感应技术的效率更高、安全性更好。
[0005]Qi标准是全球首个无线充电标准，Qi标准的制定使无线充电有了统一的技术规范，可确保同一充电器对不同品牌间电子设备的兼容性，解决了不同手机需要使用不同充电器的问题，提高了充电器的再利用性，使充电器更加节能环保。本解决方案符合Qi标准。
【发明内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]目前已有的基于电磁感应技术的无线充电解决方案是要求发射感应线圈和接收感应线圈做到点对点完全对准，通过两线圈中心完全耦合来提高无线充电的充电效率，如果发射感应线圈和接收感应线圈不能做到完全耦合，会大幅降低充电效率；另外，目前已有基于电磁感应技术的无线充电装置发射电路较为复杂，厚度不适用于可穿戴电子产品，且充电距离不超过10毫米。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]本发明所述无线充电解决方案的发射电路采用多线圈阵列技术和线圈扫描判断技术解决已有解决方案必须做到发射感应线圈和接收感应线圈点对点完全对准的问题，并提高了无线充电的效率和距离。本发明所述无线充电装置通过在发射电路PCB板中镂空内嵌多线圈装置，解决已有装置厚度过大不适用于可穿戴电子产品的问题。
[0010](三)有益效果
[0011 ] 本发明所述无线充电解决方案比现有无线充电解决方案效率更高，可充电范围更广，充电距离更远。本发明所述无线充电装置厚度更小，更加适用于可穿戴电子产品。
[0012]本发明采用了多线圈阵列技术和电路扫描判断技术，其是一种基于电磁感应耦合阵列的无线充电技术，无线充电发射电路有很多线圈组成的阵列，控制器通过对电磁耦合阵列的线圈与接收线圈的耦合度做检测，通过功率反馈扫描判断出耦合度最高的发射线圈并为其供电。这种多线圈阵列技术结合电路扫描判断技术使得待充电设备无论处于何种方向，总有一个发射线圈与接收线圈接近于全耦合，此时其它线圈不供电，避免了电量的浪费，提高了充电效率和准确度，并解决了发射线圈和接收线圈必须做到点对点完全对准的问题，并且保证待充电设备可以在保持高效率能量传输的条件下在一定范围内任意移动，增加了待充电设备的位置自由度。
【附图说明】
[0013]图1是本发明中无线充电发射电路的结构框图；
[0014]图2是本发明中无线充电发射电路的实物图；
[0015]图3是本发明中无线充电接收电路的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0017]本发明提出了一种无线充电系统，该系统包括无线充电发射电路和无线充电接收电路。所述无线充电系统用于为待充电设备进行充电，其中所述无线充电发射电路为独立结构，而无线充电接收电路设置在待充电设备上，且与所述待充电设备的充电结构电连接；所述无线充电发射电路具有多个发射感应线圈，而所述无线充电接收电路具有一个接收感应线圈，该系统基于Qi标准的无线电磁感应技术，通过多个发射感应线圈中的一个与所述接收感应线圈产生电磁耦合来实现待充电设备的无线充电。
[0018]图1示出了本发明提出的无线充电发射电路的结构框图。如图1所示，其包括:
[0019]发射电源模块101，其用于向所述发射主控模块提供电源；
[0020]发射主控模块102，在扫描阶段，所述发射主控模块102周期性检测待充电设备的接收感应线圈与所述多个发射感应线圈中的任意一个的距离是否小于第一预定值，若是则控制该任意一个线圈输出能量信号，为待充电设备充电；所述第一预定值为发射感应线圈和接收感应线圈产生全耦合的最大距离；
[0021]具体地，所述发射主控模块通过如下方式检测待充电设备的接受感应线圈与所述多个发射感应线圈中的其中一个的距离是否小于第一预定值:
[0022]所述发射主控模块逐个对所述多个发射感应线圈通电，当前通电的发射感应线圈会向外发出扫描信号；如果接收感应线圈感应到所述扫描信号，则会与当前通电的发射线圈发生电磁感应，进而使得所述当前通电的发射线圈所在电路输出的电流值大于第二预定值，所述发射主控模块在检测到大于第二预定值的电流值后，停止扫描，即停止逐个为线圈通电的过程，而转为持续为当前通电的线圈通电，并由该线圈持续输出能量信号；位于待充电设备上的接收感应线圈接收到所述能量信号后为所述待充电设备充电。其中，所述扫描信号为低功率扫描信号，其为5伏、100毫安的电磁信号，以防止在扫描过程中造成过多的能量损耗。所述能量信号为高功率电能信号，其为5伏、I安的电磁信号。
[0023]此外，所述发射主控模块还向充电指示模块输出当前充电电量的指示信号；
[0024]线圈驱动电路103，其位于发射主控模块102和多个发射感应线圈104之间，用于将发射主控模块102输出至多个发射感应线圈的电流、电压信号进行控制及转换，以实现稳压稳流的目的；
[0025]多个发射感应线圈104，其为阵列结构，其在发射主控模块102的控制下向外发出扫描信号和能量信号，并在感应到接收线圈后产生大于第二预定值的感应电流；
[0026]充电指示模块105，其根据发射主