无线充电控制方法、系统、相关装置及无线充电系统与流程

文档序号:31523326发布日期:2022-09-14 13:19阅读:191来源:国知局
无线充电控制方法、系统、相关装置及无线充电系统与流程

1.本技术涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种无线充电控制方法、系统、相关装置及无线充电系统。


背景技术:

2.如今,无线充电技术在电子产品领域的应用越来越广泛,如智能手机和电子手表等越来越多地采用无线充电方案。不仅如此,其他小型电子设备如电子烟、电动螺丝刀、洁面仪、手持测温仪等,也开始采用无线充电方案。
3.无线充电技术虽使得电子产品充电更加便利和灵活,但是其也有不足,其中一点就是容易受金属异物的影响。无线充电技术通过电磁场传输能量,从而实现电能的无线传输。当磁场中存在金属异物时,由于磁场的作用,在金属异物上会产生感应电动势,从而在金属异物内部形成感应电流,由于金属本身具有电阻,由此会使金属异物发热,引发危害。
4.为了避免金属异物的存在影响无线充电的安全,应当在无线充电过程对金属异物进行有效检测和识别,因此,有必要探求有效的金属异物检测方法。


技术实现要素:

5.基于上述技术现状,本技术提出一种无线充电控制方法、系统、相关装置及无线充电系统,能够实现有效的无线充电金属异物检测,以及实现对无线充电的智能控制。
6.本技术第一方面提供了一种无线充电控制方法,应用于预设在无线充电发射端的边缘计算芯片,所述方法包括:
7.获取无线充电发射端的异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;
8.通过将获取的电感值和/或能量值与预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物;其中,预存的电感值和/或能量值,包括当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;
9.若存在金属异物,则触发金属异物报警。
10.在一种实现方式中,通过将获取的电感值和磁场能量值与预存的电感值和磁场能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物,包括:
11.通过将获取的电感值和磁场能量值,与预存的电感值和磁场能量值进行对比,判断获取的电感值和磁场能量值是否与任意一组预存的电感值和磁场能量值相同;
12.若获取的电感值和磁场能量值与任意一组预存的电感值和磁场能量值相同,则确定在所述无线充电工作区域内存在金属异物。
13.在一种实现方式中,若不存在金属物,则获取无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,其中,无线充电发射线圈的耦合磁场能量用于表示无线充电发射线圈与无线充电接收线圈耦合时的磁场能量;
14.根据获取的耦合磁场能量值,确定在无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈;
15.若存在无线充电接收线圈,则控制无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能。
16.在一种实现方式中,所述无线充电发射端包括多个无线充电发射线圈;
17.获取无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,包括获取各个无线充电发射线圈的耦合磁场能量值;
18.根据获取的耦合磁场能量值,确定在无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈;若存在无线充电接收线圈,则控制无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能,包括:
19.根据获取的各个无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,确定在各个无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈;
20.若存在无线充电接收线圈,则从多个无线充电发射线圈中,确定出与该无线充电接收线圈对应的无线充电发射线圈,并控制该无线充电发射线圈向该无线充电接收线圈传输电能。
21.在一种实现方式中,所述方法还包括:
22.在无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能的过程中,根据无线充电发射线圈发射的磁场能量,对无线充电发射线圈的发射能量进行动态调整。
23.本技术第二方面提供了一种无线充电控制装置,包括:
24.数据获取单元,用于获取无线充电发射端的异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;
25.异物检测单元,用于通过将获取的电感值和/或能量值与预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物;其中,预存的电感值和/或能量值,包括当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;若存在金属异物,则触发金属异物报警。
26.本技术第三方面提供了一种无线充电控制设备,包括:
27.存储器和处理器;
28.其中,所述存储器与所述处理器连接,用于存储程序;
29.所述处理器,用于通过运行所述存储器中的程序,实现上述的无线充电控制方法。
30.本技术第四方面提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时,实现上述的无线充电控制方法。
31.本技术第五方面提供了一种无线充电控制系统,包括:
32.设置于无线充电发射端的异物检测线圈、传感器和边缘计算芯片,所述异物检测线圈以及所述传感器的工作区域与所述无线充电发射端的无线充电工作区域重合;
33.其中,所述异物检测线圈用于监测其向所述无线充电工作区域发射能量时的线圈电感值;
34.所述传感器,用于监测所述异物检测线圈在所述无线充电工作区域形成的磁场的能量值;
35.所述边缘计算芯片,用于获取所述异物检测线圈监测的电感值和/或所述传感器监测的能量值,通过将获取的电感值和/或能量值与预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物;其中,预存的电感值和/或能量值,包括当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;若存在金属异物,则触发金属异物报警。
36.在一种实现方式中,所述异物检测线圈监测其向所述无线充电工作区域发射能量时的线圈电感值,包括:
37.所述异物检测线圈周期性地向所述无线充电工作区域发射磁场能量,并检测发射磁场能量时的线圈电感值。
38.在一种实现方式中,所述边缘计算芯片还用于:
39.当确定在所述无线充电工作区域内不存在金属异物时,获取无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,其中,无线充电发射线圈的耦合磁场能量用于表示无线充电发射线圈与无线充电接收线圈耦合时的磁场能量;
40.根据获取的耦合磁场能量值,确定在无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈;
41.若存在无线充电接收线圈,则控制无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能。
42.本技术第六方面提供了一种无线充电系统,包括无线充电发射端和无线充电接收端;其中,所述无线充电发射端包括上述的无线充电控制设备或包括上述的无线充电控制系统;
43.所述无线充电发射端的无线充电发射线圈和/或所述无线充电接收端的无线充电接收线圈,由多股铜线扭制而成的线缆绕制而成。
44.在一种实现方式中,所述无线充电发射线圈和/或所述无线充电接收线圈的线缆绕制于隔磁片的凸台上;
45.其中,所述隔磁片的凸台设置于所述隔磁片的底片中央,并且,所述凸台的高度与所述无线充电发射线圈和/或所述无线充电接收线圈的厚度相同。
46.本技术实施例提出的无线充电控制方法,通过异物检测线圈在无线充电工作区域内发射能量形成磁场,同时,利用异物检测线圈监测线圈的电感值,以及通过传感器监测异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值。边缘计算芯片通过将异物检测线圈监测的电感值和/或传感器监测的磁场能量值,与预存的当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值进行对比,从而判断在该无线充电工作区域内是否存在金属异物。该处理过程实现了对无线充电工作区域内的金属异物的有效检测。
47.并且,本技术上述方案的金属异物检测在无线充电发射端执行,也就是实现了在无线充电发射端本地进行无线充电工作区域的金属异物检测,该方案尤其适用于包含小型电子设备的无线充电场景。由于小型电子设备体积有限,无法装配通讯元件与无线充电发射端进行交互,因此,采用本技术上述的方案实现无线充电发射端本地的金属异物检测,能够有效解决小型电子设备无线充电的金属异物检测问题。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术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技术的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
49.图1为本技术实施例提供的一种无线充电场景示意图;
50.图2为本技术实施例提供的一种无线充电控制系统的结构示意图;
51.图3为本技术实施例提供的隔磁片的俯视图;
52.图4为本技术实施例提供的隔磁片的主视图;
53.图5为本技术实施例提供的一种无线充电控制方法的流程示意图;
54.图6为本技术实施例提供的另一种无线充电控制方法的流程示意图;
55.图7为本技术实施例提供的一种无线充电控制装置的结构示意图;
56.图8为本技术实施例提供的一种无线充电控制设备的结构示意图。
具体实施方式
57.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
58.示例性实施环境
59.本技术实施例技术方案,可适用于图1所示的无线充电场景中。该场景主要由无线充电发射端1和无线充电接收端2构成。其中,无线充电发射端1中包括无线充电发射线圈,无线充电接收端2中包括无线充电接收线圈,无线充电发射线圈与无线充电接收线圈通过磁场耦合后,即可通过耦合磁场传输电能。其中,无线充电发射线圈与无线充电接收线圈之间的耦合磁场范围,即为无线充电工作区域。
60.作为另一种示例性的应用场景,上述的无线充电发射端1包括多个无线充电发射线圈,从而可以实现同时对多个小型电子设备进行无线充电。具体例如,将多个小型电子设备中的每个小型电子设备分别置于一个无线充电发射线圈的磁场范围内,使得每个无线充电发射线圈分别对一个小型电子设备进行无线充电。
61.其中,当无线充电发射端1存在一个或多个无线充电发射线圈时,各个无线充电发射线圈的位置可以灵活设定。例如可以设置一个容器作为无线充电发射端的本体,各个无线充电发射线圈可以相邻或间隔设置于容器底部,或者设置于容器侧壁。
62.示例性系统
63.本技术实施例首先提出了一种无线充电控制系统,该系统可设置并应用于图1所示的无线充电发射端。参见图2所示,该系统包括:异物检测线圈11、传感器12和边缘计算芯片13。
64.其中,异物检测线圈11设置于无线充电发射端1的容器底部,并且其线圈面积等于容器底部面积,即,使异物检测线圈11遍布无线充电发射端1的整个底部区域,从而使得异物检测线圈11产生的磁场能够覆盖无线充电发射端的整个工作区域,即覆盖整个无线充电
工作区域。
65.异物检测线圈11一方面能够向无线充电发射端1的工作区域内发射能量,从而在无线充电工作区域内形成磁场,另一方面,该异物检测线圈11还能检测其向无效充电工作区域发射能量形成磁场时的线圈电感值。
66.作为一种可选的实施方式,上述的异物检测线圈11以打嗝方式,周期性地向无线充电工作区域内发射磁场能量,同时,在发射磁场能量时,检测线圈电感值。每次检测到线圈电感值时,将检测到的线圈电感值发送给给边缘计算芯片13。
67.无线充电发射端1的传感器12,具体是磁场能量传感器,例如可以是霍尔元件等。传感器12能够感应无线充电发射端1的工作区域内的磁场的能量。该传感器12在无线充电发射端1的安装位置可以灵活调整,只要其能够感应无线充电发射端1的工作区域内的磁场能量即可。基于传感器12的磁场能量检测功能,本技术实施例将传感器12用于监测异物检测线圈11在无线充电发射端1的工作区域内,也就是在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值。
68.上述的边缘计算芯片13,是指设置在无线充电发射端1的具有运算功能的处理芯片,其具体可以是任意类型的处理芯片。在此基础上,该边缘计算芯片13内部设置存储单元,或者在该边缘计算芯片13之外,设置可以被边缘计算芯片13读写的存储单元。在该存储单元中,预先构建数据库,用于存储当无线充电工作区域内存在金属异物时,异物检测线圈11的电感值和异物检测线圈11在该无线充电工作区域内形成的磁场的磁场能量值。
69.具体的,本技术实施例预先通过仿真或者实验测试,确定各种金属异物,以各种方式置于任意工作状态下的无线充电发射端1的无线充电工作区域时,异物检测线圈11在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值,以及异物检测线圈11的线圈的电感值。
70.其中,各种金属异物,包括但限于不同材质、不同形状、不同体积的常见金属物品,例如金属硬币、基于射频识别的银行卡、身份证等。上述的以各种方式置于无线充电发射端1的无线充电工作区域,包括但不限于是以不同隔空、错位距离置于无线充电发射端1的无线充电工作区域。上述的任意工作状态下的无线充电发射端1,包括但不限于处于待机状态或充电状态下的无线充电发射端1。
71.经过上述的仿真或者实验测试,可以明确任意情形下,金属异物进入无线充电工作区域时,异物检测线圈11在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值,以及异物检测线圈11的线圈的电感值,并将得到的磁场能量值和线圈电感值,对应存入上述的数据库中。
72.此外,本技术实施例还通过仿真或实验测试的方式,对无金属异物时,无线发射端1在待机和充电状态下,以及在不同隔空、错位距离下的无线充电发射线圈的线圈感值和磁场能量,发射线圈、异物检测线圈、接收线圈的感值和温升、系统充电效率等进行测算、记录,并将各项结果存储至上述的数据库中。
73.基于上述的数据库,以及上述的异物检测线圈11的线圈电感监测功能,和传感器12的磁场能量监测功能,边缘计算芯片13能够获取异物检测线圈11监测的电感值和/或传感器12监测的能量值,通过将获取的电感值和/或能量值与上述数据库中预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在无线充电工作区域内是否存在金属异物,若存在金属异物,则触发金属异物报警。
74.具体的,边缘计算芯片13在接收到异物检测线圈11发送的线圈电感值和/或传感
器12发送的磁场能量值时,将接收的电感值和/或能量值与上述数据库中预先存储的当无线充电工作区域内存在金属异物时的线圈电感值和/或磁场能量值进行对比,若接收的电感值和/或能量值与预先存储的当无线充电工作区域内存在金属异物时的线圈电感值和/或磁场能量值中的任意一组相等时,即可确定此时有金属异物位于无线充电工作区域内,因此触发金属异物报警;若接收的电感值和/或能量值与预先存储的当无线充电工作区域内存在金属异物时的线圈电感值和/或磁场能量值中的所有值均不相等,即可确定此时在无线充电工作区域内不存在金属异物。
75.上述的边缘计算芯片13的具体工作内容,还可以后续的“示例性方法”部分介绍的无线充电控制方法的具体内容。
76.通过上述介绍可见,本技术实施例提出的无线充电控制系统,通过异物检测线圈在无线充电工作区域内发射能量形成磁场,同时,利用异物检测线圈监测线圈的电感值,以及通过传感器监测异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值。边缘计算芯片通过将异物检测线圈监测的电感值和/或传感器监测的磁场能量值,与预存的当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值进行对比,从而判断在该无线充电工作区域内是否存在金属异物。该处理过程实现了对无线充电工作区域内的金属异物的有效检测。
77.并且,本技术上述方案的金属异物检测在无线充电发射端执行,也就是实现了在无线充电发射端本地进行无线充电工作区域的金属异物检测,该方案尤其适用于包含小型电子设备的无线充电场景。由于小型电子设备体积有限,无法装配通讯元件与无线充电发射端进行交互,因此,采用本技术上述的方案实现无线充电发射端本地的金属异物检测,能够有效解决小型电子设备无线充电的金属异物检测问题。
78.基于上述的无线充电控制系统,本技术实施例还提出一种无线充电系统,该系统由无线充电发射端和无线充电接收端构成。
79.其中,无线充电发射端中包括上述实施例介绍的无线充电控制系统,或者,包括能够实现与上述的无线充电控制系统相同的金属异物检测功能的无线充电控制设备,基于上述的无线充电控制系统或无线充电控制设备的功能,该无线充电发射端能够实现无线充电工作区域的金属异物检测,具体的金属异物检测过程,可参见上述实施例介绍,或者参见后续的“示例性方法”部分的无线充电控制方法中所介绍的金属异物检测过程。
80.上述的无线充电系统除了具备上述的金属异物检测功能之外,本技术实施例还对该无线充电系统的结构进行了特别设计,具体体现在:
81.该无线充电系统的无线充电发射端的无线充电发射线圈,和/或无线充电接收端的无线充电接收线圈,并非简单地用导线绕制而成,而是由多股铜线扭制在一起形成一股线缆,然后再利用该线缆进行绕制得到线圈。
82.采用上述的线圈绕制方式制成的线圈,相对于单层柔性层式的线圈,具有更高的载流量,尤其能够适应小型电子设备无线充电对线圈载流量的需求。
83.此外,本技术实施例还对上述的无线充电系统的无线充电发射端和/或无线充电接收端的隔磁片进行了特别设计,该隔磁片采用如图3和图4所示的结构,即,在隔磁片的底片01的中央,设置凸台02,凸台02的截面形状与底片01的形状相同,在本实施例中采用矩形形状,并且,底片的长度a和宽度b,与凸台的长度d和宽度c之间,具有如下关系:c=b/10,d
=a/5。在绕制无线充电发射线圈和/或无线充电接收线圈时,利用上述的线缆在隔磁片上以凸台为中心绕制,最终绕制的线圈厚度与凸台的高度e相同。
84.上述的线缆结构,结合基于上述的具有凸台的隔磁片的线圈绕制方式,可以使得最终绕制得到的线圈具有更高的耐流值,从而可以在小型电子设备中,按照上述线圈绕制方式,绕制较小的线圈实现较大电流的无线充电,使得小型电子设备的无线充电更易于实现并且能够保证充电效率。
85.通过上述介绍可见,本技术实施例提出的无线充电系统,不仅具备上述的金属异物检测功能,还因为具有独特的线圈绕制方式,从而具有更高的耐流值,能够在较小空间内绕制线圈实现较大电流的无线充电,从而能够提高小型电子设备的无线充电效率。
86.作为一种示例性的系统结构,本技术实施例在上述的无线充电系统的无线充电发射端中设置多个无线充电发射线圈,每个无线充电发射线圈均按照上述的线圈绕制方式绕制得到。各个无线充电发射线圈共享一套上述的无线充电控制系统,例如,将各个无线充电发射线圈设置于同一容器的底部或侧壁,同时,将无线充电控制系统设置于该容置内,使得该无线充电控制系统能够同时针对各个无线充电发射线圈的无线充电工作区域进行金属异物检测。或者,也可以针对每个无线充电发射线圈可以单独配置相应的无线充电控制系统。
87.示例性方法
88.本技术实施例还提出一种无线充电控制方法,该方法可应用于上述的无线充电控制系统,以及上述的无线充电系统,具体是应用于系统中的无线充电发射端,尤其是应用于设置于无线充电发射端的边缘计算芯片。
89.参见图5所示,该方法包括:
90.s1、获取无线充电发射端的异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值。
91.具体的,参见图2所示,本技术实施例预先在无线充电发射端设置异物检测线圈以及传感器。该异物检测线圈向无线充电发射端的无线充电工作区域内发射磁场能量,并且检测发射磁场能量时的线圈电感值。同时,传感器对无线充电发射端的无线充电工作区域内的磁场能量进行监测,具体是检测异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的磁场能量值。
92.上述的异物检测线圈将检测的线圈电感值,以及磁场能量值,分别发送给边缘计算芯片。
93.s2、通过将获取的电感值和/或能量值与预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物。
94.其中,预存的电感值和/或能量值,包括当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值。
95.具体的,本技术实施例预先通过仿真或者实验测试,确定各种金属异物,以各种方式置于任意工作状态下的无线充电发射端的无线充电工作区域时,异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值,以及异物检测线圈的线圈的电感值。
96.其中,各种金属异物,包括但限于不同材质、不同形状、不同体积的常见金属物品,例如金属硬币、基于射频识别的银行卡、身份证等。上述的以各种方式置于无线充电发射端
的无线充电工作区域,包括但不限于是以不同隔空、错位距离置于无线充电发射端的无线充电工作区域。上述的任意工作状态下的无线充电发射端,包括但不限于处于待机状态或充电状态下的无线充电发射端。
97.经过上述的仿真或者实验测试,可以明确任意情形下,金属异物进入无线充电工作区域时,异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值,以及异物检测线圈的线圈的电感值,并将得到的磁场能量值和线圈电感值,对应存入数据库中。该数据库,可以是边缘计算芯片本地设置的数据库,也可以是设置于边缘计算芯片之外,可以被边缘计算芯片读写的数据库。
98.当边缘计算芯片每次获取到异物检测线圈的电感值,和/或异物检测线圈在无线充电发射端的无线充电工作区域内形成的磁场的能量值时,将获取到的线圈电感值和/或磁场能量值与数据库中存储的线圈电感值和/或磁场能量值(即上述无线充电工作区域内存在金属异物时异物检测线圈的电感值以及异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值)进行对比,判断当前在上述的无线充电工作区域内是否存在金属异物。
99.若不存在金属物,则可以返回步骤s1,继续监测。
100.若存在金属异物,则执行步骤s3、触发金属异物报警。
101.具体的,在无线充电发射端设置报警装置,例如报警灯或者报警鸣笛。当边缘计算芯片经过上述判断确定在无线充电发射端的无线充电工作区域内存在金属异物,则触发报警装置发出金属异物报警,例如触发报警灯点亮或者触发报警鸣笛发声。
102.通过上述介绍可见,本技术实施例提出的无线充电控制方法,通过异物检测线圈在无线充电工作区域内发射能量形成磁场,同时,利用异物检测线圈监测线圈的电感值,以及通过传感器监测异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值。边缘计算芯片通过将异物检测线圈监测的电感值和/或传感器监测的磁场能量值,与预存的当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值进行对比,从而判断在该无线充电工作区域内是否存在金属异物。该处理过程实现了对无线充电工作区域内的金属异物的有效检测。
103.并且,本技术上述方案的金属异物检测在无线充电发射端执行,也就是实现了在无线充电发射端本地进行无线充电工作区域的金属异物检测,该方案尤其适用于包含小型电子设备的无线充电场景。由于小型电子设备体积有限,无法装配通讯元件与无线充电发射端进行交互,因此,采用本技术上述的方案实现无线充电发射端本地的金属异物检测,能够有效解决小型电子设备无线充电的金属异物检测问题。
104.本技术提出的无线充电控制方法的根本思想是,通过在无线充电发射端本地设置边缘计算芯片,以及设置数据库存储仿真或实验测试确定的各种情况(包括无线充电工作区域存在金属异物的情况)下的线圈电感值和磁场能量值,然后由边缘计算芯片将实时获取的异物检测线圈的电感值和磁场能量值与数据库中存储的各种情况下的线圈电感值和磁场能量值进行对比,从而判断是否存在金属异物。
105.作为一种更加优选的实施方式,本技术实施例提出的无线充电控制方法,不仅能够实现对金属异物的识别,还能对无线充电过程进行控制,即,借助无线充电发射端设置的边缘计算芯片以及数据库,实现对整个无线充电过程的智能控制。
106.下面结合图6所示,对本技术实施例提出的无线充电控制方法的完整处理过程进
行介绍:
107.参见图6所示,本技术实施例提出的无线充电控制方法,包括:
108.s10、获取无线充电发射端的异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;
109.s11、通过将获取的电感值和/或能量值与预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物。
110.具体的,预存的电感值和/或能量值,是指预先存储于数据库的电感值和/或能量值,包括当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值。
111.边缘计算芯片通过将获取的电感值和磁场能量值,与预存的电感值和磁场能量值进行对比,判断获取的电感值和磁场能量值是否与任意一组预存的电感值和磁场能量值相同;
112.若获取的电感值和磁场能量值与任意一组预存的电感值和磁场能量值相同,则确定在所述无线充电工作区域内存在金属异物。
113.若获取的电感值和磁场能量值与预存的所有电感值和磁场能量值均不同,则确定在无线充电工作区域内不存在金属异物。
114.若存在金属异物,则执行步骤s12、触发金属异物报警。
115.具体的,在无线充电发射端设置有报警装置,当边缘计算芯片计算确定在无线充电发射端的无线充电工作区域内存在金属异物时,触发无线充电发射端的报警装置开始报警,同时,若在检测到无线充电工作区域内存在金属异物时,无线充电发射端处于无线充电工作状态,则边缘计算芯片强制无线充电发射端结束无线充电。
116.当触发金属异物报警后,返回执行步骤s10-s11,再次获取无线充电发射端的异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;并通过将获取的电感值和/或能量值与预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物。
117.若仍存在金属异物,则执行步骤s12,继续触发金属异物报警。
118.若在执行步骤s11时确定不存在金属异物,则执行步骤s13、获取无线充电发射线圈的耦合磁场能量值。
119.其中,无线充电发射线圈的耦合磁场能量用于表示无线充电发射线圈与无线充电接收线圈耦合时的磁场能量。
120.具体的,无线充电发射线圈会不定期地发射待机能量,以检测在发射线圈的磁场范围内是否存在接收线圈。当发射线圈与接收线圈的磁场耦合时,耦合的磁场能量与无耦合时的磁场能量是不同的,因此,通过检测耦合磁场能量,能够判断发射线圈与接收线圈是否耦合,即判断在发射线圈的磁场范围内是否存在接收线圈。无线充电发射端的传感器检测在无线充电发射线圈的工作范围内的耦合磁场能量,并将检测结果发送至边缘计算芯片。
121.s14、根据获取的耦合磁场能量值,确定在无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈。
122.具体的,在无线充电发射端本地的数据库中,还存储有各种无线充电状态下的磁
场能量、线圈感值(包括发射线圈、异物检测线圈、接收线圈的电感值)、温升、系统效率等数据。
123.边缘计算芯片在获取到耦合磁场能量值后,将该耦合磁场能量值与数据库中的磁场能量值进行比对,判断在发射线圈的工作范围内是否存在接收线圈与发射线圈耦合。若存在接收线圈与发射线圈耦合,则确定在无线充电发射线圈的工作范围内存在无线充电接收线圈,否则确定在无线充电发射线圈的工作范围内部存在无线充电接收线圈。
124.若不存在无线充电接收线圈,则跳回步骤s10执行,即继续监测在无线充电工作区域内是否存在金属异物。
125.若存在无线充电接收线圈,则执行步骤s15、控制无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能。
126.作为一种可能的工作情况,当无线充电发射端包括多个无线充电发射线圈时,每个发射线圈分别发射待机能量,以检测耦合磁场能量。
127.边缘计算芯片根据获取的各个无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,确定在各个无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈。
128.若存在无线充电接收线圈,则从多个无线充电接收线圈中,确定出与该无线充电接收线圈对应的无线充电发射线圈,并控制该无线充电发射线圈向该无线充电接收线圈传输电能。
129.具体的,当无线充电发射端存在多个无线充电发射线圈时,边缘计算终端根据各个无线充电发射线圈的耦合磁场能量,判断在每个无线充电发射线圈中是否存在无线充电接收线圈,若存在,则确定工作范围存在无线充电接收线圈的无线充电发射线圈,也就是确定在哪个无线充电发射线圈中存在无线充电接收线圈,并控制该无线充电接收线圈对工作范围内的无线充电接收线圈进行无线充电。
130.在无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能的过程中,也就是在无线充电过程中,边缘计算芯片还根据无线充电发射线圈发射的磁场能量,对无线充电发射线圈的发射能量进行动态调整。
131.具体的动态调整包括如下处理:
132.s16、获取发射线圈在无线充电工作区域形成的磁场的能量值。
133.s17、根据获取的磁场的能量值,确定无线充电模式。
134.若确定的无线充电模式为满载恒流模式,则执行步骤s18、控制无线充电发射线圈满载恒流输出电能;若确定的无线充电模式为恒压涓流模式,则执行步骤s19、控制无线充电发射线圈恒压涓流输出电能。
135.s20,判断获取的磁场的能量值是否低于设定阈值。
136.若不低于设定阈值,则返回执行步骤s17。
137.若低于设定阈值,则执行步骤s21、控制无线充电发射线圈进入待机状态。
138.具体的,针对小型电子设备在传输电流上的特殊性,无线充电发射线圈以打嗝方式不定期的对发射能量形成的磁场能量进行检测,并将检测结果发送给边缘计算芯片。
139.在无线充电过程中,无线充电接收端通过电池饱和度以及温度的变化,自动调节接收能量的大小。接收端调整接收能量的大小,能够直接影响发射端与接收端之间的耦合磁场的能量大小。因此,根据发射端与接收端之间的耦合磁场能量(即发射端在无线充电工
作范围内形成的磁场的能量)的大小,能够确定接收端的电池饱和度和温度。
140.如果发射端形成的磁场能量符合正常范围,则代表电池能量饱和度或温度较低,此时向接收端满载恒流充电,相应的,发射端线圈应当满载恒流输出。
141.如果发射端形成的磁场能量小于正常范围,则代表电池能量饱和度或温度较高,此时向接收端恒压涓流充电,相应的,发射端线圈应当恒压涓流输出。
142.如果发射端形成的磁场能量低于设定阈值,例如低于某一较小的设定阈值,并且时间超过半小时,则代表电池能量充满,或电池温度过高,此时控制发射线圈进入待机状态,即停止无线充电。
143.通过上述介绍可见,本技术提出的无线充电控制方法,能够应用于小型电子设备无线充电场景,实现金属异物检测以及无线充电智能控制。该方案不需要在小型电子设备中设置通讯元件,只借助在无线充电发射端本地设置的边缘计算芯片和数据库,即可判断金属异物存在与否、接收端的数量和位置,以及根据接收端需求功率对发射端工作进行调整。同时,在无线充电发射端本地进行金属异物检测和无线充电控制,相对于无线充电发射端与云端进行交互进行金属异物检测和无线充电控制,节省了数据传输时间,效率更高。
144.示例性装置
145.与上述的无线充电控制方法相对应的,本技术实施例还提供了一种无线充电控制装置,参见图7所示,该装置包括:
146.数据获取单元100,用于获取无线充电发射端的异物检测线圈在无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;
147.异物检测单元110,用于通过将获取的电感值和/或能量值与预存的电感值和/或能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物;其中,预存的电感值和/或能量值,包括当所述无线充电工作区域内存在金属异物时,所述异物检测线圈在该无线充电工作区域内形成的磁场的能量值和/或线圈的电感值;若存在金属异物,则触发金属异物报警。
148.作为一种可选的实施方式,通过将获取的电感值和磁场能量值与预存的电感值和磁场能量值进行对比,判断在所述无线充电工作区域内是否存在金属异物,包括:
149.通过将获取的电感值和磁场能量值,与预存的电感值和磁场能量值进行对比,判断获取的电感值和磁场能量值是否与任意一组预存的电感值和磁场能量值相同;
150.若获取的电感值和磁场能量值与任意一组预存的电感值和磁场能量值相同,则确定在所述无线充电工作区域内存在金属异物。
151.作为一种可选的实施方式,若不存在金属物,则获取无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,其中,无线充电发射线圈的耦合磁场能量用于表示无线充电发射线圈与无线充电接收线圈耦合时的磁场能量;
152.根据获取的耦合磁场能量值,确定在无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈;
153.若存在无线充电接收线圈,则控制无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能。
154.作为一种可选的实施方式,所述无线充电发射端包括多个无线充电发射线圈;
155.获取无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,包括获取各个无线充电发射线圈的耦
合磁场能量值;
156.根据获取的耦合磁场能量值,确定在无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈;若存在无线充电接收线圈,则控制无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能,包括:
157.根据获取的各个无线充电发射线圈的耦合磁场能量值,确定在各个无线充电发射线圈的工作范围内是否存在无线充电接收线圈;
158.若存在无线充电接收线圈,则从多个无线充电发射线圈中,确定出与该无线充电接收线圈对应的无线充电发射线圈,并控制该无线充电发射线圈向该无线充电接收线圈传输电能。
159.作为一种可选的实施方式,所述装置还包括:
160.充电控制单元,用于在无线充电发射线圈向无线充电接收线圈传输电能的过程中,根据无线充电发射线圈发射的磁场能量,对无线充电发射线圈的发射能量进行动态调整。
161.本实施例提供的无线充电控制装置,与本技术上述实施例所提供的无线充电控制方法属于同一申请构思,可执行本技术上述任意实施例所提供的无线充电控制方法,具备执行该无线充电控制方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本技术上述实施例提供的无线充电控制方法的具体处理内容,此处不再加以赘述。
162.示例性电子设备
163.本技术另一实施例还提出一种无线充电控制设备,参见图8所示,该设备包括:
164.存储器200和处理器210;
165.其中,所述存储器200与所述处理器210连接,用于存储程序;
166.所述处理器210,用于通过运行所述存储器200中存储的程序,实现上述任一实施例公开的无线充电控制方法。
167.具体的,上述无线充电控制设备还可以包括:总线、通信接口220、输入设备230和输出设备240。
168.处理器210、存储器200、通信接口220、输入设备230和输出设备240通过总线相互连接。其中:
169.总线可包括一通路,在计算机系统各个部件之间传送信息。
170.处理器210可以是通用处理器,例如通用中央处理器(cpu)、微处理器等,也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,asic),或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
171.处理器210可包括主处理器,还可包括基带芯片、调制解调器等。
172.存储器200中保存有执行本发明技术方案的程序,还可以保存有操作系统和其他关键业务。具体地,程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机操作指令。更具体的,存储器200可以包括只读存储器(read-only memory,rom)、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory,ram)、可存储信息和指令的其
他类型的动态存储设备、磁盘存储器、flash等等。
173.输入设备230可包括接收用户输入的数据和信息的装置,例如键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、语音输入装置、触摸屏、计步器或重力感应器等。
174.输出设备240可包括允许输出信息给用户的装置,例如显示屏、打印机、扬声器等。
175.通信接口220可包括使用任何收发器一类的装置,以便与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(ran),无线局域网(wlan)等。
176.处理器210执行存储器200中所存放的程序,以及调用其他设备,可用于实现本技术上述实施例所提供的任意一种无线充电控制方法的各个步骤。
177.示例性计算机程序产品和存储介质
178.除了上述方法和设备以外,本技术的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的无线充电控制方法中的步骤。
179.所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如java、c++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
180.此外,本技术的实施例还可以是存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的无线充电控制方法中的步骤。
181.对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本技术并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本技术,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
182.需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
183.本技术各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减,各实施例中记载的技术特征可以进行替换或者组合。
184.本技术各实施例种装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
185.本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的终端,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的,例如,模块或子模块的划分,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,例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块,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,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
186.作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模
块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。
187.另外,在本技术各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块或子模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。
188.专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
189.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件单元,或者二者的结合来实施。软件单元可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
190.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
191.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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