一种高效批量无线充电装置及无线充电方法_3

文档序号:9379120阅读:来源:国知局
中,对功率放大器102的增益调节是在增益控制电路105部分实现的,当然也可以通过控制功率放大器102中其他组成部分实现增益调节。无线充电装置中的功率放大器102也可灵活采用其他的形式,还可仅包含增益控制电路105、推动级电路106、级间匹配电路107、功率级电路108和滤波匹配电路109中的一部分电路。
[0063]上述的推动级电路106和功率级电路108中可以设置直流工作点电路,用于保证功率放大器102具有一定的功率输出和一定的效率。直流工作点电路可以由电阻、电容和扼流电感构成,通过直流分压和滤波,使电路工作在正常状态。
[0064]为了防止所述功率放大器102中的功率级电路108中器件温度过高,本发明实施例提供的所述功率放大器102还可以包括: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108和控制模块,所述温度检测电路用于检测所述功率级电路108的温度并发送给控制模块,当控制模块判断检测到所述功率级电路108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105输入温度反馈信号,使得所述增益控制电路105降低所述功率放大器102的输入功率,从而降低功率放大器102的功耗,起到主动降温的作用。
[0065]本发明实施例提供的所述功率放大器102还可以包括:设置于所述功率级电路108的供电端的电流检测电路,该电流检测电路可以由检流电阻和检流电路组成,电流检测电路的电压输出与通过检流电阻的电流成正比。例如,当电流为3A时,输出电压为9V,当检测到电流过大时,通过控制模块向所述增益控制电路105输入电流反馈信号,通过增益调节减小电流,电流检测电路的作用是防止电流消耗过大,损坏功率电路的放大器。
[0066]如图3所示,所述无线充电装置100还可以包括:电源管理模块112、控制模块113和人机交互接口模块114,所述电源管理模块112分别连接所述控制模块113和所述磁能转换模块102,所述控制模块113分别连接所述磁能转换模块102和所述人机交互接口模块114。其中,所述电源管理模块112用于向所述无线充电装置100中的各个模块供电。例如所述电源管理模块112可以将220V市电转化为整个装置需要的电源。
[0067]所述控制模块113用于控制所述电源管理模块112、所述磁能转换模块102和人机交互接口模块114的工作状态,控制工作状态包括电源管理模块112的开关控制、人机交互接口模块114的信号输入和输出控制,磁能转换模块102中功率放大器根据输出功率进行的增益调节控制、根据功率级电路的器件温度变化进行增益调节控制、根据功率级电路的电流变化进行增益调节控制等。
[0068]所述人机交互接口模块114包括:所述无线充电装置100的开关、待机状态指示灯、充电状态指示灯、充电完成指示灯、自检故障指示灯、蜂鸣器。当用户打开开关时,充电器自动进入自检状态,自检失败故障灯提示。充电状态时,充电状态灯提示。充电完成后,充电完成指示灯提示。中途人工停止充电时和充电完成卡片取走后,待机状态指示灯提示。蜂鸣器在所有指示灯提示的同时长响一声表示提示。
[0069]允许操作人员人为选择充电频率的实施例中,所述人机交互接口模块114还包括:频率档位开关,用于接收操作人员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。
[0070]如图4所示,本发明实施例还提供一种高效批量无线充电方法,所述方法应用于对放置于所述无线充电装置中的至少一个待充电器件进行充电,其具体可以包括:
[0071]201、充电开始后,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;
[0072]202、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;
[0073]203、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。
[0074]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;
[0075]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。
[0076]可选的,所述无线充电装置在充电过程中采用固定频率。这种情况下无线充电装置只有一种充电频率,无法人为选择。
[0077]可选的,所述待充电器件为有源电子标签,例如用于高速公路多义性路径识别的复合通行卡,所述固定频率为13.56MHz。
[0078]可选的,所述无线充电装置在充电过程中还允许操作人员根据待充电器件的数量和电量等状态,自行选择合适的充电频率,因此可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或者充电开始之前,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。例如待充电器件数量越少可选择的档位越低、频率越低,待充电器件数量越多选择的档位越高、频率越高。
[0079]可选的,所述方法还包括检测所述功率级电路的温度,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。
[0080]为了更好地了解本发明技术方案,以下对无线充电装置的整个工作流程进行简单地分析说明。如图5所示,当待充电器件为用于高速公路多义性路径识别的复合通行卡时,一种无线充电装置具体工作流程如下:
[0081]301、放入卡片。
[0082]具体的,将多个卡片放入无线充电装置中。
[0083]302、打开人机交互接口上的开关。
[0084]303、开机自检。
[0085]304、判断是否自检通过。
[0086]若自检通过,则执行步骤305 ;
[0087]3O5、开始充电。
[0088]若自检未通过,则执行步骤306。
[0089]306、故障指示灯提示。
[0090]在执行步骤305之后,执行步骤307。
[0091]307、充电灯提示。
[0092]308、采用一定充电频率。
[0093]309、按照以上步骤201-203的方法对功率放大器的增益进行调节。同时还可进行温度、电流等工作状态的检测和控制。
[0094]310、充电若干分钟。例如,充电30分钟。该过程中,由于充电状态会发生动态变化,可定时执行步骤309,对功率放大器的增益进行多次检测和调节,同时进行温度、电流等工作状态的多次检测和控制。
[0095]311、充电完成指示灯提示。
[0096]312、充电过程中关闭开关。
[0097]313、取出卡片。
[0098]314、待机状态灯提示。
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