CN108808882A - 无线供电控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线供电控制装置和方法，包括无线接收端和无线发射端，无线接收端包括电压检测电路、假负载开关电路、处理器以及电池端；电压检测电路与电池端相连接，用于检测电池端的电压信息，并将电压信息发送给处理器；处理器分别采集电压检测电路的AD值，当检测到电池端的电压信息高于预设电压时，控制假负载开关电路动作，以将假负载接入无线接收端，并将电池端断开；无线发射端用于当假负载接入无线接收端并且电池端断开时，检测自身电路的状态变化信息，当状态变化信息满足预设条件时停止充电。本发明在发射端和接收端不通讯的状态下，可以当电池突然断开或充满电时使发射端主观断电，从而保护电池及接收端器件，实现了无线充电***的开环控制。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，尤其是涉及一种无线供电控制装置和方法。
背景技术
目前，无线充电***在接收端的电池忽然断开或者充电完成后，会通过蓝牙、WiFi等无线通讯方式将发射端的主电源切断，停止设备运行，实现设备的闭环控制。但是在一些无法进行无线通讯的场合，不能通过这种闭环控制方式来实现发射端的主观断电，从而导致在接收端电池忽然断开的状态下，整流部分的二极管承受大电压而造成损坏，或者当接收端电池充电完成后无法关断主电源的情况下，由于电池过充而导致电池损坏。
因此，现有的无线充电***在没有条件进行无线通讯的条件下，不能在电池端充电完成或者是电池端突然断开时控制发射端停止充电，从而造成器件或电池损坏等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供无线供电控制装置和方法，在发射端和接收端不通讯的状态下，可以当电池突然断开或充满电时使发射端主观断电，从而保护电池及接收端器件。
第一方面，本发明实施例提供了一种无线供电控制装置，包括无线接收端和无线发射端，所述无线接收端包括电压检测电路、假负载开关电路、处理器以及电池；所述处理器分别与所述电压检测电路和所述假负载开关电路相连接，所述电压检测电路与所述电池相连接；
所述电压检测电路，与所述电池端相连接，用于检测电池端的电压信息，并将所述电压信息发送给所述处理器；
所述处理器，用于当所述电池端的电压信息高于预设电压时，控制所述假负载开关电路动作，以将假负载接入所述无线接收端，并将所述电池端断开；
所述无线发射端，用于当所述假负载接入所述无线接收端并且所述电池端断开时，检测自身电路的状态变化信息，当所述状态变化信息满足预设条件时停止充电。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电压检测电路包括电压跟随器以及与所述电池端并联的分压电阻R1和分压电阻R2；
所述电压跟随器采集所述R1和所述R2之间的电压信息，并将所述R1和所述R2之间的电压信息发送给所述处理器。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述假负载开关电路包括与所述电池端并联的假电阻以及与所述假电阻串联的第一开关，所述电池端通过第二开关与所述假电阻的一端相连接。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述处理器还用于当所述电池端的电压信息高于所述预设电压时，控制所述第一开关闭合，并在预设时间后控制所述第二开关断开。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述无线接收端还包括接收线圈以及与所述接收线圈相连接的整流滤波电路，所述整流滤波电路与所述假负载开关电路相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述无线发射端包括逆变电路；
所述无线发射端用于当所述假负载接入所述无线接收端并且所述电池端断开时，检测所述逆变电路输出的电压电流的相位差，当所述相位差满足预设条件时停止充电。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述预设条件为所述相位差大于预设值并且为突变量。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述处理器包括单片机。
第二方面，本发明实施例还提供一种应用如上所述无线供电控制装置的无线供电控制方法，包括：
检测电池端的电压信息；
当所述电池端的电压信息高于预设电压时，将假负载接入无线接收端，并将所述无线接收端的电池端断开；
检测无线发射端的状态变化信息；
所述状态变化信息满足预设条件时停止充电。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述检测无线发射端的状态变化信息包括：
检测所述无线发射端的逆变电路输出的电压电流的相位差。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供了一种无线供电控制装置和方法，包括无线接收端和无线发射端，无线接收端包括电压检测电路、假负载开关电路、处理器以及电池端；处理器分别与电压检测电路和假负载开关电路相连接，电压检测电路与电池端相连接；电压检测电路与电池端相连接，用于检测电池端的电压信息，并将电压信息发送给处理器；处理器用于当电池端的电压信息高于预设电压时，控制假负载开关电路动作，以将假负载接入无线接收端，并将电池端断开；无线发射端用于当假负载接入无线接收端并且电池端断开时，检测自身电路的状态变化信息，当状态变化信息满足预设条件时停止充电。在发射端和接收端不通讯的状态下，可以当电池突然断开或充满电时使发射端主观断电，从而保护电池及接收端器件。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的无线供电控制装置示意图；
图2为本发明实施例提供的无线供电控制装置的电路原理图；
图3为本发明实施例提供的无线供电***示意图；
图4为本发明实施例提供的无线供电控制方法流程图。
图标：10-电压检测电路；20-假负载开关电路；30-处理器；40-电池。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，现有的无线充电***在没有条件进行无线通讯的条件下，不能在电池端充电完成或者是电池端突然断开时控制发射端停止充电，从而造成器件或电池损坏等。基于此，本发明实施例提供的一种无线供电控制装置和方法，在发射端和接收端不通讯的状态下，可以当电池突然断开或充满电时使发射端主观断电，从而保护电池及接收端器件。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种无线供电控制装置进行详细介绍。
图1示出了本发明实施例提供的无线供电控制装置示意图。
如图1所示，本实施例提供了一种无线供电控制装置，包括无线接收端和无线发射端，无线接收端包括电压检测电路10、假负载开关电路20、处理器30以及电池40；处理器30分别与电压检测电路10和假负载开关电路20相连接，电压检测电路10与电池40相连接；
电压检测电路10，与电池相连接，用于检测电池端的电压信息，并将电压信息发送给处理器30；
处理器30，用于当电池端的电压信息高于预设电压时，控制假负载开关电路20动作，以将假负载接入无线接收端，并将电池端断开；
可选地，处理器30采用单片机。
无线发射端，用于当假负载接入无线接收端并且电池端断开时，检测自身电路的状态变化信息，当状态变化信息满足预设条件时停止充电。
具体地，在无线接收端增加电压检测电路10，电池充电的三个状态分别为涓流充电，恒流充电以及恒压充电。当电池达到恒压充电时，***电流会比较小，此时，电压检测电路10检测电池端的电压信息，当该电压信息高于预设阈值时，电池充电完成或者需要将电池断开，将检测到的电压信息返回给处理器30，处理器30控制假负载开关电路20将假负载R切入***中，此时因为输出端接有电池组，此时假负载R两端的电压被电池电压钳住，为电池电压。由于***从容性负载转换为阻性负载，无线发射端自身电路的状态发生变化，其根据该状态变化可以判断电池断开或者电池充电完成，从而无线发射端可以主观断电，防止无线接收端由于电池突然断开造成器件损坏，或者由于电池过充而损坏电池。
具体地，无线发射端可以通过检测电压电流的相位来判断无线接收端的状态。如果电压电流相位差大于预设阈值，则无线发射端认为无线接收端电池充满或者电池断开，从而主观断电，可以对器件及电池进行保护，实现了无线供电***的开环控制。
如图2所示，无线接收端还包括接收线圈以及与接收线圈相连接的整流滤波电路，整流滤波电路与假负载开关电路20相连接。假负载开关电路20包括与电池端并联的假电阻R以及与假电阻R串联的第一开关K1，电池端通过第二开关K2与假电阻R的一端相连接。处理器30还用于当电池端的电压信息高于预设电压时，控制第一开关K1闭合，并在预设时间后控制第二开关K2断开。
具体地，电压检测电路10包括电压跟随器B以及与电池端并联的分压电阻R1和分压电阻R2；电压跟随器B采集R1和R2之间的电压信息，并将R1和R2之间的电压信息发送给处理器30。通过R1、R2电阻进行分压，将R1和R2之间的电压UB(+)＝R2/(R1+R2)*Uout，通过电压跟随器反馈给处理器30，处理器分别采集电压跟随器的AD(Analogue to Digital)值，根据UB(+)以及R1和R2的值可以计算出电池端的电压，处理器30进行判断，如果反馈值大于预设值，那么继电器K1闭合，将假负载切入***中(此位置电阻需选择功率电阻)，预设时间(例如2S)后，将K1断开，此时电池断开。
如图3所示，无线供电***采用LCL-LCL拓扑结构，无线发射端的电感Lp上的电流Ip通过公式(1)计算：
Ip＝J(M/w*Lp*Ls)*Uout (1)
其中，J为旋转因子；M为互感值；w为无线供电***角频率。
从公式(1)中可以得出LP上的电流Ip的大小与无线接收端的输出电压Uout有关，所以在无线接收端的输出电压发生变化Uout时，LP上的电流Ip也发生变化。所以当第二开关K2切断，在假负载R接入，而电池断开时，假负载R两端电压为Uout，并且Uout会升高，IP也会突然增大，此时，无线发射端可以判断无线接收端的状态为电池断开或者电池充电完成。
无线发射端包括逆变电路，将假负载R接入后***从容性负载转换为阻性负载，无线发射端逆变输出的电压电流相位也发生改变。无线发射端用于当假负载接入无线接收端并且电池端断开时，检测逆变电路输出的电压电流的相位差，当相位差满足预设条件时停止充电。预设条件为相位差大于预设值并且为突变量。无线发射端认为无线接收端充电完成或者是电池端故障断开，发射端断开主电源，不再向接收线圈提供能量，从而保护电池及接收端器件。
如图4所示，本实施例还提供了一种应用上述无线供电控制装置的无线供电控制方法，包括以下步骤：
步骤S101，检测电池端的电压信息；
步骤S102，当电池端的电压信息高于预设电压时，将假负载接入无线接收端，并将无线接收端的电池端断开；
步骤S103，检测无线发射端的状态变化信息；
步骤S104，当状态变化信息满足预设条件时停止充电。
具体地，检测无线发射端的逆变电路输出的电压电流的相位差，当该相位差大于预设值并且为突变量，无线发射端认为无线接收端充电完成或者是电池端故障断开，发射端断开主电源，不再向接收线圈提供能量，从而保护电池及接收端器件。
本发明实施例提供的无线供电控制方法，与上述实施例提供的无线供电控制装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例提供了一种无线供电控制装置和方法，包括无线接收端和无线发射端，无线接收端包括电压检测电路、假负载开关电路、处理器以及电池端；处理器分别与电压检测电路和假负载开关电路相连接，电压检测电路与电池端相连接；电压检测电路与电池端相连接，用于检测电池端的电压信息，并将电压信息发送给处理器；处理器用于当电池端的电压信息高于预设电压时，控制假负载开关电路动作，以将假负载接入无线接收端，并将电池端断开；无线发射端用于当假负载接入无线接收端并且电池端断开时，检测自身电路的状态变化信息，当状态变化信息满足预设条件时停止充电。在发射端和接收端不通讯的状态下，可以当电池突然断开或充满电时使发射端主观断电，从而保护电池及接收端器件。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无线供电控制装置，其特征在于，包括无线接收端和无线发射端，所述无线接收端包括电压检测电路、假负载开关电路、处理器以及电池；所述处理器分别与所述电压检测电路和所述假负载开关电路相连接，所述电压检测电路与所述电池相连接；
所述电压检测电路，与所述电池相连接，用于检测电池端的电压信息，并将所述电压信息发送给所述处理器；
所述处理器，用于当所述电池端的电压信息高于预设电压时，控制所述假负载开关电路动作，以将假负载接入所述无线接收端，并将所述电池端断开；
所述无线发射端，用于当所述假负载接入所述无线接收端并且所述电池端断开时，检测自身电路的状态变化信息，当所述状态变化信息满足预设条件时停止充电。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压检测电路包括电压跟随器以及与所述电池端并联的分压电阻R1和分压电阻R2；
所述电压跟随器采集所述R1和所述R2之间的电压信息，并将所述R1和所述R2之间的电压信息发送给所述处理器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述假负载开关电路包括与所述电池端并联的假电阻以及与所述假电阻串联的第一开关，所述电池端通过第二开关与所述假电阻的一端相连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于当所述电池端的电压信息高于所述预设电压时，控制所述第一开关闭合，并在预设时间后控制所述第二开关断开。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线接收端还包括接收线圈以及与所述接收线圈相连接的整流滤波电路，所述整流滤波电路与所述假负载开关电路相连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线发射端包括逆变电路；
所述无线发射端用于当所述假负载接入所述无线接收端并且所述电池端断开时，检测所述逆变电路输出的电压电流的相位差，当所述相位差满足预设条件时停止充电。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设条件为所述相位差大于预设值并且为突变量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器包括单片机。
9.一种应用如权利要求1至8任一项所述无线供电控制装置的无线供电控制方法，其特征在于，包括：
检测电池端的电压信息；
当所述电池端的电压信息高于预设电压时，将假负载接入无线接收端，并将所述无线接收端的电池端断开；
检测无线发射端的状态变化信息；
当所述状态变化信息满足预设条件时停止充电。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述检测无线发射端的状态变化信息包括：
检测所述无线发射端的逆变电路输出的电压电流的相位差。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20210325 Address after: 518000 room 133-134, No.1 International Students (Longgang) Pioneer Park, Longcheng street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: ZONECHARGE (SHENZHEN) WIRELESS POWER SUPPLY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 264000 Mingda West Road, Laishan District, Yantai, Shandong Province, No. 11 Patentee before: ZHONG HUI POWERISE WIRELESS POWER TECHNOLOGY Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |