CN110138063A - 基于中大功率无线充电设备的匹配识别***及其方法 - Google Patents
基于中大功率无线充电设备的匹配识别***及其方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别***及其方法，包括无线发射设备和无线接收设备，无线接收设备包括接收线圈、接收控制装置以及充电电池，接收控制装置包括过零检测电路、过零控制电路和继电器控制电路等，过零检测电路用以检测接收端所接收能量的状态以判断是否进入充电区域，过零控制电路用以实现对过零检测时间间歇控制，继电器控制电路控制接收控制装置与电池的通断，实现零功耗控制；本发明所提出的方案，在接收端进入充电区域时，能够保证发射端快速进入接收端充电所需的正常能量发射状态，而在接收端离开充电区域时，保证发射端快速进入低待机状态、接收端进入零功耗待机状态，不仅能够快速识别匹配，同时也实现了低功耗的无线充电。
Description
技术领域
本发明属于无线充电领域，具体涉及一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别***及其方法，主要针对中大功率无线充电设备在充电过程中，进行无线发射设备和无线接收设备的快速匹配识别和离开检测。
背景技术
随着时代变迁、科技进步，机器人代替人工已成大势所趋。因智能化需要，AGV、巡检机器人、电动叉车、物流机器人、轨道机器人等产品广泛使用无线充电。无线充电装置不同于有线充电开机即以额定充电电流充电，因为无线充电***拓扑结构及安全性问题，通常是通过调频方式，调整电流由零逐渐增大至额定电流进行充电。对于中大功率无线充电设备，与手机等短距离QI标准载波通信也大不相同，因为中大功率无线充电距离较大(通常为0-30cm)，普遍采用433M、2.4G、蓝牙等无线通讯方式进行状态信息闭环控制。2.4G或者433通讯的距离一般比较远，少则几十米，多则几公里，所以在充电过程中，如果充电设备移动、离开，但是发射和接收仍然能够通过无线通讯进行数据传输，很容易造成***误判而进行无功控制。
目前，工业设备所用电源多数为24V+电池，在进行匹配识别时都是通过监测电池信息来判断接收设备是否进入充电区域，在电池充电前发射端待机时，对于接收线圈是否在发射线圈能量传输的有效范围内，传统做法一般是发射端发送驱动信号，通过检测接收端是否有电压和电流信号收到作为判断依据，而这样的做法在接收线圈不在有效距离内时，发射端功耗比较大。充电过程中，如果充电设备移动、离开、倾斜、充电距离变化，***的磁场传输匹配都会变化。因电池一直与接收端的输出相连接，接收端检测的电压一般为电池电压，因此***状态改变时，电池的电压变化比较小。如果***仅根据接收端反馈的电压、电流等数据进行控制，很容易导致发射端误判而导致发射端状态改变。
而且，这种方式需要产生高于电池电压的驱动功率才能产生充电电流，通过电流判定接收设备是否进入充电区域，会使发射设备功耗比较大，同时也容易造成误判；另外，无线充电设备进入充电区域后，充电启动前与无线充电设备离开充电区域待机时两种状态的充电电流为零，通过充电电流判定接收设备是否进入充电区域也会容易造成误判；再者，发射设备在间歇状态发射能量时，接收设备控制电路如果通过采集电池信息来获取充电状态，这样在充电距离较大时就需要接收端获得高于电池电压的信号来检测，进而会导致发射设备间歇发射能量较大，从而导致功耗较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有无线充电***匹配识别时易造成误判，且功耗大等缺陷，提出一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别***及其方法，在进行充电时能够快速进行发射和接收设备的自动识别、***匹配和离开检测。
本发明是采用以下的技术方案实现的：
本发明公开一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别***，包括无线发射设备和无线接收设备，所述无线发射设备包括发射线圈和发射控制装置，所述无线接收设备包括接收线圈、接收控制装置以及充电电池，所述接收控制装置与发射控制装置之间采用无线通讯进行信息传输，接收线圈通过整流电路和滤波电路与充电电池相连，接收线圈接收发射线圈发送的能量并通过整流电路转换为直流电，经过滤波处理后电连接至充电电池对其进行充电，所述接收控制装置还包括与主控MCU和充电电池连接的电池电压检测电路和充电电流检测电路，以实现对电池电压和充电电流的检测；
所述接收控制装置包括主控MCU、过零检测电路、过零控制电路、继电器控制电路和电源电路，电源电路用以为接收控制装置提供电源，且电源电路位于滤波电路之后、继电器控制电路的继电器触点开关之前，不充电时通过继电器控制电路断开电源电路与电池的连接，使电源电路处于掉电状态；MCU为无线接收设备的控制中枢，实现过零信号检测以及对无线接收设备的控制；所述过零检测电路的输入端与整流电路相连，其输出端通过过零控制电路与主控MCU的控制端口相连，用以检测无线接收设备所接收能量的状态；所述过零控制电路用以在充电电流为零时，间歇控制过零检测的时间，避免主控MCU频繁进入中断而导致软件运行效率低下，继电器控制电路连接在电源电路和主控MCU的控制端口之间，继电器触点开关连接在电池与滤波电路之间，用以实现接收控制装置与电池的通断，进而实现不充电时的零待机功耗控制。
进一步的，所述过零检测电路采用高速光耦U1进行过零检测，高速光耦U1的输入端通过限流电阻R1电连接至整流电路。
进一步的，所述过零控制电路包括三极管Q1，限流电阻R2、上拉电阻R3和限流电阻R4，过零检测电路的输出端电连接至控制三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极通过限流电阻R2连接至主控MCU的外部中断接口I/O-1，上拉电阻R3连接在电阻R2与外部中断接口I/O-1之间，三极管Q1的基极通过电阻R4电连接至主控MCU的普通I/O-2口。
进一步的，所述继电器控制电路包括三极管Q2、继电器K1和电阻R5，三极管Q2的基极通过电阻R5与主控MCU的普通I/O-3口相连，三极管Q2的发射极接地，其集电极与继电器K1线圈的一端相连，继电器K1线圈的另一端接VCC电源。
进一步的，对于过零控制电路来说，在充电电流等于零或者小于等于设定值时进行间歇过零检测，每隔时间t1控制三级管Q1导通，进行过零检测，过零检测持续时间为t2，在充电电流大于设定值时，说明充电器在启动或者正常运行状态，过零检测停止。
本发明另外还提出一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别方法，包括以下步骤：
(1)无线发射设备上电后间歇发射低待机小驱动信号，所述低待机小驱动信号为在无线充电***最大偏移情况下，接收控制装置所能工作的最小电压对应的无线发射设备的工作频率；
(2)无线接收设备端的接收控制装置在低待机小驱动信号驱动下得电，通过过零检测电路检测过零信号状态，并基于过零信号判断无线接收设备是否进入充电区域；并在过零检测时基于过零控制电路间歇控制过零检测的时间，避免主控MCU频繁进入中断而导致软件运行效率低下；
若确认无线接收设备进入充电区域，则将状态信息传送给无线发射设备，与无线发射设备形成闭环控制，使无线发射设备从低待机状态转换至无线接收设备正常充电所需的正常能量发送状态，供无线接收设备对充电电池进行充电；
(3)无线接收设备进入充电区域后，在无线发射设备间歇启动时段内，接收线圈接收到磁场能量，进而无线接收设备接收到电信号后，控制继电器控制电路动作使电源电路与充电电池相连接；
(4)无线接收设备离开充电区域时，电源电路仍与充电电池相连接，无线接收设备检测到充电电流为0或者小于设定值后，进入过零检测状态；
(5)过零检测电路检测不到过零信号时，无线接收设备将状态信息传输给无线发射设备，并通过主控MCU控制继电器K1断开与充电电池的连接，无线接收设备进入零功耗待机状态，从而保证被充电设备的长续航能力；
(6)无线发射设备接收到无线接收设备的状态信息后，进入间歇供电低待机状态。
进一步的，所述过零检测电路采用高速光耦U1进行过零检测，高速光耦U1的输入端通过限流电阻R1电连接至整流电路。
进一步的，所述过零控制电路包括三极管Q1，限流电阻R2、上拉电阻R3和限流电阻R4，过零检测电路的输出端电连接至控制三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极通过限流电阻R2连接至主控MCU的外部中断接口I/O-1，上拉电阻R3连接在电阻R2与外部中断接口I/O-1之间，三极管Q1的基极通过电阻R4电连接至主控MCU的普通I/O-2口。
进一步的，所述继电器控制电路包括三极管Q2、继电器K1和电阻R5，三极管Q2的基极通过电阻R5与主控MCU的普通I/O-3口相连，三极管Q2的发射极接地，其集电极与继电器K1线圈的一端相连，继电器K1线圈的另一端接VCC电源。
进一步的，所述步骤(2)中，对于过零控制电路来说，在充电电流等于零或者小于等于设定值时进行间歇过零检测，每隔时间t1控制三级管Q1导通，进行过零检测，过零检测持续时间为t2，在充电电流大于设定值时，说明充电器在启动或者正常运行状态，过零检测停止。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明所提出的方案，通过在接收端设计过零检测及其相应的控制电路，可以实时检测充电设备是否在发射线圈的有效距离内，在无线接收设备进入充电区域时，能够保证无线发射设备快速进入无线接收设备充电所需的正常能量发射状态；在无线接收设备离开充电区域时，保证无线发射设备快速进入低待机状态、无线接收设备进入零功耗待机状态；
无线发射设备通过发射低待机驱动信号，接收端只要输出电压在3.3V-5V之间即可检测到过零信号，可以不用同时检测电压和电流，而只需采用发射端最低功耗的待机发射，让接收端产生一个小电压，通过小电压信号进行过零检测，此时，因为接收端输出的电压低于电池电压，接收端仅有微弱小电流信号，发射端发射能量最小、功耗最低，实现了最小待机检测和最小功耗。
附图说明
图1为本发明实施例所述匹配识别***原理框图；
图2为本发明实施例所述无线接收设备的电路原理示意图；
图3为过零检测信号示意图；
图4为本发明实施例所述匹配识别方法的原理图。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。本发明主要针对中大功率无线充电设备在充电过程中，实时检测充电设备是否正确到达充电桩的有效距离内、在充电过程中是否有移动、偏移等，实现快速匹配识别，并实现低待机、低功耗控制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1，本实施例公开一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别***，能够快速识别被充电设备是否进入或者离开充电区域，如图1-2所示，包括无线发射设备和无线接收设备，所述无线发射设备包括发射线圈和发射控制装置，所述无线接收设备包括接收线圈、接收控制装置以及充电电池，所述接收线圈与发射线圈无线通讯，接收线圈通过整流电路4和滤波电路5与充电电池相连，接收线圈接收发射线圈发送的能量并通过整流电路4转换为直流电，经过滤波电路处理后连接至充电电池对其进行充电，另外，所述接收控制装置还包括与主控MCU和充电电池连接的电池电压检测电路和充电电流检测电路，以实现对电池电压和充电电流的检测。
如图2所示，所述接收控制装置包括主控MCU、过零检测电路1、过零控制电路2、继电器控制电路3和电源电路，电源电路用以为接收控制装置提供电源，且电源电路位于滤波电路5之后、继电器控制电路3的继电器触点开关之前，不充电时通过继电器控制电路3断开电源电路与电池的连接，使电源电路处于掉电状态；所述主控MCU为无线接收设备的控制中枢，实现过零信号检测以及其他控制部分电路的控制，所述过零检测电路1的输入端与整流电路4相连，其输出端通过过零控制电路2与主控MCU的控制端口相连，过零检测电路1用以检测无线接收设备所接收能量的状态(也即发射线圈和接收线圈之间的能量传输状态)，检测到低电平时，表示无线接收设备进入充电区域，检测到持续高电平时，表示无线接收设备离开充电区域；所述过零控制电路2用以在充电电流为零时间歇控制过零检测的时间，避免主控MCU频繁进入中断而导致***运行效率低下，继电器控制电路3连接在电源电路和主控MCU的控制端口之间，以实现接收控制装置与电池的通断，进而实现低功耗控制。
本实施例中，继续参考图2，过零检测电路1采用高速光耦U1(6N137或其它高速光耦)进行过零检测，高速光耦的输入端通过限流电阻R1连接至整流电路4，整流电路4由快速恢复二极管或者肖特基二极管组成；过零控制电路2包括三极管Q1，电阻R2、上拉电阻R3和电阻R4，过零检测电路1的输出端电连接至三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极通过电阻R2连接至主控MCU的外部中断接口I/O-1，上拉电阻R3连接在电阻R2与外部中断接口I/O-1之间，三极管Q1的基极通过电阻R4电连接至主控MCU的普通接口I/O-2。
上电初始状态，充电电流为零，主控MCU控制三极管Q1处于导通状态，过零检测电路1进行正常过零检测；当产生过零信号时，过零光耦U1输出低电平时，主控MCU通过外部中断，控制过零控制电路2关断，进入间歇过零控制状态；当充电电流大于零时，表明目前***处于充电状态，MCU关断三极管Q1，停止过零检测。对于过零控制电路2来说，在充电电流等于零或者小于等于设定值时进行间歇过零检测，每隔时间t1控制三级管Q1导通，进行过零检测，过零检测持续时间为t2，在充电电流大于设定值时，处于过零检测停止状态。
继续参考图2，继电器控制电路中(继电器可以用MOS管等其它开关电路替代)，触点开关引脚的一端与充电电池相连，另一端与滤波电路相连接；控制电路与主控MCU相连。具体的，继电器控制电路3包括三极管Q2、继电器K1和电阻R5，三极管Q2的基极通过电阻R5与主控MCU的普通接口I/O-3口相连，三极管Q2的发射极接地，其集电极与继电器K1线圈的一端相连，继电器K1线圈的另一端接VCC电源(VCC电源为电源电路产生的为继电器线圈供电的电源)，当检测到过零信号后，由主控MCU控制继电器K1吸合，保证充电电路与电池相连接，在过零信号消失后，断开充电电池与接收控制电路的连接，保证接收电路零功耗待机。
本实施例所述匹配识别***的工作原理为：
接收控制装置的电源在无线接收设备进入充电区域时，由无线发射设备间歇工作时提供(即由无线发射设备发送低待机小驱动信号驱动无线接收设备工作，该低待机小驱动信号仅能让无线接收设备端接收到电压信号，而该电压信号远低于充电电池的电压，不足以产生电流，此时，无线发射设备待机功耗非常低)，并在通电后控制继电器控制电路3的继电器吸合使接收控制装置与充电电池相连。
当无线接收设备进入充电区域时，将过零检测电路检测到的状态信息快速传送给发射设备，发射设备接收到状态信息后快速启动，保证无线接收设备的充电；当无线接收设备离开充电区域时，接收控制装置能够根据状态信息通过继电器控制电路快速切断接收控制电路与充电电池的连接，保持接收端的零功耗待机状态，保证被充电设备的长续航能力，同时，无线接收设备将状态信息发送给发射设备，发射设备快速进入低待机状态。
下面结合具体电路图进行详细的说明：
(1)首先，在发射线圈和接收线圈之间的最大高度、最大偏移情况下，确定此时接收控制装置所能工作的最小电压对应的发射端的工作频率，该工作频率则为有效工作距离内无线发射设备的最小待机功耗；无线发射设备通电后，以所确定的工作频率(低待机小驱动信号)进行间歇发射(间隔时间为T1，持续时间为T2)，在设备的有效工作距离和偏移内，保证无线接收设备输入端最小工作电压，以保证接收控制装置在小驱动信号驱动下正常工作；
(2)在无线接收设备未进入充电区域时，无线接收设备处于待机状态，无线接收设备待机时电源电路与充电电池处于断开状态，接收控制装置处于掉电状态；主控MCU控制端接口I/O-3无电平输出，三极管Q1处于关断状态，继电器K1处于断开状态，无线接收设备处于零功耗待机状态；
(3)当无线接收设备进入充电区域时，在无线发射设备间歇发射时间T2工作时间内，接收线圈感应到发射线圈所发射的磁场能量，通过整流电路4转化为工接收控制装置工作的电信号，使接收控制装置得电；
此时，主控MCU通过接口I/O-2输出高电平控制三极管Q1导通，并通过接口I/O-3端口控制输出高电平，控制继电器K1吸合，电源电路与充电电池连接，无线接收设备通过过零光耦U1进入过零检测状态；
主控MCU中断接口I/O-1设置过零中断优先级为高，通过接口I/O-2关断三极管Q1，进入过零检测间歇控制模式，间歇时间为t1，持续时间为t2，以防止频繁进入中断，导致***工作低下；且t1+t2<T2，确保在无线发射设备T2工作时间内，进行至少一次过零检测周期；
在过零检测状态下，接收线圈感应到发射线圈传输的磁场能量，经整流电路4整流后产生高频过零信号，通过高速光耦U1进行隔离，在三极管Q1导通的t2时间内，过零信号输入单片机外部中断接口I/O-1，过零信号如图3所示，低电平有效；
主控MCU检测端口I/O-1到低电平后，通过无线传输(比如2.4G、433M、蓝牙等通信方式)将状态信息反馈给无线发射设备，无线发射设备由间歇发射待机状态转入无线接收设备正常充电所需的能量发射状态；
当无线接收设备端检测到充电电流大于设定值时，表示充电已经启动，主控MCU通过端口I/O-2关断三极管Q1，停止过零间歇检测状态；
(4)当无线接收设备离开充电区域时，过零信号消失，充电电流为零，主控MCU检测到充电电流为零，则通过端口I/O-2控制三极管Q1导通，进入过零检测状态(持续时间t2)；
过零信号消失，过零检测光耦U1输出持续高电平，通过三极管Q1后输入至MCU外部中端口I/O-1，MCU检测到持续高电平信号后，通过端口I/O-3输出低电平，控制三极管Q2关断，进而控制继电器K1断开，接收控制装置电路与电池完全断开，接收设备进入零功耗待机状态。
本实施例通过在接收端(无线接收设备端)增加过零检测电路，发射端(无线发射设备端)发射低待机小驱动信号(每一套无线充电***工作方式不一样，匹配不一样，对应的小驱动信号需要进行调整)，小驱动信号调整以接收端有电压信号为准，一般可以选取3.3-5V即可(远低于电池的额定电压24V)，此时因输出的小驱动信号的电压低于电池电压，没有充电电流，此时发射端的功耗非常低。接收端单片机通过外部中断进行过零信号检测，若检测到过零信号，则通过无线信号传输标志位给发射端，反馈确认收到信号，则发射端进入正常充电流程。
实施例2，基于实施例1所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别***的匹配识别方法，其原理框图如图4所示，具体包括以下步骤：
(1)无线发射设备上电后间歇发射低待机小驱动信号，所述低待机小驱动信号为在无线充电***最大偏移情况下，接收控制装置所能工作的最小电压对应的无线发射设备的工作频率(每一套无线充电***工作方式不一样，匹配不一样，对应的小驱动信号需要进行调整)，小驱动信号调整以接收端有电压信号为准，一般可以选取3.3-5V即可(远低于电池的额定电压24V)，此时因输出的小驱动信号的电压低于电池电压，没有充电电流，此时发射端的功耗非常低，该工作频率为有效工作距离内无线发射设备的最小待机功耗；
(2)无线接收设备端的接收控制装置在低待机小驱动信号驱动下得电，通过过零检测电路检测过零信号状态，检测到过零信号为低电平时，确认无线接收设备进入充电区域，并将将状态信息传送给无线发射设备，与无线发射设备形成闭环控制，使无线发射设备从低待机状态转换至无线接收设备正常充电所需的正常能量发送状态，供无线接收设备对充电电池进行充电；
(3)无线接收设备进入充电区域后，在无线发射设备间歇启动时段内，接收线圈接收到磁场能量，进而无线接收设备接收到电信号后，控制继电器K1吸合，继电器K1吸合后，电源电路与充电电池相连接；
(4)无线接收设备离开充电区域时，继电器K1处于吸合状态，电源电路仍与充电电池相连接，无线接收设备检测到充电电流为0后，进入过零检测状态；
(5)过零检测电路检测到持续高电平，无线接收设备将状态信息传输给无线发射设备，并通过主控MCU控制继电器K1断开与充电电池的连接，无线接收设备进入零功耗待机状态，从而保证被充电设备的长续航能力；
(6)无线发射设备接收到无线接收设备的状态信息后，进入间歇供电低待机状态。
经过实验验证，在充电过程中，将接收线圈移开、倾斜和偏移的瞬间，均会导致接收端信号短暂消失，也即导致无线充电***匹配识别发生变化；接收端可根据过零信号检测将信息传递给发射端，发射端根据接收端信息反馈进行正常信号驱动控制，接收端同时进行电压、电流、过零检测将信息反馈给发射端进行闭环控制。本发明相比较通过接收端电压、电流检测的控制方法，发射端待机功耗可降低一倍以下，功率器件待机发热量更小。同时，通过过零检测，还可获知接收端的频率，确认发射和接收的谐振及反馈情况，不仅能够快速匹配识别，还能实现低功耗控制，具有较高的实用价值及推广价值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.基于中大功率无线充电设备的匹配识别***，包括无线发射设备和无线接收设备，所述无线发射设备包括发射线圈和发射控制装置，所述无线接收设备包括接收线圈、接收控制装置以及充电电池，所述接收控制装置与发射控制装置之间采用无线通讯进行信息传输，接收线圈通过整流电路(4)和滤波电路(5)与充电电池相连，接收线圈接收发射线圈发送的能量并通过整流电路(4)转换为直流电，经过滤波处理后电连接至充电电池对其进行充电，所述接收控制装置还包括与主控MCU和充电电池连接的电池电压检测电路和充电电流检测电路，以实现对电池电压和充电电流的检测，其特征在于：
所述接收控制装置包括主控MCU、过零检测电路(1)、过零控制电路(2)、继电器控制电路(3)和电源电路，电源电路用以为接收控制装置提供电源，且电源电路位于滤波电路(5)之后、继电器控制电路(3)的继电器触点开关之前，不充电时通过继电器控制电路(3)断开电源电路与电池的连接，使电源电路处于掉电状态；MCU为无线接收设备的控制中枢，实现过零信号检测以及对无线接收设备的控制；所述过零检测电路(1)的输入端与整流电路(4)相连，其输出端通过过零控制电路(2)与主控MCU的控制端口相连，用以检测无线接收设备所接收能量的状态；所述过零控制电路(2)用以在充电电流为零时，间歇控制过零检测的时间，避免主控MCU频繁进入中断而导致软件运行效率低下，继电器控制电路(3)连接在电源电路和主控MCU的控制端口之间，继电器触点开关连接在电池与滤波电路之间，用以实现接收控制装置与电池的通断，进而实现不充电时的零待机功耗控制。
2.根据权利要求1所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别***，其特征在于：所述过零检测电路(1)采用高速光耦U1进行过零检测，高速光耦U1的输入端通过限流电阻R1电连接至整流电路(4)。
3.根据权利要求1所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别***，其特征在于：所述过零控制电路(2)包括三极管Q1，限流电阻R2、上拉电阻R3和限流电阻R4，过零检测电路(1)的输出端电连接至控制三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极通过限流电阻R2连接至主控MCU的外部中断接口I/O-1，上拉电阻R3连接在电阻R2与外部中断接口I/O-1之间，三极管Q1的基极通过电阻R4电连接至主控MCU的普通I/O-2口。
4.根据权利要求2或3所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别***，其特征在于：所述继电器控制电路(3)包括三极管Q2、继电器K1和电阻R5，三极管Q2的基极通过电阻R5与主控MCU的普通I/O-3口相连，三极管Q2的发射极接地，其集电极与继电器K1线圈的一端相连，继电器K1线圈的另一端接VCC电源。
5.根据权利要求3所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别***，其特征在于：对于过零控制电路(2)来说，在充电电流等于零或者小于等于设定值时进行间歇过零检测，每隔时间t1控制三级管Q1导通，进行过零检测，过零检测持续时间为t2，在充电电流大于设定值时，说明充电器在启动或者正常运行状态，过零检测停止。
6.基于权利要求1所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别***的匹配识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)无线发射设备上电后间歇发射低待机小驱动信号，所述低待机小驱动信号为在无线充电***最大偏移情况下，接收控制装置所能工作的最小电压对应的无线发射设备的工作频率；
(2)无线接收设备端的接收控制装置在低待机小驱动信号驱动下得电，通过过零检测电路(1)检测过零信号状态，并基于过零信号判断无线接收设备是否进入充电区域；并在过零检测时基于过零控制电路(2)间歇控制过零检测的时间，避免主控MCU频繁进入中断而导致软件运行效率低下；
若确认无线接收设备进入充电区域，则将状态信息传送给无线发射设备，与无线发射设备形成闭环控制，使无线发射设备从低待机状态转换至无线接收设备正常充电所需的正常能量发送状态，供无线接收设备对充电电池进行充电；
(3)无线接收设备进入充电区域后，在无线发射设备间歇启动时段内，接收线圈接收到磁场能量，进而无线接收设备接收到电信号后，控制继电器控制电路(3)动作使电源电路与充电电池相连接；
(4)无线接收设备离开充电区域时，电源电路仍与充电电池相连接，无线接收设备检测到充电电流为0或者小于设定值后，进入过零检测状态；
(5)过零检测电路(1)检测不到过零信号时，无线接收设备将状态信息传输给无线发射设备，并通过主控MCU控制继电器控制电路的继电器K1断开与充电电池的连接，无线接收设备进入零功耗待机状态，从而保证被充电设备的长续航能力；
(6)无线发射设备接收到无线接收设备的状态信息后，进入间歇供电低待机状态。
7.根据权利要求6所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别方法，其特征在于，所述过零检测电路(1)采用高速光耦U1进行过零检测，高速光耦U1的输入端通过限流电阻R1电连接至整流电路(4)。
8.根据权利要求6所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别方法，其特征在于，所述过零控制电路(2)包括三极管Q1，限流电阻R2、上拉电阻R3和限流电阻R4，过零检测电路(1)的输出端电连接至控制三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极通过限流电阻R2连接至主控MCU的外部中断接口I/O-1，上拉电阻R3连接在电阻R2与外部中断接口I/O-1之间，三极管Q1的基极通过电阻R4电连接至主控MCU的普通I/O-2口。
9.根据权利要求7或8所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别方法，其特征在于，所述继电器控制电路(3)包括三极管Q2、继电器K1和电阻R5，三极管Q2的基极通过电阻R5与主控MCU的普通I/O-3口相连，三极管Q2的发射极接地，其集电极与继电器K1线圈的一端相连，继电器K1线圈的另一端接VCC电源。
10.根据权利要求8所述的基于中大功率无线充电设备的匹配识别方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对于过零控制电路来说，在充电电流等于零或者小于等于设定值时进行间歇过零检测，每隔时间t1控制三级管Q1导通，进行过零检测，过零检测持续时间为t2，在充电电流大于设定值时，说明充电器在启动或者正常运行状态，过零检测停止。
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