無線充電的發送裝置及無線充電系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種無線充電的發送裝置及無線充電系統，發送裝置包括：發射線圈，用于發射發送裝置的電能；振蕩及調頻模塊，用于發射線圈產生LC諧振，及調節LC諧振中電容值以改變LC諧振的諧振頻率；發射端采樣模塊，采集發送裝置的電壓及電流；第一控制模塊，根據預定調頻方式控制調節振蕩及調頻模塊中LC諧振的諧振頻率，并根據采集到的發送裝置的電壓、電流和接收裝置的電壓及電流穩定最高充電效率對應的諧振頻率及控制充電的能量發送過程；第一通信模塊，用于發送裝置與接收裝置之間數據的無線通信；及電源模塊。該發送裝置、及充電系統能實現調節LC諧振的諧振頻率，從而具有提高充電系統的充電效率的優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種無線充電領域，尤其涉及一種無線充電的發送裝置及無線充電系統。
技術介紹
目前，移動終端的應用范圍越來越廣泛，其具有強大的功能及極好的 便利性，例如手機、IPAD、充電式3D眼鏡，其具有豐富的娛樂性，可以看電視、上網、唱歌等等。在使用移動終端的過程中，由于電池容量的局限性，電池的電量很快就會被用完，例如目前受到用戶熱烈追捧的帶有安卓系統的手機的電池的續航能力相對較差，需要頻繁的充電，所以需要經常帶上備用電池或有線充電器。很多移動終端需要隨身攜帶有線的充電器來給電池充電，而有線充電器由于帶有線而比較繁瑣，更為甚者的是，不同的移動終端經常需要特定的不同型號的充電器才能充電，因此，許多用戶例如出差的人經常要帶上手機、電腦、剃須刀等移動終端的充電器，種類繁多的復雜的有線充電器給消費者的使用帶來極大的不便。所以，能讓消費者減少電線的束縛及數量眾多的充電器的繁瑣的無線充電器得到了消費者的青睞，其具有較好的市場前景。無線充電器主要利用電磁感應原理，參見圖1，其為現有技術中無線充電系統的原理框圖，在無線充電裝置中設置有發送線圈用于將電源的能量發送出去，在待充電的移動終端中設置有接收線圈，通過在發送線圈中施加變化的電流以產生變化的電磁場，則變化的電磁場耦合到接收線圈，于是接收線圈中產生了充電電流，從而實現對移動終端的無線充電。但是，本技術的專利技術人在對現有技術進行研究及實踐過程中發現現有無線充電的發送裝置的充電狀態會受到無線充電的發送裝置自身及其外界的影響，以致其充電效率較低。例如一個發送裝置可以應用于多種形式的接收裝置，當接收裝置與發送裝置的相對位置發生改變時，其均會使發送裝置與接收裝置的充電效率發生改變，發送裝置發射出去的電能可能會被反射或者部分以線圈發熱的形式損失掉。所以，目前無線充電系統存在較多能量浪費，其充電效率普遍較低。可以理解的是，本部分的陳述僅僅提供與本技術相關的背景信息，可能構成或不構成所謂的現有技術。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于針對現有技術中無線充電系統的充電效率較低的缺陷，提供一種可以反饋充電狀態并可調節諧振頻率以提高充電效率的無線充電的發送裝置。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種無線充電的發送裝置，其主要包括發射線圈，用于發射發送裝置的電能；振蕩及調頻模塊，用于發射線圈產生LC諧振、及調節LC諧振中電容值以改變LC諧振的諧振頻率；發射端采樣模塊，用于采集所述發送裝置的電壓及電流；第一控制模塊，用于根據預定調頻方式控制調節所述振蕩及調頻模塊中LC諧振的諧振頻率、并根據采集到的發送裝置的電壓、電流、和接收裝置的電壓及電流穩定最高充電效率對應的諧振頻率、及控制充電的能量發送過程。第一通信模塊，用于發送裝置與接收裝置之間數據的無線通信；電源模塊，用于給所述發送裝置提供所需的驅動電源。在上述無線充電的發送裝置中，所述第一控制模塊包括轉換運算模塊，用于將采集到的發送裝置及接收裝置的數據進行模數轉換、并根據模數轉換后數據計算充電效率、及比較出所有的充電效率中的最高充電效率； 存儲模塊，用于存儲上述充電效率及該充電效率對應的電容值；第一單片機，用于根據預定調頻方式控制上述振蕩及調頻模塊中的諧振頻率并使振蕩及調頻模塊穩定輸出最高充電效率對應的電容值、及控制充電的能量發送過程。在上述無線充電的發送裝置中，所述振蕩及調頻模塊包括可調電容模塊，用于提供可調節的電容并與所述發射線圈產生LC諧振；逆變模塊，用于對上述電源模塊輸出的直流電轉換為供可調電容模塊與發射線圈進行諧振的交流電；第二控制模塊，用于根據所述第一控制模塊輸出的控制信號調節所述可調電容模塊的電容及控制逆變模塊的逆變。在上述無線充電的發送裝置中，所述可調電容模塊為多個電容組成的電容矩陣。在上述無線充電的發送裝置中，所述第二控制模塊包括開關矩陣，用于對應的控制上述電容矩陣中電容是否被接入電路；脈寬調制模塊，用于根據第一控制模塊輸出的控制信號提供逆變模塊所需的脈沖信號以驅動逆變模塊；第二單片機，根據第一控制模塊輸出的控制信號控制脈寬調制電路的工作、及控制開關矩陣中每個開關的通斷。為了更好的解決所述技術問題，本技術還提供了一種無線充電系統，包括發送裝置及接收裝置，所述接收裝置包括接收線圈，用于與發送裝置中發射線圈進行電磁感應耦合；整流及通信模塊，用于將接收線圈接收到的交流電整流為直流電后給充電負載充電、及與發送裝置進行無線通信；接收端采樣模塊，用于采集所述接收裝置的電壓及電流；所述發送裝置為上述中的發送裝置。本技術提供的無線充電的發送裝置，其通過第一控制模塊控制振蕩及調頻模塊中的電容值以改變LC諧振頻率，并通過發射端采樣模塊動態采集發送裝置的電壓電流，且根據無線傳輸來的接收裝置的電壓電流得出充電效率，然后通過第一控制模塊得出在預定的諧振頻率范圍內的最高充電效率、及其最優電容值，從而將振蕩及調頻模塊穩定工作在該最高充電效率狀態下，進而能大大提高無線充電系統的充電效率。附圖說明圖I是現有技術提供的無線充電系統的原理框圖；圖2是本技術提供的無線充電系統的發送裝置的原理框圖；圖3是本技術實施例提供的無線充電系統的原理框圖；圖4是本技術一優選實施例提供的無線充電系統的發送裝置的結構框圖；圖5是本技術一優選實施例提供的無線充電系統的接收裝置的結構框圖；圖6是本技術一優選實施例提供的無線充電系統的第一控制模塊及其外圍的結構框圖； 圖7是本技術實施例提供的無線充電系統中振蕩及調頻模塊的原理框圖；圖8是本技術實施例提供的無線充電系統中振蕩及調頻模塊的結構示意圖；圖9是本技術提供的無線充電系統的充電控制方法的流程圖。具體實施方式為了使本技術所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。本技術提供的無線充電的發送裝置主要通過第一控制模塊結合對振蕩及調頻模塊的控制來改變LC諧振頻率以使發送裝置發射的能量能更好的被利用起來，進而提高了充電效率。參見圖2至圖8所示，本技術提供的無線充電的發送裝置包括用于發射發送裝置的電能的發射線圈6、用于調節LC諧振的諧振頻率并使發射線圈6產生LC諧振的振蕩及調頻模塊5、用于采集發送裝置的電壓及電流的發射端采樣模塊2、用于發送裝置與接收裝置之間數據的無線通信的第一通信模塊4、用于提供發送裝置中各模塊所需的驅動電源的電源模塊1，還包括對整個發送裝置進行控制的第一控制模塊3。第一控制模塊3連接于發射端采樣模塊2與振蕩及調頻模塊5之間，其用于根據預定調頻方式控制調節振蕩及調頻模塊5中LC諧振的諧振頻率、并根據發射端采樣模塊2采集到的發送裝置及接收裝置的電壓電流來穩定振蕩及調頻模塊5的諧振狀態，使振蕩及調頻模塊5改變LC諧振頻率至最佳狀態，從LC諧振出的電能可以最有效的通過發射線圈6發射給接收裝置。具體而言，第一控制模塊3按照預定的調頻方式改變LC諧振的諧振頻率，并采集發送裝置及接收裝置的工作狀態信息，第一控制模塊3根據采集到的發送裝置的信息得出發送裝置的輸出功率，根據采集到的接收裝置的信息得出接收裝置的輸入功率、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線充電的發送裝置，其特征在于，包括：發射線圈，用于發射發送裝置的電能；振蕩及調頻模塊，用于發射線圈產生LC諧振及調節LC諧振中電容值以改變LC諧振的諧振頻率；發射端采樣模塊，用于采集所述發送裝置的電壓及電流；第一控制模塊，用于根據預定調頻方式控制調節所述振蕩及調頻模塊中LC諧振的諧振頻率，并根據采集到的發送裝置的電壓、電流和接收裝置的電壓及電流穩定最高充電效率對應的諧振頻率及控制充電的能量發送過程；第一通信模塊，用于發送裝置與接收裝置之間數據的無線通信；電源模塊，用于給所述發送裝置提供所需的驅動電源。

【技術特征摘要】
1.一種無線充電的發送裝置，其特征在于，包括 發射線圈，用于發射發送裝置的電能； 振蕩及調頻模塊，用于發射線圈產生LC諧振及調節LC諧振中電容值以改變LC諧振的諧振頻率； 發射端采樣模塊，用于采集所述發送裝置的電壓及電流； 第一控制模塊，用于根據預定調頻方式控制調節所述振蕩及調頻模塊中LC諧振的諧振頻率，并根據采集到的發送裝置的電壓、電流和接收裝置的電壓及電流穩定最高充電效率對應的諧振頻率及控制充電的能量發送過程； 第一通信模塊，用于發送裝置與接收裝置之間數據的無線通信； 電源模塊，用于給所述發送裝置提供所需的驅動電源。2.如權利要求I所述的無線充電的發送裝置，其特征在于，所述第一控制模塊包括 轉換運算模塊，用于將采集到的發送裝置及接收裝置的數據進行模數轉換、并根據模數轉換后數據計算充電效率，及比較出所有的充電效率中的最高充電效率； 存儲模塊，用于存儲上述充電效率及該充電效率對應的電容值； 第一單片機，用于根據預定調頻方式控制上述振蕩及調頻模塊中的諧振頻率并使振蕩及調頻模塊穩定輸出最高充電效率對應的電容值，及控制充電的能量發送過程。3.如權利要求I所述的無線充電的發送裝置，其特征在于，所述振蕩及調頻模塊包括 可調電容模塊，用于提供可調節的電容并與所述發射線圈產生LC諧振； 逆變模塊，用于對上述電源模塊輸出的直流電轉換為供可調電容模塊與發射線圈進行諧振的交流電； 第二控制模塊，用于根據所述第一控制模塊輸出的控制信號調節所述可調電容模塊的電容及控制逆變模塊的逆變。4.如權利要求3所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張新華，黃河，周瑩，楊青春，蔡信偉，楊再興，陳大軍，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：