一种无线充电的频率监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电的频率监测装置。
【背景技术】
[0002]随着工业化进程的日益推进，电动车已广泛应用在人们的生活中，电动汽车也逐步面向市场。与传统的燃油交通设备不同，电动交通设备普遍采用蓄电池方式供电，能很大程度减少排放量，对环境的影响很小，因此电动交通设备基于其无污染性和易扩展等优点得到了迅猛的发展。
[0003]由于电动交通设备的动力主要靠蓄电池供应，而传统的供电设备多为有线充电，存在很多不利的地方，如，过多导线的存在使充电过程具备一定的危险性，以及户外有线电粧对环境具有一定侵害等。针对这些弊端相关技术人员提出了一种新的充电技术，即无线充电，无线充电的理论依据是电磁感应原理，利用现代电力电子能量变换技术、磁场耦合技术，实现能量从静止设备向可移动设备的传输。现有的无线充电装置如图1所示，包括充电电源模块10和无线充电天线11，其充电过程与无线充电天线11发射的谐振频率密切相关。
[0004]不同电动设备的物理尺寸和底盘高度存在较大差异，在对不同电动设备进行充电时，因现有无线充电装置的输出信号频率是保持不变的，从而影响电动设备无线充电的传输效率，延长了电动设备的充电时间。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种无线充电的频率监测装置，实现对不同车辆不同环境中无线充电的最佳匹配，从而提高无线充电的传输效率，减少充电时间消耗。
[0006]本发明实施例提供了一种无线充电的频率监测装置，集成在电路板上，与无线充电电源模块及无线充电天线相连，包括:
[0007]采样信号获取模块，外接所述无线充电电源模块和无线充电天线，用于从所述无线充电电源模块获取采样电压和采样电流的数字信号，并提供给所述信号处理模块；
[0008]信号处理模块，与所述采样信号获取模块相连，用于基于所述数字信号，处理得到无线充电天线谐振频率的参数值，并提供给所述频率调控模块；
[0009]频率调控模块，与所述信号处理模块相连，且外接无线充电天线，用于基于所述谐振频率的参数值，调整所述无线充电天线的输出信号频率。
[0010]进一步的，所述采样信号获取模块包括:电压电流采样单元，用于获取第一采样电压和第一采样电流；采样电压电流放大单元，与所述电压电流采样单元连接，用于放大所述第一采样电压和第一采样电流，形成第二采样电压和第二采样电流；滤波单元，与所述采样电压电流放大单元连接，内置滤波电路，用于过滤所述第二采样电压及第二采样电流中其他频率的干扰信号；信号转换单元，与所述滤波单元连接，且外接信号处理模块，用于将所述第二采样电压和第二采样电流的模拟信号转化为数字信号。
[0011]进一步的，所述电压电流采样单元包括:第一电阻、第二电阻、和第三电阻，其中:所述第一电阻与第二电阻串联连接于无线充电电源的输出端口，用于获取所述第一采样电压，所述第一采样电压为无线充电电源的输出电压；所述第三电阻直接连接于闭合回路，与所述第一电阻及所述第二电阻形成的串联电路并联，用于获取所述第一采样电流，所述第一采样电流为所述闭合回路的电流，所述闭合回路为无线充电电源输出端口与无线充电天线端口导线连接形成的回路。
[0012]进一步的，所述采样电压电流放大单元包括:比例放大电路，与所述第二电阻的两端相连，用于放大所述第一采样电压获取第二采样电压；差动放大电路，与所述第三电阻的两端相连，用于放大所述第一采样电流获取第二采样电流。
[0013]进一步的，所述比例放大电路包括第一运算放大器、第四电阻、第五电阻、和第六电阻，其中:所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第四电阻连接所述第二电阻的电流输入端；所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻连接所述第二电阻的电流输出端，同时所述第一运算放大器的反相输入端还通过所述第六电阻连接所述第一运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻与所述第二电阻的电流输出端连接之后接地。
[0014]进一步的，所述差动放大电路包括第二运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、和第十电阻，其中:所述第二运算放大器的同相输入端通过所述第七电阻连接所述第三电阻的电流输入端，同时所述第二运算放大器的同相输入端还与所述第八电阻的电流输入端连接；所述第八电阻的电流输出端接地；所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第九电阻连接所述第三电阻的电流输出端，同时所述第二运算放大器的反相输入端还通过所述第十电阻连接所述第二运算放大器的输出端。
[0015]进一步的，所述滤波单元包括:第一滤波电路，与所述第一运算放大器的输出端相连，用于过滤所述第二采样电压中其他频率的干扰信号；第二滤波电路，与所述第二运算放大器的输出端相连，用于过滤所述第二采样电流中其他频率的干扰信号。
[0016]进一步的，所述信号转换单元包括:第一 A/D转换器，与所述第一滤波电路的输出端相连，用于将所述第二采样电压的模拟信号转化为数字信号；第二 A/D转换器，与所述第二滤波电路的输出端相连，用于将所述第二采样电流的模拟信号转化为数字信号。
[0017]进一步的，所述无线充电天线谐振频率的参数值为第二采样电压和第二采样电流的矢量阻抗。
[0018]本发明实施例提供的一种无线充电频率监测的装置，通过对无线充电天线输出信号频率的自适应调节，解决了不同物理尺寸的电动设备在无线充电时不能自适应调节谐振频率而使充电时间延长的问题，实现了对电动设备进行高效快捷无线充电的效果。
【附图说明】
[0019]图1是现有无线充电装置的结构示意图；
[0020]图2是本发明实施例一中一种无线充电的频率监测装置的结构示意图；
[0021]图3是本发明实施例二中采样信号获取模块的结构示意图；
[0022]图4是本发明实施例三中无线充电的频率监测装置的示例电路结构图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0024]实施例一
[0025]图2为本发明实施例一提供的一种无线充电的频率监测装置的结构示意图，该无线充电的频率监测装置与现有无线充电装置连接使用，自适应调节无线充电装置充电时无线充电装置的输出信号频率。如图2所示，该无线充电的频率监测装置连接在现有无线充电装置的无线充电电源模块20和无线充电天线24之间，包括采样信号获取模块21、信号处理模块22、和频率调控模块23，其中:
[0026]采样信号获取模块21外接无线充电电源模块20和无线充电天线24，用于从无线充电电源模块20获取采样电压和采样电流的数字信号，并提供给信号处理模块22。
[0027]信号处理模块22与采样信号获取模块21相连，用于基于数字信号，处理得到无线充电天线24谐振频率的参数值，并提供给频率调控模块23 ;
[0028]频率调控模块23与信号处理模块22相连，且外接无线充电天线24，用于基于谐振频率的参数值，调整无线充电天线24的输出信号频率。
[0029]具体的，在采样信号获取模块21中，获取采样信号的过程可以为:首先，对无线充电电源模块20的输出电压进行采样，同时对无线充电模块20与无线充电天线24形成的闭合回路进行电流采样，优选的，本发明实施例采用方式简便的电阻采样；之后，对采样的电压和电流经放大器进行放大和滤波，以此保证采样信号的不失真；经放大、滤波后的采样电压和采样电流为模拟信号，还需要经过A/D转换器将其转换为相应的数字信号；最后将转换得到的数字信号传递给信号处理模块22。
[0030]信号处理模块22主要对采样电压和采样电流的数字信号进行处理，可以首先通过信号处理得到采样电压和采样电流相应的幅值和相角，信号处理方法具体可以包括Hilber