[發明專利]無線充電發送裝置、接收裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 201510823195.4
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN106787035A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 徐方;鄒風山;楊奇峰;宋吉來;劉世昌;劉曉帆
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/12;H02J50/60;H01M10/44
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 許宗富

【技術領域】

本發明涉及無線充電技術領域，尤其涉及一種無線充電發送裝置、接收裝置、系統及方法。

【背景技術】

移動機器人采用自主充電方式可以延長機器人的自治時間，增加其活動范圍，實現多個任務動作的連續。

當前移動機器人的應用中，自主充電都采用的是有線接觸方式，需要機器人本身具有金屬插頭，而且具備較高的定位精度，來完成機器人底部插頭和墻體插座的對接。

采用有線接觸方式自主充電的機器人需要安裝有較為笨重的充電插頭和復雜的充電結構，同時機器人需要較高的定位精度，來完成充電時的對接，其系統的可靠性難以得到保證，而且對接過程比較復雜，用時較長，嚴重影響用戶的體驗。

【發明內容】

本發明旨在解決采用有線接觸方式自主充電需要安裝笨重的充電插頭和復雜的充電結構，以及充電對接困難的問題，提供一種無線充電發送裝置、接收裝置、系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種無線充電發送裝置，包括：

發送諧振單元，用于產生具有諧振頻率的電磁信號；

功率因數校正單元，為無橋升壓功率因數校正電路，并且用于對發送諧振單元的功率因數校正；

發送檢測單元，用于檢測所述無線充電發送裝置的電壓和電流，并將檢測結果反饋到發送控制單元；以及

發送控制單元，用于控制所述無線充電發送裝置中各單元的運行，并基于所述檢測結果調整發送諧振單元的操作。

在一些實施例中，所述發送諧振單元還包括半橋諧振電路或全橋諧振電路，用于激勵所述發送諧振單元產生具有諧振頻率的電磁信號。

在一些實施例中，其特征在于，所述發送諧振單元還包括軟開關技術。

第二方面，本發明提供一種無線充電接收裝置，包括：

接收諧振單元，通過電磁感應接收來自無線充電發送裝置的電能；

整形電路，其與接收諧振單元連接，產生正弦電壓/電流波形；

DC/DC轉換單元，用于將接收諧振單元接收到的電能變換到適于接收端設備的充電電壓和充電電流；

接收檢測單元，用于檢測所述無線充電接收裝置的電壓和電流，并將檢測結果反饋到接收控制單元；以及

接收控制單元，用于控制所述無線充電接收裝置中各單元的運行，并基于所述檢測結果調整接收諧振單元的操作。

第三方面，本發明提供一種無線充電系統，包括以上所述的無線充電發送裝置和所述的無線充電接收裝置。

在一些實施例中，所述無線充電系統還包括通訊單元，用于采用幅值調制方式或定制化通訊協議，控制所述無線充電系統的發送裝置與接收裝置之間的無線通信。

第四方面，本發明提供一種無線充電方法，基于以上所述的無線充電系統，并且包括以下步驟：

發送控制單元基于來自發送檢測單元的檢測結果，切換無線充電發送裝置為待機模式或充電模式；

在充電模式時，發送控制單元控制無線充電發送裝置激勵發送諧振電路，并傳輸能量至無線充電接收裝置；

在待機模式時，發送控制單元控制無線充電發送裝置發送脈沖激勵，以維持發送諧振單元的諧振，并檢測是否有充電設備或異物的靠近。

在一些實施例中，所述無線充電方法還包括：

通訊單元通過接收控制單元控制調制電容與接收諧振單元的接通和斷開，改變接收裝置的頻率因數，以將認證信息調制到諧振波形中；

通訊單元控制無線充電發送裝置感應認證信息調制的諧振波形，并通過峰值解調和包絡解調方式，產生解調信號；

通訊單元和發送控制單元共同解析解調信號，并判斷能量接收裝置是否合法，合法則繼續功率傳輸，不合法則停止功率傳輸。

在一些實施例中，所述無線充電方法還包括：

在固定的充電周期后，發送控制單元根據當前接收功率和設定功率，計算出差值并且將該信息調制到諧振波形中；

通訊單元控制無線充電發送裝置接收無線充電接收裝置的當前接收功率和設定功率的差值信息，計算當前驅動頻率步長，并調整電路的工作頻率接近諧振頻率。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于本發明提供的一種無線充電發送裝置、接收裝置、系統及方法，無需充電時的精確對接，即可完成自主充電，同時也不需要充電插頭，簡化了充電結構，提高了系統可靠性。

【附圖說明】

圖1為本發明一實施例的無線充電發送裝置的結構示意圖。

圖2為本發明一實施例的無線充電接收裝置的結構示意圖。