一種無線充電器以及無線充電系統的製作方法
2023-06-18 02:01:21 2
一種無線充電器以及無線充電系統的製作方法
【專利摘要】本發明的實施例公開一種無線充電器以及無線充電系統。無線充電器包括：從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，分別輸出至功放模塊以及調製模塊的整流模塊；將輸入的直流電調製為第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊的調製模塊；利用輸入的直流電，對輸入的第一射頻電波進行功率放大後，得到第二射頻電波並輸出至隔直模塊的功放模塊；將輸入的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，輸出至射頻發射模塊的隔直模塊；以及，對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射的射頻發射模塊。應用本發明，可以提升電子設備的使用效率、提高電源的充電效率。
【專利說明】一種無線充電器以及無線充電系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及計算機設備充電技術，尤其涉及一種無線充電器以及無線充電系統。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信技術，尤其是3G、4G通信技術的發展，計算機設備，例如，移動電子設備中的行動電話、個人數字助理以及智能穿戴設備的功能越來越強大，移動電子設備通過採用開放式的作業系統，可裝載相應的應用程式來實現相應的應用功能，成為集通話、簡訊、網絡接入、影視娛樂、網絡即時通信、網銀支付、網路遊戲、地圖導航為一體的綜合性計算機設備，是用戶生活、工作、休閒、娛樂的重要載體。
[0003]在移動電子設備已日益融入用戶生活、應用功能日趨完善，給用戶帶來極大便利以及提高用戶體驗的同時，由於裝載的應用程式越來越多，應用功能越來越齊全，使得移動電子設備的耗電量越來越大，由於移動電子設備中電池容量的局限性，導致電池電量能夠工作的時間也越來越短，需要進行頻繁地充電或更換備用電池以保障移動電子設備的正常運行。
[0004]現有對移動電子設備進行充電，一般採用有線方式，即將移動電子設備通過有線方式連接充電器，然後再將充電器插入電源插座，但該方法，需要用戶隨時攜帶連接線，且每一電源插座只能提供給一用戶進行充電，無法滿足多用戶的充電需求，而當用戶忘記攜帶連接線時，將無法進行充電，進一步地，在移動電子設備充電時，用戶如果需要使用移動電子設備，只能在以充電器為中心、連接線為半徑的區域內，使用十分不方便，從而影響了用戶的應用業務體驗。
[0005]為了避免用戶忘記攜帶連接線以及一電源只能為一移動電子設備充電的缺陷，現有技術針對充電器進行了改進，即利用電磁感應原理，充電器與用電子設備通過線圈進行電磁感應，從而從充電器獲取電能進行充電，即在充電器中設置發送線圈，在移動電子設備中設置接收線圈，通過在發送線圈施加變化的電流以產生電磁場變化，變化的電磁場耦合至接收線圈，使得接收線圈產生充電電流或充電電壓，從而實現對移動電子設備的無線充電，無需通過連接線將移動電子設備與充電器進行有線連接。但該方法，由於電磁感應能夠作用的距離十分有限，一般為毫釐米級，因而，能夠容納充電的移動電子設備數量有限，使得電源的充電效率還是不高；進一步地，在移動電子設備充電過程中，將無法使用或很難使用移動電子設備，也就是說，在用戶使用移動電子按設備進行應用業務時，需要保持移動電子設備與充電器的距離不能超過線圈的電磁感應作用距離，十分不方便用戶的應用業務使用，降低了移動電子設備的使用效率，也導致用戶業務體驗下降。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明實施例提供一種無線充電器以及無線充電系統，提升電子設備的使用效率、提高電源的充電效率。
[0007]為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案:
[0008]一方面，本發明實施例提供一種無線充電器，包括:整流模塊、調製模塊、功放模塊、隔直模塊以及射頻發射模塊，其中，
[0009]整流模塊，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，分別輸出至功放模塊以及調製模塊；
[0010]調製模塊，用於將輸入的直流電調製為第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊；
[0011]功放模塊，用於利用輸入的直流電，對輸入的第一射頻電波進行功率放大後，得到第二射頻電波並輸出至隔直模塊；
[0012]隔直模塊，用於將輸入的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，輸出至射頻發射模塊；
[0013]射頻發射模塊，用於對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
[0014]優選地，所述整流模塊包括:初級線圈、次級線圈以及整流濾波電路，其中，
[0015]初級線圈，用於從外部電源插座接入交流電，進行初級變壓；
[0016]次級線圈，用於從初級線圈耦合交流電，得到降壓的交流電，輸入至整流濾波電路；
[0017]整流濾波電路，用於對輸入的交流電進行整流和濾波，得到直流電，並分別輸出至功放模塊以及調製模塊。
[0018]優選地，所述調製模塊包括:脈寬調製控制電路以及射頻信號發生器，其中，
[0019]脈寬調製控制電路，用於根據輸入的直流電，生成用於控制第一射頻電波頻率的脈寬調製控制信號，輸出至射頻信號發生器；
[0020]射頻信號發生器，用於根據輸入的脈寬調製控制信號，調整依據輸入的直流電生成的第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊。
[0021]優選地，所述射頻發射模塊包括:諧振電容以及發射天線，其中，
[0022]諧振電容與發射天線並聯，用於在第三射頻電波的控制下構成諧振電路，並對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
[0023]優選地,進一步包括:
[0024]過流保護模塊，用於檢測功放模塊的輸出電流，如果檢測得到的輸出電流超過預先設置的輸出電流閾值，通知調製模塊減小輸出的第一射頻電波。
[0025]優選地，進一步包括:
[0026]超溫保護模塊，用於檢測功放模塊中功放管溫度，如果檢測得到的功放管溫度超過預先設置的溫度閾值，啟動功放模塊中的風扇進行降溫。
[0027]優選地，進一步包括:射頻電波調節模塊、發射功率檢測模塊、接收功率模塊以及功率調節模塊，其中，
[0028]射頻電波調節模塊，用於調節射頻發射模塊的諧振參數，使得第四射頻電波頻率在110-205KHZ內變化，並在發射的第四射頻電波中，攜帶要求移動電子設備上報接收功率的信息；
[0029]發射功率檢測模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，檢測射頻發射模塊的發射功率；
[0030]接收功率模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，接收移動電子設備上報的接收功率；
[0031]功率調節模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，計算接收功率與發射功率的商，得到充電效率，獲取充電效率最高時的第四射頻電波頻率，調節射頻發射模塊的諧振參數，使得第四射頻電波頻率穩定在所述充電效率最高時的第四射頻電波頻率上。
[0032]優選地,進一步包括:
[0033]計數統計模塊，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，對新接入無線充電器進行充電的移動電子設備進行計數，當計數值超過預先設置的計數閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程，並將計數值清零。
[0034]優選地,進一步包括:
[0035]剩餘充電量統計模塊，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，檢測到有新接入無線充電器進行充電的移動電子設備，統計各充電的移動電子設備的未完成充電量，如果統計的未完成充電量超過預先設置的未完成充電量閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程。
[0036]優選地，進一步包括:計數統計模塊以及剩餘充電量統計模塊，其中，
[0037]計數統計模塊，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，對新接入無線充電器進行充電的移動電子設備進行計數，當計數值超過預先設置的計數閾值，通知剩餘充電量統計模塊，並將計數值清零；
[0038]剩餘充電量統計模塊，用於接收通知，統計各充電的移動電子設備的未完成充電量，如果統計的未完成充電量超過預先設置的未完成充電量閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程。
[0039]優選地，進一步包括:接入模塊、無線通信模塊以及充電控制模塊，其中，
[0040]接入模塊，用於廣播無線網絡接入信號，接收到移動電子設備返回的無線網絡接入響應信號，將所述移動電子設備接入無線充電器；
[0041 ] 無線通信模塊，用於在移動電子設備接入無線充電器後，接收來自移動電子設備的充電請求，向充電控制模塊發送充電通知；接收來自移動電子設備的充電完成信息，向充電控制模塊發送充電終止通知；
[0042]充電控制模塊，用於接收充電通知，導通整流模塊與外部電源插座的通路，以使整流模塊接入交流電；接收充電終止通知，斷開整流模塊與外部電源插座的通路。
[0043]優選地,進一步包括:
[0044]充電儲存模塊，用於在整流模塊從外部電源插座接入交流電後，將整流模塊輸出的直流電進行儲存，以使無線充電器在不存在交流電的場景下，向功放模塊以及調製模塊輸出儲存的直流電，以對接入無線充電器的移動電子設備進行充電。
[0045]本發明實施例提供的無線充電器，基於射頻電波發射-接收原理，整流模塊對交流電進行整流、濾波，調製模塊將直流電調製為射頻電波並經功放模塊進行功放，隔直模塊對功放的射頻電波進行隔直處理，射頻發射模塊將隔直處理得到的電波轉換為射頻電波進行無線發射。由於採用射頻電波方式發送，可以在幾米範圍內給多個進入無線充電器發射範圍內的移動電子設備提供充電，使得電源的充電效率得到有效提升，在移動電子設備充電過程中，用戶可以在幾米的範圍內使用移動電子設備，擴展了用戶活動範圍，提高了移動電子設備的使用效率。
[0046]另一方面，本發明實施例提供一種無線充電系統，包括:無線充電器以及移動電子設備，其中，
[0047]無線充電器，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，將得到的直流電調製為第一射頻電波，並利用得到的直流電，對調製的第一射頻電波進行功率放大，得到第二射頻電波，將得到的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，對得到的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射；
[0048]移動電子設備，用於接收無線充電器發射的第四射頻電波，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電並對電池進行充電。
[0049]優選地，所述無線充電器包括:整流模塊、調製模塊、功放模塊、隔直模塊以及射頻發射模塊，其中，
[0050]整流模塊，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，分別輸出至功放模塊以及調製模塊；
[0051]調製模塊，用於將輸入的直流電調製為第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊；
[0052]功放模塊，用於利用輸入的直流電，對輸入的第一射頻電波進行功率放大後，得到第二射頻電波並輸出至隔直模塊；
[0053]隔直模塊，用於將輸入的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，輸出至射頻發射模塊；
[0054]射頻發射模塊，用於對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
[0055]優選地，所述移動電子設備包括:射頻接收模塊、整流濾波模塊以及充電模塊，其中，
[0056]射頻接收模塊，用於接收無線充電器發射的第四射頻電波，輸出至整流濾波模塊；
[0057]整流濾波模塊，用於對輸入的第四射頻電波進行整流濾波以得到直流電，輸出至充電模塊；
[0058]充電模塊,用於依據輸入的直流電對電池進行充電。
[0059]優選地，所述射頻接收模塊包括:諧振接收電容以及接收天線，其中，
[0060]諧振接收電容與接收天線並聯，構成諧振電路，所述諧振電路的諧振頻率與所述諧振電容以及發射天線的諧振頻率一致，用於使接收天線接收第四射頻電波。
[0061]優選地，進一步包括:電量監測模塊、網絡接入模塊以及通信模塊，其中，
[0062]電量監測模塊，用於監測電池電量，如果監測得到的電池電量低於預先設置的電量閾值，通知網絡接入模塊；在監測到電池充電完成後，通知通信模塊；
[0063]網絡接入模塊，用於接收通知，搜索無線充電器廣播的無線網絡接入信號，如果搜索到無線網絡接入信號，依據搜索得到的無線網絡接入信號接入無線充電器；
[0064]通信模塊，用於在接入無線充電器後，向無線充電器發送充電請求；接收電量監測模塊發送的通知，向無線充電器發送充電完成信息。
[0065]本發明實施例提供的無線充電系統，基於射頻電波發射-接收原理，無線充電器對交流電進行整流、濾波，將直流電調製為射頻電波並進行功放，對功放的射頻電波進行隔直處理，將隔直處理得到的電波轉換為射頻電波進行無線發射，移動電子設備接收射頻電波，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電並對電池進行充電。由於採用射頻電波方式發送，可以在幾米範圍內給多個進入無線充電器發射範圍內的移動電子設備提供充電，使得電源的充電效率得到有效提升，在移動電子設備充電過程中，用戶可以在幾米的範圍內使用移動電子設備，擴展了用戶活動範圍，提高了移動電子設備的使用效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0066]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0067]圖1為本發明實施例無線充電器結構示意圖；
[0068]圖2為本發明實施例無線充電系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0069]下面結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。
[0070]應當明確，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0071]圖1為本發明實施例無線充電器結構示意圖。參見圖1，該無線充電器包括:整流模塊101、調製模塊102、功放模塊103、隔直模塊104以及射頻發射模塊105，其中，
[0072]整流模塊101，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，分別輸出至功放模塊103以及調製模塊102 ；
[0073]本發明實施例中，可以採用全波整流以得到直流電，也可以採用半波整流以得到直流電，還可以採用橋式整流以得到直流電等，本發明實施例對此不作限定。
[0074]作為可選實施例，整流模塊101包括:初級線圈、次級線圈以及整流濾波電路(圖中未示出)，其中，
[0075]初級線圈，用於從外部電源插座接入交流電，進行初級變壓；
[0076]次級線圈，用於從初級線圈耦合交流電，得到降壓的交流電，輸入至整流濾波電路；
[0077]整流濾波電路，用於對輸入的交流電進行整流和濾波，得到直流電，並分別輸出至功放模塊103以及調製模塊102。
[0078]本發明實施例中，整流濾波電路為前述的全波整流電路，或半波整流電路，或橋式整流電路。
[0079]調製模塊102，用於將輸入的直流電調製為第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊103 ；
[0080]本發明實施例中，作為可選實施例，調製模塊102包括:脈寬調製(PWM，PulseWidth Modulat1n)控制電路以及射頻信號發生器(圖中未示出)，其中，
[0081]脈寬調製控制電路，用於根據輸入的直流電，生成用於控制第一射頻電波頻率的脈寬調製控制信號，輸出至射頻信號發生器；
[0082]本發明實施例中，作為一可選實施例，脈寬調製控制電路可以為一開關控制電路，開關控制電路可以為場效應電晶體或互補金屬氧化物電晶體等。以場效應電晶體為例，場效應電晶體的柵極接入直流電，漏極輸出脈寬調製控制信號，源極接地。
[0083]射頻信號發生器，用於根據輸入的脈寬調製控制信號，調整依據輸入的直流電生成的第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊103。
[0084]較佳地，第一射頻電波為一方波。方波的幅值以及佔空比可根據脈寬調製控制信號進行調整。實際應用中，還可以根據實際需要，對方波的幅值以及佔空比進行實時調整。
[0085]功放模塊103，用於利用輸入的直流電，對輸入的第一射頻電波進行功率放大後，得到第二射頻電波並輸出至隔直模塊104 ；
[0086]隔直模塊104，用於將輸入的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，輸出至射頻發射模塊105;
[0087]本發明實施例中，隔直模塊104可以是電容。
[0088]射頻發射模塊105，用於對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
[0089]本發明實施例中，由於無線電充電標準規定的充電頻率為110-205KHZ，因而，通過諧振處理得到的第四射頻電波頻率為110-205KHZ。關於將第四射頻電波進行射頻發射的處理流程為公知技術，在此略去詳述。
[0090]作為一可選實施例，射頻發射模塊105包括:諧振電容以及發射天線(圖中未示出)，其中，
[0091]諧振電容與發射天線並聯，用於在第三射頻電波的控制下構成諧振電路，並對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
[0092]作為一可選實施例，該無線充電器還可以進一步包括:
[0093]過流保護模塊106，用於檢測功放模塊103的輸出電流，如果檢測得到的輸出電流超過預先設置的輸出電流閾值，通知調製模塊102減小輸出的第一射頻電波。
[0094]作為另一可選實施例，該無線充電器還可以進一步包括:
[0095]超溫保護模塊107，用於檢測功放模塊103中功放管溫度，如果檢測得到的功放管溫度超過預先設置的溫度閾值，啟動功放模塊103中的風扇進行降溫。
[0096]較佳地，為了有效提升無線充電器的充電效率，使得無線充電器的充電效率達到最優，該無線充電器還可以進一步包括:射頻電波調節模塊108、發射功率檢測模塊109、接收功率模塊110以及功率調節模塊111，其中，
[0097]射頻電波調節模塊108，用於調節射頻發射模塊105的諧振參數，使得第四射頻電波頻率在110-205KHZ內變化，並在發射的第四射頻電波中，攜帶要求移動電子設備上報接收功率的信息；
[0098]本發明實施例中，可以按照預先設置的頻率調節閾值調節第四射頻電波頻率，例如，以5KHz為頻率調節閾值。即通過調節諧振參數，使得第四射頻電波頻率依序為:110KHz、115KHz、120KHz、...、200KHz、205KHz。
[0099]發射功率檢測模塊109，用於在每一次射頻電波調節模塊108調節第四射頻電波頻率後，檢測射頻發射模塊105的發射功率；
[0100]接收功率模塊110，用於在每一次射頻電波調節模塊108調節第四射頻電波頻率後，接收移動電子設備上報的接收功率；
[0101]本發明實施例中，如果有多個移動電子設備在充電，則計算接收的各移動電子設備上報的接收功率之和，作為每一次射頻電波調節模塊108調節第四射頻電波頻率後的接收功率。
[0102]功率調節模塊111，用於在每一次射頻電波調節模塊108調節第四射頻電波頻率後，計算接收功率與發射功率的商，得到充電效率，獲取充電效率最高時的第四射頻電波頻率，調節射頻發射模塊105的諧振參數，使得第四射頻電波頻率穩定在所述充電效率最高時的第四射頻電波頻率上。
[0103]實際應用中，為了避免每有一新的移動電子設備接入無線充電器進行充電，需要射頻電波調節模塊108調節射頻發射模塊105的諧振參數導致的頻繁操作，本發明實施例中，該無線充電器還可以進一步包括:計數統計模塊112以及剩餘充電量統計模塊113，其中，
[0104]計數統計模塊112，用於在射頻電波調節模塊108調節射頻發射模塊105的諧振參數後，對新接入無線充電器進行充電的移動電子設備進行計數，當計數值超過預先設置的計數閾值，通知剩餘充電量統計模塊113，並將計數值清零；
[0105]本發明實施例中，計數閾值可以根據實際需要進行設置，例如，可以設置為2、4、5等。只有在新接入無線充電器進行充電的移動電子設備數超過該計數閾值後，才會觸發射頻電波調節模塊108進行諧振參數調節的可能。
[0106]剩餘充電量統計模塊113，用於接收通知，統計各充電的移動電子設備的未完成充電量，如果統計的未完成充電量超過預先設置的未完成充電量閾值，通知射頻電波調節模塊108執行調節射頻發射模塊105的諧振參數的流程。
[0107]本發明實施例中，在新接入無線充電器進行充電的移動電子設備數超過計數閾值後，進一步判斷各移動電子設備總的未完成充電量是否超過預先設置的未完成充電量閾值，如果是，則可以調節射頻發射模塊105的諧振參數，以使射頻發射模塊105工作在最優狀態，如果不是，則無需調節。
[0108]本發明實施例中，未完成充電量閾值可以根據實際需要進行設置。
[0109]當然，實際應用中，作為另一可選實施例，在避免每有一新的移動電子設備接入無線充電器進行充電，需要射頻電波調節模塊108調節射頻發射模塊105的諧振參數導致的頻繁操作時，無線充電器可以只包括計數統計模塊112或剩餘充電量統計模塊113。例如，以分別包含計數統計模塊112和剩餘充電量統計模塊113為例，則無線充電器可以進一步包括:
[0110]計數統計模塊112，用於在射頻電波調節模塊108調節射頻發射模塊105的諧振參數後，對新接入無線充電器進行充電的移動電子設備進行計數，當計數值超過預先設置的計數閾值，通知射頻電波調節模塊108執行調節射頻發射模塊105的諧振參數的流程，並將計數值清零。
[0111]作為再一可選實施例，無線充電器可以進一步包括:
[0112]剩餘充電量統計模塊113，用於在射頻電波調節模塊108調節射頻發射模塊105的諧振參數後，檢測到有新接入無線充電器進行充電的移動電子設備，統計各充電的移動電子設備的未完成充電量，如果統計的未完成充電量超過預先設置的未完成充電量閾值，通知射頻電波調節模塊108執行調節射頻發射模塊105的諧振參數的流程。
[0113]本發明實施例中，在無線充電器對各移動電子設備進行充電時，通過遍歷無線電充電標準規定的充電頻率，並在每一頻率處，採集射頻發射模塊105的發射功率以及各移動電子設備的接收功率，從而計算無線充電器的充電效率，從中可以得到最優的充電效率時對應的射頻發射模塊105的發射頻率，並使射頻發射模塊105穩定在該發射頻率上，能夠保證無線充電器的充電效率達到最優。
[0114]作為再一可選實施例，該無線充電器還可以進一步包括:接入模塊、無線通信模塊以及充電控制模塊(圖中未示出)，其中，
[0115]接入模塊，用於廣播無線網絡接入信號，接收到移動電子設備返回的無線網絡接入響應信號，將所述移動電子設備接入無線充電器；
[0116]本發明實施例中，無線充電器內置有無線網卡，可以通過無線網卡發送無線信號，例如，無線網絡接入信號、射頻電波等。
[0117]作為一可選實施例，無線網卡可以為藍牙網卡，通過低功耗藍牙(Bluetooth LE,Bluetooth Low Energy)定位技術搜索覆蓋範圍內的移動電子設備。作為另一可選實施例，無線網卡也可以為無線保真(W1-Fi,Wireless Fidelity)網卡,例如,對於內置有無線保真網卡的無線充電器，其相當於一無線保真路由器或無線保真接入點(AP，Access Point)。
[0118]實際應用中，接入模塊可以通過定時方式廣播無線網絡接入信號，也可以通過不定時方式廣播無線網絡接入信號。
[0119]無線通信模塊，用於在移動電子設備接入無線充電器後，接收來自移動電子設備的充電請求，向充電控制模塊發送充電通知；接收來自移動電子設備的充電完成信息，向充電控制模塊發送充電終止通知；
[0120]充電控制模塊，用於接收充電通知，導通整流模塊101與外部電源插座的通路，以使整流模塊101接入交流電；接收充電終止通知，斷開整流模塊101與外部電源插座的通路。
[0121]作為再一可選實施例，該無線充電器還可以進一步包括:
[0122]充電儲存模塊(圖中未示出)，用於在整流模塊101從外部電源插座接入交流電後，將整流模塊101輸出的直流電進行儲存，以使無線充電器在不存在交流電的場景下，向功放模塊103以及調製模塊102輸出儲存的直流電，以對接入無線充電器的移動電子設備進行充電。
[0123]由上述可見，本發明實施例的無線充電器，基於射頻電波發射-接收原理，相當於一信號塔，通過對交流電進行整流、濾波、調製、功放以及隔直處理後，射頻發射模塊將隔直處理得到的電波轉換為射頻電波進行無線發射，射頻電波為高頻電流，從而由通過W1-Fi或藍牙連接接入無線充電器的移動電子設備的射頻接收模塊接收射頻電波能量，進行整流濾波後得到直流電以對電池進行充電。由於採用射頻電波方式充電，可以在幾米範圍內給多個進入無線充電器發射範圍內的移動電子設備提供充電，增加了能夠容納充電的移動電子設備數量，使得電源的充電效率得到有效提升，可同時為多個移動電子設備充電，節省了充電所需的時間，也降低了充電成本；進一步地，在移動電子設備充電過程中，用戶可以在幾米(射頻電波作用距離)的範圍內使用移動電子設備，擴展了用戶活動範圍，方便用戶的應用業務使用，提高了移動電子設備的使用效率，提升了用戶業務體驗。
[0124]圖2為本發明實施例無線充電系統結構示意圖。參見圖2，該無線充電系統包括:無線充電器201以及移動電子設備202，其中，
[0125]作為可選實施例，無線充電器201數量為I，移動電子設備202數量為一個或多個。
[0126]無線充電器201，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，將得到的直流電調製為第一射頻電波，並利用得到的直流電，對調製的第一射頻電波進行功率放大，得到第二射頻電波，將得到的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，對得到的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射；
[0127]移動電子設備202，用於接收無線充電器201發射的第四射頻電波，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電並對電池進行充電。
[0128]本發明實施例中，作為可選實施例，無線充電器201包括:整流模塊、調製模塊、功放模塊、隔直模塊以及射頻發射模塊(圖中未示出)，其中，
[0129]整流模塊，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，分別輸出至功放模塊以及調製模塊；
[0130]調製模塊，用於將輸入的直流電調製為第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊；
[0131]功放模塊，用於利用輸入的直流電，對輸入的第一射頻電波進行功率放大後，得到第二射頻電波並輸出至隔直模塊；
[0132]隔直模塊，用於將輸入的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，輸出至射頻發射模塊；
[0133]射頻發射模塊，用於對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備202接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
[0134]作為一可選實施例，該無線充電器201還可以進一步包括:
[0135]過流保護模塊(圖中未示出)，用於檢測功放模塊的輸出電流，如果檢測得到的輸出電流超過預先設置的輸出電流閾值，通知調製模塊減小輸出的第一射頻電波。
[0136]作為另一可選實施例，該無線充電器201還可以進一步包括:
[0137]超溫保護模塊(圖中未示出)，用於檢測功放模塊中功放管溫度，如果檢測得到的功放管溫度超過預先設置的溫度閾值，啟動功放模塊中的風扇進行降溫。
[0138]作為再一可選實施例，該無線充電器201還可以進一步包括:射頻電波調節模塊、發射功率檢測模塊、接收功率模塊以及功率調節模塊(圖中未示出)，其中，
[0139]射頻電波調節模塊，用於調節射頻發射模塊的諧振參數，使得第四射頻電波頻率在110-205KHZ內變化，並在發射的第四射頻電波中，攜帶要求移動電子設備202上報接收功率的信息；
[0140]發射功率檢測模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，檢測射頻發射模塊的發射功率；
[0141]接收功率模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，接收移動電子設備202上報的接收功率；
[0142]功率調節模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，計算接收功率與發射功率的商，得到充電效率，獲取充電效率最高時的第四射頻電波頻率，調節射頻發射模塊的諧振參數，使得第四射頻電波頻率穩定在所述充電效率最高時的第四射頻電波頻率上。
[0143]作為再一可選實施例，該無線充電器201還可以進一步包括:
[0144]計數統計模塊(圖中未示出)，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，對新接入無線充電器201進行充電的移動電子設備202進行計數，當計數值超過預先設置的計數閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程，並將計數值清零。
[0145]作為再一可選實施例，該無線充電器201還可以進一步包括:
[0146]剩餘充電量統計模塊(圖中未示出)，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，檢測到有新接入無線充電器201進行充電的移動電子設備202，統計各充電的移動電子設備202的未完成充電量，如果統計的未完成充電量超過預先設置的未完成充電量閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程。
[0147]作為再一可選實施例，該無線充電器201還可以進一步包括:接入模塊、無線通信模塊以及充電控制模塊(圖中未示出)，其中，
[0148]接入模塊，用於廣播無線網絡接入信號，接收到移動電子設備202返回的無線網絡接入響應信號，將所述移動電子設備202接入無線充電器201 ；
[0149]無線通信模塊，用於在移動電子設備202接入無線充電器201後，接收來自移動電子設備202的充電請求，向充電控制模塊發送充電通知；接收來自移動電子設備202的充電完成信息，向充電控制模塊發送充電終止通知；
[0150]充電控制模塊，用於接收充電通知，導通整流模塊與外部電源插座的通路，以使整流模塊接入交流電；接收充電終止通知，斷開整流模塊與外部電源插座的通路。
[0151]作為再一可選實施例，該無線充電器201還可以進一步包括:
[0152]充電儲存模塊(圖中未示出)，用於在整流模塊從外部電源插座接入交流電後，將整流模塊輸出的直流電進行儲存，以使無線充電器201在不存在交流電的場景下，向功放模塊以及調製模塊輸出儲存的直流電，以對接入無線充電器201的移動電子設備202進行充電。
[0153]本發明實施例中，作為可選實施例，移動電子設備202包括:射頻接收模塊、整流濾波模塊以及充電模塊(圖中未示出)，其中，
[0154]射頻接收模塊，用於接收無線充電器201發射的第四射頻電波，輸出至整流濾波模塊；
[0155]本發明實施例中，作為可選實施例，射頻接收模塊包括:諧振接收電容以及接收天線(圖中未示出)，其中，
[0156]諧振接收電容與接收天線並聯，構成諧振電路，所述諧振電路的諧振頻率與所述諧振電容以及發射天線的諧振頻率一致，用於使接收天線接收第四射頻電波。
[0157]整流濾波模塊，用於對輸入的第四射頻電波進行整流濾波以得到直流電，輸出至充電模塊；
[0158]充電模塊,用於依據輸入的直流電對電池進行充電。
[0159]作為另一可選實施例，移動電子設備202還可以進一步包括:電量監測模塊、網絡接入模塊以及通信模塊(圖中未示出)，其中，
[0160]電量監測模塊，用於監測電池電量，如果監測得到的電池電量低於預先設置的電量閾值，通知網絡接入模塊；在監測到電池充電完成後，通知通信模塊；
[0161]網絡接入模塊，用於接收通知，搜索無線充電器201廣播的無線網絡接入信號，如果搜索到無線網絡接入信號，依據搜索得到的無線網絡接入信號接入無線充電器201 ；
[0162]通信模塊，用於在接入無線充電器201後，向無線充電器201發送充電請求；接收電量監測模塊發送的通知，向無線充電器201發送充電完成信息。
[0163]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過電腦程式來指令相關的硬體來完成，所述的程序可存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光碟、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(RandomAccessMemory, RAM)等。
[0164]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種無線充電器，其特徵在於，該無線充電器包括:整流模塊、調製模塊、功放模塊、隔直模塊以及射頻發射模塊，其中， 整流模塊，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，分別輸出至功放模塊以及調製模塊； 調製模塊，用於將輸入的直流電調製為第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊； 功放模塊，用於利用輸入的直流電，對輸入的第一射頻電波進行功率放大後，得到第二射頻電波並輸出至隔直模塊； 隔直模塊，用於將輸入的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，輸出至射頻發射模塊； 射頻發射模塊，用於對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
2.根據權利要求1所述的無線充電器，其特徵在於，所述整流模塊包括:初級線圈、次級線圈以及整流濾波電路，其中， 初級線圈，用於從外部電源插座接入交流電，進行初級變壓； 次級線圈，用於從初級線圈耦合交流電，得到降壓的交流電，輸入至整流濾波電路；整流濾波電路，用於對輸入的交流電進行整流和濾波，得到直流電，並分別輸出至功放模塊以及調製模塊。
3.根據權利要求1所述的無線充電器，其特徵在於，所述調製模塊包括:脈寬調製控制電路以及射頻信號發生器，其中， 脈寬調製控制電路，用於根據輸入的直流電，生成用於控制第一射頻電波頻率的脈寬調製控制信號，輸出至射頻信號發生器； 射頻信號發生器，用於根據輸入的脈寬調製控制信號，調整依據輸入的直流電生成的第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊。
4.根據權利要求1所述的無線充電器，其特徵在於，所述射頻發射模塊包括:諧振電容以及發射天線，其中， 諧振電容與發射天線並聯，用於在第三射頻電波的控制下構成諧振電路，並對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
5.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括: 過流保護模塊，用於檢測功放模塊的輸出電流，如果檢測得到的輸出電流超過預先設置的輸出電流閾值，通知調製模塊減小輸出的第一射頻電波。
6.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括: 超溫保護模塊，用於檢測功放模塊中功放管溫度，如果檢測得到的功放管溫度超過預先設置的溫度閾值，啟動功放模塊中的風扇進行降溫。
7.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括:射頻電波調節模塊、發射功率檢測模塊、接收功率模塊以及功率調節模塊，其中， 射頻電波調節模塊，用於調節射頻發射模塊的諧振參數，使得第四射頻電波頻率在110-205KHZ內變化，並在發射的第四射頻電波中，攜帶要求移動電子設備上報接收功率的信息； 發射功率檢測模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，檢測射頻發射模塊的發射功率； 接收功率模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，接收移動電子設備上報的接收功率； 功率調節模塊，用於在每一次射頻電波調節模塊調節第四射頻電波頻率後，計算接收功率與發射功率的商，得到充電效率，獲取充電效率最高時的第四射頻電波頻率，調節射頻發射模塊的諧振參數，使得第四射頻電波頻率穩定在所述充電效率最高時的第四射頻電波頻率上。
8.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括: 計數統計模塊，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，對新接入無線充電器進行充電的移動電子設備進行計數，當計數值超過預先設置的計數閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程，並將計數值清零。
9.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括:剩餘充電量統計模塊，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，檢測到有新接入無線充電器進行充電的移動電子設備，統計各充電的移動電子設備的未完成充電量，如果統計的未完成充電量超過預先設置的未完成充電量閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程。
10.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括:計數統計模塊以及剩餘充電量統計模塊，其中， 計數統計模塊，用於在射頻電波調節模塊調節射頻發射模塊的諧振參數後，對新接入無線充電器進行充電的移動電子設備進行計數，當計數值超過預先設置的計數閾值，通知剩餘充電量統計模塊，並將計數值清零； 剩餘充電量統計模塊，用於接收通知，統計各充電的移動電子設備的未完成充電量，如果統計的未完成充電量超過預先設置的未完成充電量閾值，通知射頻電波調節模塊執行調節射頻發射模塊的諧振參數的流程。
11.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括:接入模塊、無線通信模塊以及充電控制模塊，其中， 接入模塊，用於廣播無線網絡接入信號，接收到移動電子設備返回的無線網絡接入響應信號，將所述移動電子設備接入無線充電器； 無線通信模塊，用於在移動電子設備接入無線充電器後，接收來自移動電子設備的充電請求，向充電控制模塊發送充電通知；接收來自移動電子設備的充電完成信息，向充電控制模塊發送充電終止通知； 充電控制模塊，用於接收充電通知，導通整流模塊與外部電源插座的通路，以使整流模塊接入交流電；接收充電終止通知，斷開整流模塊與外部電源插座的通路。
12.根據權利要求1至4任一項所述的無線充電器，其特徵在於，進一步包括: 充電儲存模塊，用於在整流模塊從外部電源插座接入交流電後，將整流模塊輸出的直流電進行儲存，以使無線充電器在不存在交流電的場景下，向功放模塊以及調製模塊輸出儲存的直流電，以對接入無線充電器的移動電子設備進行充電。
13.一種無線充電系統，其特徵在於，該無線充電系統包括:無線充電器以及移動電子設備，其中， 無線充電器，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，將得到的直流電調製為第一射頻電波，並利用得到的直流電，對調製的第一射頻電波進行功率放大，得到第二射頻電波，將得到的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，對得到的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射； 移動電子設備，用於接收無線充電器發射的第四射頻電波，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電並對電池進行充電。
14.根據權利要求13所述的無線充電系統，其特徵在於，所述無線充電器包括:整流模塊、調製模塊、功放模塊、隔直模塊以及射頻發射模塊，其中， 整流模塊，用於從外部電源插座接入交流電，進行整流和濾波後得到直流電，分別輸出至功放模塊以及調製模塊； 調製模塊，用於將輸入的直流電調製為第一射頻電波，將調製得到的第一射頻電波輸出至功放模塊； 功放模塊，用於利用輸入的直流電，對輸入的第一射頻電波進行功率放大後，得到第二射頻電波並輸出至隔直模塊； 隔直模塊，用於將輸入的第二射頻電波進行隔離直流電處理，得到第三射頻電波，輸出至射頻發射模塊； 射頻發射模塊，用於對輸入的第三射頻電波進行諧振處理，得到第四射頻電波，並將得到的第四射頻電波進行發射，以使移動電子設備接收發射的第四射頻電波後，進行整流和濾波，得到用以對電池進行充電的直流電。
15.根據權利要求13或14所述的無線充電系統，其特徵在於，所述移動電子設備包括:射頻接收模塊、整流濾波模塊以及充電模塊，其中， 射頻接收模塊，用於接收無線充電器發射的第四射頻電波，輸出至整流濾波模塊； 整流濾波模塊，用於對輸入的第四射頻電波進行整流濾波以得到直流電，輸出至充電模塊； 充電模塊，用於依據輸入的直流電對電池進行充電。
16.根據權利要求15所述的無線充電系統，其特徵在於，所述射頻接收模塊包括:諧振接收電容以及接收天線，其中， 諧振接收電容與接收天線並聯，構成諧振電路，所述諧振電路的諧振頻率與所述諧振電容以及發射天線的諧振頻率一致，用於使接收天線接收第四射頻電波。
17.根據權利要求15所述的無線充電系統，其特徵在於，進一步包括:電量監測模塊、網絡接入模塊以及通信模塊，其中， 電量監測模塊，用於監測電池電量，如果監測得到的電池電量低於預先設置的電量閾值，通知網絡接入模塊；在監測到電池充電完成後，通知通信模塊； 網絡接入模塊，用於接收通知，搜索無線充電器廣播的無線網絡接入信號，如果搜索到無線網絡接入信號，依據搜索得到的無線網絡接入信號接入無線充電器； 通信模塊，用於在接入無線充電器後，向無線充電器發送充電請求；接收電量監測模塊發送的通知，向無線充電器發送充電完成信息。
【文檔編號】H02J17/00GK104362710SQ201410557540
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】王堯 申請人:北京金山安全軟體有限公司