[发明专利]无线充电系统及装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明关于一种无线充电技术，特别是关于一种无线充电系统、提供一接收装置无线充电的无线充电装置及其控制方法。

背景技术

近年来，可携式设备如手机或个人数字助理(personal digital assistances，PDAs)广泛应用于电信和其它相关领域，且可携式设备的无线充电相关技术也已开发为商品并于市面上贩卖。目前大多数的商品利用两个线圈的电感耦合方法来达到供电及充电的效果，其包含一个置于电力发射端的线圈(主线圈)及另一个置于接收端(欲被充电的可携式设备)的线圈(次线圈)。该主线圈及次线圈并非直接连结，而是通过感应的方式，其中当电流流经主线圈时所产生的磁场会作用于次线圈，使次线圈内部产生电流。

举例而言，图1显示了一种典型的无线充电系统。在图1中，该无线充电系统具有一电源发射器100以及一电源接收器200。该电源发射器100包含一主线圈110、一主电容器130、一控制器140、一转换模块150以及一电源供应器160；而该电源接收器200包含一次线圈210、一桥式整流器220以及一第二电容器230。该桥式整流器220连接有一充电电容器240及一负载250，用以执行该电源接收器200的充电功能。该主电容器130与该主线圈110并联，且该第二电容器230与该次线圈210串联，其中，两线圈110及210与两电容器130及230形成谐振电路而可将能量由该主线圈110传输至该次线圈210。

电源供应器160供应一电源电压V_s至该主电容器130及该主线圈110的回路，而控制器140控制该转换模块150的转换以控制该电源供应器160至该主电容器130的回路以及该主线圈110间的连结。当该控制器140控制该转换模块150，使该电源供应器160所供应的电源电压V_s供应至该主电容器130的回路以及该主线圈110时，一主电流I_p流经该主线圈110，且在该次线圈210内产生一次电流I_s。该电源发射器110的切换频率与该谐振电路的谐振频率一致。此外，该桥式整流器220为具有四个二极管222的全波二极管桥式整流器，可生成并整流电流为直流电(DC)电压以使蓄电池充电。

然而，在如图1所示的无线充电系统中，由于电磁干扰(EMI)效应使得该电源接收器200存有一个根本的问题。如图2所示，该次线圈210会产生非线性的次电流I_s，且该次电流I_s仅有在该次线圈210的电压V_i的绝对值(|V_i|)大于该充电电容器240的电压V_c时才会产生，而此种非正弦的次电流I_s于磁场频谱中会产生谐波频率。此外，由于电感耦合效应，通过主线圈110的主电流I_p也会变形，且该主电流I_p的波形会出现谐波失真的状况。

发明内容

为了解决上述的问题及缺失，本发明提供了一种无线充电系统、无线充电装置以及其控制方法。

本发明一方面提供一种无线充电系统，其包含：一充电装置，其包含：一电源供应器用以供应一电源电压；一转换模块，其连接于该电源供应器用以转换该电源电压为一输入电压；一主充电核心，其连接于该转换模块，且根据该转换模块所供应的输入电压而具有一主电流；及一控制器，其连接于该转换模块及该主充电核心，该控制器用以测量该主电流，且输出一控制信号以控制电源供应器所提供的电源电压；及一接收装置，配置于该充电装置的相对面用以进行无线充电，该接收装置包含：一第二充电核心，配置于该主充电核心的相对面，用以通过电感耦合效应对该主电流反应而产生一第二电流；一桥式整流器，其连接于该第二充电核心用以整流该第二电流并产生一直流电压；及一充电回路，其连接于该桥式整流器用以接收该直流电压而充电。