CN117118483A - 无线充电路由器、无线充电方法、接收设备和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电路由器、无线充电方法、接收设备和***；其中无线充电路由器包括第一中央处理器和射频模块；所述射频模块包括至少四个射频链路；每一个所述射频链路包括充电电路和通信电路；所述充电电路用于发送充电能量包，所述通信电路用于数据通信；所述第一中央处理器用于控制所述射频链路在所述充电电路和所述通信电路之间切换；所述第一中央处理器的输入端用于输入充电指示信息；所述第一中央处理器的输出端和所述射频模块的输入端连接。本发明可以在实现数据通信的同时，在一定距离内，无需充电设备和供电设备相互接触使充电线圈对齐，即可实现无线充电，提高了无线充电的便捷度和灵活度。

Description

无线充电路由器、无线充电方法、接收设备和***

技术领域

本发明涉及无线充电领域，具体涉及一种无线充电路由器、无线充电方法、接收设备和***。

背景技术

在现有技术中，无线充电目前使用低频10M以下频率进行充电；现有的无线充电器一般需要使用较大的线圈，供电设备和受电设备必须近距离接触，在线圈对齐时才能进行充电，在使用上有极大的不便，该现状亟需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无线充电过程中供电设备和受电设备必须近距离接触的缺陷，提供一种无线充电路由器、无线充电方法、接收设备和***。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种无线充电路由器，所述无线充电路由器包括第一中央处理器和射频模块；

所述射频模块包括至少四个射频链路；每一个所述射频链路包括充电电路和通信电路；所述充电电路用于发送充电能量包，所述通信电路用于数据通信；

所述第一中央处理器用于控制所述射频链路在所述充电电路和所述通信电路之间切换；

所述第一中央处理器的输入端用于输入充电指示信息；所述第一中央处理器的输出端和所述射频模块的输入端连接。

较佳地，所述无线充电路由器还包括射频控制器；

所述射频链路还包括射频功率放大器、功分器、电路转换开关和至少四个高增益定向天线；其中，所述高增益定向天线的增益大于20db；

所述第一中央处理器的输出端和所述射频功率放大器的输出端均与所述电路转换开关的输入端连接；

所述射频控制器的输入端与所述第一中央处理器的输出端连接；

所述射频控制器的输出端与所述射频功率放大器的输入端连接；

所述电路转换开关的充电接口和所述高增益定向天线的第一输入端连接；所述电路转换开关的通信接口和所述功分器的输入端连接；

所述功分器的输出端与所述高增益定向天线的第二输入端连接。

较佳地，所述电路转换开关通过所述充电接口将所述射频功率放大器与所述高增益定向天线的连接电路导通时形成所述充电电路；

所述电路转换开关通过所述通信接口将所述射频功率放大器与所述功分器的连接电路导通时形成所述通信电路；

和/或，所述射频链路还包括双掷射频开关；所述高增益定向天线的所述第一输入端通过所述双掷射频开关的第一接口与所述电路转换开关的所述充电接口连接；所述高增益定向天线的所述第二输入端通过所述双掷射频开关的第二接口与所述功分器的所述输出端连接；

和/或，所述射频模块包括八个射频链路；每一个所述射频链路包括六个高增益定向天线。

较佳地，所述第一中央处理器用于控制至少一个所述射频链路切换至所述通信电路，其余所述射频链路切换至所述充电电路。

本发明另一方面还提供一种无线充电路由器的无线充电方法，所述无线充电方法利用如上所述的无线充电路由器实现；所述方法包括以下步骤：

所述射频模块获取外部无线充电接收设备发送的充电指示信息；所述充电指示信息包括所述无线充电接收设备的位置信息；

所述第一中央处理器根据所述充电指示信息控制所述射频链路切换为所述充电电路；

所述充电电路发送充电能量包至所述无线充电接收设备。

较佳地，所述第一中央处理器根据所述充电指示信息控制所述射频链路切换为所述充电电路，具体包括：

所述第一中央处理器控制所述电路转换开关通过所述充电接口将所述射频功率放大器与所述高增益定向天线的连接电路导通；

所述射频控制器和所述射频功率放大器输出最大预设功率。

较佳地，所述第一中央处理器控制所述电路转换开关通过所述充电接口将所述射频功率放大器与所述高增益定向天线的连接电路导通，具体包括：

所述电路转换开关选择信号最强的所述高增益定向天线与所述射频功率放大器的连接电路导通。

较佳地，所述充电电路发送充电能量包至所述无线充电接收设备的步骤还包括：

根据预设时间段中止所述充电电路发送充电能量包至所述无线充电接收设备；

所述第一中央处理器判断是否接收到所述充电指示信息；若是，则继续发送所述充电能量包至所述无线充电接收设备；若否，则所述第一中央处理器控制所述射频链路切换为所述通信电路。

本发明另一方面还提供一种无线充电接收设备，所述无线充电接收设备用于接收如上所述的无线充电路由器发送的充电能量包；

所述无线充电接收设备包括至少一个射频天线、通信电路和充电电路；

所述通信电路包括射频接收模块和第二中央处理器；其中，所述射频天线的输出端与所述射频接收模块的输入端电连接，所述射频接收模块的输出端与所述第二中央处理器的输入端电连接，所述第二中央处理器的GPIO接口与所述射频天线的输出端电连接；

所述充电电路包括：整流电路模块、直流转换器、电池管理芯片和电池；其中，所述射频天线输出端与所述整流电路模块的输入端电连接，所述整流电路模块的输出端与所述直流转换器的输入端电连接，所述直流转换器的输出端与所述电池管理芯片输入端电连接，所述电池管理芯片输出端与所述电池的输入端电连接；

所述射频天线的输出端通过双掷开关与所述射频接收模块的输入端和所述整流电路模块的输入端电连接；

所述第二中央处理器通过控制所述双掷开关使所述射频天线与所述射频接收模块或所述整流电路模块的连接电路导通。

本发明另一方面还提供一种无线充电***，包括如上所述的无线充电接收设备和如上所述的无线充电路由器；

所述无线充电接收设备用于发送充电指示信息至所述无线充电路由器；

所述无线充电路由器用于发送充电能量包至所述无线充电接收设备。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过在无线充电路由器的射频模块设置充电电路和通信电路，通过第一中央处理器在充电电路和通信电路间进行切换，可以在实现数据通信的同时，在一定距离内，无需充电设备和供电设备相互接触使充电线圈对齐，即可实现无线充电，提高了无线充电的便捷度和灵活度。

附图说明

图1为本发明实施例1的无线充电路由器的结构示意图。

图2为本发明实施例1的无线充电接收设备的结构示意图。

图3为本发明实施例2的无线充电方法的流程图。

附图标记说明：

无线充电路由器：第一中央处理器110、射频控制器120、射频功率放大器131、多掷射频开关132、功分器133、高增益定向天线134、双掷射频开关135

无线充电接收设备：射频天线200、射频接收模块211、第二中央处理器212、整流电路模块221、直流转换器222、电池管理芯片223、电池224、双掷开关230

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种无线充电路由器，包括第一中央处理器110和射频模块；

射频模块包括四个射频链路；每一个射频链路包括充电电路和通信电路；充电电路用于发送充电能量包，通信电路用于数据通信；

第一中央处理器110用于控制射频链路在充电电路和通信电路之间切换；

第一中央处理器110的输入端用于输入充电指示信息；可选地，充电指示信息可以是按键、实体开关、网页开关或app开关。

第一中央处理器110的GPIO接口和射频模块的输入端连接。

本实施例提供的无线充电路由器可以通过通信电路与外部无线充电接收设备进行正常的数据通信，也可以通过无线信号对外部无线充电接收设备在一定距离内进行充电。

在一可实施的方案中，无线充电路由器还包括射频控制器120；

射频链路还包括射频功率放大器131、功分器133、电路转换开关和至少四个高增益定向天线134；其中，高增益定向天线134的增益大于20db；优选地，射频链路包括6个增益为20db的高增益定向天线134。采用此规格的高增益定向天线可以平衡功耗和充电效率，增强实用性。

第一中央处理器110的输出端和射频功率放大器131的输出端均与电路转换开关的输入端连接；其中，电路转换开关为多掷射频开关132；

射频控制器120的输入端与第一中央处理器110的输出端连接；

射频控制器120的输出端与射频功率放大器131的输入端连接；

多掷射频开关132的充电接口和高增益定向天线134的第一输入端连接；多掷射频开关132的通信接口和功分器133的输入端连接；

功分器133的输出端与高增益定向天线134的第二输入端连接。

优选地，射频链路还包括双掷射频开关135；高增益定向天线134的第一输入端通过双掷射频开关135的第一接口与多掷射频开关132的充电接口连接；高增益定向天线134的第二输入端通过双掷射频开关135的第二接口与功分器133的输出端连接；

在一可实施的方案中，第一中央处理器110用于控制多掷射频开关132进行电路的切换，由此无线充电路由器可可随时切换电路以满足无线充电或通信的需求。

其中，多掷射频开关132通过充电接口将射频功率放大器131与高增益定向天线134的连接电路导通时形成充电电路；此时，射频功率放大器131仅连通一个高增益定向天线134，减少功分器133带来的链路损耗。

多掷射频开关132通过通信接口将射频功率放大器131与功分器133的连接电路导通时形成通信电路；此时，双掷射频开关切换至高增益定向天线134与功分器133行程的电路，多个高增益定向天线134同时工作，效果等效为全向天线；射频控制器120和射频功率放大器131正常工作，可以根据不同信号强度切换不同输出功率。

在一可实施的方案中，射频模块包括八个射频链路；每一个射频链路包括六个高增益定向天线134。

在一可实施的方案中，第一中央处理器110用于控制至少一个射频链路切换至通信电路，其余射频链路切换至充电电路。由此可以实现无线充电与数据通信同时进行，且互不干扰。

本实施例提供的无线充电路由器通过在无线充电路由器的射频模块设置充电电路和通信电路，通过第一中央处理器110在充电电路和通信电路间进行切换，可以在一定距离内，无需充电设备和供电设备相互接触使充电线圈对齐，即可实现无线充电，提高了无线充电的便捷度和灵活度；进一步地，可以实现同时进行无线充电和数据通信，大大提高的实用性，方便用户使用。

如图2所示，本实施例还提供一种无线充电接收设备，包括至少一个射频天线200、通信电路和充电电路；

通信电路包括射频接收模块211和第二中央处理器212；其中，所述射频天线200的输出端与所述射频接收模块211的输入端电连接，所述射频接收模块211的输出端与所述第二中央处理器212的输入端电连接，所述第二中央处理器212的GPIO接口与所述射频天线200的输出端电连接；

所述充电电路包括：整流电路模块221、直流转换器222、电池管理芯片223和电池224；其中，射频天线200输出端与整流电路模块221的输入端电连接，整流电路模块221的输出端与直流转换器222的输入端电连接，直流转换器222的输出端与电池管理芯片223输入端电连接，电池管理芯片223输出端与电池224的输入端电连接；

射频天线200的输出端通过双掷开关230与射频接收模块211的输入端和整流电路模块221的输入端电连接；

第二中央处理器212通过控制双掷开关230使射频天线200与射频接收模块211或整流电路模块221的连接电路导通。

本实施例提供的无线充电接收设备可以根据需要由第二中央处理器212在充电电路和通信电路之间切换，以配合本实施例提供的无线充电路由器实现对无线充电接收设备进行充电或数据传输。

本实施例提供一种无线充电***，包括如上所述的无线充电接收设备和无线充电路由器；无线充电接收设备用于发送充电指示信息至无线充电路由器；无线充电路由器用于发送充电能量包至无线充电接收设备。

本实施例提供的无线充电***，通过无线充电路由器的对无线充电接收设备进行充电，无需充电设备和供电设备相互接触即可完成充电，提高了无线充电的便捷度和灵活度。

实施例2

本实施例提供一种无线充电无线充电路由器的无线充电方法，其中，无线充电方法利用如实施例1提供的无线充电路由器实现。如图3所示，本方法包括以下步骤：

S1、射频模块获取外部无线充电接收设备发送的充电指示信息；充电指示信息包括无线充电接收设备的位置信息；

在一可实施方案中，在步骤S1中，无线充电路由器的射频模块获取外部无线充电接收设备发送的充电指示信息后得到Tx beamforming(波束成形技术，下文简写TXBF)矩阵，用以得到接收天线的位置信息。无线充电路由器发送特定报文至无线充电接收设备，使其切换至充电模式，其次同步无线充电路由器和无线充电接收设备的内部时钟。执行完上述步骤后才执行步骤S2。

S2、第一中央处理器根据充电指示信息控制射频链路切换为充电电路；

在一可实施的方案中，步骤S2具体包括：第一中央处理器控制电路转换开关通过充电接口将射频功率放大器与高增益定向天线的连接电路导通；

射频控制器和射频功率放大器输出最大预设功率。

优选地，第一中央处理器控制电路转换开关通过充电接口将射频功率放大器与高增益定向天线的连接电路导通的步骤，具体包括：

电路转换开关选择信号最强的高增益定向天线与射频功率放大器的连接电路导通。其中，根据TXBF矩阵计算得到信号最强的高增益定向天线。

S3、充电电路发送充电能量包至无线充电接收设备。

在一可实施方案中，步骤S3还包括：

根据预设时间段中止充电电路发送充电能量包至无线充电接收设备；

第一中央处理器判断是否接收到充电指示信息；若是，则继续发送充电能量包至无线充电接收设备；若否，则第一中央处理器控制射频链路切换为通信电路。

本实施例提供的无线充电方法利用无线无线充电路由器的wifi电路，对终端设备进行充电。无需近距离对齐线圈，即可在中近距离条件下，不论视距是否有遮挡，均可进行无线充电，提高了无线充电的便捷度和灵活度，方便用户使用。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线充电路由器，其特征在于，所述无线充电路由器包括第一中央处理器和射频模块；

所述射频模块包括至少四个射频链路；每一个所述射频链路包括充电电路和通信电路；所述充电电路用于发送充电能量包，所述通信电路用于数据通信；

所述第一中央处理器用于控制所述射频链路在所述充电电路和所述通信电路之间切换；

所述第一中央处理器的输入端用于输入充电指示信息；所述第一中央处理器的输出端和所述射频模块的输入端连接。

2.如权利要求1所述的无线充电路由器，其特征在于，所述无线充电路由器还包括射频控制器；

所述射频链路还包括射频功率放大器、功分器、电路转换开关和至少四个高增益定向天线；其中，所述高增益定向天线的增益大于20db；

所述第一中央处理器的输出端和所述射频功率放大器的输出端均与所述电路转换开关的输入端连接；

所述射频控制器的输入端与所述第一中央处理器的输出端连接；

所述射频控制器的输出端与所述射频功率放大器的输入端连接；

所述电路转换开关的充电接口和所述高增益定向天线的第一输入端连接；所述电路转换开关的通信接口和所述功分器的输入端连接；

所述功分器的输出端与所述高增益定向天线的第二输入端连接。

3.如权利要求2所述的无线充电路由器，其特征在于，

所述电路转换开关通过所述充电接口将所述射频功率放大器与所述高增益定向天线的连接电路导通时形成所述充电电路；

所述电路转换开关通过所述通信接口将所述射频功率放大器与所述功分器的连接电路导通时形成所述通信电路；

和/或，所述射频链路还包括双掷射频开关；所述高增益定向天线的所述第一输入端通过所述双掷射频开关的第一接口与所述电路转换开关的所述充电接口连接；所述高增益定向天线的所述第二输入端通过所述双掷射频开关的第二接口与所述功分器的所述输出端连接；

和/或，所述射频模块包括八个射频链路；每一个所述射频链路包括六个高增益定向天线。

4.如权利要求1所述的无线充电路由器，其特征在于，所述第一中央处理器用于控制至少一个所述射频链路切换至所述通信电路，其余所述射频链路切换至所述充电电路。

5.一种无线充电路由器的无线充电方法，其特征在于，所述无线充电方法利用如权利要求1-4任一项所述的无线充电路由器实现；所述方法包括以下步骤：

所述射频模块获取外部无线充电接收设备发送的充电指示信息；所述充电指示信息包括所述无线充电接收设备的位置信息；

所述第一中央处理器根据所述充电指示信息控制所述射频链路切换为所述充电电路；

所述充电电路发送充电能量包至所述无线充电接收设备。

6.如权利要求5所述的无线充电方法，其特征在于，所述第一中央处理器根据所述充电指示信息控制所述射频链路切换为所述充电电路，具体包括：

所述第一中央处理器控制电路转换开关通过充电接口将射频功率放大器与高增益定向天线的连接电路导通；

射频控制器和所述射频功率放大器输出最大预设功率。

7.如权利要求6所述的无线充电方法，其特征在于，所述第一中央处理器控制所述电路转换开关通过所述充电接口将所述射频功率放大器与所述高增益定向天线的连接电路导通，具体包括：

所述电路转换开关选择信号最强的所述高增益定向天线与所述射频功率放大器的连接电路导通。

8.如权利要求5所述的无线充电方法，其特征在于，所述充电电路发送充电能量包至所述无线充电接收设备的步骤还包括：

根据预设时间段中止所述充电电路发送充电能量包至所述无线充电接收设备；

所述第一中央处理器判断是否接收到所述充电指示信息；若是，则继续发送所述充电能量包至所述无线充电接收设备；若否，则所述第一中央处理器控制所述射频链路切换为所述通信电路。

9.一种无线充电接收设备，其特征在于，所述无线充电接收设备用于接收权利要求1-4任一项所述的无线充电路由器发送的充电能量包；

所述无线充电接收设备包括至少一个射频天线、通信电路和充电电路；

所述通信电路包括射频接收模块和第二中央处理器；其中，所述射频天线的输出端与所述射频接收模块的输入端电连接，所述射频接收模块的输出端与所述第二中央处理器的输入端电连接，所述第二中央处理器的GPIO接口与所述射频天线的输出端电连接；

所述充电电路包括：整流电路模块、直流转换器、电池管理芯片和电池；其中，所述射频天线输出端与所述整流电路模块的输入端电连接，所述整流电路模块的输出端与所述直流转换器的输入端电连接，所述直流转换器的输出端与所述电池管理芯片输入端电连接，所述电池管理芯片输出端与所述电池的输入端电连接；

所述射频天线的输出端通过双掷开关与所述射频接收模块的输入端和所述整流电路模块的输入端电连接；

所述第二中央处理器通过控制所述双掷开关使所述射频天线与所述射频接收模块或所述整流电路模块的连接电路导通。

10.一种无线充电***，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的无线充电路由器和如权利要求9所述的无线充电接收设备；

所述无线充电接收设备用于发送充电指示信息至所述无线充电路由器；

所述无线充电路由器用于发送充电能量包至所述无线充电接收设备。