一种高效批量无线充电装置及无线充电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线充电技术领域，尤其是涉及一种高效批量无线充电装置及无线充电方法。
【背景技术】
[0002]目前，有源电子标签的无线充电装置包括:供电电源模块、功率放大模块、与所述功率放大模块相连的电磁感应模块、与所述功率放大模块相连的控制模块，然而该无线充电装置无法根据负载的变化对充电状态进行调节，充电效率有待提高。
[0003]在对多个有源电子标签(例如用于高速公路的多义性路径识别卡)进行批量无线充电时，无线充电装置的充电效率会受充电设备系统本身和不同数量卡片所组成的负载、以及卡片的放置位置等的影响，如果合理调节充电设备使其输出适当充电功率，满足卡片最大能量吸收，不仅能提高充电效率，
[0004]还能减少能量反射和线圈发热造成的能量损耗。
[0005]因此，一种能够实现卡片快速批量充电，能够根据负载变化智能调节无线充电状态的技术亟待出现。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种高效批量无线充电装置及无线充电方法。本发明能够提高对待充电器件的充电效率。
[0007]本发明提供了一种无线充电装置，包括:相连接的控制模块和磁能转换模块，所述磁能转换模块包括功率放大器、功率检测电路和磁场发生器，所述功率放大器分别连接功率检测电路和所述磁场发生器；
[0008]所述功率放大器用于接收激励信号，对所述激励信号进行功率放大，并向所述磁场发生器输出放大功率后的信号；
[0009]所述功率检测电路用于检测所述功率放大器输出的信号的前向功率和后向功率；
[0010]控制模块用于根据预设的所述功率放大器的输出功率与所述功率放大器的增益之间的对应关系，调节所述功率放大器的增益，所述功率放大器的输出功率为所述功率放大器输出的信号的前向功率与后向功率之间的差值；
[0011]所述磁场发生器用于接收所述功率放大器输出的信号，并根据所述功率放大器输出的信号，生成磁场，对置于所述磁场内的待充电器件进行批量充电。
[0012]可选的，所述功率放大器包括:依次连接的增益控制电路、推动级电路、级间匹配电路、功率级电路和滤波匹配电路，其中，
[0013]所述增益控制电路用于接收所述激励信号，对所述激励信号进行增益控制处理，向推动级输出增益控制处理后的信号，还用于接收所述控制模块发送的增益调节信号后，根据所述增益调节信号调节所述功率放大器的增益。；
[0014]所述推动级电路用于接收并放大所述增益控制电路输出的信号，以及向级间匹配电路传输放大后的信号；
[0015]所述级间匹配电路用于将所述推动级电路输出的信号匹配后传输给所述功率级电路；
[0016]所述功率级电路用于将所述级间匹配电路输出的信号进行功率放大，并向所述滤波匹配电路输出功率放大后的信号；
[0017]所述滤波匹配电路用于将所述功率级电路输出的信号进行滤波匹配，并向所述磁场发生器输出滤波匹配后的信号；
[0018]所述功率检测电路用于从所述滤波匹配电路的输出端口检测所述功率放大器的前向功率和后向功率。
[0019]可选的，所述滤波匹配电路包括:依次连接的输出滤波电路和差分匹配电路，所述输出滤波电路用于对所述功率级电路输出的信号进行滤波，所述差分匹配电路用于将所述输出滤波电路输出的滤波后的信号进行差分匹配，向所述磁场发生器输出差分匹配后的信号;
[0020]所述功率检测电路用于从所述差分匹配电路的一个输出端口检测所述功率放大器输出的信号的前向功率和后向功率。
[0021 ] 所述功率放大器还包括:温度检测电路，所述温度检测电路分别连接所述功率级电路和所述控制模块，所述温度检测电路用于检测所述功率级电路的温度，所述控制模块用于判断当检测到所述功率级电路的温度大于或等于预定的阈值温度时，向所述增益控制电路输入温度反馈信号，使得所述增益控制电路降低所述功率放大器的输入功率。
[0022]可选的，所述无线充电装置还包括:电源管理模块和人机交互接口模块，所述电源管理模块分别连接所述控制模块和所述磁能转换模块，所述控制模块连接所述人机交互接口丰旲块；
[0023]其中，所述电源管理模块用于向所述无线充电装置中的各个模块供电；
[0024]所述控制模块还用于控制所述电源管理模块、所述磁能转换模块和人机交互接口模块的工作状态。
[0025]可选的，所述人机交互接口模块包括频率档位开关，用于接收输入的频率档位信号，控制模块还用于根据所述频率档位信号调节所述无线充电装置的充电频率。
[0026]本发明还提供一种高效批量无线充电方法，应用于对放置于无线充电装置中的至少一个待充电器件进行充电，所述方法包括:
[0027]检测所述无线充电装置中的功率放大器输出的信号的前向功率和后向功率，所述功率放大器用于接收激励信号，对所述激励信号进行功率放大，并向磁场发生器输出放大功率后的信号；
[0028]根据预设的所述功率放大器的输出功率与所述功率放大器的增益之间的对应关系，调节所述功率放大器的增益，所述功率放大器的输出功率为所述功率放大器输出的信号的前向功率与后向功率之间的差值；
[0029]磁场发生器接收所述功率放大器输出的信号，并根据所述功率放大器输出的信号，生成磁场，对置于所述磁场内的待充电器件进行批量充电。
[0030]可选的，所述功率放大器对所述激励信号进行功率放大的过程中，还将滤波后的信号进行差分匹配，向所述磁场发生器输出差分匹配后的信号；
[0031]检测所述功率放大器输出的信号的前向功率和后向功率，具体包括:从所述差分匹配电路的一个输出端口检测所述功率放大器输出的信号的前向功率和后向功率。
[0032]可选的，所述无线充电装置在充电过程中采用固定频率。
[0033]可选的，所述待充电器件为有源电子标签，所述固定频率为13.56MHzο
[0034]可选的，在检测所述无线充电装置中的功率放大器输出的信号的前向功率和后向功率之前，所述方法还包括频率调节步骤:通过频率档位转换开关接收输入的频率档位信号，并根据所述频率档位信号调节充电频率。
[0035]从以上技术方案可以看出，本发明能够根据预设的所述功率放大器的输出功率与所述功率放大器的增益之间的对应关系，调节所述功率放大器的增益，使得所述功率放大器找到最优增益，从而能够根据实际负载的数量和需求进行充电，提高待充电器件的批量充电效率。
[0036]尤其是对用于高速公路的多义性路径识别卡的复合通行卡进行充电时，可通过检测功率放大器输出的信号的前向功率和后向功率，判断待充电的复合通行卡的数量、电量等负载状态，从而调节功率放大器的增益，使得充电设备处于卡片最大能量吸收，最小功耗的充电工作状态，提高充电效率。
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获