[發(fā)明專利]無線充電裝置及無線充電方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010980137.3
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112260333A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃志忠;繆瑜;傅桂娥;徐圣楠;王維
• 申請（專利權(quán)）人: 南京睿赫電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J50/90;H02J50/10;H02J50/70;H02J50/40
• 代理公司: 深圳國新南方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44374
• 代理人: 周雷

本發(fā)明提供了一種無線充電裝置，包括：外殼、承載裝置、驅(qū)動裝置和若干發(fā)射線圈；所述外殼具有一收容空間，所述承載裝置和所述驅(qū)動裝置設(shè)于所述收容空間內(nèi)；所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述承載裝置旋轉(zhuǎn)，使設(shè)于所述承載裝置上的若干所述發(fā)射線圈繞所述承載裝置的軸心做環(huán)形運動至與待充電設(shè)備的最佳耦合位置；其中，若干所述發(fā)射線圈沿所述承載裝置徑向互相錯位且間隔設(shè)于所述承載裝置上，相鄰兩個所述發(fā)射線圈做環(huán)形運動形成的圓環(huán)覆蓋區(qū)域部分重疊。本發(fā)明還提供了一種無線充電方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線充電的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無線充電裝置及充電方法。

背景技術(shù)

WPC或Qi協(xié)議的無線充電技術(shù)是基于近場磁感應(yīng)方式，將能量從初級線圈感應(yīng)到次級線圈，從而達到無線電力傳輸?shù)哪康摹樘岣邿o線充電的系統(tǒng)效率，通常要求發(fā)射端和接收端的線圈必須盡可能對準并貼緊。雖然基于Airfuel協(xié)議的無線充電不要求完全對準，但是將導(dǎo)致充電效率大幅下降。因此，無論是WPC或Airfuel都希望盡可能對準接收和發(fā)射線圈，以提高系統(tǒng)效率。無線充電設(shè)備通常受限于空間或線圈尺寸，在實際使用時空間自由度比較低，影響用戶的無線充電體驗。

目前主要有兩種提高空間自由度的技術(shù)方式。其一，發(fā)射端采用多線圈組合的方式。該方式受限于線圈的數(shù)目，過多的線圈將導(dǎo)致成本顯著提高，并且由于過多線圈的交疊會導(dǎo)致充電效率降低。反之，過少的線圈空間自由度擴展有限，無法達到自由放置的目的。另一種，發(fā)射端采用單線圈移動方式。該方式通過在充電設(shè)備基座內(nèi)部，內(nèi)置橫軸(X軸)和縱軸(Y軸)導(dǎo)軌及步進電機。通過微控制器控制線圈移動逐步靠近或?qū)蚀潆娫O(shè)備。由于需要內(nèi)置兩套獨立的導(dǎo)軌和電機設(shè)備，提高了整體設(shè)備的成本以及控制復(fù)雜度。目前也有通過內(nèi)置單電機和多線圈的無線充電裝置出現(xiàn)，但是仍存在多線圈交疊導(dǎo)致充電效率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，為了解決上述方案的缺點，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低且線圈耦合度高的無線充電裝置和無線充電方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種無線充電裝置，包括：外殼、承載裝置、驅(qū)動裝置和若干發(fā)射線圈；所述外殼具有一收容空間，所述承載裝置和所述驅(qū)動裝置設(shè)于所述收容空間內(nèi)；所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述承載裝置旋轉(zhuǎn)，使設(shè)于所述承載裝置上的若干所述發(fā)射線圈繞所述承載裝置的軸心做環(huán)形運動至與待充電設(shè)備的最佳耦合位置；其中，若干所述發(fā)射線圈沿所述承載裝置徑向互相錯位且間隔設(shè)于所述承載裝置上，相鄰兩個所述發(fā)射線圈做環(huán)形運動形成的圓環(huán)覆蓋區(qū)域部分重疊。

優(yōu)選地，若干所述發(fā)射線圈通過環(huán)形運動形成的覆蓋區(qū)域為充電覆蓋區(qū)域。

優(yōu)選地，所述發(fā)射線圈為3個、4個或N個，所述發(fā)射線圈圓心不在同一直線上，所述充電覆蓋區(qū)域半徑小于所述發(fā)射線圈直徑之和。

優(yōu)選地，所述承載裝置為圓盤，所述圓盤為印刷電路板，所述發(fā)射線圈印制在所述圓盤上。

優(yōu)選地，所述圓盤圓心分別與相鄰兩個所述發(fā)射線圈圓心所在的直線形成的圓心角為所述圓盤旋轉(zhuǎn)的最小角度的整數(shù)倍。

為了達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種無線充電方法，包括如下步驟：

S10、檢測所述無線充電裝置上是否有待充電設(shè)備，如果有，則發(fā)送充電指令；

S20、接收所述充電指令，控制所述發(fā)射線圈與待充電設(shè)備建立充電連接；

S30、獲取當前所述發(fā)射線圈的充電效率值，將獲取的充電效率值與預(yù)設(shè)值進行比較；當充電效率值高于預(yù)設(shè)值時，所述發(fā)射線圈在當前位置持續(xù)為待充電設(shè)備充電；當充電效率值低于預(yù)設(shè)值時，旋轉(zhuǎn)所述承載裝置改變所述發(fā)射線圈的位置，直至充電效率值高于預(yù)設(shè)值。

優(yōu)選地，所述“S10、檢測所述無線充電裝置上是否有待充電設(shè)備”步驟包括：

通過發(fā)射線圈的Q值交替檢測是否有待充電設(shè)備，比較Q值與預(yù)設(shè)閾值；