[发明专利]一种无线充电能量输出装置及其充电方法

权利要求书

1.一种无线充电能量输出装置，其特征在于：包括电源变换模块、线圈组模块和控制电路模块，所述控制电路模块包括控制所述线圈组模块的开关实现对单个线圈的导通选择的主控制模块和控制所述电源变换模块产生无线充电所需高频交流电的子控制模块，所述主控制模块和子控制模块通过高频能量和信号电缆连接，进行信号连通；所述电源变换模块与子控制模块位于所述高频能量和信号电缆的一端，所述线圈组模块与主控制模块位于所述高频能量和信号电缆的另一端；所述高频能量和信号电缆包括第一高频功率导线、第二高频功率导线和至少一根信号传输导线；所述线圈组模块包含有至少两个无线充电能量输出的线圈，所述至少两个无线充电能量输出的线圈之间互成夹角在空间中交叠。

2.根据权利要求1所述的无线充电能量输出装置，其特征在于：所述线圈组模块包含有至少两个无线充电能量输出的线圈、开关元件和谐振电容；所述至少两个无线充电能量输出的线圈在空间中交叠；所述主控制模块与开关元件的控制端电连接、且与每个所述线圈的信号输出端电连接，所述第一高频功率导线的第一端通过线圈和谐振电容连接到第二高频功率导线的第一端；所述第一高频功率导线的第二端、第二高频功率导线的第二端与所述电源变换模块电连接；所述信号传输导线的一端与所述主控制模块电连接，其另一端与所述子控制模块电连接，所述子控制模块与所述电源变换模块的控制端电连接。

3.根据权利要求2所述的无线充电能量输出装置，其特征在于：所述信号传输导线上传递的信号是与所述电源变换模块的输出功率相关的原始PWM信号、经过分频或倍频的PWM信号或数字信号。

4.根据权利要求2所述的无线充电能量输出装置，其特征在于：所述信号传输导线上传递的信号是电压信号、电流信号、载波信号或数字信号。

5.根据权利要求2所述的无线充电能量输出装置，其特征在于：所述信号传输导线上传递的信号是电压信号或电流信号，所述电压信号的数值或者电流信号的数值是可变的。

6.根据权利要求1所述的无线充电能量输出装置，其特征在于：所述线圈组模块包含有至少两个无线充电能量输出的线圈、开关元件和公共谐振电容；所述主控制模块与开关元件的控制端电连接，所述第一高频功率导线的一端与每个线圈的第一端电连接，所述第一高频功率导线的另一端与所述电源变换模块电连接；所述第二高频功率导线的一端与所述公共谐振电容的第一端电连接，所述第二高频功率导线的另一端与所述电源变换模块电连接，所述公共谐振电容的第二端与每个所述线圈的第二端电连接；所述公共谐振电容的第二端与主控制模块电连接，所述子控制模块与所述电源变换模块的控制端电连接；所述信号传输导线的第一端与所述主控制模块电连接，所述信号传输导线的第二端与所述子控制模块电连接。

7.根据权利要求6所述的无线充电能量输出装置，其特征在于：所述信号传输导线上传递的信号是与所述电源变换模块的输出功率相关的原始PWM信号、经过分频或倍频的PWM信号或数字信号。

8.根据权利要求6所述的无线充电能量输出装置，其特征在于：所述信号传输导线上传递的信号是电压信号、电流信号、载波信号或数字信号；所述电压信号的值是可变的，所述电流信号的数值是单调变化的或交变的。

9.一种采用权利要求2~5任意一项所述的无线充电能量输出装置进行充电的方法，其特征在于：无线充电能量接收装置设有无线充电能量接收区域中心，所述无线充电能量输出装置对无线充电能量接收装置进行充电的方法包括以下步骤：所述主控制模块通断所述开关元件以确定哪一个线圈最靠近无线充电能量接收装置的无线充电能量接收区域中心，并且将该线圈选定为能量输出线圈，所述主控制器再根据所述无线充电能量接收装置传递给该能量输出线圈的能量调节信息信号，通过所述信号传输导线控制所述子控制模块去调节所述电源变换模块的输出功率。

10.一种采用权利要求6~8任意一项所述的无线充电能量输出装置进行充电的方法，其特征在于：无线充电能量接收装置设有无线充电能量接收区域中心，所述无线充电能量输出装置对无线充电能量接收装置进行充电的方法包括以下步骤：所述主控制模块通断所述开关元件以确定哪一个线圈最靠近无线充电能量接收装置的无线充电能量接收区域中心，并且将该线圈选定为能量输出线圈，所述无线充电能量接收装置反馈能量调节信息信号给该能量输出线圈，所述主控制模块再根据所述无线充电能量接收装置传递给该能量输出线圈并传递到所述公共谐振电容上的能量调节信息信号，控制所述子控制模块调节所述电源变换模块的输出功率。