[实用新型]一种解决手机无线充电时发生充断的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种解决手机无线充电时发生充断的系统。

背景技术

近年来，随着无线充电的普及，越来越多的手机植入无线充电功能，而基于Qi标准的无线充电占市场的绝大部分，无线充电不仅解决了有线充电过程中线的干扰，充分利用广大用户碎片化的充电时间，同时无通电触点设计，可以避免触点的危险，电力传送元件无外露，可以避免空气中的水分和氧气所氧化，杜绝接触时的机械磨损以及跳火等造成的损耗。

然而由于现有无线充电特殊的拓扑结构以及工作原理，要求接收端的数据传输只能通过电力载波的方式回传到发射端，如图1为手机无线充电系统原理框图，该系统主要由功率发射单元、功率接收单元组成。功率发射单元主要由主控芯片、AC/DC电路、高频逆变电路、驱动板、辅助供电电路、采样电路、通信解调电路构成；高频逆变电路采用4个半桥构成两个全桥进行驱动，用于将低压直流转化为高频交流；采样电路用于采集输入电压、线圈电压、线圈电流、温度信号；辅助供电电路提供3.3V的控制电压以及5V的驱动电压；通信解调电路用于解调接收端通过电力载波发送的数据并将其反馈给主控芯片。功率接收单元主要由高频整流电路、滤波电路、DC/DC稳压电路、采样电路组成；高频整流电路将耦合得到的交流高频信号转化为直流，并通过滤波电路产生稳定的直流电压，接着，通过DC/DC稳压电路得到5V的输出电压。功率接收单元通过发送的参数信息(整流电压、次级线圈电流、控制信号等)以及检测初级线圈上的反馈信息做出决策，功率发射单元通过改变PWM波频率和占空比的方式对输出功率进行调节；另外，功率接收单元通过定时采集接收端的整流电压、输出电流等信息向功率发射单元反馈以调节功率发射单元输出功率。

由于发送端和接收端遵循Qi协议，Qi无线充电的通讯原理是一种单工通讯，一直由接收端发给发射端，正常充电后，发射的数据包括“调整供电大小”和“接收功率”，接收端的调制信号是调制在电力载波上面，通过电容将信号耦合到线圈两端，接收端输出的电压是通过线圈上面的交流电压整流成直流电压而来，接收端的输出电压连接负载手机端，通过充电管理芯片连接到手机电池，由于电池充电过程包含涓流充电，恒流充电，恒压充电，不同的充电阶段有着不同的充电电流，特别在各阶段相互切换时，电流的波动造成电压的波动，从而体现在线圈两端电压的波动，这个波动与信号AM调制共同作用在线圈上，解调接收端对线圈上电力载波发送的信息进行解调并将其反馈给主控芯片，由于解调信号和波动数据叠加在一起，单片机无法识别正确的信号，从而造成无线充电过程由于电流波动造成的无线充电充断问题。因此，为了更好的用户体验和认可度，解决无线充电过程的充电充断问题势在必行。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种解决手机无线充电时发生充断的系统，用以解决现有技术中手机和无线充电装置进行无线充电时频繁充断造成的充电效率下降和电能浪费的问题。

本实用新型实施例提供了一种解决手机无线充电时发生充断的系统，包括：无线充电发射子系统和无线充电接收子系统；所述无线充电发射子系统和无线充电接收子系统在一定距离内通讯连接；

所述无线充电发射子系统包括电源模块、主控电路、第一通信模块、检测模块及发射电路；所述主控电路分别与电源模块、第一通信模块、检测模块及发射电路双向连接；

所述无线充电接收子系统包括接收电路、第二通信模块、整流电路、稳压电路及负载；所述接收电路与第二通信模块双向连接，接收电路的输出端接于所述整流电路的输入端，整流电路输出端接于所述稳压电路的输入端，所述稳压电路与所述负载双向连接；

所述主控电路还包括跳频处理模块和单片机；

所述跳频处理模块用于改变发射电路的发射能量，即改变发射电路当前PWM工作频率，假设当前工作频率为H，按H--(H+20)--H--(H-20)--H的规律进行跳频，由于工作频率高低变化的过程其实是工作频率与谐振频率靠近和远离的过程，当工作频率靠近谐振频率时，发射电路发射的能量变大；当工作频率远离谐振频率时，发射电路发射的能量变小；

进一步地，所述无线充电发射子系统和无线充电接收子系统均兼容Qi协议。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型通过在系统主控电路中增加一个跳频处理模块，可以有效减少无线充电过程中手机充断的次数，很好的解决由于手机充电电流波动造成的无线充电充断问题，提高客户的用户体验和认可度。而且，该实用新型的方案遵循Qi标准，具备兼容性和通用性。

附图说明