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Patent Searching and Data


Title:
WIRELESS POWER SUPPLY DEVICE AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/122695
Kind Code:
A1
Abstract:
A wireless power supply device and method. The device includes a master control portion (21) and at least one transmission portion (22) connected with the master control portion (21). The master control portion (21) includes a master control circuit (211) and a power supply module (212). With respect to each transmission portion (22) connected with the master control portion (21), the master control circuit (211) is used to determine the power requirement of the transmission portion (22) and control the power supply module (212) to transmit electric signals satisfying the power requirement to the transmission portion (22). The transmission portion (22) generates magnetic field based on the electric signals and supplies power for loads at receiving end. The wireless power supply device and method enable each winding generate electromagnetic induction with desired power, so as to supply power for the receiving end reasonably, and reduce the number and the complexity of the transmission portion (22).

Inventors:
LI DAN (CN)
DANG YANGTAO (CN)
SUN HUI (CN)
DIAO DEPENG (CN)
HUANG XUETAO (CN)
LIU BAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/071720
Publication Date:
September 20, 2012
Filing Date:
March 11, 2011
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Assignee:
HAIER GROUP CORP (CN)
HAIER GROUP TECHNOLGOY R & D CT (CN)
LI DAN (CN)
DANG YANGTAO (CN)
SUN HUI (CN)
DIAO DEPENG (CN)
HUANG XUETAO (CN)
LIU BAO (CN)
International Classes:
H02J17/00
Foreign References:
CN1835338A2006-09-20
CN101557227A2009-10-14
CN1951016A2007-04-18
CN101527372A2009-09-09
Other References:
See also references of EP 2648315A4
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING DEHENG LAW OFFICE (CN)
北京德恒律师事务所 (CN)
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Claims:
权利要求书

1. 一种无线供电装置, 用于通过电磁感应对具有磁电转换功能的接收 方供电, 其特征在于, 所述装置包括主控部分和与所述主控部分连接的至 少一个发射部分, 其中, 所述主控部分包括主控电路和电源模块;

其中, 对于与所述主控部分连接的每个发射部分, 所述主控电路用于 确定该发射部分的功率要求, 并控制所述电源模块将满足所述功率要求的 电信号发送给该发射部分, 由该发射部分基于所述电信号产生磁场, 对接 收方的负载供电。

2. 根据权利要求 1所述的无线供电装置, 其特征在于,

每个发射部分进一步包括:

触发器, 用于在所在的发射部分与所述主控部分连接后, 将用于标识 该发射部分的触发信号发送给所述主控电路;

并且, 所述主控部分进一步包括:

存储模块, 用于保存每个发射部分所对应功率要求;

并且, 所述主控电路进一步用于接收所述触发信号, 根据接收的所述 触发信号识别与所述主控部分连接的发射部分, 并用于根据所述存储模块 中存储的内容确定识别的所述发射部分的功率要求。

3. 根据权利要求 2所述的无线供电装置, 其特征在于, 在一个发射部 分与所述主控部分连接后, 该发射部分的触发器通过第一信号线和第二信 号线与所述主控电路连接, 并且, 所述触发器通过控制所述第一信号线和 所述第二信号线上传输的触发信号的电平来标识该发射部分。

4. 根据权利要求 1所述的无线供电装置, 其特征在于,

每个发射部分进一步包括:

频率釆样电路, 用于在所在的发射部分与所述主控部分连接后, 对所 述发射部分的当前工作频率进行釆样;

锁相环, 连接所述频率釆样电路, 获取所述频率釆样电路所釆样的频 率, 将获取的所述频率与所述基准频率进行比较, 如果釆样的所述频率与 所述基准频率不匹配, 则所述锁相环将比较结果通知给所述主控部分; 并且, 所述主控部分进一步包括:

存储模块, 用于保存每个发射部分所对应工作频率要求;

并且, 所述主控电路还用于根据来自所述锁相环的所述比较结果控制 所述电源模块调整发出的电信号的频率。

5. 根据权利要求 1所述的无线供电装置, 其特征在于, 还包括: 比较器, 包括第一端口、 第二端口, 其中, 所述第一端口用于接收预 定的基准电压; 所述第二端口的数量对应于所述主控部分所能够连接的发 射部分的数量, 在一个发射部分与所述主控部分连接的情况下, 第二端口 接收该发射部分的电压转换电路输出的电压;

所述比较器用于将所述第一端口处的电压与所述第二端口处的电压进 行比较, 将比较结果通知给所述主控电路, 以便所述主控电路根据所述比 较结果判断所述主控部分是否连接有发射部分, 并控制所述电源模块的供 电。

6. 根据权利要求 1所述的无线供电装置, 其特征在于, 每个发射部分 通过预定的标准接口, 以可拆卸的方式与所述主控部分连接。

7. 根据权利要求 1所述的无线供电装置, 其特征在于, 每个发射部分 包括:

电压转换电路, 用于接收所述电源模块发送的电信号, 并根据该发射 部分的线圈的电压要求对接收的所述电信号进行电压转换;

线圈, 用于利用来自该线圈所在的发射部分的电压转换电路的电信号 产生磁场以对接收方的负载供电。

8. 根据权利要求 7所述的无线供电装置, 其特征在于, 发射部分中的 电压转换电路为逆变电路。

9. 一种无线供电方法, 用于通过电磁感应对具有磁电转换功能的接收 方供电, 其特征在于, 所述无线供电方法包括:

在主控部分与至少一个发射部分连接后, 所述主控部分的主控电路确 定所连接的发射部分的功率要求;

所述主控电路控制所述主控部分中的电源模块将满足所述功率要求的 电信号发送给该发射部分, 由该发射部分基于所述电信号产生磁场以对接 收方的负载供电。

10. 根据权利要求 9所述的无线供电方法, 其特征在于, 所述主控电 路确定所连接的发射部分的功率要求包括:

所述主控电路接收该发射部分的触发器发送的触发信号, 其中, 所述 触发信号用于标识该发射部分;

所述主控部分根据接收的所述触发信号识别与所述主控部分连接的发 射部分, 并用于根据所述主控部分的存储模块中存储的内容确定识别的所 述发射部分的功率要求, 其中, 所述存储模块用于保存每个发射部分所对 应功率要求。

11. 根据权利要求 10所述的无线供电方法, 其特征在于, 在一个发射 部分与所述主控部分连接后, 该发射部分的触发器通过第一信号线和第二 信号线与所述主控电路连接, 并且, 所述触发器通过控制所述第一信号线 和所述第二信号线上传输的触发信号的电平来标识该发射部分。

12. 根据权利要求 9所述的无线供电方法, 其特征在于, 在所述主控 部分与发射部分连接后, 所述无线供电方法进一步包括:

所连接的该发射部分的锁相环接收该发射部分的频率釆样电路釆样的 该发射部分的当前工作频率;

所述锁相环将釆样的所述当前工作频率与该发射部分预定的基准频率 要求进行比较, 如果釆样的所述当前工作频率与所述基准频率不匹配, 则 所述锁相环将比较结果通知给所述主控部分的主控电路;

所述主控电路根据来自所述锁相环的所述比较结果控制所述电源模块 调整发出的电信号的频率。

13. 根据权利要求 9所述的无线供电方法, 其特征在于, 进一步包括: 所述主控部分的比较器的第一端口接收预定的基准电压, 所述比较器 的第二端口接收与所述主控部分连接的发射部分的电压转换电路输出的电 压;

比较器将所述第一端口处的电压与所述第二端口处的电压进行比较; 所述主控电路根据所述比较器的比较结果判断所述主控部分是否连接 有发射部分, 并控制所述电源模块的供电。

14. 根据权利要求 9所述的无线供电方法, 其特征在于, 所述主控电 路控制所述主控部分中的电源模块将满足所述功率要求的电信号发送给该 发射部分, 由该发射部分基于所述电信号产生磁场以对接收方的负载供电 包括:

所述主控电路控制所述主控部分中的电源模块将满足所述功率要求的 电信号发送给该发射部分的电压转换电路;

所述电压转换电路接收所述电源模块发送的电信号, 并根据该发射部 分的电压要求对接收的所述电信号进行电压转换, 并将转换后的电信号提 供给该发射部分的线圈;

所述线圈利用经由电压转换电路转换后的电信号产生磁场并通过所述 磁场对接收方的负载供电。

Description:
无线供电装置和方法

技术领域

本发明涉及电子领域, 并且特别地, 涉及一种无线供电装置和方法。 背景技术

目前, 为了方便用户使用电器设备, 已经有厂商提出了无尾产品。 无 尾产品的原理如下: 发射端接收外界的供电 (例如, 发射端与市电电压连 接) , 并通过电磁转换处理利用电信号产生相应的磁 场; 与该发射端对应 的接收端感应到所产生的磁场后, 可以将磁场转换为电信号, 之后将电信 号提供给接收端侧的负载。

如图 1 所示, 目前釆用的无尾设备的发射端主要包括: 电源模块、 比 较器、 MCU主控电路、 锁相环、 频率釆样电路、 逆变电路以及原边线圈。

其中, 电源模块用于经由逆变电路对原边线圈供电, 逆变电路用于将 来自电源模块的电信号的电压转换为原边线圈 所需的电压, 锁相环用于使 原边线圈在期望的基准工作频率上工作, 频率釆样电路用于釆集原边线圈 的当前工作频率, 并将釆集的频率通知给锁相环, 锁相环用于使原边线圈 工作在所设定的基准工作频率, 并且能够进行频率的比较从而确定线圈的 当前工作频率是否满足要求, 并在确定结果为否的情况下通知 MCU, 由 MCU控制电源模块调整信号频率, 另外, 其中的比较器用于将基准电压与 逆变电路输出的电压进行比较, 从确定主控部分是否连接有负载, 进而由 MCU来控制电源模块的供电 /停止供电。

可以看出, 在目前的无尾产品中, 一个发射端对应一个发射天线, 该 发射天线只能够产生一种规格的磁场。 如果用户希望实现通过多个发射天 线同时为多个不同的接收端进行供电, 就必须设置与发射天线数量相等的 发射端。 并且, 每个发射端的天线发射的所产生的电磁感应的 参数(包括 频率等参数) 是固定的, 该磁场只能够由与该发射端成对生产的接收端 的 天线接收。 4叚设,发射端的天线线圈产生的电磁感应对 的功率为 200W,发射端 对应的接收端 A为功率为 200W的电视机设备, 并且发射端与接收端的工 作频率相同或近似, 这样, 发射端才能够为接收端 B供电, 使得电视机设 备正常工作; 而对于另一功率为 100W的无尾电脑, 则由于功率不相匹配 而无法接受该发射端的供电。 所以, 如果用户希望使用上述无尾电视和无 尾电脑, 就需要购买分别对应于电脑和电视的发射端。 因此, 会增加发射 端占用的空间、 和用户开支, 另外, 由于用户需要安置多个发射端, 因此 会增加设备安装和调配的难度, 并且不便于用户使用设备。

针对相关技术中通过无线方式对多个接收端进 行供电方案需要借助多 个发射端而导致发射端占用大量空间、增加用 户开支以及不便于设备安装、 调配和使用的问题, 目前尚未提出有效的解决方案。 发明内容

针对相关技术中无线供电设备的发射端占用大 量空间、 增加用户开支 以及不便于安装调配和使用的问题,本发明提 出一种无线供电装置和方法, 能够有效减少发射端的数量, 同时能够借助一个发射端对一个或多个不同 的接收端进行供电,从而减少发射端所占空间 以及购买发射端带来的开支, 并且能够方便用户进行设备的安装、 调配和使用。

本发明的技术方案是这样实现的:

根据本发明的一个方面, 提供了一种无线供电装置, 用于通过电磁感 应对具有磁电转换功能的接收方供电。

根据本发明的无线供电装置包括主控部分和与 主控部分连接的至少一 个发射部分, 其中, 主控部分包括主控电路和电源模块; 其中, 对于与主 控部分连接的每个发射部分, 主控电路用于确定该发射部分的功率要求, 并控制电源模块将满足功率要求的电信号发送 给该发射部分, 由该发射部 分基于电信号产生磁场, 对接收方的负载供电。

其中, 每个发射部分可以进一步包括: 触发器, 用于在所在的发射部 分与主控部分连接后,将用于标识该发射部分 的触发信号发送给主控电路; 并且, 主控部分可以进一步包括: 存储模块, 用于保存每个发射部分 所对应功率要求;

并且, 主控电路进一步用于接收触发信号, 根据接收的触发信号识别 与主控部分连接的发射部分, 并用于根据存储模块中存储的内容确定识别 的发射部分的功率要求。

其中, 在一个发射部分与主控部分连接后, 该发射部分的触发器通过 第一信号线和第二信号线与主控电路连接, 并且, 触发器通过控制第一信 号线和第二信号线上传输的触发信号的电平来 标识该发射部分。

此外, 每个发射部分可以进一步包括: 频率釆样电路, 用于在所在的 发射部分与主控部分连接后, 对发射部分的当前工作频率进行釆样; 锁相 环, 连接频率釆样电路, 获取频率釆样电路所釆样的频率, 将获取的频率 与基准频率进行比较, 如果釆样的频率与基准频率不匹配, 则锁相环将比 较结果通知给主控部分;

并且, 主控部分可以进一步包括: 存储模块, 用于保存每个发射部分 所对应工作频率要求; 并且, 主控电路还用于根据来自锁相环的比较结果 控制电源模块调整发出的电信号的频率。

该装置还可以包括: 比较器, 包括第一端口、 第二端口, 其中, 第一 端口用于接收预定的基准电压; 第二端口的数量对应于主控部分所能够连 接的发射部分的数量, 在一个发射部分与主控部分连接的情况下, 第二端 口接收该发射部分的电压转换电路输出的电压 ;

比较器用于将第一端口处的电压与第二端口处 的电压进行比较, 将比 较结果通知给主控电路, 以便主控电路根据比较结果判断主控部分是否 连 接有发射部分, 并控制电源模块的供电。

优选地, 每个发射部分可通过预定的标准接口, 以可拆卸的方式与主 控部分连接。

可选地, 每个发射部分可以包括: 电压转换电路, 用于接收电源模块 发送的电信号, 并根据该发射部分的线圈的电压要求对接收的 电信号进行 电压转换; 线圈, 用于利用来自该线圈所在的发射部分的电压转 换电路的 电信号产生磁场以对接收方的负载供电。

优选地, 发射部分中的电压转换电路为逆变电路。 根据本发明的另一方面, 提供了一种无线供电方法, 用于通过电磁感 应对具有磁电转换功能的接收方供电。

根据本发明的无线供电方法包括: 在主控部分与至少一个发射部分连 接后, 主控部分的主控电路确定所连接的发射部分的 功率要求; 主控电路 控制主控部分中的电源模块将满足功率要求的 电信号发送给该发射部分, 由该发射部分基于电信号产生磁场以对接收方 的负载供电。

其中, 主控电路确定所连接的发射部分的功率要求包 括:

主控电路接收该发射部分的触发器发送的触发 信号, 其中, 触发信号 用于标识该发射部分; 主控部分根据接收的触发信号识别与主控部分 连接 的发射部分, 并用于根据主控部分的存储模块中存储的内容 确定识别的发 射部分的功率要求, 其中, 存储模块用于保存每个发射部分所对应功率要 求。

并且, 在一个发射部分与主控部分连接后, 该发射部分的触发器通过 第一信号线和第二信号线与主控电路连接, 并且, 触发器通过控制第一信 号线和第二信号线上传输的触发信号的电平来 标识该发射部分。

此外, 在主控部分与发射部分连接后, 该无线供电方法进一步包括: 所连接的该发射部分的锁相环接收该发射部分 的频率釆样电路釆样的该发 射部分的当前工作频率; 锁相环将釆样的当前工作频率与该发射部分预 定 的基准频率要求进行比较, 如果釆样的当前工作频率与基准频率不匹配, 则锁相环将比较结果通知给主控部分的主控电 路; 主控电路根据来自锁相 环的比较结果控制电源模块调整发出的电信号 的频率。

该方法可以进一步包括: 主控部分的比较器的第一端口接收预定的基 准电压, 比较器的第二端口接收与主控部分连接的发射 部分的电压转换电 路输出的电压; 比较器将第一端口处的电压与第二端口处的电 压进行比较; 主控电路根据比较器的比较结果判断主控部分 是否连接有发射部分, 并控 制电源模块的供电。

可选地, 主控电路控制主控部分中的电源模块将满足功 率要求的电信 号发送给该发射部分, 由该发射部分基于电信号产生磁场以对接收方 的负 载供电包括: 主控电路控制主控部分中的电源模块将满足功 率要求的电信 号发送给该发射部分的电压转换电路; 电压转换电路接收电源模块发送的 电信号, 并根据该发射部分的电压要求对接收的电信号 进行电压转换, 并 将转换后的电信号提供给该发射部分的线圈; 线圈利用经由电压转换电路 转换后的电信号产生磁场并通过磁场对接收方 的负载供电。 优选地, 发射 部分中的电压转换电路可以为逆变电路。

本发明通过使得主控电路确定与主控部分连接 的至少一个发射部分所 需的功率, 并根据确定结果为每个连接的发射部分的线圈 进行分别供电, 能够使每个线圈产生期望功率的电磁感应 (磁场) , 达到对接收端进行合 理供电、 以使每个接收端均能够正常工作的目的, 由于无需设置多个发射 端, 仅需要将用户希望使用的一个或多个接收端对 应的发射部分与一个主 控部分连接即可实现无线供电, 因此, 能够减少发射部分的数量和复杂度, 简化设备的安装调配和使用。 附图说明

图 1是相关技术中无线供电设备的发射端的结构 意图;

图 2是根据本发明实施例的无线供电装置的框图

图 3是根据本发明实施例的无线供电装置与多个 射部分连接的结构 示意图;

图 4是根据本发明实施例的无线供电装置中主控 分与发射部分连接 时装置内部的处理流程图;

图 5是根据本发明实施例的无线供电方法的流程 。 具体实施方式

针对相关技术中无线供电设备的发射端占用大 量空间、 增加用户开支 以及不便于安装调配和使用的问题, 本发明提出, 对主控部分和发射部分 进行分离架构, 使得主控电路能够确定与主控部分连接的至少 一个发射部 分所需的功率, 从而为每个连接的发射部分的线圈进行分别供 电, 使每个 线圈产生期望功率的电磁感应, 达到对接收端进行合理供电使每个接收端 均能够正常工作的目的。 下面将结合附图, 详细描述本发明的具体实施方式。

根据本发明的实施例, 提供了一种无线供电装置, 用于通过电磁感应 对具有磁电转换功能的接收方供电。

如图 2所示,根据本发明实施例的无线供电装置包 主控部分 21和与 主控部分连接的至少一个发射部分 22 , 其中, 主控部分包括主控电路 211 和电源模块 212 (主控电路 211与电源模块 212连接) , 发射部分 22包含 能够根据电信号产生磁场、 并对接收方的负载供电的单元, 例如, 如图 1 所示, 发射部分 22包括电压转换电路 221和线圈 222 (电压转换电路 211 与线圈 222连接) ; 除了图 1所示的发射部分的结构之外, 发射部分还可 以釆用其他多种方式构成, 既可以替换其中的部件也可以对其中的部件进 行增加、 删除或合并, 具体的构成方式本文不进行——列举。

并且, 每个发射部分都以可插拔的方式与主控部分连 接, 发射部分与 主控部分之间的接口应当是预先定义的接口 (在一个发射部分与主控部分 连接之后, 电源模块 212就能够通过该发射部分的电压转换电路为线 圈供 电) 。

其中, 对于与主控部分 21连接的每个发射部分 22 , 主控电路 211用 于确定该发射部分的功率要求 (通常, 可以是一个功率范围值) , 并控制 电源模块 212将满足功率要求的电信号发送给该发射部分 22的电压转换电 路 221 ;

与主控部分连接的发射部分 22中的电压转换电路(例如, 可以是逆变 电路) 221用于接收电源模块 212发送的电信号, 并根据该发射部分 22的 线圈 222的电压要求对接收的电信号进行电压转换, 并将转换后的电信号 提供给该发射部分 22的线圈 222;

每个与主控部分 21连接的发射部分 22中的线圈 222用于利用来自该 线圈所在的发射部分的电压转换电路的电信号 产生磁场, 以对接收方的负 载供电。

借助于上述处理, 使得主控电路确定与主控部分连接的至少一个 发射 部分所需的功率, 并根据确定结果为每个连接的发射部分的线圈 进行分别 供电, 能够使每个线圈发送期望功率的电磁感应 (磁场) , 达到对接收端 进行合理供电、 以使每个接收端均能够正常工作的目的, 由于无需设置多 个主控部分, 仅需要将用户希望使用的一个或多个接收端对 应的发射部分 与一个主控部分连接即可实现无线供电, 因此, 能够减少主控部分的数量 和复杂度, 简化设备的安装调配和使用。

为了保证主控部分对发射部分的准确识别, 发射部分进一步包括: 触 发器 (未示出) , 用于在所在的发射部分与主控部分连接后, 将用于标识 该发射部分的触发信号发送给主控电路 211 ;

并且, 主控部分 21进一步包括: 存储模块(未示出) , 用于保存每个 发射部分所对应功率要求;

基于此, 主控电路 211 可以进一步用于接收来自触发器的触发信号, 根据接收的触发信号识别与主控部分 21 连接的发射部分 22 , 并用于根据 存储模块中存储的内容确定识别的该发射部分 22的功率要求。

优选地, 在主控部分与任一个发射部分连接之后, 发射部分的触发器 可以通过第一信号线 (下文中将其简称为信号线 1 ) 和第二信号线 (下文 中将其简称为信号线 2 ) 与主控电路连接, 并且, 触发器通过控制第一信 号线和第二信号线上传输的触发信号的电平来 标识该发射部分。

例如, 对于发射部分 A, 假设其所需要的功率为 100W, 可以将其预先 配置为通过信号线 1和信号线 2均为低电平来标识该发射部分 A, 并且主 控电路同样应当保存发射部分 A的标识为信号线 1和信号线 2的电平均为 低电平, 且应当保存发射部分 A需要的功率为 100W。

这样, 当发射部分 A与主控部分连接后, 发射部分 A会接受电源模块 的供电并完成上电, 触发器会将信号线 1和信号线 2均置为低电平, 此时, 主控电路就能够识别出此时连接的是发射部分 A, 并且根据存储模块中存 储的发射部分 A所需功率来控制电源模块对发射部分 A的线圈进行供电。

而对于发射部分 B , 则可以将其预先配置为通过信号线 1 为低电平而 信号线 2为高电平来标识该发射部分 B , 以便主控电路能够进行准确识另 'J , 对于更多数量的发射部分, 同样可以釆用电平高低的不同组合来进行—— 标识。

除了两个信号线来标识每个发射部分之外, 还可以借助更多数量的信 号线的电平来标识更多的发射部分; 并且, 除了通过电平的高低来对每个 先发射部分进行标识之外, 还可以通过信令传输或其他的方式, 使得发射 部分能够将自己的身份通知给主控电路, 具体的方式本文不再——列举。

另外, 为了保证发射部分的线圈能够在期望的频率 (每个线圈均预先 设置有对应的基准频率) 下进行工作, 每个发射部分可以进一步包括: 频率釆样电路(未示出) , 用于在所在的发射部分与主控部分连接后, 对发射部分的当前工作频率进行釆样;

锁相环 (未示出) , 可以连接至频率釆样电路, 在其所在的发射部分 和主控部分连接之后, 锁相环会与主控部分的主控电路连接, 并且, 锁相 环能够获取该锁相环所在的发射部分的频率釆 样电路所釆样的频率, 将获 取的频率与基准频率进行比较, 如果釆样的频率与基准频率不匹配, 则锁 相环将比较结果通知给主控部分; 其中, 锁相环可以接收频率釆样电路的 釆样结果, 并且, 釆样结果并不一定是一个频率值, 也可能是与信号相关 的其他参数, 锁相环能够根据该参数最终确定发射部分的线 圈当前的工作 频率;

并且, 主控部分可进一步包括:

存储模块, 用于保存每个发射部分所对应工作频率要求;

并且, 主控电路还用于根据来自锁相环的比较结果控 制电源模块调整 发出的电信号的频率。

存储模块既可以存储每个发射部分所对应工作 频率要求, 同时也可以 存储每个发射部分所对应的功率, 并且, 存储模块可以通过数据库的方式 对存储的每个线圈以及相应的功率和频率 (即, 每个发射部分所需的基准 频率, 可以是一个频率范围) 进行保存和管理。 在实际应用中, 在主控部 分将信号提供给发射部分之后 (信号可能需要经过开关电路等部件) , 很 可能会使信号的频率出现偏差, 所以, 通过频率釆样电路、 锁相环与主控 电路执行上述处理之后, 能够使得主控电路控制电源模块对发射的电信 号 频率进行调整, 使得发射部分能够正常工作。

根据本发明实施例的装置还可以包括比较器 (未示出) , 包括第一端 口和第二端口, 其中, 第一端口用于接收预定的基准电压; 第二端口的数 量对应于主控部分所能够连接的发射部分的数 量, 在一个发射部分与主控 部分连接的情况下,第二端口接收该发射部分 的电压转换电路输出的电压; 比较器可以将第一端口处的电压与第二端口处 的电压进行比较, 将比较结 果通知给主控电路, 以便主控电路根据比较结果判断主控部分是否 连接有 发射部分, 并控制电源模块的供电。 这样, 就能够通过比较器对电压的对 比结果来实时监测主控部分是否连接有发射部 分并且发射部分是否连接有 接收方负载, 如果主控部分没有与发射部分连接或者发射部 分对应的接收 方处于关闭, 则比较器会通知主控电路, 主控电路会控制电源模块停止供 电, 反之, 主控电路会控制电源模块进行供电。 这样就能够保证电源模块 能够及时进行供电 /停电, 避免电路部件被烧毁, 提高整个装置的可靠性。

图 3是一个主控部分与多个发射部分连接的示意 。

如图 3所示, 主控部分通过标准接口 -1与发射部分 A连接, 主控部分 通过标准接口 -2与发射部分 B连接, ... ..., 主控部分通过标准接口 -n与发 射部分 N连接。 通过标准接口 -1 , 主控部分对发射部分 A的原边线圈 1进 行供电, 由原边线圈 1产生电磁感应给对应的接收端; 类似地, 对于发射 部分 B , 主控部分通过标准接口 -2进行供电, 使得发射部分 B的原边线圈 2产生电磁感应, 依此类推。 图 3中所示的 MCU主控电路的功能对应于上 述的主控电路。 其中, 对发射部分 A供电时的电信号与对发射部分 B供电 时的电信号彼此独立, 即, 两者既可以相同, 也可以不同。 其中, 出于清 楚和简洁的目的, 图 3 中并未示出比较器与每个发射部分的逆变电路 输出 端之间的连接, 也没有示出主控电路与每个锁相环之间的连接 。

其中, 每个发射部分与主控部分之间的标准接口定义 如表 1所示:

表 1

如表 1所示, P1和 P2接口为高电压供电接口, 通过 P1和 P2接口能 够为逆变器(线圈)供电。 隔离层用于将信号接口和低电压电源接口分离 , 产生干扰, 并且该隔离层可以是真空层或高电阻性塑胶层 等, 本文不再一 一列举。

另外, P3和 P4接口为逆变器信号线, P3和 P4输出相反的信号; P5 接口为锁相环接口, 在锁相环中锁定该发射线圈的固定频率; P6和 P7 (分 别对应于上述的信号线 1 和信号线 2 )接口为电路板上的触发器接口。 当 发射部分与主控部分连接后, 首先工作的是触发器接口, 触发器接口触发 MCU对应端口, 输入相关信号, 从而向 MCU ^艮到所连接的原边线圈的序 号 (所连接的发射部分的标识) , 该序号可以预先保存在存储模块 (存储 模块可设置在 MCU中或与 MCU连接), 通过查找该原边线圈序号就能够 针对该发射部分执行相应的处理过程 (将适当频率和功率的电信号提供给 该发射部分) 。 另外, 该标准接口上的触发器接口可增加, 从而能增加原 边线圈的数量。 P6和 P7接口不同的电平组合方式与所表示的发射部 的 对应关系如表 2所示。

在表 2中, "0" 表示低电平, "1 " 表示高电平。

此外, P8接口为频率釆样接口,该接口用于将釆样得 的发射线圈(原 边线圈) 的频率点反馈给比较器、 MCU主控电路, 以便进一步由 MCU来 调节电路频率; P9和 P10接口为电路板上的供电接口,分别为火线和 地线。

应当注意, 表 1 中所示的接口顺序仅仅是一个具体实例, 根据实际需 要, 可以对接口的命名以及顺序进行调整, 并且可以对接口的数量进行增 加或删减。 通过上述装置, 主控部分能够根据发射部分对功率的不同需要 进行判 断, 从而期望的电信号提供给每个发射部分, 实现不同发射部分的即插即 用。 另外, 根据需要, 可以将相同功率的阻性或感性设备可放置在同 一个 线圈上; 且同一个发射线圈对应的锁相环中锁定的频率 是固定的。

图 4 示出了主控部分与发射部分之间的交互流程。 如图 4 , 具体包括 以下处理:

开启主控电路并进入待机状态之后,如果发射 部分的电路都未接入时, 则整个电路为待机状态, 发射部分均未上电;

主控部分对其上的各标准接口 (例如, 图 3 中的标准接口 -1、 标准接 口 -2 以及标准接口 -n ) 进行检测, 判断是否连接有发射部分;

如果判断为是, 则进一步确定被发射部分触发的标准接口;

插入的发射部分通过标准接口 P6和 P7发送触发信号给主控部分(具 体地, 发送给 MCU 主控电路) , 主控部分收到触发信号后, 将进行以下 处理:

主控电路确定标准接口 P6和 P7的信号变化收到触发信号的标准接口 的引脚, 并根据不同的触发信号, 启动对应不同频率 (该范围即为所插入 的发射部分的频率要求) 的频率控制;

控制电源模块对发射部分的供电, 从而实现对每个发射部分的线圈进 行供电, 进入工作状态;

一旦主控电路检测到被供电的发射部分的 P6和 P7接口的信号发生变 化, 则表示该连接的发射部分的被拔出 (或出现异常) , 此时, MCU停止 对该线圈对应的发射部分供电; 该标准接口处于检测状态。

通过上述装置, 能够通过复用发射端, 来有效降低发射系统的成本, 并且能够通过标准接口实现主控部分和发射部 分的连接, 实现发射部分与 接收部分一对多的功能, 从而方便设备的安装、 调配以及使用。

根据本发明的另一实施例, 提供了一种无线供电方法, 用于通过电磁 感应从而对具有磁电转换功能的接收方供电。

如图 5所示, 根据本发明实施例的无线供电方法包括:

步骤 S501 , 在主控部分与至少一个发射部分连接后, 主控部分的主控 电路确定所连接的发射部分的功率要求;

步骤 S503 , 主控电路控制主控部分中的电源模块将满足功 率要求的电 信号发送给该发射部分, 由该发射部分基于电信号产生磁场以对接收方 的 负载供电。

其中, 主控电路控制主控部分中的电源模块将满足功 率要求的电信号 发送给该发射部分时, 主控电路可以控制主控部分中的电源模块将满 足功 率要求的电信号发送给该发射部分的电压转换 电路(例如, 可以是逆变电 路) ; 电压转换电路接收电源模块发送的电信号, 并根据该发射部分的电 压要求对接收的电信号进行电压转换, 并将转换后的电信号提供给该发射 部分的线圈; 由线圈利用经由电压转换电路转换后的电信号 产生磁场并通 过磁场对接收方的负载供电。

其中, 在主控电路确定所连接的发射部分的功率要求 时, 主控电路可 以接收该发射部分的触发器发送的触发信号, 其中, 触发信号用于标识该 发射部分;

主控部分根据接收的触发信号识别与主控部分 连接的发射部分, 并用 于根据主控部分的存储模块中存储的内容确定 识别的发射部分的功率要 求, 其中, 存储模块用于保存每个发射部分所对应功率要 求。

并且, 在一个发射部分与主控部分连接后, 该发射部分的触发器通过 第一信号线和第二信号线与主控电路连接, 并且, 触发器通过控制第一信 号线和第二信号线上传输的触发信号的电平来 标识该发射部分。

此外, 在主控部分与发射部分连接后, 所连接的该发射部分的锁相环 接收该发射部分的频率釆样电路釆样的该发射 部分的当前工作频率; 主控 部分的比较器锁相环将当前与主控部分连接的 发射部分的频率釆样电路通 知的将釆样的当前工作频率、 与主控部分的存储模块保存的该发射部分的 工作与该发射部分预定的基准频率要求进行比 较, 如果釆样的频率与基准 频率不匹配, 则锁相环将比较结果通知给主控部分的主控电 路; 主控电路 根据来自锁相环的比较结果控制电源模块调整 发出的电信号的频率。

另外, 主控部分的比较器的第一端口接收预定的基准 电压, 比较器的 第二端口接收与主控部分连接的发射部分的电 压转换电路输出的电压; 比 较器可以实时将第一端口处的电压与第二端口 处的电压进行比较 (无论该 主控部分是否连接有发射部分, 均会进行比较) ; 主控电路根据比较器的 比较结果判断主控部分是否连接有发射部分, 并控制电源模块的供电, 从 而保证供电 /停电的合理进行, 避免电路部件被烧毁, 提高电路的可靠性。

综上所述, 借助于本发明的上述技术方案, 使得主控电路能够确定与 主控部分连接的至少一个发射部分所需的功率 , 并根据确定结果为每个连 接的发射部分的线圈进行分别供电,使每个线 圈产生期望功率的电磁感应, 达到对接收端进行合理供电、 以使每个接收端均能够正常工作的目的, 由 于无需设置多个发射端, 仅需要将一个主控部分与用户希望使用的一个 或 多个接收端对应的发射部分连接, 因此, 能够减少发射部分的数量和复杂 度, 简化设备的安装调配和使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在 本发明的精神和原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包 含在本发明的保护范围之内。