一种无线充电器以及无线充电系统的制作方法
【专利摘要】本发明的实施例公开一种无线充电器以及无线充电系统。无线充电器包括：从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，分别输出至功放模块以及调制模块的整流模块；将输入的直流电调制为第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块的调制模块；利用输入的直流电，对输入的第一射频电波进行功率放大后，得到第二射频电波并输出至隔直模块的功放模块；将输入的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，输出至射频发射模块的隔直模块；以及，对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射的射频发射模块。应用本发明，可以提升电子设备的使用效率、提高电源的充电效率。
【专利说明】一种无线充电器以及无线充电系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及计算机设备充电技术，尤其涉及一种无线充电器以及无线充电系统。
【背景技术】
[0002]随着移动通信技术，尤其是3G、4G通信技术的发展，计算机设备，例如，移动电子设备中的移动电话、个人数字助理以及智能穿戴设备的功能越来越强大，移动电子设备通过采用开放式的操作系统，可装载相应的应用程序来实现相应的应用功能，成为集通话、短信、网络接入、影视娱乐、网络即时通信、网银支付、网络游戏、地图导航为一体的综合性计算机设备，是用户生活、工作、休闲、娱乐的重要载体。
[0003]在移动电子设备已日益融入用户生活、应用功能日趋完善，给用户带来极大便利以及提高用户体验的同时，由于装载的应用程序越来越多，应用功能越来越齐全，使得移动电子设备的耗电量越来越大，由于移动电子设备中电池容量的局限性，导致电池电量能够工作的时间也越来越短，需要进行频繁地充电或更换备用电池以保障移动电子设备的正常运行。
[0004]现有对移动电子设备进行充电，一般采用有线方式，即将移动电子设备通过有线方式连接充电器，然后再将充电器插入电源插座，但该方法，需要用户随时携带连接线，且每一电源插座只能提供给一用户进行充电，无法满足多用户的充电需求，而当用户忘记携带连接线时，将无法进行充电，进一步地，在移动电子设备充电时，用户如果需要使用移动电子设备，只能在以充电器为中心、连接线为半径的区域内，使用十分不方便，从而影响了用户的应用业务体验。
[0005]为了避免用户忘记携带连接线以及一电源只能为一移动电子设备充电的缺陷，现有技术针对充电器进行了改进，即利用电磁感应原理，充电器与用电子设备通过线圈进行电磁感应，从而从充电器获取电能进行充电，即在充电器中设置发送线圈，在移动电子设备中设置接收线圈，通过在发送线圈施加变化的电流以产生电磁场变化，变化的电磁场耦合至接收线圈，使得接收线圈产生充电电流或充电电压，从而实现对移动电子设备的无线充电，无需通过连接线将移动电子设备与充电器进行有线连接。但该方法，由于电磁感应能够作用的距离十分有限，一般为毫厘米级，因而，能够容纳充电的移动电子设备数量有限，使得电源的充电效率还是不高；进一步地，在移动电子设备充电过程中，将无法使用或很难使用移动电子设备，也就是说，在用户使用移动电子按设备进行应用业务时，需要保持移动电子设备与充电器的距离不能超过线圈的电磁感应作用距离，十分不方便用户的应用业务使用，降低了移动电子设备的使用效率，也导致用户业务体验下降。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明实施例提供一种无线充电器以及无线充电系统，提升电子设备的使用效率、提高电源的充电效率。
[0007]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0008]一方面，本发明实施例提供一种无线充电器，包括:整流模块、调制模块、功放模块、隔直模块以及射频发射模块，其中，
[0009]整流模块，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，分别输出至功放模块以及调制模块；
[0010]调制模块，用于将输入的直流电调制为第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块；
[0011]功放模块，用于利用输入的直流电，对输入的第一射频电波进行功率放大后，得到第二射频电波并输出至隔直模块；
[0012]隔直模块，用于将输入的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，输出至射频发射模块；
[0013]射频发射模块，用于对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
[0014]优选地，所述整流模块包括:初级线圈、次级线圈以及整流滤波电路，其中，
[0015]初级线圈，用于从外部电源插座接入交流电，进行初级变压；
[0016]次级线圈，用于从初级线圈耦合交流电，得到降压的交流电，输入至整流滤波电路；
[0017]整流滤波电路，用于对输入的交流电进行整流和滤波，得到直流电，并分别输出至功放模块以及调制模块。
[0018]优选地，所述调制模块包括:脉宽调制控制电路以及射频信号发生器，其中，
[0019]脉宽调制控制电路，用于根据输入的直流电，生成用于控制第一射频电波频率的脉宽调制控制信号，输出至射频信号发生器；
[0020]射频信号发生器，用于根据输入的脉宽调制控制信号，调整依据输入的直流电生成的第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块。
[0021]优选地，所述射频发射模块包括:谐振电容以及发射天线，其中，
[0022]谐振电容与发射天线并联，用于在第三射频电波的控制下构成谐振电路，并对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
[0023]优选地,进一步包括:
[0024]过流保护模块，用于检测功放模块的输出电流，如果检测得到的输出电流超过预先设置的输出电流阈值，通知调制模块减小输出的第一射频电波。
[0025]优选地，进一步包括:
[0026]超温保护模块，用于检测功放模块中功放管温度，如果检测得到的功放管温度超过预先设置的温度阈值，启动功放模块中的风扇进行降温。
[0027]优选地，进一步包括:射频电波调节模块、发射功率检测模块、接收功率模块以及功率调节模块，其中，
[0028]射频电波调节模块，用于调节射频发射模块的谐振参数，使得第四射频电波频率在110-205KHZ内变化，并在发射的第四射频电波中，携带要求移动电子设备上报接收功率的信息；
[0029]发射功率检测模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，检测射频发射模块的发射功率；
[0030]接收功率模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，接收移动电子设备上报的接收功率；
[0031]功率调节模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，计算接收功率与发射功率的商，得到充电效率，获取充电效率最高时的第四射频电波频率，调节射频发射模块的谐振参数，使得第四射频电波频率稳定在所述充电效率最高时的第四射频电波频率上。
[0032]优选地,进一步包括:
[0033]计数统计模块，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，对新接入无线充电器进行充电的移动电子设备进行计数，当计数值超过预先设置的计数阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程，并将计数值清零。
[0034]优选地,进一步包括:
[0035]剩余充电量统计模块，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，检测到有新接入无线充电器进行充电的移动电子设备，统计各充电的移动电子设备的未完成充电量，如果统计的未完成充电量超过预先设置的未完成充电量阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程。
[0036]优选地，进一步包括:计数统计模块以及剩余充电量统计模块，其中，
[0037]计数统计模块，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，对新接入无线充电器进行充电的移动电子设备进行计数，当计数值超过预先设置的计数阈值，通知剩余充电量统计模块，并将计数值清零；
[0038]剩余充电量统计模块，用于接收通知，统计各充电的移动电子设备的未完成充电量，如果统计的未完成充电量超过预先设置的未完成充电量阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程。
[0039]优选地，进一步包括:接入模块、无线通信模块以及充电控制模块，其中，
[0040]接入模块，用于广播无线网络接入信号，接收到移动电子设备返回的无线网络接入响应信号，将所述移动电子设备接入无线充电器；
[0041 ] 无线通信模块，用于在移动电子设备接入无线充电器后，接收来自移动电子设备的充电请求，向充电控制模块发送充电通知；接收来自移动电子设备的充电完成信息，向充电控制模块发送充电终止通知；
[0042]充电控制模块，用于接收充电通知，导通整流模块与外部电源插座的通路，以使整流模块接入交流电；接收充电终止通知，断开整流模块与外部电源插座的通路。
[0043]优选地,进一步包括:
[0044]充电储存模块，用于在整流模块从外部电源插座接入交流电后，将整流模块输出的直流电进行储存，以使无线充电器在不存在交流电的场景下，向功放模块以及调制模块输出储存的直流电，以对接入无线充电器的移动电子设备进行充电。
[0045]本发明实施例提供的无线充电器，基于射频电波发射-接收原理，整流模块对交流电进行整流、滤波，调制模块将直流电调制为射频电波并经功放模块进行功放，隔直模块对功放的射频电波进行隔直处理，射频发射模块将隔直处理得到的电波转换为射频电波进行无线发射。由于采用射频电波方式发送，可以在几米范围内给多个进入无线充电器发射范围内的移动电子设备提供充电，使得电源的充电效率得到有效提升，在移动电子设备充电过程中，用户可以在几米的范围内使用移动电子设备，扩展了用户活动范围，提高了移动电子设备的使用效率。
[0046]另一方面，本发明实施例提供一种无线充电系统，包括:无线充电器以及移动电子设备，其中，
[0047]无线充电器，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，将得到的直流电调制为第一射频电波，并利用得到的直流电，对调制的第一射频电波进行功率放大，得到第二射频电波，将得到的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，对得到的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射；
[0048]移动电子设备，用于接收无线充电器发射的第四射频电波，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电并对电池进行充电。
[0049]优选地，所述无线充电器包括:整流模块、调制模块、功放模块、隔直模块以及射频发射模块，其中，
[0050]整流模块，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，分别输出至功放模块以及调制模块；
[0051]调制模块，用于将输入的直流电调制为第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块；
[0052]功放模块，用于利用输入的直流电，对输入的第一射频电波进行功率放大后，得到第二射频电波并输出至隔直模块；
[0053]隔直模块，用于将输入的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，输出至射频发射模块；
[0054]射频发射模块，用于对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
[0055]优选地，所述移动电子设备包括:射频接收模块、整流滤波模块以及充电模块，其中，
[0056]射频接收模块，用于接收无线充电器发射的第四射频电波，输出至整流滤波模块；
[0057]整流滤波模块，用于对输入的第四射频电波进行整流滤波以得到直流电，输出至充电模块；
[0058]充电模块,用于依据输入的直流电对电池进行充电。
[0059]优选地，所述射频接收模块包括:谐振接收电容以及接收天线，其中，
[0060]谐振接收电容与接收天线并联，构成谐振电路，所述谐振电路的谐振频率与所述谐振电容以及发射天线的谐振频率一致，用于使接收天线接收第四射频电波。
[0061]优选地，进一步包括:电量监测模块、网络接入模块以及通信模块，其中，
[0062]电量监测模块，用于监测电池电量，如果监测得到的电池电量低于预先设置的电量阈值，通知网络接入模块；在监测到电池充电完成后，通知通信模块；
[0063]网络接入模块，用于接收通知，搜索无线充电器广播的无线网络接入信号，如果搜索到无线网络接入信号，依据搜索得到的无线网络接入信号接入无线充电器；
[0064]通信模块，用于在接入无线充电器后，向无线充电器发送充电请求；接收电量监测模块发送的通知，向无线充电器发送充电完成信息。
[0065]本发明实施例提供的无线充电系统，基于射频电波发射-接收原理，无线充电器对交流电进行整流、滤波，将直流电调制为射频电波并进行功放，对功放的射频电波进行隔直处理，将隔直处理得到的电波转换为射频电波进行无线发射，移动电子设备接收射频电波，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电并对电池进行充电。由于采用射频电波方式发送，可以在几米范围内给多个进入无线充电器发射范围内的移动电子设备提供充电，使得电源的充电效率得到有效提升，在移动电子设备充电过程中，用户可以在几米的范围内使用移动电子设备，扩展了用户活动范围，提高了移动电子设备的使用效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0066]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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得其它的附图。
[0067]图1为本发明实施例无线充电器结构示意图；
[0068]图2为本发明实施例无线充电系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0069]下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0070]应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0071]图1为本发明实施例无线充电器结构示意图。参见图1，该无线充电器包括:整流模块101、调制模块102、功放模块103、隔直模块104以及射频发射模块105，其中，
[0072]整流模块101，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，分别输出至功放模块103以及调制模块102 ；
[0073]本发明实施例中，可以采用全波整流以得到直流电，也可以采用半波整流以得到直流电，还可以采用桥式整流以得到直流电等，本发明实施例对此不作限定。
[0074]作为可选实施例，整流模块101包括:初级线圈、次级线圈以及整流滤波电路(图中未示出)，其中，
[0075]初级线圈，用于从外部电源插座接入交流电，进行初级变压；
[0076]次级线圈，用于从初级线圈耦合交流电，得到降压的交流电，输入至整流滤波电路；
[0077]整流滤波电路，用于对输入的交流电进行整流和滤波，得到直流电，并分别输出至功放模块103以及调制模块102。
[0078]本发明实施例中，整流滤波电路为前述的全波整流电路，或半波整流电路，或桥式整流电路。
[0079]调制模块102，用于将输入的直流电调制为第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块103 ；
[0080]本发明实施例中，作为可选实施例，调制模块102包括:脉宽调制(PWM，PulseWidth Modulat1n)控制电路以及射频信号发生器(图中未示出)，其中，
[0081]脉宽调制控制电路，用于根据输入的直流电，生成用于控制第一射频电波频率的脉宽调制控制信号，输出至射频信号发生器；
[0082]本发明实施例中，作为一可选实施例，脉宽调制控制电路可以为一开关控制电路，开关控制电路可以为场效应晶体管或互补金属氧化物晶体管等。以场效应晶体管为例，场效应晶体管的栅极接入直流电，漏极输出脉宽调制控制信号，源极接地。
[0083]射频信号发生器，用于根据输入的脉宽调制控制信号，调整依据输入的直流电生成的第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块103。
[0084]较佳地，第一射频电波为一方波。方波的幅值以及占空比可根据脉宽调制控制信号进行调整。实际应用中，还可以根据实际需要，对方波的幅值以及占空比进行实时调整。
[0085]功放模块103，用于利用输入的直流电，对输入的第一射频电波进行功率放大后，得到第二射频电波并输出至隔直模块104 ；
[0086]隔直模块104，用于将输入的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，输出至射频发射模块105;
[0087]本发明实施例中，隔直模块104可以是电容。
[0088]射频发射模块105，用于对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
[0089]本发明实施例中，由于无线电充电标准规定的充电频率为110-205KHZ，因而，通过谐振处理得到的第四射频电波频率为110-205KHZ。关于将第四射频电波进行射频发射的处理流程为公知技术，在此略去详述。
[0090]作为一可选实施例，射频发射模块105包括:谐振电容以及发射天线(图中未示出)，其中，
[0091]谐振电容与发射天线并联，用于在第三射频电波的控制下构成谐振电路，并对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
[0092]作为一可选实施例，该无线充电器还可以进一步包括:
[0093]过流保护模块106，用于检测功放模块103的输出电流，如果检测得到的输出电流超过预先设置的输出电流阈值，通知调制模块102减小输出的第一射频电波。
[0094]作为另一可选实施例，该无线充电器还可以进一步包括:
[0095]超温保护模块107，用于检测功放模块103中功放管温度，如果检测得到的功放管温度超过预先设置的温度阈值，启动功放模块103中的风扇进行降温。
[0096]较佳地，为了有效提升无线充电器的充电效率，使得无线充电器的充电效率达到最优，该无线充电器还可以进一步包括:射频电波调节模块108、发射功率检测模块109、接收功率模块110以及功率调节模块111，其中，
[0097]射频电波调节模块108，用于调节射频发射模块105的谐振参数，使得第四射频电波频率在110-205KHZ内变化，并在发射的第四射频电波中，携带要求移动电子设备上报接收功率的信息；
[0098]本发明实施例中，可以按照预先设置的频率调节阈值调节第四射频电波频率，例如，以5KHz为频率调节阈值。即通过调节谐振参数，使得第四射频电波频率依序为:110KHz、115KHz、120KHz、...、200KHz、205KHz。
[0099]发射功率检测模块109，用于在每一次射频电波调节模块108调节第四射频电波频率后，检测射频发射模块105的发射功率；
[0100]接收功率模块110，用于在每一次射频电波调节模块108调节第四射频电波频率后，接收移动电子设备上报的接收功率；
[0101]本发明实施例中，如果有多个移动电子设备在充电，则计算接收的各移动电子设备上报的接收功率之和，作为每一次射频电波调节模块108调节第四射频电波频率后的接收功率。
[0102]功率调节模块111，用于在每一次射频电波调节模块108调节第四射频电波频率后，计算接收功率与发射功率的商，得到充电效率，获取充电效率最高时的第四射频电波频率，调节射频发射模块105的谐振参数，使得第四射频电波频率稳定在所述充电效率最高时的第四射频电波频率上。
[0103]实际应用中，为了避免每有一新的移动电子设备接入无线充电器进行充电，需要射频电波调节模块108调节射频发射模块105的谐振参数导致的频繁操作，本发明实施例中，该无线充电器还可以进一步包括:计数统计模块112以及剩余充电量统计模块113，其中，
[0104]计数统计模块112，用于在射频电波调节模块108调节射频发射模块105的谐振参数后，对新接入无线充电器进行充电的移动电子设备进行计数，当计数值超过预先设置的计数阈值，通知剩余充电量统计模块113，并将计数值清零；
[0105]本发明实施例中，计数阈值可以根据实际需要进行设置，例如，可以设置为2、4、5等。只有在新接入无线充电器进行充电的移动电子设备数超过该计数阈值后，才会触发射频电波调节模块108进行谐振参数调节的可能。
[0106]剩余充电量统计模块113，用于接收通知，统计各充电的移动电子设备的未完成充电量，如果统计的未完成充电量超过预先设置的未完成充电量阈值，通知射频电波调节模块108执行调节射频发射模块105的谐振参数的流程。
[0107]本发明实施例中，在新接入无线充电器进行充电的移动电子设备数超过计数阈值后，进一步判断各移动电子设备总的未完成充电量是否超过预先设置的未完成充电量阈值，如果是，则可以调节射频发射模块105的谐振参数，以使射频发射模块105工作在最优状态，如果不是，则无需调节。
[0108]本发明实施例中，未完成充电量阈值可以根据实际需要进行设置。
[0109]当然，实际应用中，作为另一可选实施例，在避免每有一新的移动电子设备接入无线充电器进行充电，需要射频电波调节模块108调节射频发射模块105的谐振参数导致的频繁操作时，无线充电器可以只包括计数统计模块112或剩余充电量统计模块113。例如，以分别包含计数统计模块112和剩余充电量统计模块113为例，则无线充电器可以进一步包括:
[0110]计数统计模块112，用于在射频电波调节模块108调节射频发射模块105的谐振参数后，对新接入无线充电器进行充电的移动电子设备进行计数，当计数值超过预先设置的计数阈值，通知射频电波调节模块108执行调节射频发射模块105的谐振参数的流程，并将计数值清零。
[0111]作为再一可选实施例，无线充电器可以进一步包括:
[0112]剩余充电量统计模块113，用于在射频电波调节模块108调节射频发射模块105的谐振参数后，检测到有新接入无线充电器进行充电的移动电子设备，统计各充电的移动电子设备的未完成充电量，如果统计的未完成充电量超过预先设置的未完成充电量阈值，通知射频电波调节模块108执行调节射频发射模块105的谐振参数的流程。
[0113]本发明实施例中，在无线充电器对各移动电子设备进行充电时，通过遍历无线电充电标准规定的充电频率，并在每一频率处，采集射频发射模块105的发射功率以及各移动电子设备的接收功率，从而计算无线充电器的充电效率，从中可以得到最优的充电效率时对应的射频发射模块105的发射频率，并使射频发射模块105稳定在该发射频率上，能够保证无线充电器的充电效率达到最优。
[0114]作为再一可选实施例，该无线充电器还可以进一步包括:接入模块、无线通信模块以及充电控制模块(图中未示出)，其中，
[0115]接入模块，用于广播无线网络接入信号，接收到移动电子设备返回的无线网络接入响应信号，将所述移动电子设备接入无线充电器；
[0116]本发明实施例中，无线充电器内置有无线网卡，可以通过无线网卡发送无线信号，例如，无线网络接入信号、射频电波等。
[0117]作为一可选实施例，无线网卡可以为蓝牙网卡，通过低功耗蓝牙(Bluetooth LE,Bluetooth Low Energy)定位技术搜索覆盖范围内的移动电子设备。作为另一可选实施例，无线网卡也可以为无线保真(W1-Fi,Wireless Fidelity)网卡,例如,对于内置有无线保真网卡的无线充电器，其相当于一无线保真路由器或无线保真接入点(AP，Access Point)。
[0118]实际应用中，接入模块可以通过定时方式广播无线网络接入信号，也可以通过不定时方式广播无线网络接入信号。
[0119]无线通信模块，用于在移动电子设备接入无线充电器后，接收来自移动电子设备的充电请求，向充电控制模块发送充电通知；接收来自移动电子设备的充电完成信息，向充电控制模块发送充电终止通知；
[0120]充电控制模块，用于接收充电通知，导通整流模块101与外部电源插座的通路，以使整流模块101接入交流电；接收充电终止通知，断开整流模块101与外部电源插座的通路。
[0121]作为再一可选实施例，该无线充电器还可以进一步包括:
[0122]充电储存模块(图中未示出)，用于在整流模块101从外部电源插座接入交流电后，将整流模块101输出的直流电进行储存，以使无线充电器在不存在交流电的场景下，向功放模块103以及调制模块102输出储存的直流电，以对接入无线充电器的移动电子设备进行充电。
[0123]由上述可见，本发明实施例的无线充电器，基于射频电波发射-接收原理，相当于一信号塔，通过对交流电进行整流、滤波、调制、功放以及隔直处理后，射频发射模块将隔直处理得到的电波转换为射频电波进行无线发射，射频电波为高频电流，从而由通过W1-Fi或蓝牙连接接入无线充电器的移动电子设备的射频接收模块接收射频电波能量，进行整流滤波后得到直流电以对电池进行充电。由于采用射频电波方式充电，可以在几米范围内给多个进入无线充电器发射范围内的移动电子设备提供充电，增加了能够容纳充电的移动电子设备数量，使得电源的充电效率得到有效提升，可同时为多个移动电子设备充电，节省了充电所需的时间，也降低了充电成本；进一步地，在移动电子设备充电过程中，用户可以在几米(射频电波作用距离)的范围内使用移动电子设备，扩展了用户活动范围，方便用户的应用业务使用，提高了移动电子设备的使用效率，提升了用户业务体验。
[0124]图2为本发明实施例无线充电系统结构示意图。参见图2，该无线充电系统包括:无线充电器201以及移动电子设备202，其中，
[0125]作为可选实施例，无线充电器201数量为I，移动电子设备202数量为一个或多个。
[0126]无线充电器201，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，将得到的直流电调制为第一射频电波，并利用得到的直流电，对调制的第一射频电波进行功率放大，得到第二射频电波，将得到的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，对得到的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射；
[0127]移动电子设备202，用于接收无线充电器201发射的第四射频电波，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电并对电池进行充电。
[0128]本发明实施例中，作为可选实施例，无线充电器201包括:整流模块、调制模块、功放模块、隔直模块以及射频发射模块(图中未示出)，其中，
[0129]整流模块，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，分别输出至功放模块以及调制模块；
[0130]调制模块，用于将输入的直流电调制为第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块；
[0131]功放模块，用于利用输入的直流电，对输入的第一射频电波进行功率放大后，得到第二射频电波并输出至隔直模块；
[0132]隔直模块，用于将输入的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，输出至射频发射模块；
[0133]射频发射模块，用于对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备202接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
[0134]作为一可选实施例，该无线充电器201还可以进一步包括:
[0135]过流保护模块(图中未示出)，用于检测功放模块的输出电流，如果检测得到的输出电流超过预先设置的输出电流阈值，通知调制模块减小输出的第一射频电波。
[0136]作为另一可选实施例，该无线充电器201还可以进一步包括:
[0137]超温保护模块(图中未示出)，用于检测功放模块中功放管温度，如果检测得到的功放管温度超过预先设置的温度阈值，启动功放模块中的风扇进行降温。
[0138]作为再一可选实施例，该无线充电器201还可以进一步包括:射频电波调节模块、发射功率检测模块、接收功率模块以及功率调节模块(图中未示出)，其中，
[0139]射频电波调节模块，用于调节射频发射模块的谐振参数，使得第四射频电波频率在110-205KHZ内变化，并在发射的第四射频电波中，携带要求移动电子设备202上报接收功率的信息；
[0140]发射功率检测模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，检测射频发射模块的发射功率；
[0141]接收功率模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，接收移动电子设备202上报的接收功率；
[0142]功率调节模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，计算接收功率与发射功率的商，得到充电效率，获取充电效率最高时的第四射频电波频率，调节射频发射模块的谐振参数，使得第四射频电波频率稳定在所述充电效率最高时的第四射频电波频率上。
[0143]作为再一可选实施例，该无线充电器201还可以进一步包括:
[0144]计数统计模块(图中未示出)，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，对新接入无线充电器201进行充电的移动电子设备202进行计数，当计数值超过预先设置的计数阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程，并将计数值清零。
[0145]作为再一可选实施例，该无线充电器201还可以进一步包括:
[0146]剩余充电量统计模块(图中未示出)，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，检测到有新接入无线充电器201进行充电的移动电子设备202，统计各充电的移动电子设备202的未完成充电量，如果统计的未完成充电量超过预先设置的未完成充电量阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程。
[0147]作为再一可选实施例，该无线充电器201还可以进一步包括:接入模块、无线通信模块以及充电控制模块(图中未示出)，其中，
[0148]接入模块，用于广播无线网络接入信号，接收到移动电子设备202返回的无线网络接入响应信号，将所述移动电子设备202接入无线充电器201 ；
[0149]无线通信模块，用于在移动电子设备202接入无线充电器201后，接收来自移动电子设备202的充电请求，向充电控制模块发送充电通知；接收来自移动电子设备202的充电完成信息，向充电控制模块发送充电终止通知；
[0150]充电控制模块，用于接收充电通知，导通整流模块与外部电源插座的通路，以使整流模块接入交流电；接收充电终止通知，断开整流模块与外部电源插座的通路。
[0151]作为再一可选实施例，该无线充电器201还可以进一步包括:
[0152]充电储存模块(图中未示出)，用于在整流模块从外部电源插座接入交流电后，将整流模块输出的直流电进行储存，以使无线充电器201在不存在交流电的场景下，向功放模块以及调制模块输出储存的直流电，以对接入无线充电器201的移动电子设备202进行充电。
[0153]本发明实施例中，作为可选实施例，移动电子设备202包括:射频接收模块、整流滤波模块以及充电模块(图中未示出)，其中，
[0154]射频接收模块，用于接收无线充电器201发射的第四射频电波，输出至整流滤波模块；
[0155]本发明实施例中，作为可选实施例，射频接收模块包括:谐振接收电容以及接收天线(图中未示出)，其中，
[0156]谐振接收电容与接收天线并联，构成谐振电路，所述谐振电路的谐振频率与所述谐振电容以及发射天线的谐振频率一致，用于使接收天线接收第四射频电波。
[0157]整流滤波模块，用于对输入的第四射频电波进行整流滤波以得到直流电，输出至充电模块；
[0158]充电模块,用于依据输入的直流电对电池进行充电。
[0159]作为另一可选实施例，移动电子设备202还可以进一步包括:电量监测模块、网络接入模块以及通信模块(图中未示出)，其中，
[0160]电量监测模块，用于监测电池电量，如果监测得到的电池电量低于预先设置的电量阈值，通知网络接入模块；在监测到电池充电完成后，通知通信模块；
[0161]网络接入模块，用于接收通知，搜索无线充电器201广播的无线网络接入信号，如果搜索到无线网络接入信号，依据搜索得到的无线网络接入信号接入无线充电器201 ；
[0162]通信模块，用于在接入无线充电器201后，向无线充电器201发送充电请求；接收电量监测模块发送的通知，向无线充电器201发送充电完成信息。
[0163]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory, RAM)等。
[0164]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种无线充电器，其特征在于，该无线充电器包括:整流模块、调制模块、功放模块、隔直模块以及射频发射模块，其中， 整流模块，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，分别输出至功放模块以及调制模块； 调制模块，用于将输入的直流电调制为第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块； 功放模块，用于利用输入的直流电，对输入的第一射频电波进行功率放大后，得到第二射频电波并输出至隔直模块； 隔直模块，用于将输入的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，输出至射频发射模块； 射频发射模块，用于对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
2.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述整流模块包括:初级线圈、次级线圈以及整流滤波电路，其中， 初级线圈，用于从外部电源插座接入交流电，进行初级变压； 次级线圈，用于从初级线圈耦合交流电，得到降压的交流电，输入至整流滤波电路；整流滤波电路，用于对输入的交流电进行整流和滤波，得到直流电，并分别输出至功放模块以及调制模块。
3.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述调制模块包括:脉宽调制控制电路以及射频信号发生器，其中， 脉宽调制控制电路，用于根据输入的直流电，生成用于控制第一射频电波频率的脉宽调制控制信号，输出至射频信号发生器； 射频信号发生器，用于根据输入的脉宽调制控制信号，调整依据输入的直流电生成的第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块。
4.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述射频发射模块包括:谐振电容以及发射天线，其中， 谐振电容与发射天线并联，用于在第三射频电波的控制下构成谐振电路，并对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
5.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括: 过流保护模块，用于检测功放模块的输出电流，如果检测得到的输出电流超过预先设置的输出电流阈值，通知调制模块减小输出的第一射频电波。
6.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括: 超温保护模块，用于检测功放模块中功放管温度，如果检测得到的功放管温度超过预先设置的温度阈值，启动功放模块中的风扇进行降温。
7.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括:射频电波调节模块、发射功率检测模块、接收功率模块以及功率调节模块，其中， 射频电波调节模块，用于调节射频发射模块的谐振参数，使得第四射频电波频率在110-205KHZ内变化，并在发射的第四射频电波中，携带要求移动电子设备上报接收功率的信息； 发射功率检测模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，检测射频发射模块的发射功率； 接收功率模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，接收移动电子设备上报的接收功率； 功率调节模块，用于在每一次射频电波调节模块调节第四射频电波频率后，计算接收功率与发射功率的商，得到充电效率，获取充电效率最高时的第四射频电波频率，调节射频发射模块的谐振参数，使得第四射频电波频率稳定在所述充电效率最高时的第四射频电波频率上。
8.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括: 计数统计模块，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，对新接入无线充电器进行充电的移动电子设备进行计数，当计数值超过预先设置的计数阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程，并将计数值清零。
9.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括:剩余充电量统计模块，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，检测到有新接入无线充电器进行充电的移动电子设备，统计各充电的移动电子设备的未完成充电量，如果统计的未完成充电量超过预先设置的未完成充电量阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程。
10.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括:计数统计模块以及剩余充电量统计模块，其中， 计数统计模块，用于在射频电波调节模块调节射频发射模块的谐振参数后，对新接入无线充电器进行充电的移动电子设备进行计数，当计数值超过预先设置的计数阈值，通知剩余充电量统计模块，并将计数值清零； 剩余充电量统计模块，用于接收通知，统计各充电的移动电子设备的未完成充电量，如果统计的未完成充电量超过预先设置的未完成充电量阈值，通知射频电波调节模块执行调节射频发射模块的谐振参数的流程。
11.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括:接入模块、无线通信模块以及充电控制模块，其中， 接入模块，用于广播无线网络接入信号，接收到移动电子设备返回的无线网络接入响应信号，将所述移动电子设备接入无线充电器； 无线通信模块，用于在移动电子设备接入无线充电器后，接收来自移动电子设备的充电请求，向充电控制模块发送充电通知；接收来自移动电子设备的充电完成信息，向充电控制模块发送充电终止通知； 充电控制模块，用于接收充电通知，导通整流模块与外部电源插座的通路，以使整流模块接入交流电；接收充电终止通知，断开整流模块与外部电源插座的通路。
12.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电器，其特征在于，进一步包括: 充电储存模块，用于在整流模块从外部电源插座接入交流电后，将整流模块输出的直流电进行储存，以使无线充电器在不存在交流电的场景下，向功放模块以及调制模块输出储存的直流电，以对接入无线充电器的移动电子设备进行充电。
13.一种无线充电系统，其特征在于，该无线充电系统包括:无线充电器以及移动电子设备，其中， 无线充电器，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，将得到的直流电调制为第一射频电波，并利用得到的直流电，对调制的第一射频电波进行功率放大，得到第二射频电波，将得到的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，对得到的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射； 移动电子设备，用于接收无线充电器发射的第四射频电波，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电并对电池进行充电。
14.根据权利要求13所述的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电器包括:整流模块、调制模块、功放模块、隔直模块以及射频发射模块，其中， 整流模块，用于从外部电源插座接入交流电，进行整流和滤波后得到直流电，分别输出至功放模块以及调制模块； 调制模块，用于将输入的直流电调制为第一射频电波，将调制得到的第一射频电波输出至功放模块； 功放模块，用于利用输入的直流电，对输入的第一射频电波进行功率放大后，得到第二射频电波并输出至隔直模块； 隔直模块，用于将输入的第二射频电波进行隔离直流电处理，得到第三射频电波，输出至射频发射模块； 射频发射模块，用于对输入的第三射频电波进行谐振处理，得到第四射频电波，并将得到的第四射频电波进行发射，以使移动电子设备接收发射的第四射频电波后，进行整流和滤波，得到用以对电池进行充电的直流电。
15.根据权利要求13或14所述的无线充电系统，其特征在于，所述移动电子设备包括:射频接收模块、整流滤波模块以及充电模块，其中， 射频接收模块，用于接收无线充电器发射的第四射频电波，输出至整流滤波模块； 整流滤波模块，用于对输入的第四射频电波进行整流滤波以得到直流电，输出至充电模块； 充电模块，用于依据输入的直流电对电池进行充电。
16.根据权利要求15所述的无线充电系统，其特征在于，所述射频接收模块包括:谐振接收电容以及接收天线，其中， 谐振接收电容与接收天线并联，构成谐振电路，所述谐振电路的谐振频率与所述谐振电容以及发射天线的谐振频率一致，用于使接收天线接收第四射频电波。
17.根据权利要求15所述的无线充电系统，其特征在于，进一步包括:电量监测模块、网络接入模块以及通信模块，其中， 电量监测模块，用于监测电池电量，如果监测得到的电池电量低于预先设置的电量阈值，通知网络接入模块；在监测到电池充电完成后，通知通信模块； 网络接入模块，用于接收通知，搜索无线充电器广播的无线网络接入信号，如果搜索到无线网络接入信号，依据搜索得到的无线网络接入信号接入无线充电器； 通信模块，用于在接入无线充电器后，向无线充电器发送充电请求；接收电量监测模块发送的通知，向无线充电器发送充电完成信息。
【文档编号】H02J17/00GK104362710SQ201410557540
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】王尧 申请人:北京金山安全软件有限公司