无线充电方法、装置及系统的制作方法_2

文档序号:9648484阅读:来源:国知局
器的可执行指令的存储器;
[0090] 其中,处理器被配置为:
[0091] 检测电力接收单元PRU与电力发射单元PTU的距离是否在预设禪合距离范围内;
[0092] 在PRU与PTU的距离不在预设禪合距离范围内时,生成调节指示信号,调节指示信 号用于指示调节PTU的发射线圈的电流;
[0093] 向PTU发送调节指示信号,W便于PTU对PTU的发射线圈的电流进行调节,使发射 线圈的电流对应的PRU的整流电压在预设禪合距离范围对应的电压范围内。
[0094] 根据本公开的第屯方面,提供一种无线充电系统,该系统包括:电力发射单元PTU 和电力接收单元PRU,
[0095] PTU包括第S方面所述的无线充电装置;
[0096] PRU包括第四方面所述的无线充电装置。
[0097] 根据本公开的第八方面,提供一种无线充电系统,该系统包括:电力发射单元PTU 和电力接收单元PRU,
[0098] PTU包括第五方面的无线充电装置;
[0099] PRU包括第六方面的无线充电装置。
[0100] 本公开的实施例提供的技术方案可W包括W下有益效果:
[0101] 判断PRU与PTU的距离是否在预设禪合距离范围内,在PRU与PTU的距离不在预 设禪合距离范围内时,能够调节PTU的发射线圈的电流,使发射线圈的电流对应的PRU的整 流电压在预设禪合距离范围对应的电压范围内,解决了相关技术中PTU给PRU充电的效果 较差的问题;提高了 PTU给PRU充电的效果。
[0102] 应当理解的是,W上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本 公开。
【附图说明】
[0103] 为了更清楚地说明本公开的实施例,下面将对实施例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公开的一些实施例,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W根据运些附图获得其他的附图。
[0104] 图1-1是本公开各个实施例提供的无线充电方法所设及的实施环境示意图;
[0105] 图1-2是根据相关技术示出的一种无线充电系统的结构示意图;
[0106] 图1-3是图1-2所示的无线充电系统的等效电路图;
[0107] 图1-4是图1-3所示的等效电路图中接收线圈两端的禪合电压的计算示意图; [010引图1-5是根据相关技术示出的一种发射线圈和接收线圈的结构示意图;
[0109] 图2是根据一示例性实施例示出的一种无线充电方法的流程图;
[0110] 图3-1是根据一示例性实施例示出的一种无线充电方法的流程图;
[0111] 图3-2是根据相关技术不出的一种PTU和PRU放置位置的不意图;
[0112] 图3-3是根据一示例性实施例示出的一种调节PTU的发射线圈的电流的流程图;
[0113] 图3-4是根据一示例性实施例示出的另一种调节PTU的发射线圈的电流的流程 图;
[0114] 图4是根据一示例性实施例示出的一种无线充电方法的流程图;
[0115] 图5是根据一示例性实施例示出的一种无线充电方法的流程图;
[0116] 图6是根据一示例性实施例示出的一种无线充电方法的流程图;
[0117] 图7-1是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的框图;
[0118] 图7-2是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的框图;
[0119] 图8是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的框图;
[0120] 图9是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的框图;
[0121] 图10是根据一示例性实施例示出的一种无线充电装置的框图。
[0122] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施 例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
【具体实施方式】
[0123] 为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开作进 一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部份实施例,而不是全部的实施 例。基于本公开中的实施例,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 所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。
[0124] 图1-1是本公开各个实施例所设及的实施环境的示意图,该实施环境可W包括: PTUOl与PRU02。其中,PTUOl用于发送电磁波,PRU02用于接收电磁波,实际应用中,PTUOl 可W设置在无线充电底座OOl内部,PRU02可W设置在电子设备002内部,该电子设备可W 为手机、平板电脑等电子设备。PTUOl设置有发射线圈,PRU02设置有接收线圈。发射线圈 作为发射共振器,接收线圈作为接收共振器,发射线圈和接收线圈共同实现电磁波的传输。 PTUOl可W判断PRU与PTU的距离是否在预设禪合距离范围内,在PRU与PTU的距离不在预 设禪合距离范围内时,可W调节PTU的发射线圈的电流,使发射线圈的电流对应的PRU的整 流电压在预设禪合距离范围对应的电压范围内。
[0125] 图1-2不出了相关技术中无线充电联盟(英文:Alliance for Wireless Power ; 简称:A4W巧规范描述的无线充电系统的结构示意图,图1-3示出了该无线充电系统的等效 电路图。如图1-2所示,该无线充电系统包括PTUllO与PRU120,其中,PTUllO包括供电模 块011、功率放大管012、匹配电路013和发射共振器014和第一通信模块015 ;PRU120包括 接收共振器021、整流电路022、直流转换器023、负载024和第二通信模块025。PTUllO与 PRU120通过第一通信模块015和第二通信模块025进行通信。PTUllO与PRU120的工作过 程可W为:PTUl 10与PRU120可W通过蓝牙智慧W 2. 4GHz (吉赫)频率互相通信,通信后完 成连接,然后电力在6. 78MHz (兆赫)的频率下从PTUllO传输到PRU120。PTUllO通过功率 放大管012控制发射共振器014传输的电力,PRU120接收该电力作为交流信号,通过整流电 路022将交流信号转换为直流信号,然后通过直流转换器023调节该直流信号,将调节后的 直流信号提供给负载024,完成对负载024的充电过程。如图1-3所示,110为PTU,120为 PRU,03为包括供电模块、功率放大管和过滤器的第一单元,04为PTU的匹配网络,05为PRU 的匹配网络,06为包括过滤器、整流电路和负载的第二单元,Itx表示匹配网络的输入电流, 也是发射线圈的电流,ZtxW表示匹配网络04的输出阻抗,ZtxIW表示匹配网络04的输入阻 抗,ItxJXH康示发射线圈的电流,Z TUWJXHL/表示发射线圈的输出阻抗,康;示发射线圈 的输入阻抗,Li表不发射线圈,L 2表不接收线圈,Z KXJW表不匹配网络05的输入阻抗,Zkxjni 表示匹配网络05的输出阻抗。由图1-3可知,PRU120的接收线圈两端禪合得到的整流电 压V = O .!?Itx,其中,《表示发射线圈的角速度且《 = 23if,f表示发射线圈的频率, M表示发射线圈和接收线圈的互感系数,Itx表示发射线圈的电流。图1-4示出了接收线圈 两端禪合得到的整流电压的计算示意图。
[0126] 实际应用中,如图1-5所示,引入发射线圈和接收线圈的距离h(该距离为垂直距 离),可W得到接收线圈两端禪合得到的电压的值。图1-5中,Itx表示发射线圈的电流,Li 表示发射线圈,Ri表示发射线圈的半径,L 2表示接收线圈,R 2表示接收线圈的半径。
[0127] 计算接收线圈两端禪合得到的整流电压Vz的过程可W为:
[012引1)确定发射线圈的磁感应强度Bi:
[0130] 其中,y。表示磁导率,I 1表示发射线圈的电流(即I TX),Ri表示发射线圈的半径, Z表示发射线圈的阻抗。
[0131] 2)根据发射线圈的磁感应强度Bi确定发射线圈对接收线圈产生的磁通量巧,:
[0132]
[013引其中,B康示发射线圈的磁感应强度,A康示接收线圈围成的面积,y。表示磁导 率,Ii表示发射线圈的电流,Ri表示发射线圈的半径,Rz表示接收线圈的半径,h表示发射 线圈和接收线圈的距离。
[0136] 其中,CO。表示发射线圈的角速度,M表示发射线圈和接收线圈的互感系数,I 1表示 发射线圈的电流,Bi表示发射线圈的磁感应强度,Az表示接收线圈围成的面积,y。表示磁
[0134] 3)根据发射线圈对接收线圈产生的磁通量鶴I:确定接收线圈对发射线圈的阻抗 Zzi:
[0135] 导率,Ri表示发射线圈的半径,R,表示接收线圈的半径,h表示发射线圈和接收线圈的距离。[0137] 4)根据接收线圈对发射线圈的阻抗Zzi确定接收线圈两端禪合得到的整流电压

[013 引
[0139] 其中,Ii表示发射线圈的电流,CO。表示发射线圈的角速度,M表示发射线圈和接收 线圈的互感系数,Z21表示接收线圈对发射线圈的阻抗,巧:,表示发射线圈对接收线圈产生的 磁通量,Bi表示发射线圈的磁感应强度,Az表示接收线圈围成的面积,y。表示磁导率,Ri表 示发射线圈的半径,Rz表示接收线圈的半径,h表示发射线圈和接收线圈的距离。
[0140] 由上述公式可知,接收线圈两端禪合得到的整流电压Vz随着发射线圈和接收线圈 的距离h的减小而增大,接收线圈两端禪合得到的整流电压Vz随着发射线圈和接收线圈的 距离h的增大而减小。本公开实施例基于该思想提供了一种无线充电方法、装置及系统,能 够在发射线圈和接收线圈的距离h过大或过小时,控制接收线圈两端禪合得到的整流电压 Vz的大小,使整流电压V2在预设禪合距离范围对应的电压范围内,从而提高了 PTU给PRU充 电的效果。下面就对该无线充电方法、装置及系统进行具体说明。
[0141] 图2是根据一示例性实施例示出的一种无线充电方法的流程图,本实施例W该无 线充电方法应用于图1所示实施环境中的PTUOl来举例说明。该无线充电方法可W包括如 下几个步骤
[0142] 在步骤201中,判断PRU与PTU的距离是否在预设禪合距离范围内。
[0143] 在步骤202中,在PRU与PTU的距离不在预设禪合距离范围内时,调节PTU的发射 线圈的电流,使发射线圈的电流对应的PRU的整流电压在预设禪合距离范围对应的电压范 围内。
[0144] 综上所述,本公开实施例提供的无线充电方法,能够先判断PRU与PTU的距离是否 在预设禪合距离范围内,在PRU与PTU的距离不在预设禪合距离范围内时,能够调节PTU的 发射线圈的电流,使发射线圈的电流对应的PRU的整流电压在预设禪合距离范围对应的电 压范围内,解决了相关技术中PTU给PRU充电的效果较差的问题;提高了 PTU给PRU充电的 效果。
[0145] 图3-1是根据一示例性实施例示出的一种无线充电方法的流程图,本实施例W该 无线充电方法应用于图1所示实施环境中的PTUOl来举例说明。该无线充电方法可W包括 如下几个步骤:
[0146] 在步骤301中,检测是否接收到PRU发送的调节指示信号。在接收到PRU发送的 调节指示信号时,执行步骤302 ;在未接收到PRU发送的调节指示信号时,执行步骤303。
[0147] 调节指示信号用于指示调节PTU的发射线圈的电流。调节指示信号是PRU在PRU 与PTU的距离不在预设禪合距离范围内时生成的。可选的,PRU和PTU可W通过低功耗蓝 牙(英文:BluetoothLowEnergy;简称:BLE)通信的方式进行通信。具体的,在PRU与PTU 的距离不在预设禪合距离范围内时,PRU可W生成调节指示信号,并向PTU发送该调节指示 信号,W便于PTU确定PRU与PTU的距离不在预设禪合距离范围内,进而调节PTU的发射线 圈的电流,使发射线圈的电流对应的PRU的整流电压在预设禪合距离范围对应的电压范围 内。
[0148] A4WP规范规定了 PTU正常工作时,PTU的发射线圈的电流的电流范围为[Itx A,,同时也规定了 PRU的整流电压的电压范围为PRU的最大整 流电巧
其中,为PTU的发射线圈的最大电流,y。 表示磁导率,Ri表示发射线圈的半径,R,表示接收线圈的半径,h表示发射线圈和接收线圈 的距离。
[0149] 假设,PTUOl放置在桌面下部,如图3-2所示,且PTUOl的最小线圈禪合 距离为25mm,在PTUOl的最小线圈禪合距离h为25mm时,PRU的最大整流电压
。如果当前时刻PRU02直接放置于PTUOl的表 面上,:那么存在PRU的实际最大整流电压VKeCTJM:
所W,得出Vkecl PRU的实际最大整流电压大于最小禪合距离对应的最大整流电压,PRU的实际 最大整流电压超出了预设禪合距离范围对应的电压范围。所W当前时刻需要调节PTU的发 射线圈的电流,使发射线圈的电流对应的PRU的整流电压在预设禪合距离范围对应的电压 范围内。
[0151] 需要说明的是,PRU与PTU之间的距离小于最小线圈禪合距离时,PRU的接收线圈 两端禪合到的整流电压可能大于PRU正常工作时的电压范围,造成PRU电路系统的损坏,所 W需要使PRU与PTU之间
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