CN101330229A - 一种非接触式电能传输装置 - Google Patents

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CN101330229A CNA2007101112837A CN200710111283A CN101330229A CN 101330229 A CN101330229 A CN 101330229A CN A2007101112837 A CNA2007101112837 A CN A2007101112837A CN 200710111283 A CN200710111283 A CN 200710111283A CN 101330229 A CN101330229 A CN 101330229A
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李绍胜
赵喜荣
红建强
闫东升
王晓静
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Abstract

本发明涉及一种非接触式电能传输装置,具体地说是关于电能发送设备和电能接收设备间的非接触式充电装置,所述的电能发送设备和电能接收设备能够进行信息的交互。其技术方案的要点是,电能发送设备和电能接收设备通过两个空芯对空芯线圈间的耦合进行电能传输。同时该装置利用RFID技术实现电能发送设备和电能接收设备之间进行信息交互,一方面电能发送设备对电能接收设备进行身份识别,即ID认证;另一方面就是电能发送设备和电能接收设备进行充电状态信息的交互,实时监控充电过程,实现安全、可控的电能传输。

Description

一种非接触式电能传输装置
技术领域
本发明涉及一种非接触式电能传输装置。
背景技术
科技的发展日新月异,各种便携式的电子产品如手机、数码相机、掌上电脑、PDA等越来越多。对于不同类型或是同种类型不同型号的电子产品,供电电池都不统一,因此每个电子产品都有一个与之匹配的充电装置,而且互不相容。这样既浪费了资源、增加了产品的成本,又不利于环保。其存在的问题即是充电装置不通用,充电装置只能为某一特定型号的电子产品充电,如果充电装置与电子产品不是匹配的,充电装置不能对电子产品进行身份识别,也不能识别电池类型调整其充电的功率,可能会损坏电子产品。除此之外,现有的充电装置大部分为有线的方式给电子产品充电,对使用者而言,充电也是比较麻烦的。
发明内容
本发明克服了现有技术中存在的一些缺点,提供一种具有信息交互功能的非接触式电能传输装置,本发明包括电能发送设备和电能接收设备。电能发送设备和电能接收设备通过两个空芯对空芯线圈间的耦合进行电能传输。同时该装置利用RFID技术实现电能发送设备和电能接收设备之间进行信息交互,一方面电能发送设备对电能接收设备进行身份识别,即ID认证;另一方面电能发送设备和电能接收设备进行充电状态信息的交互,实时监控充电过程。
本发明的技术方案是:
本发明包括两部分:电能发送设备和电能接收设备。
所述的电能发送设备和电能接收设备通过两个空芯对空芯的线圈耦合实现电能传输,利用RFID技术实现电能发送设备和电能接受设备之间进行信息交互。
所述的非接触式电能传输装置,为了实现信息的交互,电能接收设备装载了可重写产品信息的IC芯片。
所述的非接触式电能传输装置,是根据产品信息进行ID认证的安全充电装置。
所述的非接触式电能传输装置,电能发送设备和电能接收设备通过充电状态信息的交互,实时监控充电过程。
所述的非接触式电能传输装置,在电能传输之前,电能发送设备和电能接收设备要进行信息交互。
所述的非接触式电能传输装置,电能发送设备确认产品信息之后,根据产品信息对电池充电。
本发明与现有技术相比较,其有效益果是,本发明是利用空芯对空芯线圈间的耦合实现非接触式的电能传输装置,电能传输效率高;电能发送设备装有可根据充电量控制充电功率的软件,可充电由小到大的各种产品;电能发送设备装载了可重写产品信息的IC芯片,实现了小型化(IC化);电能发送设备利用RFID技术探知不同类型的电子产品,可以给不同类型的电子产品同时充电,比如移动电话、PDA、音乐播放器、数码相机等,实现了充电装置的通用性。
附图说明
图1是本发明的基本概念图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的充电过程流程图。
具体实施方式
图1示出本发明包含两部分:电能发送设备1、电能接收设备2。调整空芯线圈11和空芯线圈21的高度位置关系,两个空芯对空芯线圈之间的距离为2-30毫米时,达到最佳耦合状态,可以使装置充电效率高。
图2示出本发明的结构。分别对电能发送设备和电能接收设备进行详述。
电能发送设备包含空芯线圈11、驱动程序控制部12、驱动部13、控制信号处理电路14、探测部(ID认证、异常检测)15、RFID信息传接部16、电流检出17等部分。在装置***AC电源的状态下,空芯线圈11先不会送电,使电能发送设备再不充电时处于最小耗电状态。RFID信息传接部16发出微弱电波(间歇的RFID传感),若此时有能量接收设备靠近,则可以捕获RFID的反馈信号,根据反馈信号,认证产品,确认产品名称、生产厂家、电池类型、电池容量、电量状态等信息。RFID可以实现多目标识别,即在本装置中,电能发送设备能够同时探测多个不同种类的电器。RFID信息传接部16将得到的产品信息送入探测部15,探测部15包括ID认证***和异常检测***,分别负责ID认证和异常检测,通过初步认证,电能发送设备能够识别靠近物体是否为有效的可充电电器;通过进一步认证,电能发送设备确认产品信息。异常检测***,即在充电过程中检测有无异常,如果有异常情况,则通过控制信号处理电路14,控制电能发送设备马上停止充电。该***的主要检测内容有:(1)检测电感,即电能发送设备和电能接收设备中两个空芯线圈的结合情况(2)检测超负荷电流,即检测电流检出17的电流情况(3)温度检测,电能发送设备表面有多个电能接收设备时,即使最初的温度失去平衡也会检测。驱动程序控制部12、驱动部13装有可根据充电量控制充电功率的软件,可以使电能发送设备给由大到小的各种产品充电。
电能接收设备包含空芯线圈21、RFID/IC标记22、ID认证部23、充电控制、充电信息部24、充电电池25。RFID/IC标记22,即电能接收设备装载了可重写产品信息的IC芯片,通过对IC芯片的读写,实现电能发送设备和电能接收设备之间进行信息交互。充电信息、充电控制部24,即通过控制电路实现对电池的安全充电,并将充电状态信息实时写入IC芯片,反馈给电能发送设备,使之实时监控充电过程。
图3示出本发明的充电过程
1、电能发送设备***AC电源,空芯线圈先不会送电,电源电路处于最小耗电状态。
2、电能发送设备开始探寻待充电设备,如探寻成功,则检测对方的ID,初步认证是否为有效的可充电设备。
3、如果为有效的可充电设备,则电能发送设备检测待充电产品信息,对产品信息进一步认证,即产品名称、生产厂家、电池类型、电池容量、电量状态等。
4、电能发送设备根据产品信息给待充电设备充电,同时启动电能发送设备的异常检测***,检测并通过指示灯显示充电效率以判断两个空芯线圈的耦合状态,指示灯为红色,说明线圈没有达到最基本的耦合,这样的充电效率不够,无法进行充电操作,此时需要调整设备间的位置关系;指示灯为红色闪烁,说明线圈耦合基本符合要求,可以进行充电操作,只是未达到最佳耦合。但如果不能满足待充电设备的快速充电的要求,电能发送设备会以牺牲充电效率为代价,调整充电功率;指示灯为绿色闪烁,说明线圈达到了最佳耦合状态,电能发送设备正在给电池充电,充电效率比较高。指示灯为绿色,说明电池已经充满。
5、在充电过程中,实时监测待充电设备的充电状态。通过指示灯显示充电状态,如4中所述,指示灯为红色闪烁或绿色闪烁说明正在进行充电,指示灯为绿色则说明充电完毕。充电过程中产生异常或是电池处于充满状态,则停止充电;电池未充满且无异常发生,则继续充电,直到充满为止。
前述示范实施例和优点仅为示例性的,并且不被解释为限制本发明。可将本发明容易地应用于其它类型的设备。并且,对本发明的示范实施例的描述意图为说明性的,而非限制本发明的范围,并且,对于本领域的技术人员来说,很多替换、修改和变化将是显而易见的。

Claims (14)

1、一种非接触式电能传输装置,包括两部分:电能发送设备、电能接收设备。其特征是:所述电能发送设备和所述电能接收设备之间能够进行信息交互,从而实现电能安全、可控的传输。
2、根据权利要求1所述的非接触式电能传输装置,其特征是:所述信息包括产品信息和充电状态信息。
3、根据权利要求1-2中之一所述的非接触式电能传输装置,其特征是:电能发送设备和电能接收设备通过两个空芯对空芯线圈耦合实现电能传输,利用RFID技术实现信息交互。
4、根据权利要求3所述的非接触式电能传输装置,其特征是:电能发送设备和电能接收设备的两个空芯对空芯线圈之间的距离为2-30毫米时,可达到最佳耦合状态。
5、根据权利要求1-4中之一所述的非接触式电能传输装置,其特征是:电能发送设备和电能接收设备通过产品信息的交互,进行ID认证以实现安全充电。
6、根据权利要求1-5中之一所述的非接触式电能传输装置,其特征是:电能发送设备和电能接收设备通过充电状态信息的交互,实时监控充电过程。
7、根据权利要求1-6中之一所述的非接触式电能传输装置,其特征在于所述电能发送设备包括:
空芯线圈,用于与电能接收设备的空芯线圈相耦合以实现电能传输;
RFID信息传接部,用于通过RFID技术探测待充电设备;
探测部,用于根据从RFID信息传接部接收的产品信息进行ID认证,并能够进行充电异常情况的检测;
控制信号处理电路,用于根据探测部输出的信号进行充电控制。
8、根据权利要求1-7中之一所述的非接触式电能传输装置,其特征在于所述电能发送设备能够通过RFID技术探测多个不同类型的电子产品,并对多个不同类型的电子产品同时充电。
9、根据权利要求1-8中之一所述的非接触式电能传输装置,其特征在于所述电能发送设备能够根据充电量调整充电功率。
10、根据权利要求3-9所述的非接触式电能传输装置,其特征在于所述电能发送设备能够进行充电异常情况检测,异常检测内容包括:
电感检测,即电能发送设备和电能接收设备中两个空芯线圈的结合情况;
超负荷电流检测,即两个空芯线圈的电流情况;
温度检测,电能发送设备表面有多个电能接收设备时,即使最初的温度失去平衡也会检测。
11、根据权利要求1所述的非接触式电能传输装置,其特征在于所述电能接收设备包括:
空芯线圈,用于与电能发送设备的空芯线圈相耦合以实现电能传输;
ID认证部,用于对电能发送设备充电功率的识别。电能接收设备可根据充电功率及电池的电量状况,选择充电模式,并传送信号到充电信息、充电控制部,控制充电电路对电池充电。
RFID/IC标记,嵌入能够重写产品信息的IC芯片,通过对该IC芯片的读写,实现电能发送设备和电能接收设备之间进行信息交互;
充电控制、充电信息部,负责充电控制和电池管理,即通过控制电路实现对电池的安全充电,在充电时控制将充电状态信息实时写入IC芯片,反馈给电能发送设备,使之实时监控充电过程。
12、根据权利要求1所述的非接触式电能传输装置,其特征是一种非接触式的充电方法,该非接触式电能传输装置包括两部分:电能发送设备、电能接收设备,所述电能发送设备和所述电能接收设备之间能够进行信息交互,充电的方法包括步骤:
电能发送设备通过RFID技术探寻待充电设备,如探寻成功,则检测对方的ID,初步认证是否为有效的可充电设备;
如果认证为有效的可充电设备,则电能发送设备检测待充电产品信息,对产品信息进一步认证,即产品名称、生产厂家、电池类型、电池容量、电量状态等;
电能发送设备根据产品信息给待充电设备充电,同时启动电能发送设备的异常检测***,检测并通过指示灯显示充电效率以判断两个空芯线圈的耦合状态。
13、根据权利要求12所述的通过非接触式电能传输装置对待充电设备进行充电的方法,其特征在于在充电过程中,实时监测待充电设备的充电状态。
14、根据权利要求12所述的通过非接触式电能传输装置对待充电设备进行充电的方法,其特征在于在充电过程中,所述电能发送设备能够根据充电量调整充电功率,以满足待充电设备的快速充电要求。
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