双检测线路无线充电系统的制作方法_2

文档序号:8263912阅读:来源:国知局
例间不必要相关描述的混淆,以下描述中使用的术语将以最广义的合理方式解释,即使其与本发明某特定实施例的细节描述一起使用。
[0091]图1是依据本发明一实施例的无线充电系统100及接收端装置190的示意图。其中,接收端装置190可以是内含充电电池的装置,包括:手机、平板电脑、手电筒、电动刮胡刀、电动牙刷、电池内含充电器、笔记本电脑、果汁机等,其具有由谐振电阻192、谐振电容194、谐振电感196所构成的能量接收线圈。
[0092]如图1所示,本发明的无线充电系统100可包括:感应回路110,包括感应线圈116和电容114,其中感应线圈116与电容114串联。当接收端装置190接近感应回路110时,感应回路110与接收端装置190的能量接收线圈之间会产生电磁感应,从而可借由感应回路110的感应线圈116向接收端装置190的谐振电感196传送能量,便能达到使接收端装置190充电的目的。感应回路110连接电源回路120,电源回路120包括电源,以提供感应回路110电力。
[0093]本发明的无线充电系统100尚可包括:控制回路140,其包括处理器144 ;检测线路132,其自处理器144连接至感应回路110,以供处理器144检测感应回路110因为接收端装置190接近而产生变化的感应电场。其中感应电场使感应回路110上的第一电流或第一电压相对于时间呈现如图3A所示的感应波形320a。
[0094]此外,控制回路140尚可包括控制线路142。处理器144借由控制线路142连接至电源回路120,以控制电源回路120输出至感应回路110的供电。其中处理器144依据所检测到的感应电场,判断是否接收端装置190已足够接近,以调整电源回路120输出至感应回路110的供电,包括,在接收端装置190未足够接近时不提升供电的电力,以及在接收端装置190被移开时降低或者结束供电。
[0095]选择性地,控制回路140的检测线路132另包括滤波器134,滤波器134的输入端连接至感应回路110,例如,连接至图1中感应回路110上,位于电源回路120和电容114之间的第一检测点A、或位于电源回路120和感应线圈116之间的第二检测点B,或位于电容114和感应线圈116之间的第三检测点C。并且,滤波器134的输出端连接至处理器144。其中,当处理器144具有较强的效能时,滤波器134可以省略。
[0096]图3A示为感应电场使感应回路110上的第一电流或第一电压相对于时间呈现的感应波形320a的示例性形状。图3B示为图3A的感应波形320a经过滤波后的形状,以及感应波形320a所涵盖的面积322。如图3A和图3B所示,滤波器134将图3A所示的感应波形320a由锯齿状波形滤波为图3B所示的曲线波形320b。
[0097]图4A是图1的无线充电系统采用全桥驱动电路的示意图。其中,为了进一步提升检测的表现,图4A的结构相较于图1增加了一些组件。
[0098]如图4A所示,控制回路140的检测线路132a另包括滤波器134a,滤波器134a的输入端连接至感应回路110上的检测点,例如,位于驱动电路124a和电容114之间的第一检测点A、或位于驱动电路124a和感应线圈116之间的第二检测点B,或位于电容114和感应线圈116之间的第三检测点C。并且,滤波器134a的输出端连接至处理器144。控制回路140的检测线路132a可另包括检测器136a,检测器136a可配置于感应回路110上的第一检测点A、第二检测点B或第三检测点C,用以检测感应回路110上的电流。其中,当处理器144具有较强的效能时,滤波器134a可以省略。
[0099]此外,处理器144的控制线路142可以连接至电源回路120的电源122,处理器144借由控制电源122的输出以控制供电。进一步地,电源回路120可另包括驱动电路124a,电源连接驱动电路124a的输入端,驱动电路124a的两输出端分别连接电容114及感应线圈116。此外,控制回路140可以进一步包括辅助控制线路142,处理器144借由辅助控制线路142连接并控制驱动电路124a,以控制驱动电路124a的相位或频率,从而控制供应至感应回路110的供电。
[0100]选择性地,因为不同的接收端装置190间电磁感应性质可能不同,所以产生的感应波形320a也可能会有极大的差异,例如,感应波形320a可能振幅太大或者太小,以至于落在可检测的范围之外,这时处理器144可借由控制驱动电路124a的相位或频率以调整感应波形320a至可检测的范围。
[0101]图2是本发明的无线充电系统100检测接收端装置190并决定是否提升供电以替接收端装置190进行充电的流程图。请参照图1,在步骤202启动本发明的无线充电系统100后,处理器144便以检测线路132a检测感应回路110,这时便可检测到如图3A所示的感应波形320a。
[0102]在步骤204中,借由判断感应波形320a的形状是否有变化,便可判断感应电场是否有变化。若感应电场有变化,则进入步骤206,判断感应波形320a的最高峰值或平均峰值是否超过峰值设定值,或者感应波形320a的面积322是否超过面积设定值,或者感应波的频率改变超过频率设定值。例如,图3C是感应电场的感应波形320c的最高峰值超过峰值设定值310的示例曲线图,而图3D是感应电场的感应波形320d的最高峰值低于该峰值设定值310的示例曲线图。如果超过,处理器144便可执行步骤210,借由控制电源122提高输出以提高供应至感应回路110的供电。或者,处理器144可借由辅助控制线路142控制驱动电路124a的相位或频率,从而提高供应至感应回路110的供电。
[0103]最后,在步骤212中,当处理器144判断接收端装置190已充饱电力,则降低或者结束供电,而后返回步骤204,继续检测感应电场的感应波形320a的形状是否有变化。其中当本发明的无线充电系统100上面没有接收端装置190时,步骤204可以是间隔一段时间便执行的步骤。
[0104]考虑到由检测线路132a传回的感应波形320a可能有噪声,而不符合协议的规范,以致无法用以判断接收端装置是否已接近。请参照图4A,本发明的另一实施例在电源回路120上增加辅助检测点,例如,辅助检测点可以是位于电源122和驱动电路124a之间的非接地线路的第一辅助检测点P,或接地线路的第二辅助检测点Q。因为在电路设计上,感应回路110上的检测点和电源回路120上的辅助检测点都有噪声的机会很小,所以同时对检测点和辅助检测进行检测可以提高判断接收端装置是否已接近的能力。
[0105]换言之,本发明的无线充电系统100的控制回路140另包含辅助检测线路132b,其连接至电源回路120,例如,连接至电源回路120的第一辅助检测点P,以检测感应电场,其中该感应电场使电源回路120上的电流或电压相对于时间呈现辅助感应波形。之后,处理器144以一协议检验感应波形320a,例如,以一协议规范的波形与感应波形320a比较。若处理器144决定感应波形320a不适用时,即以辅助感应波形取代感应波形320a。
[0106]相同于检测线路132a,辅助检测线路132b亦可另包括辅助滤波器134b,辅助滤波器134b的输入端连接至电源回路120的第一辅助检测点P或第二辅助检测点Q。并且,辅助滤波器134b的输出端连接至处理器144。同样地,辅助滤波器134b亦可将辅助感应波形由锯齿状波形滤波为曲线波形。同样地,当处理器144具有较强的效能时,辅助滤波器134b也是可以省略。
[0107]相同于检测线路132a,控制回路140的辅助检测线路132b亦可另包括辅助检测器136b,辅助检测器136b可配置于电源回路120上,位于电源122和驱动电路124a之间的辅助检测点,例如,第一辅助检测点P或第二辅助检测点Q,用以检测电源回路120上的电流。
[0108]如图4A的实施例所示,无线充电系统可包括:感应
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