具有充电优先级判定功能的无线充电装置及其充电方法
【专利摘要】本发明公开了具有充电优先级判定功能的无线充电装置及其充电方法，该装置包括有无线充电发射端单元以及数个无线充电接收端单元，还包括发射端无线通信模块和发射端数据采集调节机构、接收端无线通信模块以及接收端数据采集调节机构，发射端数据采集调节机构分别与无线充电发射单元和发射端无线通信模块电连接，接收端数据采集调节机构分别与无线充电接收单元和接收端无线通信模块电连接，发射端数据采集调节机构与接收端数据采集调节机构通过发射端无线通信模块与接收端无线通信模块的无线连接实现数据通讯。本发明具有对充电参数进行采集、调节，充电效果好，能针对无线充电过程中可能出现的多接收端情况作出充电优先级排序的优点。
【专利说明】具有充电优先级判定功能的无线充电装置及其充电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线充电的【技术领域】，具体地说是一种具有充电优先级判定功能的无线充电装置及其充电方法。
【背景技术】
[0002]无线充电已经从理论正日益走入日常生活并深刻改变着人们的生产和生活。然而，目前的无线充电设备本身并没有评估部分，即在电能接收端的无线充电效果并没有反馈给电能发射端。换言之，目前的无线充电解决方案是一个单向系统。
[0003]目前的无线充电主要基于磁感应式方式，即利用两个彼此距离很近(数毫米到4厘米左右)的感应线圈之间传输磁能，接收端线圈将磁能转换为电能的过程。当两线圈之间的三维位置发生改变时，充电效率会下降，有必要对发射端的发射频率等做适当的改变，以改变发射端的相关参数，从而提高充电效率。
[0004]对于基于磁共振式的无线充电而言，尤为如此。接收端(可能不止一个)的充电效率等参数实时传回给发射端，后者根据彼此的距离、角度等信息改变波束强度和方向等参数，从而提高充电效率。
[0005]对于其他方式的无线充电而言，也需要实时获得接收端的充电效果，从而在发射端，或也包括接收端做出相应的参数变化来改善充电过程。
[0006]目前尚未有相应的反馈系统来共发射端评估充电效果。
[0007]此外，就目前而言，无线充电还只考虑一对一的充电方式。一个发射端，往往是一个发射端线圈对应一个接收端线圈。在某些场合中，为了实现一对多的充电，往往需要发射端线圈同时对多个接收端设备(即多个接收端线圈)进行无线充电。这个过程可能是:
(1)多发射端线圈与多接收端线圈之间同时分别充电，或
(2)多个发射端线圈依次对多个接收端线圈充电，或
(3)一个发射端线圈对多个接收端线圈同时或依次无线充电。
[0008]不论属于上述哪种方式，在充电开始之前或充电过程中，都涉及到对多个接收端实时进行判断和选择。目前，尚无针对多充电方选择的方法。
【发明内容】
[0009]针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能对充电参数进行采集、调节，充电效果好，能针对无线充电过程中可能出现的多接收端情况作出充电优先级排序的无线充电装置及其充电方法。
[0010]为了解决现有的技术问题，本发明采用的技术方案为:
具有充电优先级判定功能的无线充电装置，包括有无线充电发射端单元以及数个无线充电接收端单元，无线充电发射端单元内设有发射端线圈，无线充电接收端单元内设有接收端线圈，其中:该无线充电装置还包括发射端无线通信模块和发射端数据采集调节机构、接收端无线通信模块以及接收端数据采集调节机构，发射端数据采集调节机构分别与无线充电发射单元和发射端无线通信模块电连接，接收端数据采集调节机构分别与无线充电接收单元和接收端无线通信模块电连接，发射端数据采集调节机构与接收端数据采集调节机构通过发射端无线通信模块与接收端无线通信模块的无线连接实现数据通讯。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进:
上述的无线充电发射端单元上设置有用于连接发射端数据采集调节机构的接口。
[0012]上述的无线充电接收端单元上设置有用于连接接收端数据采集调节机构的接口。
[0013]具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，包括以下步骤:
步骤一、将无线充电发射端单元与数个无线充电接收端单元置于能相互感应的区域内，发射端数据采集调节机构与接收端数据采集调节机构建立无线通讯；
步骤二、每个接收端数据采集调节机构采集各自无线充电接收端单元的状态参数，通过接收端无线通信模块发出，由发射端无线通信模块接收，将状态参数发送至发射端数据采集调节机构；
步骤三、发射端数据采集调节机构发来的状态参数进行比较，得出各个无线充电接收端单元的充电优先级排序，并以该排序决定充电顺序；
步骤四、发射端数据采集调节机构调节无线充电发射端单元的工作状态，使无线充电发射端单元与最高优先级的无线充电接收端单元相对应。
[0014]步骤二中接收端数据采集调节机构采集的无线充电接收端单元的状态参数为无线充电接收端单元的残余电量、充电时间、用于评估无线充电发射端单元与无线充电接收端单元之间距离的发射端无线通信模块的无线信号强度以及无线充电发射端单元与无线充电接收端单元之间的角度。
[0015]步骤二中接收端数据采集调节机构采集的无线充电接收端单元的状态参数为无线充电接收端单元是否处于移动状态。
[0016]步骤四中发射端数据采集调节机构所调节的无线充电发射端单元的工作状态是:波束发射角度以及波束发射强度。
[0017]接收端数据采集调节机构能调节无线充电接收端单元的负载参数。
[0018]如人为确定无线充电接收端单元的充电优先级排序，则以该优先级排序为充电顺序。
[0019]发射端无线通信模块和接收端无线通信模块的无线通信方式为W1-F1、蓝牙、RFID、ZigBee、NFC中的一种或几种。
[0020]与现有技术相比，本发明增加了无线通讯模块，实现对无线充电发射端单元以及无线充电接收端单元的控制，利用无线通信技术来实现无线充电的发射端和接收端之间的数据传输，获得实时的无线充电效果信息，来改善发射端和/或接收端的相关参数，从而获得更好的充电过程，如更高的充电效率等。本发明还能利用无线通信模块把信息发送给发射端，并由后者基于这些接收端的优先级信息给出排序，并根据此排序实施充电过程。
[0021]本发明具有对充电参数进行采集、调节，充电效果好，能针对无线充电过程中可能出现的多接收端情况作出充电优先级排序的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明无线充电装置的结构框图； 图2是本发明无线充电方法的方法流程图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
[0024]图1-2所示为本发明的示意图。
[0025]其中的附图标记为:发射端无线通信模块1、无线充电发射端单元2、发射端数据采集调节机构3、接收端无线通信模块4、无线充电接收端单元5、接收端数据采集调节机构6。
[0026]以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0027]本发明的关键模块如下:
发射端无线通信模块1:
该模块与接收端无线通信模块4之间建立无线通信。该通信协议可能是以下几种:W1-Fi，蓝牙，RFID，ZigBee、NFC 等。
[0028]无线充电发射端单元2:
该部分实现将电能转换为磁能，并利用发射线圈发送出。基于不同方法的发射端电路功能单元已经有其他知识产权，本发明不赘述。但该部分将为发射端数据采集调节机构3提供接口。
[0029]发射端数据采集调节机构3:
本发明将发射端和接收端之间建立反馈关系，而发射端数据采集调节机构3能根据接收端反馈的信息所进行充电性能评估，并适时调节部分参数，来实现对充电性能的优化。本执行机构可以完成具体的参数调节工作，如对波束角度、强度的调节等。
[0030]接收端无线通信模块4:
该模块与发射端无线通信模块I之间建立无线通信，所采用的通信协议与后者一致，即包括W1-F1、蓝牙、RFID、ZigBee,以及NFC等。
[0031]无线充电接收端单元5:
该单元实现将来自无线充电发射端单元2的磁能转换回电能，并给负载供电。该单元与无线充电发射端单元组成无线充电系统。
[0032]接收端数据采集调节机构6:
该模块实现对接收端无线充电参数及负载参数的采集，如接收端无线充电频率、接收端与发射端无线通信之间的信号强度，用于推测彼此距离、接收端负载电压、电流、残余电量等。所有这些有利于评估充电性能的参数都将被采集，并利用接收端无线通信模块4发送给发射端。不仅如此，该机构也可以对某些负载端参数进行调节，以有利于提高无线充电效率。
[0033]本发明的无线充电装置的充电方法，包括以下步骤:
步骤一、将无线充电发射端单元2与数个无线充电接收端单元5置于能相互感应的区域内，发射端数据采集调节机构3与接收端数据采集调节机构6建立无线通讯；
步骤二、每个接收端数据采集调节机构6采集各自无线充电接收端单元5的状态参数，通过接收端无线通信模块4发出，由发射端无线通信模块I接收，将状态参数发送至发射端数据采集调节机构3 ； 步骤三、发射端数据采集调节机构3发来的状态参数进行比较，得出各个无线充电接收端单元5的充电优先级排序，并以该排序决定充电顺序；
步骤四、发射端数据采集调节机构3调节无线充电发射端单元2的工作状态，使无线充电发射端单元2与最高优先级的无线充电接收端单元5相对应。
[0034]步骤二中接收端数据采集调节机构6采集的无线充电接收端单元5的状态参数为无线充电接收端单元5的残余电量、充电时间、用于评估无线充电发射端单元2与无线充电接收端单元5之间距离的发射端无线通信模块I的无线信号强度以及无线充电发射端单元2与无线充电接收端单元5之间的角度。
[0035]步骤二中接收端数据采集调节机构6采集的无线充电接收端单元5的状态参数为无线充电接收端单元5是否处于移动状态。
[0036]步骤四中发射端数据采集调节机构3所调节的无线充电发射端单元2的工作状态是:波束发射角度以及波束发射强度。
[0037]接收端数据采集调节机构6能调节无线充电接收端单元5的负载参数。
[0038]如人为确定无线充电接收端单元5的充电优先级排序，则以该优先级排序为充电顺序。
[0039]发射端无线通信模块I和接收端无线通信模块4的无线通信方式为W1-F1、蓝牙、RFID、ZigBee、NFC中的一种或几种。
[0040]需说明的是，这个优先级是实时数据。这是因为在充电过程中，接收方(如手机)可能会相对于发送端发生相对位移，而该位移或移动可能使得其优先级下降，并进而失去优先充电的权利。
[0041]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.具有充电优先级判定功能的无线充电装置，包括有无线充电发射端单元(2)以及数个无线充电接收端单元(5)，所述的无线充电发射端单元(2)内设有发射端线圈，所述的无线充电接收端单元(5)内设有接收端线圈，其特征是:该无线充电装置还包括发射端无线通信模块(I)和发射端数据采集调节机构(3)、接收端无线通信模块(4)以及接收端数据采集调节机构￠)，所述的发射端数据采集调节机构(3)分别与无线充电发射单元(2)和发射端无线通信模块(I)电连接，所述的接收端数据采集调节机构(6)分别与无线充电接收单元(5)和接收端无线通信模块(4)电连接，所述的发射端数据采集调节机构(3)与接收端数据采集调节机构(6)通过发射端无线通信模块(I)与接收端无线通信模块(4)的无线连接实现数据通讯。
2.根据权利要求1所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置，其特征是:所述的无线充电发射端单元(2)上设置有用于连接发射端数据采集调节机构(3)的接口。
3.根据权利要求1所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置，其特征是:所述的无线充电接收端单元(5)上设置有用于连接接收端数据采集调节机构￠)的接口。
4.如权利要求1所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，其特征是:包括以下步骤: 步骤一、将无线充电发射端单元(2)与数个无线充电接收端单元(5)置于能相互感应的区域内，发射端数据采集调节机构(3)与接收端数据采集调节机构(6)建立无线通讯； 步骤二、每个接收端数据采集调节机构(6)采集各自无线充电接收端单元(5)的状态参数，通过接收端无线通信模块(4)发出，由发射端无线通信模块(I)接收，将状态参数发送至发射端数据采集调节机构(3)； 步骤三、发射端数据采集调节机构(3)发来的状态参数进行比较，得出各个无线充电接收端单元(5)的充电优先级排序，并以该排序决定充电顺序； 步骤四、发射端数据采集调节机构(3)调节无线充电发射端单元(2)的工作状态，使无线充电发射端单元(2)与最高优先级的无线充电接收端单元(5)相对应。
5.根据权利要求4所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，其特征是:步骤二中接收端数据采集调节机构(6)采集的无线充电接收端单元(5)的状态参数为无线充电接收端单元(5)的残余电量、充电时间、用于评估无线充电发射端单元(2)与无线充电接收端单元(5)之间距离的发射端无线通信模块(I)的无线信号强度以及无线充电发射端单元(2)与无线充电接收端单元(5)之间的角度。
6.根据权利要求4所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，其特征是:步骤二中接收端数据采集调节机构(6)采集的无线充电接收端单元(5)的状态参数为无线充电接收端单元(5)是否处于移动状态。
7.根据权利要求4所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，其特征是:步骤四中发射端数据采集调节机构(3)所调节的无线充电发射端单元(2)的工作状态是:波束发射角度以及波束发射强度。
8.根据权利要求4所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，其特征是:所述的接收端数据采集调节机构(6)能调节无线充电接收端单元(5)的负载参数。
9.根据权利要求4所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，其特征是:如人为确定无线充电接收端单元(5)的充电优先级排序，则以该优先级排序为充电顺序。
10.根据权利要求4-9任一所述的具有充电优先级判定功能的无线充电装置的充电方法，其特征是:所述的发射端无线通信模块(I)和接收端无线通信模块(4)的无线通信方式为W1-F1、蓝牙、RFID、ZigBee以及NFC中的一种。
【文档编号】H02J17/00GK104393688SQ201410638900
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】郝鹏, 崔建国 申请人:镇江博联电子科技有限公司