CN111439141A - 无线充电控制***及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种无线充电控制***及装置，属于无线充电技术领域，该***包括：用于提供电能的电能提供端和用于接收电能的电能接收端；所述电能提供端包括电能提供电路和第一蓝牙模块；所述电能接收端包括电能接收电路和第二蓝牙模块；所述第一蓝牙模块和所述第二蓝牙模块形成电压反馈模块，以供所述电能提供端调节所述电能提供电路为所述电能接收电路提供的输出电压；可以解决现有的无线充电方式中需要同时使用NFC和蓝牙模块来进行连接和匹配，连接匹配效率较低的问题；由于仅使用蓝牙模块作为匹配与通信的媒介，可以提高连接匹配的效率。另外，通过构建电压反馈模块可以实现对输出电压的调节，保证无线充电的稳定性和安全性。

Description

无线充电控制***及装置
技术领域
本申请涉及一种无线充电控制***及装置，属于无线充电技术领域。
背景技术
车辆作为人们日常生活中的代步工具，以其方便、快捷的特点带来了极大的便利。传统的车辆将汽油作为主要能源来驱动。但其产生的尾气对环境造成了极大影响，例如温室效应，全球变暖等。在此情况下，以电为主要能源的电动车辆正在逐渐进入人们的生活。
电动车辆有两种不同的充电方式，有线充电和无线充电。有线充电需要将充电桩和车辆连接，通过充电桩对车辆进行能源补充。对于无线充电，车辆在特定区域无需线缆连接可直接进行充电。与有线充电相比，无线充电能提供更加方便的充电体验。同时，它的应用场景也更加广泛。
在现有的充电方式中，对于充电方式为有线充电的电动车辆来讲，这些电动车辆由于线缆的约束，只能在布有充电桩的特定位置进行充电。同时，在使用线缆充电的时候可能还会出现连接不紧密导致的漏电，能源浪费等问题。
而对于充电方式为无线充电的电动车辆来讲，电动车辆需要同时使用NFC和蓝牙模块来进行连接和匹配，所以匹配过程过于复杂和繁琐。
发明内容
本申请提供了一种无线充电控制***及装置，可以解决现有的无线充电方式中需要同时使用NFC和蓝牙模块来进行连接和匹配，连接匹配效率较低的问题。本申请提供如下技术方案：
第一方面，提供了一种无线充电控制***，所述***包括：用于提供电能的电能提供端和用于接收电能的电能接收端；
所述电能提供端包括电能提供电路和第一蓝牙模块；
所述电能接收端包括电能接收电路和第二蓝牙模块；
所述第一蓝牙模块和所述第二蓝牙模块形成电压反馈模块，以供所述电能提供端调节所述电能提供电路为所述电能接收电路提供的输出电压。
可选地，所述电压反馈模块还包括：安装在所述电能接收端中的模数转换电路和比较电路，所述模数转换电路与所述第二蓝牙模块相连、所述比较电路与所述模数转换电路相连；
所述模数转换电路用于：将所述电能提供端提供的电能信号转换为数字信号，得到输出电压值；
所述比较电路用于：将所述模数转换电路输出的电压值与预存的标准电压范围进行比较，得到电压比较结果；
所述第二蓝牙模块用于：在所述电压比较结果指示所述输出电压值未在所述标准电压范围内时，将所述电压比较结果发送至所述电能提供端。
可选地，所述电压反馈模块还包括：安装在所述电能发送端中、且与所述第一蓝牙模块相连的脉动宽度调制电路；
所述第一蓝牙模块用于：接收所述第二蓝牙模块发送的电压比较结果；
所述脉冲宽度调制电路用于：根据所述电压比较结果调节所述电能提供电路的输出电压。
可选地，所述电能接收端还用于：在所述电压比较结果指示所述输出电压值未在所述标准电压范围内、且输出电压值与所述标准电压范围之间的差值大于预设阈值时，停止充电。
可选地，所述电压反馈模块还包括：安装于所述模数转换电路与所述第二蓝牙模块之间的第一串行通信接口。
可选地，所述电压反馈模块还包括：安装于所述第一蓝牙模块和所述脉动宽度调制电路之间的第二串行通信接口。
第二方面，提供了一种无线充电控制装置，用于第一方面提供的无线充电控制***中，所述装置包括与电能提供端相连的第一蓝牙模块；
所述第一蓝牙模块用于：接收所述电能接收端发送的所述电压比较结果，以根据所述电压比较结果调节所述电能提供端提供的输出电压。
可选地，所述装置还包括脉冲宽度调制电路；所述脉冲宽度调制电路用于：根据所述电压比较结果调节所述输出电压。
第三方面，提供了一种无线充电控制装置，用于第一方面提供的无线充电控制***中，所述装置包括与电能接收端相连的第二蓝牙模块；
所述第二蓝牙模块用于：向电能提供端发送所述电压比较结果，以供所述电能提供端根据所述电压比较结果调节输出电压。
可选地，所述装置还包括：模数转换电路和比较电路，所述模数转换电路与所述第二蓝牙模块相连、所述比较电路与所述模数转换电路相连；
所述模数转换电路用于：将所述电能提供端提供的电能信号转换为数字信号，得到输出电压值；
所述比较电路用于：将所述模数转换电路输出的电压值与预存的标准电压范围进行比较，得到所述电压比较结果；
所述第二蓝牙模块还用于：在所述电压比较结果指示所述输出电压值未在所述标准电压范围内时，将所述电压比较结果发送至所述电能提供端。
本申请的有益效果在于：通过在电能提供端设置第一蓝牙模块；在电能接收端设置第二蓝牙模块；第一蓝牙模块和第二蓝牙模块形成电压反馈模块，以供电能提供端调节电能提供电路为电能接收电路提供的输出电压；可以解决现有的无线充电方式中需要同时使用NFC和蓝牙模块来进行连接和匹配，连接匹配效率较低的问题；由于仅使用蓝牙模块作为匹配与通信的媒介，可以提高连接匹配的效率。
另外，通过构建电压反馈模块可以将电能接收端对电能提供端的输出电压的需求反馈至电能提供端，从而实现对输出电压的调节；保证无线充电的稳定性和安全性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的无线充电控制***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
图1是本申请一个实施例提供的无线充电控制***的结构示意图，如图1所示，该***至少包括：用于提供电能的电能提供端110和用于接收电能的电能接收端120。
电能提供端110包括电能提供电路111和第一蓝牙模块112；电能接收端120包括电能接收电路121和第二蓝牙模块122；第一蓝牙模块112和第二蓝牙模块122形成电压反馈模块，以供电能提供端110调节电能提供电路111为电能接收电路121提供的输出电压。
可选地，电能接收端120可以是电动车辆，当然，也可以是其它支持无线充电的设备，本实施例不对电能接收端120的实现方式作限定。
电压反馈模块是基于反馈原理建立的自动控制***。反馈是指根据***输出变化的信息来进行控制，即通过比较***行为(输出)与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的***性能。在电压反馈模块中，既存在由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通路，两者组成一个闭合的回路。本申请中，通过设置电压反馈模块可以将电能接收端120对电能提供端110的输出电压的需求反馈至电能提供端110，从而实现对输出电压的调节；保证无线充电的稳定性和安全性。
另外，本申请中的无线充电控制***通过设置蓝牙模块就可以实现信息传输，可以提高电能提供端110和电能接收端120之间的连接匹配效率。
可选地，电压反馈模块还包括安装在电能接收端120中的模数转换电路123和比较电路124。其中，模数转换电路123与第二蓝牙模块122相连、比较电路124与模数转换电路123相连。
模数转换电路123用于：将电能提供端110提供的电能信号转换为数字信号，得到输出电压值。
模数转换是指将模拟信号转换为数字信号的过程。由于只有数字信号才能被软件处理，因此，本申请中，电能接收端120通过设置模数转换电路123可以得到输出电压的数字信号，以使比较电路124能够对接收到的信号进行处理。
可选地，模数转换电路123只能用于接收0V至3V之间的输入电压数值，同时，模数转换电路123只能用于接收和转换经过整流模块后的电压值。此时，电能接收端120还包括与模数转换电路123相连的整理模块。
比较电路124用于：将模数转换电路123输出的电压值与预存的标准电压范围进行比较，得到电压比较结果。
可选地，不同类型的电动车辆对应的标准电压范围不同。
第二蓝牙模块122用于：在电压比较结果指示输出电压值未在标准电压范围内时，将电压比较结果发送至电能提供端110。
电压反馈模块还包括：安装于模数转换电路123与第二蓝牙模块122之间的第一串行通信接口125。
第一串行通信接口(Serial Communication Interface，SCI)125用于进行信号传输；其程序的主要功能为发送数据和接收数据。并且将第二蓝牙模块122作为媒介进行传输。
可选地，电能接收端120还用于：在电压比较结果指示输出电压值未在标准电压范围内、且输出电压值与标准电压范围之间的差值大于预设阈值时，停止充电。
换句话说，基于电压比较结果的不同，电能接收端120存在下述三种情况：
1、电能提供端120的输出电压值在标准范围内，无需对输入电压进行调整，电能接收端120可以进行恒压充电。
2、电能提供端120的输出电压值在标准范围之外，但输出电压值与标准电压范围之间的差值小于或等于预设阈值。电能接收端120通过第二蓝牙模块122反馈电压比较结果，需要对电能提供端120的输出电压进行调整。
3、电能提供端120的输出电压值在标准范围之外，但输出电压值与标准电压范围之间的差值大于预设阈值。电能接收端120切断***的充电，保护车辆及充电设备。
为了保证电能提供端能够执行电压过程，本申请中，电压反馈模块还包括：安装在电能发送端110中、且与第一蓝牙模块112相连的脉动宽度调制电路113。
第一蓝牙模块112用于：接收第二蓝牙模块122发送的电压比较结果。
脉冲宽度调制电路113用于：根据电压比较结果调节电能提供电路的输出电压。
其中，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
可选地，电压反馈模块还包括安装于第一蓝牙模块112和脉动宽度调制电路113之间的第二串行通信接口114。
第二串行通信接口114用于进行信号传输；其程序的主要功能为发送数据和接收数据。并且将第一蓝牙模块112作为媒介进行传输。
脉冲宽度调制电路113与第二串行通信接口114通过程序连接，用于接收来自第二串行通信接口114并根据此信号对***做出相对应的调整。其调整的程度取决于电压比较结果。
本申请所使用的蓝牙模块(包括第一蓝牙模块112和第二蓝牙模块122)建立在串行通信接口的基础上，且二者通过接收外部设备传来的数据(receive external data，RXD)和向外部设备发送数据(transmit external data，TXD)相互连接。第一蓝牙模块112和第二蓝牙模块122通过指定的密钥和地址进行匹配。
需要补充说明的是，本申请中，在对电能接收端120进行无线充电时皆为恒压充电。
另外，第一蓝牙模块112、第二串行通信接口114和脉冲宽度调制电路113可集成在单独的数字信号处理器(digital signal processor，DSP)中；第二蓝牙模块122、第一串行通信接口125、模数转换电路123和比较电路124也可以集成在单独的数字信号处理器(digital signal processor，DSP)中。
综上所述，本申请提供的无线充电控制***，通过在电能提供端设置第一蓝牙模块；在电能接收端设置第二蓝牙模块；第一蓝牙模块和第二蓝牙模块形成电压反馈模块，以供电能提供端调节电能提供电路为电能接收电路提供的输出电压；可以解决现有的无线充电方式中需要同时使用NFC和蓝牙模块来进行连接和匹配，连接匹配效率较低的问题；由于仅使用蓝牙模块作为匹配与通信的媒介，可以提高连接匹配的效率。
另外，通过构建电压反馈模块可以将电能接收端120对电能提供端110的输出电压的需求反馈至电能提供端110，从而实现对输出电压的调节；保证无线充电的稳定性和安全性。
可选地，上述无线充电控制***中，电能提供端110和电能接收端120分别实现为单独的实施例。
可选地，基于上述无线充电控制***，第一蓝牙模块112、第二串行通信接口114和脉冲宽度调制电路113可实现为单独的无线充电控制装置。换句话说，本申请还提供一种无线充电控制装置，该装置包括：与电能提供端相连的第一蓝牙模块；第一蓝牙模块用于：接收电能接收端发送的电压比较结果，以根据电压比较结果调节电能提供端提供的输出电压。
可选地，装置还包括脉冲宽度调制电路；脉冲宽度调制电路用于：根据电压比较结果调节输出电压。
相关内容参考上述***实施例。
可选地，基于上述无线充电控制***，第二蓝牙模块122、第一串行通信接口125、模数转换电路123和比较电路124可实现为单独的无线充电控制装置。换句话说，本申请还提供一种无线充电控制装置，该装置包括：与电能接收端相连的第二蓝牙模块；
第二蓝牙模块用于：向电能提供端发送电压比较结果，以供电能提供端根据电压比较结果调节输出电压。
可选地，无线充电控制装置还包括：模数转换电路和比较电路，模数转换电路与第二蓝牙模块相连、比较电路与模数转换电路相连；模数转换电路用于：将电能提供端提供的电能信号转换为数字信号，得到输出电压值；比较电路用于：将模数转换电路输出的电压值与预存的标准电压范围进行比较，得到电压比较结果；第二蓝牙模块还用于：在电压比较结果指示输出电压值未在标准电压范围内时，将电压比较结果发送至电能提供端。
相关内容参考上述***实施例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线充电控制***，其特征在于，所述***包括：用于提供电能的电能提供端和用于接收电能的电能接收端；
所述电能提供端包括电能提供电路和第一蓝牙模块；
所述电能接收端包括电能接收电路和第二蓝牙模块；
所述第一蓝牙模块和所述第二蓝牙模块形成电压反馈模块，以供所述电能提供端调节所述电能提供电路为所述电能接收电路提供的输出电压。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述电压反馈模块还包括：安装在所述电能接收端中的模数转换电路和比较电路，所述模数转换电路与所述第二蓝牙模块相连、所述比较电路与所述模数转换电路相连；
所述模数转换电路用于：将所述电能提供端提供的电能信号转换为数字信号，得到输出电压值；
所述比较电路用于：将所述模数转换电路输出的电压值与预存的标准电压范围进行比较，得到电压比较结果；
所述第二蓝牙模块用于：在所述电压比较结果指示所述输出电压值未在所述标准电压范围内时，将所述电压比较结果发送至所述电能提供端。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述电压反馈模块还包括：安装在所述电能发送端中、且与所述第一蓝牙模块相连的脉动宽度调制电路；
所述第一蓝牙模块用于：接收所述第二蓝牙模块发送的电压比较结果；
所述脉冲宽度调制电路用于：根据所述电压比较结果调节所述电能提供电路的输出电压。
4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述电能接收端还用于：在所述电压比较结果指示所述输出电压值未在所述标准电压范围内、且输出电压值与所述标准电压范围之间的差值大于预设阈值时，停止充电。
5.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述电压反馈模块还包括：安装于所述模数转换电路与所述第二蓝牙模块之间的第一串行通信接口。
6.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述电压反馈模块还包括：安装于所述第一蓝牙模块和所述脉动宽度调制电路之间的第二串行通信接口。
7.一种无线充电控制装置，其特征在于，用于权利要求1至6任一所述的无线充电控制***中，所述装置包括与电能提供端相连的第一蓝牙模块；
所述第一蓝牙模块用于：接收所述电能接收端发送的所述电压比较结果，以根据所述电压比较结果调节所述电能提供端提供的输出电压。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括脉冲宽度调制电路；
所述脉冲宽度调制电路用于：根据所述电压比较结果调节所述输出电压。
9.一种无线充电控制装置，其特征在于，用于权利要求1至6任一所述的无线充电控制***中，所述装置包括与电能接收端相连的第二蓝牙模块；
所述第二蓝牙模块用于：向电能提供端发送所述电压比较结果，以供所述电能提供端根据所述电压比较结果调节输出电压。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：模数转换电路和比较电路，所述模数转换电路与所述第二蓝牙模块相连、所述比较电路与所述模数转换电路相连；
所述模数转换电路用于：将所述电能提供端提供的电能信号转换为数字信号，得到输出电压值；
所述比较电路用于：将所述模数转换电路输出的电压值与预存的标准电压范围进行比较，得到所述电压比较结果；
所述第二蓝牙模块还用于：在所述电压比较结果指示所述输出电压值未在所述标准电压范围内时，将所述电压比较结果发送至所述电能提供端。
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Citations (6)

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