[發明專利]一種無線充電設備狀態感知系統

在審

• 申請號: 201710123236.8
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106787252A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 趙毓斌;張雅楠;須成忠;王曉東
• 申請（專利權）人: 深圳市堯元科技有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/40;H02J50/80;H02J7/02
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 趙勍毅

技術領域

本發明屬于無線充電技術領域，尤其涉及一種無線充電設備狀態感知系統。

背景技術

如今無線充電有四種方式有磁感應式、無線電波式、電場耦合式、磁共振式四種方式。磁感應式是基于發射線圈流過變化電流，變化的電流產生變化的磁場，這個磁場對靠近的線圈產生電流，從而產生感應電動勢。無線電波式，是將環境電磁波轉換為電流，通過電路傳輸電流。電場耦合式是基于通過沿垂直方向耦合兩組非對稱偶極子而產生感應電場來傳輸電力。磁共振式是基于磁感應原理的基礎上，將能量發送和能量接收裝置調整到相同的頻率或者特定的頻率上實現共振，從而實現收發兩端的能量彼此交換。

在2007年美國麻省理工學院(MIT)發表的論文“Magnetic MIMO：How To Charge Your Phone in Your Pocket”(磁MIMO：如何為你口袋里的手機充電)，文中描述了設備的識別方法是通過負載阻抗電流值變化來感知設備信息。由于發射機和接收機之間的耦合，接收端的電路負載阻抗的變化可以轉化為在發射端的相應的阻抗變化，采用脈沖寬度編碼方法。根據發射線圈是否存在的脈沖序列作為衡量否有設備靠近與是否需要充電的判決標準。

MagMIMO的帶內通信是基于TDMA超幀由三部分組成：請求，響應，和未激活。在請求幀建立網絡，在響應幀實現數據交換，在未激活幀則無通信量。

目前無線充電對接收設備狀態的感知主要是依靠反饋通信方式獲得。對于多設備的感知、識別配置沒有完善的技術和成熟的產品。并且對多設備的感知和信息檢測，過程復雜，信息傳輸效率不高。

現有技術的缺點：當多個設備靠近發射線圈時，需要感知多個設備，并且在充電過程中需要信息的檢測和控制。通過磁場域實現帶內傳輸的過程中，需要一系列的調制，并且需要額外的網絡的協調器負責啟動和管理其他設備和節點，傳輸的過程比較復雜，并且信息傳輸效率不高。在傳輸過程中可能產生外來磁場域信息的干擾和信息的碼間串擾，從而產生誤碼，浪費能量，頻帶有限，不在諧振頻率上時耦合效率低，因此不能實現高效的信息反饋。

針對這些問題本專利提出了利用檢測電路進行信息的監測和控制和系統通信綜合的方法，實現多個設備的感知、識別匹配和接入，從而實現發射端和接收端能量的實時傳輸和控制。

發明內容

本發明提供了一種無線充電設備狀態感知系統，旨在解決現有的無法對多個無線充電設備的感知、識別匹配和接入，通過信息交互，實現充電狀態的監測和控制的問題。

本發明是這樣實現的，一種無線充電設備狀態感知系統，包括發射端和接收端；其中所述發射端包括發射端充電電路和發射端檢測控制電路；所述發射端充電電路包括順次電性連接的電源模塊、第一AC－DC模塊、DC－DC模塊、功放模塊、第一諧振電路；所述發射端檢測控制電路包括發射端檢測電路、發射端控制電路和第一通信模塊；

所述接收端包括接收端充電電路和接收端檢測控制電路；所述接收端充電電路包括順次電性連接的第二諧振電路、第二AC－DC模塊、穩壓電路和充電設備；所述接收端檢測控制電路包括接收端檢測電路、接收端控制電路和第二通信模塊。

進一步的，所述發射端檢測電路分別與第一諧振電路和DC－DC模塊電性連接，用于對第一諧振電路和DC－DC模塊的工作狀態進行檢測，并將檢測結果反饋至發射端控制電路。

更進一步的，所述發射端控制電路接收來自發射端檢測電路的檢測結果和第一通信模塊傳輸的數據包信息，并對DC－DC模塊、功放模塊和第一諧振電路進行相應的控制。

進一步的，所述接收端檢測電路與第二AC－DC模塊電性連接，用于檢測第二AC－DC模塊的輸出電壓值，并將檢測結果反饋至接收端控制電路。

更進一步的，所述接收端控制電路接收反饋的檢測結果，計算當前傳輸功率的實際大小，并與目標值進行比較，將得到的誤差信息傳輸至第二通信模塊。

更進一步的，所述第二通信模塊與接收端控制電路連接，用以將接收端控制電路傳輸反饋的信號發送至發射端第一通信模塊。

作為一種改進，所述發射端檢測電路包括第一檢測電路和第二檢測電路，所述第一檢測電路與DC－DC模塊連接，用以檢測DC－DC模塊的輸出電壓，并將檢測結果傳送到控制電路；所述第二檢測電路與第一諧振電路連接，用以檢測發射線圈電流，并將檢測結果傳送到控制電路。