一种无线充电方法及系统与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无线充电方法及系统。

背景技术：

无线充电技术(wirelesschargingtechnology；wirelesschargetechnology)，源于无线电能传输技术，小功率无线充电常采用电磁感应式(如对手机充电的qi方式)，大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。

由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

目前市面上通用的无线充电器的接收端和发射端之间的无线信号传输与能量传输之间易造成干扰，甚至当能量传输较大时会覆盖无线信号的传输，造成发射端无法有效根据负载的功率变化调整能量输出。

针对相关技术中，无线充电器的能量发射端无法准确根据负载的功率变化调整能量输出的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种无线充电方法及系统，以至少解决相关技术中无线充电器的能量发射端无法有效根据负载的功率变化调整能量输出的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种无线充电方法，包括：

能量接收端确定负载的需求功率；

所述能量接收端向能量发射端发送指示消息，其中，所述指示消息用于指示确定的所述负载的需求功率；

所述能量接收端接收所述能量发射端发射的充电能量，其中，所述能量发射端发射的充电能量是所述能量发射端根据所述指示消息调节后的充电能量，所述指示消息的传输通道与所述充电能量的传输通道相互独立。

优选地，所述能量接收端接收所述能量发射端发射的充电能量之后，所述方法还包括：所述能量接收端将所述充电能量进行整流滤波处理和/或升降压处理，并将所述充电能量提供给所述负载。

优选地，所述能量接收端接收所述能量发射端发射的充电能量之后，所述方法还包括：所述能量接收端将所述充电能量进行整流滤波处理和升降压处理后，为所述能量接收端内部的功能电路供电。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种无线充电方法，包括：

能量发射端接收能量接收端发送的指示消息，其中，所述指示消息用于指示负载的需求功率；

所述能量发射端根据所述指示消息调节待发射的充电能量；

所述能量发射端将调节后的所述充电能量发射至所述能量接收端，其中，所述指示消息的传输通道与所述充电能量的传输通道相互独立。

优选地，所述能量发射端根据所述指示消息调节待发射的充电能量之前，所述方法还包括：所述能量发射端比较当前充电能量的输出功率与所述指示消息中携带的所述负载的需求功率的大小，并判断是否根据所述指示消息调节充电能量。

优选地，当所述当前充电能量的输出功率与所述指示消息中携带的所述负载的需求功率的大小不一致时所述能量发射端确定根据所述指示消息调节充电电量。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种无线充电系统，包括：

能量接收端，连接负载，用于确定所述负载的需求功率，并向能量发射端发送指示消息，其中，所述指示消息用于指示确定的所述负载的需求功率；

能量发射端，用于根据所述指示消息调节充电能量，并将调节后的所述充电能量发射至所述能量接收端，其中，所述指示消息的传输通道与所述充电能量的传输通道相互独立。

优选地，所述能量接收端包括：

第一电压采样电路，用于确定所述负载的需求功率；

无线信号发射电路，用于向所述能量发射端发送指示消息；

其中，所述第一电压采样电路和所述无线信号发射电路分别连接第一控制电路。

优选地，所述能量接收端还包括：

第一lc振荡电路，用于接收所述能量发射端发射的充电能量；

第一整流滤波电路，连接所述第一lc振荡电路，用于对所述充电能量进行整流和滤波；

升降压电路，分别连接所述第一整流滤波电路、所述第一控制电路和所述负载，用于给所述负载提供充电能量。

优选地，所述能量发射端包括：第二控制电路、驱动电路和逆变电路，其中，所述第二控制电路发出控制信号，经过所述驱动电路的放大作用，输入所述逆变电路进行逆变控制。

优选地，所述能量发射端还包括：第二lc振荡电路，连接所述逆变电路，用于发射所述充电能量；第二电压采样电路，分别连接所述第二lc振荡电路和所述第二控制电路，用于确定所述能量发射端当前的充电能量；无线信号接收电路，连接所述第二控制电路，用于接收所述能量接收端发送的指示消息，并将所述指示消息发送至所述第二控制电路。

优选地，所述能量发射端还包括：第二整流滤波电路，分别连接恒压电源和所述逆变电路，用于对来自所述恒压电源的能量进行整流和滤波，并将所述能量发送至所述逆变电路。

通过本发明，能量发射端根据能量接收端发送的指示消息调节充电能量，并将调节后的充电能量发射至能量接收端，经能量接收端提供给相应的负载，其中，指示消息的传输通道与充电能量的传输通道相互独立。采用上述技术方案，解决了相关技术中，无线充电器的能量发射端无法有效根据负载的功率变化调整能量输出的问题，进而可以避免能量发射端和能量接收端之间的指示信息传输与充电能量传输相互干扰，使无线充电器可以根据负载的需求功率大小灵活调整输出功率，提高了充电效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种无线充电方法的计算机终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例1的无线充电方法的流程图；

图3是根据本发明实施例1的无线充电方法的另一流程图；

图4是根据本发明实施例2的无线充电系统的结构框图；

图5是根据本发明实施例2的无线充电系统的中能量接收端的结构框图；

图6是根据本发明实施例2的无线充电系统的中能量发射端的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，还提供了一种无线充电方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请实施例1所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在计算机终端上为例，图1是本发明实施例的一种无线充电方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端10可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置106。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的页面内容的处理方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的漏洞检测方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(radiofrequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在上述运行环境下，本申请提供了如图2所示的无线充电方法。图2是根据本发明实施例1的无线充电方法的流程图，如图2所示，包括以下步骤：

步骤s202，能量接收端确定负载的需求功率；

步骤s204，能量接收端向能量发射端发送指示消息，其中，指示消息用于指示确定的负载的需求功率；

步骤s206，能量接收端接收能量发射端发射的充电能量，其中，能量发射端发射的充电能量是能量发射端根据指示消息调节后的充电能量，指示消息的传输通道与充电能量的传输通道相互独立。

通过上述技术方案，能量接收端确定负载的需求功率，然后向能量发射端发送指示消息，其中，指示消息用于指示确定的负载的需求功率，能量接收端接收能量发射端发射的充电能量，其中，能量发射端发射的充电能量是能量发射端根据指示消息调节后的充电能量，指示消息的传输通道与充电能量的传输通道相互独立。解决了相关技术中，无线充电器的能量发射端无法有效根据负载的功率变化调整能量输出的问题，进而可以避免能量发射端和能量接收端之间的无线信号传输与能量传输相互干扰，使无线充电器可以根据负载的需求功率大小灵活调整输出功率，提高了充电效率。

需要说明的是，本发明实施例中提及的负载可以是手机、pad、笔记本电脑、剃须刀、台灯等任意配有无线充电器的负载，在此不做限定。本发明实施例中指示消息(相当于无线信号)的可以通过2.4g的频段传输或者通过电磁线圈进行传输，充电能量(相当于是电流)的可以通过电磁线圈进行传输，保证指示消息的传输和能量传输之间相互独立，互不干扰。当然，指示消息的传输通道和能量传输通道也可以是其他任意可用通道，本实施例对此不作限定。

在本发明实施例的一个可选示例中，上述步骤s206之后，该方法还包括：能量接收端将充电能量进行整流滤波处理和/或升降压处理，并将充电能量提供给负载。

在本发明实施例的一个可选示例中，上述步骤s206之后，该方法还包括：能量接收端将充电能量进行整流滤波处理和升降压处理后，为能量接收端内部的功能电路供电。需要说明的是，能量接收端内部可以包括多个功能电路，例如控制电路、电压采样电路等，每一个功能电路都需要有供电电路来提供电能，以保证正常运行。

为了更好地理解本发明实施例的上述技术方案，本实施例还提供了一种从能量发射端的角度描述无线充电方法的过程。图3是根据本发明实施例1的无线充电方法的另一流程图，如图3所示，包括以下步骤：

步骤s302，能量发射端接收能量接收端发送的指示消息，其中，指示消息用于指示负载的需求功率；

步骤s304，能量发射端根据指示消息调节待发射的充电能量；

步骤s306，能量发射端将调节后的充电能量发射至能量接收端，其中，指示消息的传输通道与充电能量的传输通道相互独立。

通过上述技术方案，能量发射端接收能量接收端发送的指示消息，其中，指示消息用于指示负载的需求功率，然后能量发射端根据指示消息调节待发射的充电能量，能量发射端将调节后的充电能量发射至述能量接收端，其中，指示消息的传输通道与充电能量的传输通道相互独立。解决了相关技术中，无线充电器的能量发射端无法有效根据负载的功率变化调整能量输出的问题，进而使无线充电器可以根据负载的需求功率大小灵活调整输出功率，提高了充电效率。

在本发明实施例的一个可选示例中，上述步骤s304之前，该方法还包括：能量发射端比较当前充电能量的输出功率与指示消息中携带的负载的需求功率的大小，并判断是否根据指示消息调节充电能量。若当前充电能量的输出功率与指示消息中携带的所述负载的需求功率的大小不一致，能量发射端确定根据指示消息调节充电电量。若当前充电能量的输出功率与指示消息中携带的所述负载的需求功率的大小一致，能量发射端确定不用根据指示消息调节充电电量。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

实施例2

图4是根据本发明实施例2的无线充电系统的结构框图。如图4所示，在本发明实施例中，还提供了一种无线充电系统，包括：

能量接收端40，连接负载42，用于确定负载42的需求功率，并向能量发射端发送指示消息，其中，所述指示消息用于指示确定的所述负载的需求功率；

能量发射端44，用于根据指示消息调节充电能量，并将调节后的充电能量发射至能量接收端40，其中，指示消息的传输通道与充电能量的传输通道相互独立。

通过上述系统，能量接收端确定负载的需求功率，并向能量发射端发送指示确定的负载的需求功率的指示消息，能量发射端根据指示消息调节充电能量，并将调节后的充电能量发射至能量接收端，经能量接收端发射给相应的负载，其中，指示消息的传输通道与充电能量的传输通道相互独立。采用上述技术方案，解决了相关技术中，无线充电器的能量发射端无法有效根据负载的功率变化调整能量输出的问题，进而可以避免能量发射端和能量接收端之间的无线信号传输与能量传输相互干扰，使无线充电器可以根据负载的需求功率大小灵活调整输出功率，提高了充电效率。

图5是根据本发明实施例2的无线充电系统的中能量接收端的结构框图，如图5所示，在一个优选示例中，能量接收端40包括：

第一电压采样电路400，用于确定负载42的需求功率；

无线信号发射电路402，用于向能量发射端44发送指示消息；

其中，第一电压采样电路400和无线信号发射电路402分别连接第一控制电路404。

优选地，能量接收端40还包括：

第一lc振荡电路406，用于接收能量发射端发射的充电能量；

第一整流滤波电路408，连接第一lc振荡电路406，用于对充电能量进行整流和滤波；

升降压电路4010，分别连接第一整流滤波电路408、第一控制电路404和负载42，用于给负载42发射充电能量。

需要说明的是，能量接收端内部每一个功能电路都需要有供电电路来提供电能，以保证正常运行。第一整流滤波电路408连接第一电源转换电路4012和第二电源转换电路4014，第一电源转换电路4012连接第一控制电路404，用于给第一电源转换电路4012供电，第二电源转换电路4014用于给无线信号发射电路402供电。本发明实施例中涉及的升降压电路可以是dcdc转换电路，用于对电压进行升降处理。

图6是根据本发明实施例2的无线充电系统的中能量发射端的结构框图，如图6所示，在一个优选示例中，能量发射端44包括：第二控制电路440、驱动电路442和逆变电路444，其中，第二控制电路440发出控制信号，经过驱动电路442的放大作用，输入逆变电路444进行逆变控制。

需要说明的是，本发明实施例中涉及的逆变电路可以包括全桥逆变电路、半桥逆变电路和单管逆变电路中的一种或几种，本实施例对此不作限定。关于能量发射端对充电能量的调节，可以通过调节逆变电路的频率来实现，也可以通过调节驱动电路的频率来实现，其中，主要是调节开关管(mos管)的频率或占空比，当然也可以通过其他类似的手段进行调节，本发明实施例对此不作限定。

优选地，能量发射端44还包括：第二lc振荡电路446，连接逆变电路444，用于发射充电能量；第二电压采样电路448，分别连接第二lc振荡电路446和第二控制电路440，用于确定能量发射端当前的充电能量；无线信号接收电路4410，连接第二控制电路440，用于接收能量接收端发送的指示消息，并将指示消息发送至第二控制电路440。

优选地，能量发射端还包括：第二整流滤波电路4412，分别连接恒压电源4414和逆变电路444，用于对来自恒压电源4414的能量进行整流和滤波，并将能量发送至逆变电路444。

需要说明的是，能量接收端内部每一个功能电路都需要有供电电路来提供电能，以保证正常运行。第二整流滤波电路4412，分别连接第三电源转换电路4416、第四电源转换电路4418和第五电源转换电路4420，其中，第三电源转换电路4416为驱动电路442供电，第四电源转换电路4418为第二控制电路440供电，第五电源转换电路4420为无线信号接收电路4410供电。

恒压电源4414可以是220v的dc稳压电源，输出稳定的dc电压，dc电压经过整流滤波电路4412(可以是整流电路和emi滤波电路)将交流电整流成为直流，同时滤除杂讯，然后输入给逆变电路444(也可称为全桥逆变电路)，逆变电路444的作用是把输入的直流电变成交流电，逆变电路444输出高频交流电给到第二lc谐振电路446，第二lc谐振电路446通过空气将能量以电磁波的形式发射出去。

第二控制电路440发出控制信号通过驱动电路442进行放大，然后输入给逆变电路444的开关管，进行逆变的控制。

第二电压采样电路448从第二电压采样电路448采样到电压信号，然后经过第三整流滤波电路4422及ad转换后输入第二控制电路440。

无线信号接收电路4410接收从能量接收端发射过来的信号，然后反馈给第二控制电路440，第二控制电路440根据反馈回来的信号来进行开关管工作频率的调节，从而来调节发射能量，达到稳压的目的。

第一lc振荡电路406放置于能量接收端的电磁场中，根据电磁感应原理就会感应出电流，经过整流滤波后，进入升降压电路4010(可以是dcdc升降压电路)，对输入的dc电压进行降压处理，然后输出电压给负载42供电。

第一电源转换电路4012将输入的dc电压转换成低电压，给第一控制电路404来进行供电

第一电压采样电路400从第一整流滤波电路408后取得信号，然后经过ad转换输入给第一控制电路404，第一控制电路404通过无线信号发射电路402将需要调整功率的信息发射出去。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(fam，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。