一种基于UWB通信的无线充电装置的制作方法

本发明涉及无线充电设备领域，尤其是涉及一种基于uwb通信的无线充电装置。

背景技术：

已知技术中，无线充电技术或者非接触式电能传输技术，其是一种借助于空间无形软介质(如电场、磁场、微波等)将电能由电源端传递至用电设备的一种供电技术。无线充电系统由于其能量发射端和接收端之间不存在任何电气接触，所以发射端和接收端之间的通讯必须采用无线通信的方式。对于应用无线充电技术的产品例如电动汽车、无人机、机器人等，鉴于发射端和接收端之间会有大量的电池充电数据需要传输，特别是数据中包含一些与无线功率传输控制相关的数据，这些数据对实时性要求高，且一些应用场景电磁环境复杂，存在多个系统之间数据干扰的情况，因此有必要发明一种无线充电装置，其通信系统具有信息传输速率快、实时性好、抗干扰性强等特点。

uwb(ultrawideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，uwb能在10米左右的范围内实现数百mbit/s至数gbit/s的数据传输速率。抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大，发送功率非常小。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种基于uwb通信的无线充电装置，其结构合理，具有结构简单、使用方便、信息传输速度快、实时性好、抗干扰性强等优点，有效解决无线充电系统能量发射端和能量接收端在没有直接电气连接进行数据传输的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于uwb通信的无线充电装置，包括充电管理单元、若干能量发射端以及若干能量接收端，所述的充电管理单元与外部供电相互连接；

所述的能量发射端包括第一mcu模块、第一uwb通信模块、能量发射控制单元以及能量发射线圈；所述的第一mcu模块分别与能量发射控制单元、第一uwb通信模块通过电缆相互连接；所述的能量发射线圈是与能量发射控制单元通过电缆相互连接；

所述的能量接收端是设置在待充电设备上并与其蓄电装置连接，能量接收端包括第二mcu模块、第二uwb通信模块、能量接收控制单元以及能量接收线圈；所述的第二mcu模块分别与第二uwb通信模块、能量接收控制单元通过电缆相互连接；所述的能量接收线圈是与能量接收控制单元通过电缆相互连接；

所述的若干能量发射端通过时钟同步总线、充电管理通信总线的一端相互连接，时钟同步总线、充电管理通信总线的另一端与所述的充电管理单元相互连接。

进一步地，所述的第一uwb通信模块、第二uwb通信模块相互无线连接。

进一步地，所述的能量发射线圈、能量接收线圈配套使用，即待充电设备充电时至少有一个能量发射线圈发射的能量可以为能量接收线圈提供能量并相互通讯。

进一步地，所述的能量发射线圈、能量接收线圈外围设有包裹式的电磁屏蔽罩，能量发射线圈、能量接收线圈有且只保留一个面发射或接受能量。

进一步地，所述的时钟同步总线、充电管理通信总线是与能量发射控制单元相互连接。

本发明的有益效果是：一种基于uwb通信的无线充电装置，包括充电管理单元、若干能量发射端以及若干能量接收端,能量发射端、能量接收端之间通过uwb通信模块进行通信，不仅数据传输速度快、实时性好，且uwb通信技术具有良好的抗干扰能力，能有效防止能量发射端、能量接收端之间的强磁场干扰传输信号；若干的能量发射端通过时钟同步总线、充电管理通信总线的一端相互连接，时钟同步总线、充电管理通信总线的另一端与所述的充电管理单元相互连接，通过充电管理单元的控制确保各uwb通信模块在通信过程中不会相互干扰。其结构合理，具有结构简单、使用方便、信息传输速度快、实时性强等优点，有效解决无线充电系统能量发射端和能量接收端没有直接电气连接进行数据传输的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述一种基于uwb通信的无线充电装置的整体结构示意图；

图2是本发明所述一种基于uwb通信的无线充电装置的能量发射端和能量接收端结构示意图；

图3是本发明所述一种基于uwb通信的无线充电装置的能量发射线圈、能量接收线圈结构示意图。

附图中标记分述如下：

1、能量发射端，11、第一mcu模块，12、第一uwb通信模块，13、能量发射控制单元，14、能量发射线圈，2、能量接收端，21、第二mcu模块，22、第二uwb通信模块，23、能量接收控制单元，24、能量接收线圈，25、电磁屏蔽罩，3、充电管理单元，31、充电管理通信总线，32、时钟同步总线。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1至3所示的一种基于uwb通信的无线充电装置，包括充电管理单元3、若干能量发射端1以及若干能量接收端2，所述的充电管理单元3与外部供电相互连接；

所述的能量发射端1包括第一mcu模块11、第一uwb通信模块12、能量发射控制单元13以及能量发射线圈14；所述的第一mcu模块11分别与能量发射控制单元13、第一uwb通信模块12通过电缆相互连接；所述的能量发射线圈14是与能量发射控制单元13通过电缆相互连接；

所述的能量接收端2是设置在待充电设备上并与其蓄电装置连接，能量接收端2包括第二mcu模块21、第二uwb通信模块22、能量接收控制单元23以及能量接收线圈24；所述的第二mcu模块21分别与第二uwb通信模块22、能量接收控制单元23通过电缆相互连接；所述的能量接收线圈24是与能量接收控制单元23通过电缆相互连接；

所述的若干能量发射端1通过时钟同步总线32、充电管理通信总线31的一端相互连接，时钟同步总线32、充电管理通信总线31的另一端与所述的充电管理单元3相互连接。

所述的第一uwb通信模块12、第二uwb通信模块22分别由第一mcu模块11、第二mcu模块21驱动，且第一mcu模块11、第二mcu模块21有分别与能量发射控制单元13、能量接收控制单元23相互连接并分别接受其控制而驱动第一uwb通信模块12、第二uwb通信模块22相互通信,充电管理通信总线31、时钟同步总线32用于充电管理单元3控制各能量发射端1发射能量与否以及充电功率等信息，并使其统一协调动作互不干扰。

在一种实施例中，所述的第一uwb通信模块12、第二uwb通信模块22相互无线连接并传输数据、控制信号。

在一种实施例中，所述的能量发射线圈14、能量接收线圈24配套使用，即待充电设备充电时至少有一个能量发射线圈14发射的能量可以为能量接收线圈24提供能量并相互通讯。

在一种实施例中，所述的能量发射线圈14、能量接收线圈24外围设有包裹式的电磁屏蔽罩25，能量发射线圈14、能量接收线圈24有且只保留一个面发射或接受能量，如相对的面，电磁屏蔽罩25用于防止电磁场向不存在能量接收线圈24的方向扩散，防止电磁污染。

在一种实施例中，所述的时钟同步总线32、充电管理通信总线31是与能量发射控制单元13相互连接，以此控制信息传输的顺序，防止信息传输时出现相互干扰的情况。

本发明所述的一种基于uwb通信的无线充电装置，其结构合理，包括充电管理单元、若干能量发射端以及若干能量接收端,能量发射端、能量接收端之间通过uwb通信模块进行通信，不仅数据传输速度快、实时性好，且uwb通信技术具有良好的抗干扰能力，能有效防止能量发射端、能量接收端之间之间的强磁场干扰传输信号；若干的能量发射端通过时钟同步总线、充电管理通信总线的一端相互连接，时钟同步总线、充电管理通信总线的另一端与所述的充电管理单元相互连接，通过充电管理单元的控制确保各uwb通信模块在通信过程中不会相互干扰。其结构合理，具有结构简单、使用方便、信息传输速度快、实时性强等优点，有效解决无线充电系统能量发射端和能量接收端没有直接的电气连接进行数据传输的问题。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。