一种无线充电发射装置及其智能充电输入和输出方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无线充电领域，具体涉及一种无线充电发射装置，包括控制单元、无线充电线圈、电源管理单元和能量存储单元；电源管理单元用于控制电能的传递方向，该无线充电线圈通过电源管理单元将接收的电能存储到能量存储单元中，或该电源管理单元通过无线充电线圈释放能量存储单元中的电能。还涉及一种智能充电输入方法和智能充电输出方法。本发明专利技术通过设计一种无线充电发射装置，在已有共用电路型模式基础上，采取监听共用的无线充电接收/发射线圈上的信号的方式来进行切换；同时，通过“随机发出探测信号”和“剩余时间主动监听”等两种探测技术，实时发现另一方无线充电设备的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电发射装置及其智能充电输入和输出方法
本专利技术涉及无线充电领域，具体涉及一种无线充电发射装置及其智能充电输入和输出方法。
技术介绍
无线充电系统包括无线充电发射器和无线充电接收器两部分，其技术实现一般采用直流转交流，让交流电驱动发射线圈传递交变电磁能给接收线圈，然后再将感应到的交流电转直流给接收设备供电。在无线充电发射器产品的具体实现上，一般分为直流电源模块、直流电源输电线、无线充电发射电路模块、发射线圈模块四个部分，其中所述直流电源模块一般为适配器、大容量电池，所述直流电源输电线为只适合传导功率直流电与低频信号交流电的常规电线，比如USB线。而所述无线充电发射电路模块与所述发射线圈模块两个部分一般会安装在同一个外壳内，或者个极少情况下是安装在分成两个或多个部分的但是紧密机械连接在一起的一组外壳内，这样便于生产与安装，符合现有无线充电发射器的架构设计需求，具有实际操作性。无线充电接收器产品在具体实现上，一般分为无线充电接收线圈模块、无线充电接收电路模块、直流电调整电路模块、负载模块四部分，其中所述负载模块一般是二次电池。无线充电接收器的特点是所述无线充电接收电路模块具有根据接收器的负载变化与接收器的设定，向无线充电发射器传递调节信号的能力，用于让无线充电发射器收到后主动调节输出功率的能力。当前市场上存在众多内置电池的无线充电发射器产品，用于出差旅行途中为无线充电接收设备比如手机、相机进行临时充电。所述这类内置电池的无线充电发射器产品，一般采用micro-USB接口作为电能输入，并且内置一组专门的5V输入型电压调节电路用于为电池充电。因此所述这类内置电池的无线充电发射器产品电路面积较大，产品成本较高，而且往往只能为单节3.7V锂电池进行充电而导致还需要专门设计一套3.7V的升压电路为无线充电发射电路模块进行能量型供电进而造成功率效率大幅度降低，并且由于有micro-USB接口的存在造成产品外观缺损、容易进灰进水导致短路甚至锂电池过热爆炸。因此有人专利技术了内置电池的无线充电发射器产品同时具有无线充电接收器功能，采用独立电路或共用电路实现无线充电接收功能。所述独立电路是无线充电接收器的无线充电接收线圈模块、无线充电接收电路模块、直流电调整电路模块完全独立，并不与同一个产品内的无线充电发射器的无线充电发射电路模块、发射线圈模块有共用情况，然后通过用户主动切换方式在无线充电发射模式和无线充电接收模式下进行切换，这种方法实现简单，往往采用在产品正反两面分别布置无线充电发射器和无线充电接收器来实现，但是缺点是成本增加了一倍，产品体积与厚度也增加了；所述共用电路是无线充电接收器的无线充电接收线圈模块、无线充电接收电路模块与同一个产品内的无线充电发射器的无线充电发射电路模块、发射线圈模块是共用的，也就是无线充电接收/发射线圈模块在物理上是同一个、无线充电接收/发射电路模块在物理上是同一个，然后采取用户主动切换开关、重力开关这两种方式中的一种或者两种在无线充电发射器或无线充电接收器之间进行功能切换，这种方法实现难度高，但是具有成本低、体积小的优点。但是上述共用电路型方式的产品由于采用用户主动切换开关、重力开关这两种方式进行功能切换，存在切换失败的可能，如用户忘记主动切换，或者产品的摆放方向处于与重力开关设计相反的方向，都会造成安全隐患。假如另一方的无线充电装置是一个无线充电发射器，而所述共用型电路方式的产品也恰好切换到无线充电发射器模式，就会存在另一方的无线充电装置向所述共用型电路方式的产品反灌能量，且所述共用型电路方式的产品将反灌进来的能量不经过直流电调整电路模块就直接提供给电池，造成电池损坏甚至爆炸的可能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无线充电发射装置，实现智能化切换充电模式。本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无线充电发射装置的智能充电输入方法，解决了双方无线充电设备都处于无线充电发射模式下发生危险的风险问题。本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无线充电发射装置的智能充电输入方法，解决了双方无线充电设备都处于无线充电发射模式下发生危险的风险问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无线充电发射装置，包括控制单元、无线充电线圈、电源管理单元和能量存储单元，该控制单元分别与无线充电线圈和电源管理单元连接，该电源管理单元分别与无线充电线圈和能量存储单元连接；其中，该无线充电线圈感应到外部的无线充电输出设备，并对控制单元返回充电输入信号，该控制单元控制无线充电线圈接收电能并存储到能量存储单元中；该电源管理单元通过无线充电线圈向外发射探测信号，在探测到外部的无线充电输入设备后对控制单元返回充电输出信号，该控制单元控制无线充电线圈释放能量存储单元中的电能；该电源管理单元用于控制电能的传递方向，该无线充电线圈通过电源管理单元将接收的电能存储到能量存储单元中，或该电源管理单元通过无线充电线圈释放能量存储单元中的电能。其中，较佳方案是：该无线充电发射装置还包括电能转换单元，该电能转换单元分别与无线充电线圈和电源管理单元连接，该电能转换单元用于将能量存储单元的直流电转换为无线传输所需的高频交流电，或者该电能转换单元用于将接收的高频交流电转换为直流电转。其中，较佳方案是：该电能转换单元为桥式电路，该桥式电路包括四个功率开关，该功率开关均与控制单元连接并受其控制。其中，较佳方案是：该控制单元包括功率调节模块，该功率调节模块通过无线充电线圈向外部的无线充电输出设备传递输入功率调节信号，或该功率调节模块通过无线充电线圈接收外部的无线充电输入设备的输出功率调节信号，并控制电能转换单元调节输出高频交流电的功率。其中，较佳方案是：该电源管理单元包括一电流检测电路，该电流检测电路分别与控制单元和无线充电线圈连接，该电流检测电路根据无线充电线圈反馈的电流值，对控制单元返回充电输出信号。其中，较佳方案是：该控制单元与无线充电线圈之间还包括一包络滤波电路，该无线充电线圈通过包络滤波电路向功率调节模块传输输出功率调节信号，以及该无线充电线圈通过包络滤波电路向控制单元传输充电输入信号，该充电输入信号为无线充电线圈的磁性线圈与谐振电容电连接点的电压峰值。其中，较佳方案是：该控制单元与无线充电线圈之间还包括一比较器电路，该控制单元包括与桥式电路连接的逻辑与驱动子模块，该比较器电路向控制单元输出由无线充电线圈的两端电压比较后产生的数字信号，该逻辑与驱动子模块根据所述数字信号控制桥式电路的功率开关进行开通和关断，实现同步整流。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无线充电发射装置的智能充电输入方法，包括步骤：切换到接收模式，并通过无线充电线圈进入监听状态，反馈一监听信号；当监听信号的电压值产生变换并大于第一预设电压值，该无线充电发射装置进入无线电能输入模式；在预设时间内无线充电发射装置没有进入无线电能输入模式时，设置第二预设电压值，当监听信号小于第二预设电压值时，该无线充电发射装置重新进入监听状态。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无线充电发射装置的智能充电输出方法，包括步骤：在监听状态过程中，间隔性切换到发射模式，并向外发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电发射装置，其特征在于，包括控制单元、无线充电线圈、电源管理单元和能量存储单元，该控制单元分别与无线充电线圈和电源管理单元连接，该电源管理单元分别与无线充电线圈和能量存储单元连接；其中，该无线充电线圈感应到外部的无线充电输出设备，并对控制单元返回充电输入信号，该控制单元控制无线充电线圈接收电能并存储到能量存储单元中；该电源管理单元通过无线充电线圈向外发射探测信号，在探测到外部的无线充电输入设备后对控制单元返回充电输出信号，该控制单元控制无线充电线圈释放能量存储单元中的电能；该电源管理单元用于控制电能的传递方向，该无线充电线圈通过电源管理单元将接收的电能存储到能量存储单元中，或该电源管理单元通过无线充电线圈释放能量存储单元中的电能。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电发射装置，其特征在于，包括控制单元、无线充电线圈、电源管理单元和能量存储单元，该控制单元分别与无线充电线圈和电源管理单元连接，该电源管理单元分别与无线充电线圈和能量存储单元连接；其中，该无线充电线圈感应到外部的无线充电输出设备，并对控制单元返回充电输入信号，该控制单元控制无线充电线圈接收电能并存储到能量存储单元中；该电源管理单元通过无线充电线圈向外发射探测信号，在探测到外部的无线充电输入设备后对控制单元返回充电输出信号，该控制单元控制无线充电线圈释放能量存储单元中的电能；该电源管理单元用于控制电能的传递方向，该无线充电线圈通过电源管理单元将接收的电能存储到能量存储单元中，或该电源管理单元通过无线充电线圈释放能量存储单元中的电能。2.根据权利要求1所述的无线充电发射装置，其特征在于：该无线充电发射装置还包括电能转换单元，该电能转换单元分别与无线充电线圈和电源管理单元连接，该电能转换单元用于将能量存储单元的直流电转换为无线传输所需的高频交流电，或者该电能转换单元用于将接收的高频交流电转换为直流电转。3.根据权利要求1所述的无线充电发射装置，其特征在于：该电能转换单元为桥式电路，该桥式电路包括四个功率开关，该功率开关均与控制单元连接并受其控制。4.根据权利要求2所述的无线充电发射装置，其特征在于：该控制单元包括功率调节模块，该功率调节模块通过无线充电线圈向外部的无线充电输出设备传递输入功率调节信号，或该功率调节模块通过无线充电线圈接收外部的无线充电输入设备的输出功率调节信号，并控制电能转换单元调节输出高频交流电的功率。5.根据权利要求1所述的无线充电发射装置，其特征在于：该电源管理单元包括一电流检测电路，该电流检测电路分别与控制单元和无线充电线圈连接，该电流检测电路根据无线充电线圈反馈的电流值，对控制单元返回充电输出信号。6.根据权利要求4所述的无线充电发射装置，其特征在于：该控制单元与无线充电线圈之间还包括一包络滤波电路，该无线充电线圈通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢益涛，
申请(专利权)人：深圳市特斯拉无线设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44