本實用新型涉及無線充電技術(shù)，特別涉及一種無線充電裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無線充電(Wireless charge)，又稱作感應充電、非接觸式感應充電，是利用近場感應，也就是電感耦合，由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電裝置，用電裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身運作之用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導電接點外露。實現(xiàn)無線充電技術(shù)主要通過四種方式：電磁感應式、磁場共振式、無線電波式、電場耦合式。電磁感應式充電是在初級線圈形成一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈中產(chǎn)生一定的感應電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。磁場共振充電由能量發(fā)送裝置和能量接收裝置組成，當兩個裝置調(diào)整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量。相比電磁感應方式，利用共振可延長傳輸距離。磁共振方式不同于電磁感應方式，無需使線圈間的位置完全吻合。

對于具有無線充電功能的移動電源，通常都只有無線發(fā)射功能，少數(shù)的移動電源可以實現(xiàn)接收和發(fā)射功能，而可用于為用電裝置進行無線充電，也可用于自身無線充電。現(xiàn)有的具有無線充電功能的移動電源，其通常是通過設(shè)置兩組線圈來分別實現(xiàn)發(fā)射和接收功能的，如在移動電源的相對兩側(cè)分別設(shè)置一組線圈，當自身需充電時，將其接收線圈的一側(cè)與供電設(shè)備接觸，當需要給用電裝置充電時，將其發(fā)射線圈的一側(cè)與用電裝置接觸。這樣一來，便會造成使用不便。此外，現(xiàn)有的無線充電通信采用的是backscatter調(diào)制方式，無線充電過程主要由用電裝置控制，供電裝置2被動接受請求并處理，這導致在某些情況下，供電裝置2、移動電源和用電裝置會同時進行工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在解決上述問題，而提供一種將發(fā)射線圈與接收線圈設(shè)置成一體，并采用藍牙與受電裝置及供電裝置進行通信而使三方無法同時進行工作的無線充電裝置及系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種無線充電裝置，其特征在于，其包括第一線圈、用于與受電裝置和供電裝置進行藍牙通信的第一藍牙模塊、用于儲存電能的儲電單元和第一處理模塊，所述第一處理模塊分別與所述第一線圈、第一藍牙模塊及儲電單元連接，其用于控制所述第一藍牙模塊與受電裝置或供電裝置建立藍牙通信而可通過所述第一線圈向受電裝置進行供電或通過所述第一線圈接收來自供電裝置的電能而對所述儲電單元進行充電。

該無線充電裝置具有至少兩種工作狀態(tài)，在第一種工作狀態(tài)下，其通過所述第一藍牙模塊與受電裝置進行通訊而可通過所述第一線圈向受電裝置供電；在第二種工作狀態(tài)下，其通過所述第一藍牙模塊與供電裝置進行通信而可通過所述第一線圈接收來自供電裝置的電能而對所述儲電單元進行充電。

所述第一處理模塊包括第一控制單元和第一充放電單元，所述第一充放電單元包括諧振電路、整流電路、濾波和穩(wěn)壓電路、頻率產(chǎn)生電路，第一種工作狀態(tài)的放電電路包括所述儲電單元、所述頻率產(chǎn)生電路、所述諧振電路和所述第一線圈，所述儲電單元提供的電能依次經(jīng)所述頻率產(chǎn)生電路、諧振電路而通過第一線圈無線傳輸至受電裝置；第二種工作狀態(tài)的充電電路包括所述第一線圈、所述諧振電路、所述整流電路、所述濾波和穩(wěn)壓電路及所述儲電單元，所述第一線圈無線接收供電裝置的能量而產(chǎn)生電流，所述電流依次經(jīng)過所述整流電路、濾波和穩(wěn)壓電路而形成直流電輸入至所述儲電單元。

所述第一充放電單元還包括過沖過放保護電路，其分別與所述第一控制單元和儲電單元連接。

該無線充電裝置還包括可用于連接外部適配器為所述儲電單元進行充電的第一充電接口和/或可用于連接數(shù)據(jù)線為所述受電裝置進行充電的第二充電接口，所述第一充電接口和第二充電接口分別與所述第一處理模塊電連接。

該無線充電裝置還設(shè)有電力切換開關(guān)，所述電力切換開關(guān)用于控制第一種工作狀態(tài)的放電電路的通斷。

該無線充電裝置在默認狀態(tài)下保持第二種工作狀態(tài)。

所述儲電單元為可充電電池。

進一步的，本實用新型還提供一種無線充電系統(tǒng)，其特征在于，其包括上述任一條所述的無線充電裝置、受電裝置和供電裝置，所述供電裝置設(shè)有用于發(fā)射的第二線圈、第二藍牙模塊和第二處理模塊，所述受電裝置設(shè)有用于接收的第三線圈、第三藍牙模塊和第三處理模塊，所述無線充電裝置的第一藍牙模塊可與所述第二藍牙模塊和第三藍牙模塊通訊，當其與所述第二藍牙模塊配對時，所述供電裝置通過第二線圈使所述第一線圈產(chǎn)生電流而可對所述無線充電裝置充電；當所述第一藍牙模塊與所述第三藍牙模塊配對時，所述無線充電裝置通過第一線圈使第三線圈產(chǎn)生電流而可對所述受電裝置充電。

當在所述第一線圈的工作范圍內(nèi)出現(xiàn)物體時，所述無線充電裝置通過其第一藍牙模塊主動發(fā)送詢問信息；當所述受電裝置或供電裝置進入第一線圈的工作范圍內(nèi)時，所述受電裝置或供電裝置被動接受所述無線充電裝置的請求。

本實用新型的有益貢獻在于，其有效解決了上述問題。本實用新型通過將發(fā)射線圈和接收線圈設(shè)置成一體線圈，并利用藍牙模塊與受電裝置及供電裝置進行通訊，從而使得受電裝置、供電裝置、無線充電裝置無法同時工作，進而只能兩兩進行工作，從而避免三方同時工作時造成的各種問題。本實用新型的無線充電裝置使用方便，功能實用，具有很強的實用性，宜大力推廣。

【附圖說明】

圖1是本實用新型的無線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的無線充電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的無線充電裝置為受電裝置充電的流程示意圖。

圖4是本實用新型的供電裝置為無線充電裝置充電的流程示意圖。無線充電裝置1、第一線圈11、第一藍牙模塊12、儲電單元13、第一處理模塊14、第一控制單元141、第一充放電單元142、諧振電路1421、整流電路1422、濾波和穩(wěn)壓電路1423、頻率產(chǎn)生電路1424、過沖過放保護電路1425、第一充電接口15、電力切換開關(guān)16、第二充電接口17、供電裝置2、第二線圈21、第二藍牙模塊22和第二處理模塊 23、受電裝置3、第三線圈31、第三藍牙模塊32、第三處理模塊33。

【具體實施方式】

下列實施例是對本實用新型的進一步解釋和補充，對本實用新型不構(gòu)成任何限制。

如圖1～圖4所示，本實用新型的無線充電系統(tǒng)包括受電裝置3、供電裝置2和無線充電裝置1。所述受電裝置3用于單向性的接收電能，其為被充電的設(shè)備，如手機、IPAD等任意需要進行充電的設(shè)備。所述供電裝置2 用于單向性的提供電能，其用于為受電裝置3和/或本實用新型的無線充電裝置1進行充電，其可以構(gòu)造成充電板、充電座等形式。所述無線充電裝置1既可用于為受電裝置3進行無線充電，其自身設(shè)有儲電單元13還可通過供電裝置2進行無線充電。本實用新型的無線充電裝置1的主要要點在于，其接收線圈和發(fā)射線圈設(shè)計為一體，其通過藍牙與受電裝置3及供電裝置2進行通信，從而可有效避免受電裝置3、供電裝置2、無線充電裝置 1三方同時進行工作。

具體的，本實用新型的無線充電裝置1包括第一線圈11、第一藍牙模塊 12、第一處理模塊14和儲電單元13。

所述第一線圈11既可用于發(fā)射，也可用于接收。

所述第一藍牙模塊12用于與受電裝置3和供電裝置2進行藍牙通信，其可選用公知的藍牙模塊。

所述儲電單元13用于儲存電能，其可選用可充電電池，本實施例中，其為可充電鋰電池。

所述第一處理模塊14用于控制無線充電裝置1進行充電或放電，使得無線充電裝置1可通過第一藍牙模塊12與受電裝置3或供電裝置 2建立藍牙配對后而可通過其第一線圈11向受電裝置3進行供電，或通過其第一線圈11接收來自供電裝置2的電能而對所述儲電單元13 進行充電。

本實用新型的無線充電裝置1具有至少兩種工作狀態(tài)，其第一種工作狀態(tài)為放電狀態(tài)，其通過所述第一藍牙模塊12與受電裝置3進行通訊而可通過所述第一線圈11向受電裝置3進行供電。第二種工作狀態(tài)為充電狀態(tài)，其通過所述第一藍牙模塊12與供電裝置2進行通信而可通過所述第一線圈11接收來自供電裝置2的電能而對所述儲電單元 13進行充電。進一步的，其還可包括第三種工作狀態(tài)，第三種工作狀態(tài)為充電狀態(tài)，其可通過外部適配器而對所述儲電單元13進行充電。進一步的，其還可包括第四種工作狀態(tài)，該第四種工作狀態(tài)為放電狀態(tài)，其可通過數(shù)據(jù)線而為受電裝置3進行充電。

所述第一處理模塊14包括第一控制單元141和第一充放電單元 142。

所述第一充放電單元142包括諧振電路1421、整流電路1422、濾波和穩(wěn)壓電路1423、頻率產(chǎn)生電路1424和過沖過放保護電路1425。

第一種工作狀態(tài)的放電電路包括所述儲電單元13、所述過沖過放保護電路1425、所述頻率產(chǎn)生電路1424、所述諧振電路1421和所述第一線圈11。所述儲電單元13用于提供電壓，所述過沖過放保護電路1425用于穩(wěn)壓保護，所述頻率產(chǎn)生電路1424用于為無線發(fā)射產(chǎn)生所需的頻率。所述諧振電路1421與所述第一線圈11形成諧振組合，其在第一種工作狀態(tài)下用于向受電裝置3無線傳輸能量。在一些實施例中，其可通過電磁感應方式使受電裝置3的第三線圈31產(chǎn)生感應電流。在一些實施例中，其可通過磁共振方式使受電裝置3獲得電能。本實施例中，優(yōu)選為電磁感應方式。為便于描述，本實施例中，無線充電均以電磁感應原理進行描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在此基礎(chǔ)上進行適應性修改而形成采用磁共振原理進行無線充電的技術(shù)方案。在第一種工作狀態(tài)下，儲電單元13提供直流電，電能通過第一線圈11而無線傳輸至受電裝置3。

所述第二種工作狀態(tài)的充電電路包括所述第一線圈11、所述諧振電路1421、所述整流電路1422、所述濾波和穩(wěn)壓電路1423、過沖過放保護電路1425和所述儲電單元13。所述第一線圈11和所述諧振電路1421形成諧振組合，其在第二種工作狀態(tài)下用于無線接收供電裝置 2的電能而使儲電單元13充電。所述整流電路1422、濾波和穩(wěn)壓電路 1423可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要而設(shè)置，或采用公知電路。在該第二種工作狀態(tài)下，第二線圈21通過與供電裝置2磁感應而產(chǎn)生感應電流，感應電流依次經(jīng)過整流、濾波和穩(wěn)壓而形成直流電流，從而可用于為所述儲電單元13充電。

由于第一種工作狀態(tài)為放電狀態(tài)，其需向受電裝置3無線傳輸能量，其功耗較大，為避免電量損耗，本實用新型的無線充電裝置1還設(shè)有電力切換開關(guān)16。該電力切換開關(guān)16用于控制第一種工作狀態(tài)的放電電路的通斷，在默認狀態(tài)下時，該電力切換開關(guān)16可設(shè)置成斷開狀態(tài)，放電電路不工作。相應的，可將第二種工作狀態(tài)設(shè)置成默認狀態(tài)，在默認情況下，第二工作狀態(tài)的充電電路導通，該無線充電裝置1可通過供電裝置2對自身進行無線充電。當需使用本實用新型的無線充電裝置1對受電裝置3進行充電時，可通過該電力切換開關(guān)16而導通所述放電電路。所述電力切換開關(guān)16與所述第一控制單元141及諧振電路1421連接。所述電力切換開關(guān)16既可是物理開關(guān)，也可是虛擬開關(guān)，其包括但不限于各種常見的按鍵開關(guān)、旋鈕開關(guān)等。

此外，在一些實施例中，本實用新型的無線充電裝置1還設(shè)有第一充電接口15，該第一充電接口15用于連接外部適配器為所述儲電單元13進行充電。在一些實施例中，本實用新型的無線充電裝置1還設(shè)有第二充電接口17，該第二充電接口17用于連接數(shù)據(jù)線為所述受電裝置3進行充電。在一些實施例中，所述無線充電裝置1可同時設(shè)有第一充電接口15和第二充電接口17，使得第一充電接口15用于連接外部適配器為所述儲電單元13進行充電，第二充電接口17用于連接數(shù)據(jù)線為所述受電裝置3進行充電。所述第一充電接口15和第二充電接口17分別與所述第一處理模塊14電連接。所述第一充電接口15、第二充電接口17的數(shù)量可根據(jù)需要而設(shè)置，其類型根據(jù)需要而設(shè)置，其包括但不限于Micro-USB、Lightning、Type-C類型的接口。

藉此，便形成了本實用新型的無線充電裝置1。

所述供電裝置2包括用于發(fā)射的第二線圈21、第二藍牙模塊22和第二處理模塊23。

所述第二處理模塊23包括第二控制單元和發(fā)射單元。所述發(fā)射單元可參考公知技術(shù)，其包括頻率產(chǎn)生電路和諧振電路。

所述受電裝置3包括用于接收的第三線圈31、第三藍牙和第三處理模塊33。在一些實施例中，所述受電裝置3還可設(shè)有用于與所述第二充電接口17連接數(shù)據(jù)線進行充電的充電接口。

所述第三處理模塊33包括第三控制單元和接收單元。所述接收單元可參考公知技術(shù)，其包括諧振電路、整流電路、濾波和穩(wěn)壓電路等。

本實用新型的無線充電裝置1及系統(tǒng)在使用無線充電功能時，其按照以下方式進行工作：

本實用新型的無線充電裝置1作為主動方，受電裝置3和供電裝置 2為被動方。在一些實施例中，當在無線充電裝置1的第一線圈11的工作范圍內(nèi)出現(xiàn)物體時，所述無線充電裝置1的第一藍牙模塊12開啟，該第一藍牙模塊12向?qū)Ψ桨l(fā)射詢問信息。在一些實施例中，所述無線充電裝置1的第一藍牙模塊12默認開啟，當在無線充電裝置1的第一線圈11的工作范圍內(nèi)出現(xiàn)物體時，所述第一藍牙模塊12向?qū)Ψ桨l(fā)射詢問信息。當?shù)谝凰{牙模塊12未接收到對方預設(shè)方式反饋時，如在預定時間內(nèi)未收對方到回復時，所述第一藍牙模塊12自動關(guān)閉，等待下一次檢測。若第一藍牙模塊12接收到反饋信號，第一處理模塊14則根據(jù)反饋信號的不同而執(zhí)行不同的指令：

若出現(xiàn)在第一線圈11工作范圍的物體為受電裝置3，當?shù)谝凰{牙模塊12向受電裝置3發(fā)射詢問信息時，受電裝置3通過其第三藍牙模塊 32而接收到該詢問信息，所述第三處理模塊33回復受電裝置3是否需要充電的信息。當需要充電時，所述第三藍牙模塊32向第一藍牙模塊12發(fā)送充電請求信息，兩者完成配對。此時，所述無線充電裝置1 進入第一工作狀態(tài)，其放電電路導通，無線充電裝置1向受電裝置3 供電，無線充電裝置1的儲電單元13提供的電能通過第一線圈11無線傳輸至受電裝置3而對受電裝置3充電。當受電裝置3充電完成時，第三藍牙模塊32發(fā)送充電完成信息至第一藍牙模塊12，此時無線充電裝置1停止向受電裝置3供電。

若出現(xiàn)在第一線圈11工作范圍的物體為供電裝置2時，當?shù)谝凰{牙模塊12向供電裝置2發(fā)射詢問信息時，供電裝置2通過其第二藍牙模塊22而接收到該詢問信息，所述第三處理模塊33回復供電信息，其通過第二藍牙模塊22而將供電信息發(fā)送至第一藍牙模塊12。當?shù)谝凰{牙模塊12接收到該信息時，其將該信息發(fā)送至第一處理模塊14，使第一藍牙模塊12與第二藍牙模塊22實現(xiàn)配對。配對成功后，供電裝置2通過其第二線圈21無線傳送電能，無線充電裝置1通過第一線圈11接收而產(chǎn)生電流，從而為無線充電裝置1的儲電單元13進行充電。當儲電單元13充電完成時，該無線充電裝置1通過第一藍牙模塊 12向供電裝置2發(fā)送充電完成信息而使得供電裝置2停止供電。

當本實用新型的無線充電裝置1及系統(tǒng)不使用無線充電功能時，所述無線充電裝置1可通過在第一充電接口15處連接外部適配器而為其儲電單元13進行充電。當無線充電裝置1的儲電單元13余有電量時，可通過在第二充電接口17處連接數(shù)據(jù)線而為所述受電裝置充電。

盡管通過以上實施例對本實用新型進行了揭示，但是本實用新型的范圍并不局限于此，在不偏離本實用新型構(gòu)思的條件下，以上各構(gòu)件可用所屬技術(shù)領(lǐng)域人員了解的相似或等同元件來替換。