[发明专利]便携式电子设备无线充电系统及负载检测方法

权利要求书

1.一种便携式电子设备无线充电系统，其特征是：所述的无线充电系统包括电源输入电路、电源转换电路、能量发射线圈、控制电路和检测电路，外接电源输入电源输入电路，经电源输入电路输入给电源转换电路，由电源转换电路进行电源转换后经能量发射线圈发出给电子设备充电，控制电路控制电源转换电路工作，所述的检测电路包括电流传感器、压力传感器和比较器，压力传感器用于检测无线充电系统的无线充电板上有无物体压上去，并将信号发送给比较器，通过比较器与基准电压比较后输出信号给中央控制单元，电流传感器连接在电源转换电路和能量发射线圈之间的线路上，电流传感器检测流过发射线圈的电流值，并将信号传输给控制电路。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备无线充电系统，其特征是：所述的电源转换电路包括功率调节电路、高频逆变电路和谐振补偿电路，电源输入电路将电源输出给功率调节电路，经功率调节电路进行功率调节后，再输出给高频逆变电路进行电压变换后输出给谐振补偿电路进行谐振补偿，然后输出给能量发射线圈。

3.根据权利要求2所述的便携式电子设备无线充电系统，其特征是：所述的控制电路部分包括中央控制单元和驱动电路，中央控制单元通过驱动电路输出控制信号给功率调节电路和高频逆变电路，控制功率调节电路和高频逆变电路工作。

4.根据权利要求1或2或3所述的便携式电子设备无线充电系统，其特征是：所述的电源输入电路采用整流滤波电路。

5.一种采用如权利要求1至4中任意一项所述的便携式电子设备无线充电系统的负载检测方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：

（1）、当充电板的充电区域没有任何物体时，压力传感器的输出信号低于比较器的参考信号值，使比较器输出高电平；反之，当检测到有无线充电便携式电子设备或其他物体进入充电区域时，压力传感器的输出信号将高于比较器的参考信号值，比较器的输出由高电平变为低电平；

（2）、当比较器的输出由高电平变为低电平时，中央控制单元对负载的真伪进行二次判别，当进入充电区域的是非无线充电便携式电子设备时，由于负载不存在接收线圈，无线充电板和负载不存在耦合关系，因此，副边反射到原边的阻抗为零，功率调节电路只需要很小的能量占空比D_slp即可使发射线圈中的电流保持在稳定值I_slp；当进入的是无线充电便携式电子设备时，由于负载接收线圈的存在，负载反射到原边的阻抗将由零变为ω²M²/Z_s，其中，ω为系统的工作角频率，M为原边和副边之间的互感，Z_s为副边总阻抗，如果功率调节电路的能量占空比仍然保持为阈值D_slp，则发射线圈中的电流I必将小于I_slp，系统根据本条件即可判定负载的真伪；当检测到有无线充电便携式设备进入充电区域时，系统将进入正常工作模式，自动调节功率调节电路的能量占空比D，使发射线圈中的电流保持稳定值I_con；当真负载一直存在时，功率调节电路的能量占空比将始终大于阈值D_{con_min}，如果系统检测到功率调节电路的能量占空比D小于阈值D_{con_min}，则说明真负载已被移出，系统将从新进入低功耗待机模式。

6.根据权利要求5所述的负载检测方法，其特征是：所述的功率调节电路采用Buck拓扑结构。

7.根据权利要求5所述的负载检测方法，其特征是：所述的谐振补偿电路采用串联-串联补偿方式的电路。