[实用新型]基于中大功率无线充电设备的匹配识别系统

说明书

本实用新型公开一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别系统，包括无线发射设备和无线接收设备，无线接收设备包括接收线圈、接收控制装置以及充电电池，接收控制装置包括过零检测电路、过零控制电路和继电器控制电路等，过零检测电路用以检测接收端所接收能量的状态，过零控制电路用以实现对过零检测时间间歇控制，继电器控制电路控制接收控制装置与电池的通断，实现零功耗控制；本实用新型所提出的方案，在接收端进入充电区域时，能够保证发射端快速进入接收端充电所需的正常能量发射状态，而在接收端离开充电区域时，保证发射端快速进入低待机状态、接收端进入零功耗待机状态，不仅能够快速识别匹配，同时也实现了低功耗的无线充电。

技术领域

本实用新型属于无线充电领域，具体涉及一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别系统，主要针对中大功率无线充电设备在充电过程中，进行无线发射设备和无线接收设备的快速匹配识别和离开检测。

背景技术

随着时代变迁、科技进步，机器人代替人工已成大势所趋。因智能化需要，AGV、巡检机器人、电动叉车、物流机器人、轨道机器人等产品广泛使用无线充电。无线充电装置不同于有线充电开机即以额定充电电流充电，因为无线充电系统拓扑结构及安全性问题，通常是通过调频方式，调整电流由零逐渐增大至额定电流进行充电。对于中大功率无线充电设备，与手机等短距离QI标准载波通信也大不相同，因为中大功率无线充电距离较大(通常为0-30cm)，普遍采用433M、2.4G、蓝牙等无线通讯方式进行状态信息闭环控制。2.4G或者433通讯的距离一般比较远，少则几十米，多则几公里，所以在充电过程中，如果充电设备移动、离开，但是发射和接收仍然能够通过无线通讯进行数据传输，很容易造成系统误判而进行无功控制。

目前，工业设备所用电源多数为24V+电池，在进行匹配识别时都是通过监测电池信息来判断接收设备是否进入充电区域，在电池充电前发射端待机时，对于接收线圈是否在发射线圈能量传输的有效范围内，传统做法一般是发射端发送驱动信号，通过检测接收端是否有电压和电流信号收到作为判断依据，而这样的做法在接收线圈不在有效距离内时，发射端功耗比较大。充电过程中，如果充电设备移动、离开、倾斜、充电距离变化，系统的磁场传输匹配都会变化。因电池一直与接收端的输出相连接，接收端检测的电压一般为电池电压，因此系统状态改变时，电池的电压变化比较小。如果系统仅根据接收端反馈的电压、电流等数据进行控制，很容易导致发射端误判而导致发射端状态改变。

而且，这种方式需要产生高于电池电压的驱动功率才能产生充电电流，通过电流判定接收设备是否进入充电区域，会使发射设备功耗比较大，同时也容易造成误判；另外，无线充电设备进入充电区域后，充电启动前与无线充电设备离开充电区域待机时两种状态的充电电流为零，通过充电电流判定接收设备是否进入充电区域也会容易造成误判；再者，发射设备在间歇状态发射能量时，接收设备控制电路如果通过采集电池信息来获取充电状态，这样在充电距离较大时就需要接收端获得高于电池电压的信号来检测，进而会导致发射设备间歇发射能量较大，从而导致功耗较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有无线充电系统匹配识别时易造成误判，且功耗大等缺陷，提出一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别系统，在进行充电时能够快速进行发射和接收设备的自动识别、系统匹配和离开检测。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

本实用新型公开一种基于中大功率无线充电设备的匹配识别系统，包括无线发射设备和无线接收设备，所述无线发射设备包括发射线圈和发射控制装置，所述无线接收设备包括接收线圈、接收控制装置以及充电电池，所述接收控制装置与发射控制装置之间采用无线通讯进行信息传输，接收线圈通过整流电路和滤波电路与充电电池相连，接收线圈接收发射线圈发送的能量并通过整流电路转换为直流电，经过滤波处理后电连接至充电电池对其进行充电，所述接收控制装置还包括与主控MCU和充电电池连接的电池电压检测电路和充电电流检测电路，以实现对电池电压和充电电流的检测；