無線電力接收裝置與無線電力傳送系統的製作方法
2023-05-09 04:16:56 2
專利名稱：無線電力接收裝置與無線電力傳送系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電力傳輸技術，特別是有關於一種能檢測無線電力傳輸的耦合情況的無線電力接收裝置及應用該無線電力接收裝置的無線電力傳送系統。
背景技術：
由於電子科技的進步，使得家中的家電產品越來越多，一般家電產品可分為充電式以及非充電式的，充電式家電產品每使用一段時間，就必須接上充電器進行充電，充電器的電源插頭與外部電源作電性連接，非充電式家電產品則直接將電源插頭與外部電源作電性連接。以非充電式家電產品而言，其擺設位置必須鄰近於外部電源，否則使用者就得使用延長線來連接非充電式家電產品與外部電源。如此的連接，將讓使用者得顧慮到延長線的配置以及安全問題。因而，無線供電的構想應運而生。然而，在家電產品無線供電的過程中，可能會因為外界環境不穩定等因素，使得家電產品的工作電壓不穩定，而使用者又難以直觀地判斷這種不穩定的狀況，難免會在工作電壓不穩定時，因為不知情而仍然使用家電產品。這種誤使用不利於保護家電產品，甚至損壞家電產品。
發明內容
本發明的目的就是在於提供一種無線電力接收裝置，其可在耦合電壓超出預設工作電壓範圍時輸出警告信號。本發明的再一目的是提供一種無線電力傳送系統，其可在耦合發生變化時輸出警
告信號。本發明提出一種無線電力接收裝置，系與無線電力發射裝置發生耦合。此無線電力接收裝置包括接收線圈、電源供應電路與警報單元。上述的接收線圈在發生耦合時，產生及輸出耦合電壓。上述電源供應電路包括第一接收端，此電源供應電路的第一接收端電性耦接至接收線圈，並以耦合電壓與預設工作電壓範圍作比較，用以於耦合電壓超出預設工作電壓範圍時產生及輸出警告信號。上述的警報單元系電性耦接至電源供應電路，以接收及輸出警告信號。在本發明的較佳實施例中，上述的電源供應電路包括依次電性連接的整流電路、 交流-直流轉換器、穩壓電路、比較器及控制電路，該整流電路與第一接收端電性連接，該第一接收端接收自接收線圈傳來的耦合電壓，整流電路將該耦合電壓進行整流濾波後傳輸至交流-直流轉換器，交流-直流轉換器半接收到的交流電壓轉換為直流電壓後傳輸至穩壓電路，比較器將從穩壓電路接收到的直流電壓與內建的預設工作電壓範圍作比較，並將比較結果傳送至控制電路。在本發明的較佳實施例中，當該耦合電壓轉換的該直流電壓小於或大於該預設工作電壓範圍內的電壓數值時，控制電路產生控制信號並輸出至警報單元，以控制警報單元發出警報信號；反之，當該耦合電壓轉換的該直流電壓位於該預設工作電壓範圍時，控制電路則將上述耦合電壓轉換的直流電壓作為工作電壓，並將工作電壓輸出至內部電路。在本發明的較佳實施例中，上述的電源供應電路更包括第二接收端。此電源供應電路在輸出警告信號後則判斷第二接收端是否有輸入電壓。在本發明的較佳實施例中，當電源供應電路在預設期間內判斷第二接收端無輸入電壓時，則停止輸出工作電壓。在本發明的較佳實施例中，當電源供應電路在預設期間內判斷第二接收端有輸入電壓時，則將輸入電壓處理後輸出。在本發明的較佳實施例中，上述的無線電力接收裝置更包括內部電路。此內部電路用以接收經處理後的輸入電壓。在本發明的較佳實施例中，上述的輸入電壓為市電電源。在本發明的較佳實施例中，上述的無線電力接收裝置更包括內部電路。此內部電路電性接至電源供應電路，用以接收工作電壓。在本發明的較佳實施例中，上述的警報單元包括微控制單元、數據存儲模塊、數據處理模塊及信息輸出模塊，其中，微控制單元分別與數據存儲模塊、數據處理模塊及信息輸出模塊電性連接，數據處理模塊還進一步與數據存儲模塊和信息輸出模塊分別電性連接。本發明再提出一種無線電力傳送系統，其包括無線電力傳送端與無線電力接收裝置。上述的無線電力接收裝置與無線電力發射裝置發生耦合，並以耦合所產生的耦合電壓與預設工作電壓範圍作比較，以於耦合電壓超出預設工作電壓範圍時輸出警告信號。本發明通過檢測無線電力接收裝置的耦合電壓，以在耦合電壓超出預設工作電壓範圍時輸出警告信號，並讓使用者決定是否由其它方式供給電力給無線電力接收裝置或是由無線電力接收裝置自動關機，從而使用者可以直觀地判斷當前的電壓狀況，避免了使用者誤使用家電產品的情況發生，可更好地保護家電產品。為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例， 並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1是本發明一實施例的無線電力傳送系統的電路方塊示意圖。100:無線電力傳送系統102:無線電力發射裝置104:市電電源106:無線電力接收裝置108:接收線圈110:電源供應電路112:內部電路114:警報單元116:插頭118:第一接收端120 第二接收端為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的電子裝置以及無線供電系統其具體實施方式
、 結構、特徵及其功效，詳細說明如後。請參照圖1，其繪示本發明一實施例的無線電力傳送系統的電路方塊示意圖。在本實施例中，無線電力傳送系統100包括無線電力發射裝置102與無線電路接收端106。其中，無線電力發射裝置102電性耦接至市電電源104，以接收市電電壓，並將其經處理後透過發射線圈(未繪示)與無線電路接收端106的接收線圈108耦合，從而將電力傳輸至無線電路接收端106。在本發明的較佳實施例中，無線電路接收端106可以例如是電視，但不以此為限。無線電路接收端106包括接收線圈108、電源供應電路110、內部電路112與警報單元114。此接收線圈108適於與無線電力傳輸端102的發射線圈進行耦合，以產生及輸出耦合電壓。此電源供應電路110具有第一接收端118與第二接收端120，電源供應電路110的第一接收端118電性耦接至接收線圈108，電源供應電路110的第二接收端120電性耦接至插頭116。其中，插頭116為適於與市電電源106作電性連接的插頭。
具體實施例方式電源供應電路110的第一接收端118接收自接收線圈108傳來的耦合電壓，並以此耦合電壓與內建的預設工作電壓範圍作比較。當耦合電壓超出該預設工作電壓範圍時， 即小於該預設工作電壓範圍內的最小電壓數值或大於該預設工作電壓範圍內的最大電壓數值時，電源供應電路110則產生控制信號，並將控制信號輸出至警報單元114。反之，當耦合電壓位於該預設工作電壓範圍時，電源供應電路110則將耦合電壓轉換成工作電壓，並將工作電壓輸出至內部電路112。在本發明的較佳實施例中，電源供應電路110將耦合電壓轉換成工作電壓的過程包括對耦合電壓作交流-直流的電壓轉換、穩壓、降壓等過程，但均不以此為限。在本實施例中，電源供應電路110包括整流電路、交流-直流(A-D)轉換器、穩壓電路、比較器及控制電路。所述整流電路、交流-直流(A-D)轉換器、穩壓電路、比較器及控制電路電性連接。其中，整流電路與第一接收端118電性連接，電源供應電路110的第一接收端接收自接收耦合線圈108傳來的耦合電壓，整流電路將此耦合電壓進行整流濾波，並將經整流濾波後的交流電壓傳輸至A-D轉換器。A-D轉換器接收到的交流電壓轉換為直流電壓，並將該直流電壓傳輸至穩壓電路。穩壓電路用以使該直流電壓穩定地輸出。比較器從穩壓電路接收到直流電壓，並將由耦合電壓轉換的此直流電壓與內建的預設工作電壓範圍作比較，並將比較結果傳送至控制電路。當耦合電壓轉換的此直流電壓小於或大於該預設工作電壓範圍內的電壓數值時，控制電路則產生控制信號，並將此控制信號輸出至警報單元114，以控制警報單元114發出警報信號。反之，當耦合電壓轉換的此直流電壓位於該預設工作電壓範圍時，控制電路則將上述耦合電壓轉換的直流電壓作為工作電壓，並將工作電壓輸出至內部電路112。在本實施例中，電源供應電路110的控制電路在輸出控制信號至警報單元114後， 則開始啟動計時機制，並判斷在預設期間內第二接收端120是否有輸入電壓。也即，判斷在預設期間內使用者有無將插頭116連接至市電電源104。當電源供應電路110的控制電路在預設期間內判斷第二接收端120無輸入電壓時，則停止輸出工作電壓。換句話說，由於因耦合電壓無法提供內部電路112運作所需的電力，加上電源供應電路110的第二接收端120並無輸入電壓，為保護內部電路112，故電源供應電路110的控制電路停止輸出工作電壓至內部電路112，以關閉無線電路接收端106。當電源供應電路110在預設期間內判斷第二接收端120有輸入電壓時，則將輸入電壓作為無線電路接收端106的電力來源。換句話說，由於因耦合電壓無法提供內部電路 112運作所需的電力，因此電源供應電路110將對輸入電壓進行交流-直流的電壓轉換、穩壓、降壓等過程，然後輸出可供內部電路112運作所需電力的工作電壓。警報單元114電性耦接至電源供應電路110的控制電路，以接收電源供應電路110 傳來的控制信號。其中，警報單元114可以例如是以燈光或語音方式向使用者發出警告。 例如，當電源供應電路110判斷得知耦合電壓超出預設工作電壓範圍時，警報單元114則發出「電壓異常，請切換供電模式」的語音提示或文字提示；而電源供應電路110的第二接收端120在預設時間內無輸入電壓時，警報單元114則發出「電壓異常，請關機」的語音提示或文字提示。警報單元114包括微控制單元(MCU)、數據存儲模塊、數據處理模塊及信息輸出模塊。其中，MCU分別與數據存儲模塊、數據處理模塊及信息輸出模塊電性連接。數據處理模塊還進一步與數據存儲模塊和信息輸出模塊分別電性連接。MCU與電源供應電路110的控制電路電性連接，該MCU從控制電路處接收控制信號，並將該控制信號經過處理後輸出至數據處理模塊。數據存儲模塊與MCU電性連接，用於存儲預設的報警信息(例如當電源供應電路110判斷得知耦合電壓超出預設工作電壓範圍時，則發出「電壓異常，請切換供電模式」的語音提示或文字提示；而電源供應電路110的第二接收端120在預設時間內無輸入電壓時，則發出「電壓異常，請關機」的語音提示或文字提示)。數據處理模塊分別與MCU、數據存儲模塊及信息輸出模塊連接，用於接收MCU輸出的控制信號，並調取數據存儲模塊中相匹配的報警信息。信息輸出模塊分別與MCU和數據處理模塊連接，用於輸出數據處理模塊中傳輸的報警信息。可以理解的是，信息輸出模塊可以包括語音模組、顯示模組或二者之和，用於以語音形式、圖像文字形式或同時以兩種形式輸出報警信息。在本發明的較佳實施例中，市電電源104所提供的輸入電壓可以例如是220伏特或110伏特的交流電壓。在本發明的較佳實施例中，無線電力傳輸端102與無線電路接收端106之間的耦合為電磁場耦合。綜合以上所述，本發明可檢測無線電力接收裝置的耦合電壓，以在耦合電壓超出預設工作電壓範圍時輸出警告信號，並讓使用者決定是否由其它方式供給電力給無線電力接收裝置或是由無線電力接收裝置自動關機，從而使用者可以直觀地判斷當前的電壓狀況，避免了使用者誤使用家電產品的情況發生，可更好地保護家電產品。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種無線電力接收裝置，該無線電力接收裝置包括一與無線電力發射裝置的發射線圈耦合的接收線圈；一電源供應電路，包括一第一接收端，該第一接收端電性耦接至該接收線圈，並以該耦合電壓與一預設工作電壓範圍作比較，用以在該耦合電壓超出該預設工作電壓範圍時產生及輸出一控制信號；以及一警報單元，電性耦接至該電源供應電路，用以根據該控制信號輸出警告信號。
2.根據權利要求1所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該電源供應電路包括依次電性連接的整流電路、交流-直流轉換器、穩壓電路，以及比較器及控制電路，該整流電路與第一接收端電性連接，該第一接收端接收自接收線圈傳來的耦合電壓，整流電路將該耦合電壓進行整流濾波後傳輸至交流-直流轉換器，交流-直流轉換器將接收到的交流電壓轉換為直流電壓後傳輸至穩壓電路，比較器將從穩壓電路接收到的直流電壓與內建的預設工作電壓範圍作比較，並將比較結果傳送至控制電路。
3.根據權利要求2所述的無線電力接收裝置，其特徵在於當該耦合電壓轉換的該直流電壓超出該預設工作電壓範圍時，控制電路產生控制信號並將該控制信號輸出至警報單元，以控制警報單元發出警報信號；反之，當該耦合電壓轉換的該直流電壓位於該預設工作電壓範圍時，控制電路則將上述耦合電壓轉換的直流電壓作為工作電壓，並將工作電壓輸出至內部電路作為該內部電路的輸入電壓。
4.根據權利要求2所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該電源供應電路更包括一第二接收端，該電源供應電路在輸出該警告信號後則判斷該第二接收端是否有一輸入電壓。
5.根據權利要求4所述的無線電力接收裝置，其特徵在於當該電源供應電路的控制電路在一預設期間內判斷該第二接收端無該輸入電壓時，則停止輸出該工作電壓。
6.根據權利要求4所述的無線電力接收裝置，其特徵在於當該電源供應電路在一預設期間內判斷該第二接收端有該輸入電壓時，則將該輸入電壓處理後輸出。
7.根據權利要求3或6所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該無線電力接收裝置更包括一內部電路，該內部電路電性接至該電源供應電路，用以接收經處理後的該輸入電壓。
8.根據權利要求4所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該輸入電壓為市電電源。
9.根據權利要求2所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該警報單元包括微控制單元、數據存儲模塊、數據處理模塊及信息輸出模塊，其中，微控制單元分別與數據存儲模塊、 數據處理模塊及信息輸出模塊電性連接，數據處理模塊還進一步與數據存儲模塊和信息輸出模塊分別電性連接。
10.根據權利要求9所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該微控制單元與電源供應電路的控制電路電性連接，該微控制單元從該控制電路處接收控制信號並將該控制信號經過處理後輸出至數據處理模塊。
11.根據權利要求10所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該數據存儲模塊與微控制單元電性連接，用於存儲預設的報警信息。
12.根據權利要求11所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該數據處理模塊分別與微控制單元、數據存儲模塊及信息輸出模塊連接，用於接收微控制單元處理後的控制信號，並調取數據存儲模塊中相匹配的報警信息。
13.根據權利要求12所述的無線電力接收裝置，其特徵在於該信息輸出模塊分別與微控制單元和數據處理模塊連接，用於輸出數據處理模塊中傳輸的報警信息，其中，信息輸出模塊包括語音模組、顯示模組或二者之和。
14.一種無線電力傳送系統，包括一無線電力發射裝置；以及一無線電力接收裝置，其與該無線電力發射裝置發生一耦合，並以該耦合所產生的一耦合電壓與一預設工作電壓範圍作比較，用以在該耦合電壓超出該預設工作電壓範圍時輸出一警告信號。
15.根據權利要求14所述的無線電力傳送系統，其特徵在於該無線電力接收裝置包括一接收線圈，其在發生該耦合時，產生及輸出該耦合電壓；一電源供應電路，包括一第一接收端，該電源供應電路的該第一接收端電性耦接至該接收線圈，並以該耦合電壓與該預設工作電壓範圍作比較，用以在該耦合電壓超出該預設工作電壓範圍時控制產生及輸出一控制信號；以及一警報單元，其電性耦接至該電源供應電路，用以根據該控制信號輸出一警告信號。
16.根據權利要求15所述的無線電力傳送系統，其特徵在於該電源供應電路包括依次電性連接的整流電路、交流-直流轉換器、穩壓電路、比較器及控制電路，該整流電路與第一接收端電性連接，該第一接收端接收自接收線圈傳來的耦合電壓，整流電路將該耦合電壓進行整流濾波後傳輸至交流-直流轉換器，交流-直流轉換器將接收到的交流電壓轉換為直流電壓後傳輸至穩壓電路，比較器將從穩壓電路接收到的直流電壓與內建的預設工作電壓範圍作比較，並將比較結果傳送至控制電路。
17.根據權利要求16所述的無線電力傳送系統，其特徵在於當該耦合電壓轉換的該直流電壓超出該預設工作電壓範圍時，控制電路產生控制信號並將該控制信號輸出至警報單元，以控制警報單元發出警報信號；反之，當該耦合電壓轉換的該直流電壓位於該預設工作電壓範圍時，控制電路則將上述耦合電壓轉換的直流電壓作為工作電壓，並將工作電壓輸出至內部電路作為該內部電路的輸入電壓。
18.根據權利要求17所述的無線電力傳送系統，其特徵在於該電源供應電路更包括一第二接收端，該電源供應電路於輸出該警告信號後則判斷該第二接收端是否有一輸入電壓。
19.根據權利要求18所述的無線電力傳送系統，其特徵在於當該電源供應電路在一預設期間內判斷該第二接收端無該輸入電壓時，則停止輸出該工作電壓。
20.根據權利要求18所述的無線電力傳送系統，其特徵在於當該電源供應電路在一預設期間內判斷該第二接收端有該輸入電壓時，則將該輸入電壓處理後輸出。
21.根據權利要求17或20所述的無線電力傳送系統，其特徵在於該無線電力接收裝置更包括一內部電路，該內部電路電性接至該電源供應電路，用以接收經處理後的該輸入電壓。
22.根據權利要求18所述的無線電力傳送系統，其特徵在於該輸入電壓為市電電源。
23.根據權利要求16所述的無線電力傳送系統，其特徵在於該警報單元包括微控制單元、數據存儲模塊、數據處理模塊及信息輸出模塊，其中，微控制單元分別與數據存儲模塊、數據處理模塊及信息輸出模塊電性連接，數據處理模塊還進一步與數據存儲模塊和信息輸出模塊分別電性連接。
全文摘要
本發明是關於一種無線電力接收裝置與無線電力傳送系統。該無線電力接收裝置與無線電力發射裝置發生耦合。此無線電力接收裝置包括接收線圈、電源供應電路與警報單元。接收線圈在發生耦合時，產生及輸出耦合電壓。電源供應電路包括第一接收端，此電源供應電路的第一接收端電性耦接至接收線圈，並以耦合電壓與預設工作電壓範圍作比較，用以在耦合電壓超出預設工作電壓範圍時產生及輸出控制信號。警報單元電性耦接至電源供應電路，以從電源供應電路接收控制信號，並根據該控制信號輸出警告信號。
文檔編號H02J17/00GK102299566SQ20101020832
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者劉超, 徐一龍, 白冰 申請人:海爾集團公司, 青島海爾電子有限公司