一种无线充电器设备和无线充电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线充电技术，具体是一种无线充电器设备和无线充电方法。
【背景技术】
[0002]当今市场中，存在种类繁多的便携式电子设备，大部分的便携式电子设备都配备有可充电电池，以维持便携式电子设备在移动中的工作。于是，不可避免地需要经常对电池进行充电。为了给电池充电，通常需要外接一充电器。常见的充电器都是有线的，其一端与固定的电源连接，获得电能输入，另一端通过接触端子与便携式电子设备连接，将经过转换的低压直流电输给便携式电子设备的可充电电池，为其充电。
[0003]这种充电器除了与固定的电源连接外，还需要电源线连接到便携式电子设备。此夕卜，在便携式电子设备的表面也需要设置与充电器连接的接触端子。接触端子暴露在外面，影响便携式电子设备的外观。更重要的是，接触端子可能会被外部的异物污染而导致接触不良，更有甚者发生短路，致使电池被完全放电。
[0004]随着无线技术的发展，一些充电器的设备制造商开始研究并制造能够对电池进行无线充电的充电器设备。无线充电的便利之处在于，无需将便携式电子设备连接到任何电线上，也不需要在充电器和便携式电子设备上设置用于彼此连接的接触端子，具有安全性高、防水、无长连接线的优点，即放即充，免去接线的烦恼，方便用户的使用。
[0005]目前的无线充电技术主要是采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合来实现能量的传递，被充电对象与电源之间采用非接触的方式。
[0006]常见的无线充电器设备在外形上类似于一个平板。图1示出一个传统无线充电器设备的立体示意图。如图1所示，无线充电器设备10具有外壳11，外壳11的上表面形成无线充电平台12，无线充电平台12具有初级线圈(或者称为发射线圈)，在充电时，被充电对象放置在无线充电平台12上。外壳11上还可以具有形成在外壳11前面的开关13和用于显示充电状态的LED指示灯14。当然，无线充电器设备10还具有与固定电源连接的电插头(未示出)，以获得直流或交流电能输入。
[0007]图2示出上述传统无线充电器设备10的控制框图。如图2所示，无线充电器设备10大体上可以包括电源管理模块101、充电控制模块102、振荡电路103、功率放大器104、发射线圈(也称为初级线圈)105和传感模块106。
[0008]无线充电器设备10的电源管理模块101从外部的固定电源处获得直流或交流电能，将其转换为内部所需的电压，供其它模块和电路使用，例如提供给充电控制模块102、振荡电路103等。振荡电路103在充电控制模块102的控制下将电源管理模块101提供的电能变成高频交流信号，该信号经功率放大电路104放大，被提供给发射线圈105，发射线圈105利用经放大的高频信号发射电磁波。其中，充电控制模块102是根据传感模块106提供的信息对振荡电路103进行控制的，传感模块106检测发射线圈105的电压，将其转换成电流，发送给充电控制模块102，充电控制模块102对电流信息进行处理，并据此进行相应的控制，例如判断是否启动充电、是否需要调节振荡频率等。
[0009]对应的被充电设备设置有接收感应线圈(也叫次级线圈)和充电转换电路，接收感应线圈接收发射线圈105发射的电磁波，经充电转换电路转换成所需电压，提供给可充电电池，进行充电。
[0010]这种无线充电技术的充电效率与耦合的磁束密度呈正比，因此，对发射线圈和接收线圈的大小、形状以及相对位置和距离有较高的要求。于是，通常针对不同的充电对象，设置特定结构的无线充电器设备和特定大小、形状的发射线圈，以此保证无线充电器设备与被充电对象的相对位置和距离以及兼容性。也就是说，一种类型的无线充电器设备通常都只能为一种特定外形和尺寸的特定被充电对象进行充电。
[0011]然而，目前，便携式电子设备种类繁多，大小形状也各异，小尺寸的有耳机、MP3，中等尺寸的有游戏机、手机、照相机等，大尺寸的有平板电脑、笔记本电脑等。针对不同尺寸和外形的便携式电子设备设计不同尺寸的无线充电器设备，会造成携带以及使用上的不便，也造成资源浪费。
[0012]此外，在利用当前的无线充电器设备进行无线充电时，被充电设备需要精密地放置在无线充电器设备上，与无线充电器设备保持固定的位置和距离，一般来说，这个工作距离不超过几个厘米，否则就无法充电或导致充电时间极大延长，进而使得充电效率大大降低。这种限制对用户造成了极大的不便，因为在充电期间基本无法使用该被充电设备。
[0013]另一方面，这种一体机平台样式的无线充电器设备不能实时有效地监控、管理被充电设备的情况，例如充电效率、充电模式等等，而且所有的操作都需要用户在无线充电器平台上手动进行，例如调整被充电设备的位置、选择充电模式等等。这都导致了现有无线充电器设备的灵活性很差。
[0014]发明专利ZL201310465266.9 (“无线充电器设备和无线充电方法”)提出了由多个发射单元组成一个无线充电设备，但是所有发射单元都需要依赖于一个固定的电能发射模块，如果没有电能发射模块，每个发射单元无法自己进行充电；而且每个发射单元需要通过数据线连接，如果数据线连接不好，子单元无法工作。
【发明内容】
[0015]本发明的目的在于提供一种无线充电器设备和无线充电方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0016]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种无线充电器设备，包括多个电能发射单元，电能发射单元包括电源管理模块、充电控制模块、传感模块、发射线圈、功率放大器和振荡电路，所述电源管理模块将所获得的直流或交流电转换为充电控制模块还振荡电路所需的电能，充电控制模块还分别连接振荡电路、传感模块和功率放大器，功率放大器还分别连接振荡电路和发射线圈，发射线圈另一端还连接传感模块另一端；所述多个电能发射单元间通过电源线连接，连接点为直流或交流电源输入端。
[0017]作为本发明进一步的方案:所述传感模块用于检测发射线圈的信息；所述充电控制模块根据所述传感模块检测到的发射线圈的信息来控制所述振荡电路和所述功率放大器，以便为发射线圈提供合适的信号；所述振荡电路用于在所述充电控制模块的控制下，将所述电源管理模块转换后的电能转换成高频信号，提供给所述功率放大器；所述功率放大器对接收到的高频信号进行放大，输出给所述发射线圈；所述发射线圈利用经放大的高频信号发射电磁波。
[0018]作为本发明进一步的方案所述电源管理模块将所获得的直流或交流电转换为充电控制模块还振荡电路所需的电能，充电控制模块还分别连接振荡电路、传感模块和功率放大器，功率放大器还分别连接振荡电路和发射线圈，发射线圈另一端还连接传感模块另一端；所述多个电能发射单元间通过电源线连接，连接点为直流或交流电源输入端。
[0019]作为本发明进一步的方案:所述多个电能发射单元通过卡扣式或者插槽式或着对接式连接成一体。
[0020]作为本发明进一步的方案:所述多个电能发射单元的形状为N边形，N为大于或等于3的整数，例如正方形、三角形、五边形、六边形。
[0021]作为本发明进一步的方案:包括以下步骤:无线充电器设备进行系统初始化，其中，所述无线充电器设备包括多个可拆卸连接的电能发射单元，所述电能发射单元获取充电信息进行充电。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的无线充电器设备具有可扩展、可组合、多功能的特点，使用方便，另外每个电能发射单元可以独立进行充电，灵活性强。
【附图说明】
[0023]图1是传统的基于电磁感应原理的无线充电器设备的立体示意图。
[0024]图2是传统的基于电磁感应原理的无线充电器设备的控制框图。
[0025]图3是根据本发明一个实施例的无线充电器设备的控制框图。
[0026]图4是根据本发明另一个实施例的控制框图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]请参阅图1?4，本发明实施例中，一种无线充电器设备，包括多个电能发射单元，电能发射单元包括电源管理模块、充电控制模块、传感模块、发射线圈、功率放大器和振荡电路，所述电源管理模块将所获得的直流或交流电转换为充电控制模块还振荡电路所需的电能，充电控制模块还分别连接振荡电路、传感模块和功率放大器，功率放大器还分别连接振荡电路和发射线圈，发射线圈另一端还连接传感模块另一端；所述多个电能发射单元间通过电源线连接，连接点为直流或交流电源输入端。
[0029]所述传感模块用于检测发射线圈的信息；所述充电控制模块根据所述传感模块检测到的发射线圈的信息来控制所述振荡电路和所述功率放大器，以便为发射线圈提供合适的信号；所述振荡电路用于在所述充电控制模块的控制下，将所述电源管理模块转换后的电能转换成高频信号，提供给所述功率放大器；所述功率放大器对接收到的高频信号进行放大，输出给所述发射线圈；所述发射线圈利用经放大的高频信号发射电磁波。
[0030]所述电源管理模块将所获得的直流或交流电转换为充电控制模块还振荡电路所需的电能，充电控制模块还分别连