[發明專利]一種Qi無線充電器的線圈位置檢測裝置

在審

• 申請號: 201710339654.0
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107528391A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 袁偉;陳曉偉;胡德雄;陳秋森;朱妙賢;駱名燈
• 申請（專利權）人: 惠州市華陽多媒體電子有限公司
• 主分類號: H02J50/90
• 分類號: H02J50/90;H02J50/12
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及無線充電器技術領域，尤其涉及一種Qi無線充電器的線圈位置檢測裝置。

背景技術

Qi無線充電器是基于電磁感應原理進行電能傳輸的磁感應無線充電器。參看圖1，其充電原理為：通過發射線圈1和接收線圈2構成電磁耦合器，并通過發射器線圈1攜帶的交流電生成磁場，再通過電磁感應在接收器線圈2產生用于充電的電壓，實現無線充電。從其充電原理可以看出，所述發射線圈1與所述接收線圈2的相對位置是影響其充電效率的關鍵因素之一，只有當所述發射線圈1與所述接收線圈2的位置相對時才能進行較高效率的充電，當所述發射線圈1與所述接收線圈2的位置相錯，沒有對準時，將造成待充電設備的充電狀態不穩定、充電效率低，甚至發生電磁干擾，導致待充電設備的觸摸屏抖動、電池或其他金屬部件發熱。在實際應用中，用戶進行無線充電時，將發射線圈與接收線圈的位置對準通常比較麻煩，特別是車用手機無線充電器，用戶在駕駛汽車時，較難一次性對準所述發射線圈和接收線圈，需反復嘗試待充電設備放置在無線充電器表面的位置，才能使所述發射線圈與所述接收線圈處于相對位置，降低了用戶體驗度。

針對這一問題，現有技術中的無線充電設備通過設置待充電設備位置檢測器，檢測待充電設備整體的位置，所述待充電設備位置檢測器包括類似觸摸屏方式的手機定位檢測器、在自由充電面上增加的線圈矩陣檢測傳感器或充電坐標傳感線；這些位置檢測器通常只能檢測待充電設備整體的位置，造成無法根據其檢測的位置使待充電設備的接收線圈對準無線充電所述發射線圈，另外，這些位置檢測器還容易將不具有無線充電功能的手機或其他放置于無線充電設備上的金屬制品誤檢為待充電設備，而對其進行充電，損耗電能的同時還將使這些被誤檢的金屬制品發熱，產生安全隱患。

發明內容

本發明提供一種Qi無線充電器的線圈位置檢測裝置，通過對檢測傳感器進行逐個掃描式檢測，分別獲取接收線圈和發射線圈的具體位置，具有位置檢測結果精確、檢測效果好的特點，便于所述接收線圈與發射線圈實現精確對位，無需用戶反復嘗試待充電設備放置在無線充電器表面的位置，提高了用戶體驗度。

為了解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：

本發明提供一種Qi無線充電器的線圈位置檢測裝置，包括線圈位置檢測電路板和微控制器；所述線圈位置檢測電路板設有檢測傳感器、通道切換芯片、信號處理電路；所述檢測傳感器連接所述通道切換芯片和信號處理電路，所述通道切換芯片連接所述微控制器；所述微控制器用于通過所述通道切換芯片控制所述檢測傳感器的接通與斷開，并在進行接收線圈位置檢測時，切斷發射線圈的供電；所述檢測傳感器用于在接通時發送檢測脈沖及接收所述接收線圈或發射線圈回傳的檢測信號，并將所述檢測信號發送至所述信號處理電路；所述信號處理電路用于對所述檢測信號進行整理形成位置檢測信號，并將所述位置檢測信號發送至所述微控制器。所述通道切換芯片用于擴展所述為控制器的IO口。

進一步地，所述檢測傳感器包括設于所述線圈位置檢測電路板上按矩陣排布的至少一組檢測線圈，每組檢測線圈包括多個檢測線圈，每個檢測線圈連接一個檢測開關，所述檢測開關連接通道切換芯片。

進一步地，所述檢測信號包括接收線圈回傳的阻尼諧振信號和發射線圈回傳的感應電壓信號。

進一步地，所述信號處理電路包括阻尼信號處理電路和感應電壓信號處理電路，所述阻尼信號處理電路用于對所述接收線圈回傳的阻尼諧振信號進行諧振頻率放大與整形，形成接收線圈位置檢測信號并發送至所述微控制器；所述感應電壓信號處理電路用于對所述發射線圈回傳的感應電壓信號進行整流與濾波，形成發射線圈位置檢測信號并發送至所述微控制器。

進一步地，所述微控制器包括頻率檢測單元和感應電壓信號檢測單元，所述頻率檢測單元用于將接收的多組接收線圈位置檢測信號進行頻率檢測，獲取所述檢測線圈接收的多組阻尼諧振信號的頻率，并根據所述頻率判斷所述接收線圈的位置；所述感應電壓信號檢測單元包括AD轉換電路，所述AD轉換電路用于將接收的所述發射線圈位置檢測信號進行模數轉換，獲取所述發射線圈位置檢測信號的電壓，并根據所述電壓判斷所述發射線圈的位置。

又進一步地，所述微控制器預先設置有阻尼諧振信號頻率判定范圍和電壓門限值。

進一步地，所述線圈位置檢測電路板還設有連接器，所述連接器用于將所述線圈位置檢測電路板與所述微處理器進行連接。

進一步地，還包括與所述微控制器連接報警單元，所述報警單元包括設于所述Qi無線充電器上的LED燈或喇叭中的一種或兩種的組合。