[发明专利]一种无线充电装置

说明书

本发明公开了一种无线充电装置，其中发射装置包括发射端谐振电路、发射端信号处理电路和发射端单片机；发射端谐振电路还用于发射指令信号和接收响应信号；发射端信号处理电路对接收的所述响应信号进行解调得到原始响应信号；发射端单片机还根据原始指令信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制；接收装置包括接收端谐振电路、接收端信号处理电路和接收端单片机；接收端谐振电路还用于接收指令信号和发射响应信号；接收端信号处理电路对接收的所述指令信号进行解调得到原始指令信号；接收端单片机还根据原始响应信号对其输出的PWM载波信号进行调制。本发明能够低成本实现无线充电，并且在充电的同时实现发射端和接收端之间相互的数据通信。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其是涉及一种无线充电装置。

背景技术

在无线充电技术是通过非接触的方式，发射端将电能发射到邻近的接收端，并可由发射端和接收端之间的通信实现一定程度的过程控制。目前无线充电技术已经应用于手机、电动牙刷、汽车等领域。无线充电技术可以节省有线方式的导线材料成本，非接触方式还可减少强电击穿的风险，增加使用安全度。

无线充电技术可分为两类：一类是磁耦合模式，根据楞次定律，线圈与线圈之间的磁通量变化后，在次级端产生感应电压(与变压器工作方式类似)；一类是电磁谐振模式，发射端将电磁波能量谐振发射后，在接收端通过电磁谐振取出能量(与收音机接收类似)。前者的耦合更紧密，传播路径很短，但能量传递效率高；后者的耦合相当松散，能量传递效率低，但胜在距离远些。

目前国际上有两个充电标准，一个是WPC(Wireless Power Consortium)的Qi标准，另一个是A4WP(Alliance for Wireless Power)的WPT(Wireless Power Transfer)标准。Qi标准使用的是磁耦合模式，发射端和接收端之间采取紧耦合技术，充电距离小些，但是传输能量更大些；A4WP使用的是电磁谐振模式，发射与接收之间采取松耦合技术，充电距离长些，接收端的空间分布可以更随意，但是充电能量则小些。然而，现有技术中，支持A4WP的方案很少，支持Qi标准的芯片也不多见，且无论是采用A4WP还是Qi标准，成本都比较昂贵。

除了上述两家之外，现有技术中另有一些设计简单的无线充电方案，有磁耦合模式的，也有电磁谐振模式的。不过，这些方案普遍只能简单地进行无线充电，发射端与接收端之间并不能进行通信，因此缺乏通信控制手段，导致无线充电的过程缺乏灵活度，还可能造成功率的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无线充电装置，能够低成本实现无线充电，并且可以在充电的同时实现发射端和接收端之间相互的数据通信。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种无线充电装置，包括发射装置和接收装置；所述发射装置包括发射端谐振电路、发射端信号处理电路和发射端单片机；所述发射端谐振电路用于向所述接收装置发射电能；所述发射端谐振电路还用于向所述接收装置发射指令信号和接收所述接收装置发射的响应信号；所述发射端信号处理电路对所述发射端谐振电路接收的所述响应信号进行解调得到原始响应信号，并将所述原始响应信号输入所述发射端单片机；所述发射端单片机输出PWM载波信号驱动所述发射端谐振电路发射电能；所述发射端单片机还根据原始指令信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述发射端谐振电路发射所述指令信号；所述接收装置包括接收端谐振电路、接收端信号处理电路和接收端单片机；所述接收端谐振电路用于接收所述发射装置发射的电能；所述接收端谐振电路还用于接收所述发射装置发射的所述指令信号和向所述发射装置发射所述响应信号；所述接收端信号处理电路对所述接收端谐振电路接收的所述指令信号进行解调得到所述原始指令信号，并将所述原始指令信号输入所述接收端单片机；所述接收端单片机输出PWM载波信号驱动所述接收端谐振电路发射电能；所述接收端单片机还根据所述原始响应信号对其输出的所述PWM载波信号进行调制，驱动所述接收端谐振电路发射所述响应信号。