[發(fā)明專利]一種可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010116400.0
• 申請(qǐng)日: 2010-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101789638A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安飛虎;劉建偉;姜西輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳和而泰智能控制股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J17/00
• 分類號(hào): H02J17/00;H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及充電裝置及方法，更具體地說(shuō)，涉及一種可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置及方法。

背景技術(shù)

無(wú)線充電技術(shù)是采用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)線圈進(jìn)行能量耦合實(shí)現(xiàn)能量的傳遞，具有安全性高（因被充電對(duì)象與電源采用非接觸方式）、防水、無(wú)長(zhǎng)連接線尾巴的優(yōu)點(diǎn)，即放即充，免去接線的煩惱，方便用戶的使用。無(wú)線充電器由發(fā)射器及接收器組成，而接收器又由LC諧振接收回路、整流、濾波、充電電壓檢測(cè)及控制電路、充電指示裝置等部分組成。目前無(wú)線充電器都是將被充電對(duì)象放在固定的充電平臺(tái)（如：充電底座、充電平墊）上，充電平臺(tái)下面內(nèi)置有無(wú)線發(fā)射器及各種形狀的發(fā)射線圈。被充電對(duì)象靠接收器內(nèi)的耦合線圈及共振電容組成的諧振回路接收發(fā)射器發(fā)射的電磁波，之后經(jīng)二極管整流、電容濾波轉(zhuǎn)換為直流電能，再經(jīng)穩(wěn)壓后對(duì)電池進(jìn)行充電。現(xiàn)有的無(wú)線充電器控制充電電壓的方法大多采用穩(wěn)壓管控制輸出的充電電壓（用分立元件采樣電路實(shí)現(xiàn)充電LED指示的變換），這種方案優(yōu)點(diǎn)是成本低，但其允許的動(dòng)態(tài)工作距離范圍很窄，原因是：LC諧振接收回路整流輸出的直流電壓隨發(fā)射器與無(wú)線接收器的間距遠(yuǎn)近變化很大，當(dāng)距離過(guò)近時(shí)充電電壓會(huì)很高，超出穩(wěn)壓管的正常工作條件，設(shè)計(jì)上必須將穩(wěn)壓管的限流電阻設(shè)的較大，但帶來(lái)的一個(gè)問(wèn)題是：發(fā)射器與無(wú)線接收器的距離一旦稍拉開(kāi)些，由于采用較大的限流電阻，穩(wěn)壓管的工作電流就迅速下降，導(dǎo)致穩(wěn)壓管輸出的充電電壓明顯下降，這樣的充電效果就大打折扣，所以其應(yīng)用僅限制于發(fā)射器與無(wú)線接收器保持固定的距離的應(yīng)用場(chǎng)合。目前，無(wú)線充電器設(shè)計(jì)方案幾乎都是基于發(fā)射器與接收器保持一個(gè)固定不變的距離的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其設(shè)計(jì)參數(shù)只能保證在該固定距離附近區(qū)域的接收電路輸出正常的充電電壓。但這種方式不適合于那些無(wú)法放在固定距離充電平臺(tái)上充電的對(duì)象（如：因安裝或結(jié)構(gòu)原因限制所致，最多只能靠近充電）或借用其它發(fā)射器應(yīng)急充電的情況（可能會(huì)因線圈或頻率不匹配導(dǎo)致接收電壓變化范圍超標(biāo)）。另一方面，由于穩(wěn)壓管本身對(duì)接收回路的分流損耗，會(huì)降低LC諧振接收回路的Q值及充電效能，在較遠(yuǎn)距離時(shí)，相應(yīng)地會(huì)降低接收到的輸出電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述充電距離限制較為嚴(yán)格、不能借用其他發(fā)射器進(jìn)行緊急充電、在距離較遠(yuǎn)時(shí)充電效率較低的缺陷，提供一種在有效接收范圍內(nèi)充電距離限制較為寬松、可以借用其他發(fā)射器進(jìn)行緊急充電、在較遠(yuǎn)距離時(shí)的充電效率較高的一種可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置及方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置，包括用于感應(yīng)無(wú)線充電發(fā)送裝置發(fā)出電波的感應(yīng)諧振回路和將所述諧振回路感應(yīng)到的電壓整流、濾波輸出的充電電路，還包括：

電壓測(cè)量電路：與所述充電電路輸出端連接，用于測(cè)量所述充電電路輸出電壓值；

控制器：用于對(duì)比所述電壓測(cè)量電路的輸出與設(shè)定值之間的大小，并依據(jù)其結(jié)果輸出不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

諧振回路調(diào)節(jié)裝置：并接在所述感應(yīng)諧振回路上，用于依據(jù)所述控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)節(jié)所述感應(yīng)諧振回路上的感應(yīng)電壓大小；

所述諧振回路調(diào)節(jié)裝置包括受控三端元件，所述受控三端元件包括一個(gè)控制端和二個(gè)開(kāi)關(guān)端，所述控制端與所述控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端電連接，所述二個(gè)開(kāi)關(guān)端分別與所述感應(yīng)諧振回路的諧振線圈兩端電連接。

在本發(fā)明所述的可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置中，所述諧振回路調(diào)節(jié)裝置還包括二極管D1和整流單元，所述受控三端元件為三極管，其基極通過(guò)所述整流單元與所述控制器驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接，其發(fā)射極與所述諧振線圈一端連接，其集電極與所述二極管D1負(fù)極連接，所述二極管D1正極與所述諧振線圈另一端連接。

在本發(fā)明所述的可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置中，所述電壓測(cè)量電路包括二極管D3和電阻R2，所述二極管D3的正極與所述充電電路輸出端連接，所述二極管D3負(fù)極連接在所述電阻R2的一端，所述電阻R2的另一端接地，所述二極管D3負(fù)極還與所述控制器連接。?

在本發(fā)明所述的可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置中，所述控制器包括微處理器，所述微處理器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端和輸入/輸出端，所述電壓測(cè)量電路輸出端與所述微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端連接，所述諧振回路調(diào)節(jié)裝置與所述微處理器的輸入/輸出端連接。

在本發(fā)明所述的可擴(kuò)展充電距離的無(wú)線充電接收裝置中，所述控制器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括其占空比變化的脈沖，所述占空比值與所述電壓測(cè)量電路檢測(cè)到的電壓值大小成正比。?