采樣頻點(diǎn)對應(yīng)的感應(yīng)電壓,找出采樣頻率點(diǎn)中感應(yīng)電壓最大的頻率點(diǎn),為所述裝置當(dāng)前的阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)。
[0041]可選的,在向所述功率放大器輸出阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號之后,所述快速批量無線充電方法還包括:
[0042]采集所述功率放大器所輸出信號的前向功率和后向功率;
[0043]根據(jù)預(yù)設(shè)的所述前向功率和所述后向功率的差值與所述功率放大器的增益的對應(yīng)關(guān)系,調(diào)節(jié)所述功率放大器的增益,以使所述功率放大器在調(diào)節(jié)增益之后,根據(jù)所述激勵信號和所述阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號,生成功率信號,并將所述功率信號輸出給發(fā)送線圈。
[0044]可選的,所述快速批量無線充電方法還包括:在向所述功率放大器輸出阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號之后,由小到大逐步增加功率放大器的增益,直到功率放大器的功率達(dá)到預(yù)設(shè)值。
[0045]可選的,所述快速批量無線充電方法還包括:按照預(yù)定的定時(shí)周期,接著獲取所述裝置的阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn),并向所述功率放大器輸出阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號。
[0046]可選的,所述快速批量無線充電方法還包括:通過溫度傳感器采集所述待充電器件標(biāo)簽所在腔體的溫度,當(dāng)所述腔體的溫度超過預(yù)設(shè)的溫度上限時(shí),停止對所述待充電器件進(jìn)行充電。
[0047]可選的,所述快速批量無線充電方法還包括:通過所述通訊模塊采集所述待充電器件的充電參數(shù)。
[0048]從以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明能夠使發(fā)送線圈以阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的功率信號生成磁場,并對置于所述磁場內(nèi)的待充電器件進(jìn)行充電。采用阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)進(jìn)行功率傳輸,可以降低原邊阻抗,提高發(fā)送線圈至有源電子標(biāo)簽中的線圈之間的能量傳輸效率,使得發(fā)送線圈工作在最高效的狀態(tài),從而根據(jù)負(fù)載的數(shù)量及位置等變化對充電狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié),提高對有源電子標(biāo)簽的充電效率。經(jīng)測試,使用本發(fā)明提供的快速批量無線充電裝置,對100個(gè)高速公路通行卡同時(shí)批量充電,全部充滿僅需30分鐘,顯著提高了充電速度和充電效率。
【附圖說明】
[0049]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0050]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種快速批量無線充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0051]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種快速批量無線充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0052]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種快速批量無線充電方法的流程示意圖;
[0053]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的精確確定阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)的流程示意圖;
[0054]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種快速批量無線充電裝置的工作流程示意圖;
[0055]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的搜索阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)的具體流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種快速批量無線充電裝置及快速批量無線充電方法,用于對有源電子標(biāo)簽進(jìn)行批量充電。所述有源電子標(biāo)簽可以為應(yīng)用于智能交通的有源電子卡片,也可以為應(yīng)用于其他領(lǐng)域的有源電子標(biāo)簽,這里不做限制。
[0057]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0058]以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0059]請參考圖1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種快速批量無線充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述快速批量無線充電裝置包括:主控電路101、頻率控制模塊102、功率放大器103、發(fā)送線圈104。
[0060]所述主控電路101的第一輸出端連接所述功率放大器103的第一輸入端,所述主控電路101用于向所述功率放大器103輸出激勵信號。
[0061]所述發(fā)送線圈104用于發(fā)射所述功率放大器103輸出的功率信號,并生成對待充電器件進(jìn)行充電的磁場;所述待充電器件包括多個(gè)有源電子標(biāo)簽108,如用于高速公路多義性路徑識別的通行卡,當(dāng)然也可為其他可充電設(shè)備。
[0062]經(jīng)試驗(yàn),批量無線充電時(shí),待充電器件數(shù)量越大,整體具有的分布電容也越大,充電頻率也應(yīng)該相應(yīng)越高,合適的充電頻率可以提升充電效率,無線充電裝置應(yīng)根據(jù)內(nèi)部卡片的數(shù)量提供合適的充電頻率,例如可能30張通行卡卡片合適的充電頻率約為12M,50張卡片為13M,80張卡片為13.5M,100張卡片為14M。由于發(fā)送線圈存在阻抗,為了提高輸出功率,可利用諧振降低原邊阻抗,增大輸出電流,提高電能傳輸,也就是說,采用達(dá)到阻抗匹配的最優(yōu)頻率點(diǎn)對待充電器件進(jìn)行充電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)諧振,此時(shí)充電效率最高,本實(shí)施例的所述頻率控制模塊102用于根據(jù)主控電路101的控制,在所述快速批量無線充電裝置啟動充電后向功率放大器103輸出預(yù)定頻率范圍內(nèi)不同頻率的頻率信號,所述頻率信號用于控制所述功率放大器103使能,并在預(yù)定時(shí)間后獲取所述快速批量無線充電裝置當(dāng)前的阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn),并向所述功率放大器103輸出阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號。預(yù)定頻率范圍可根據(jù)不同待充電器件的充電頻率而定,例如對于電子標(biāo)簽,范圍可為8?15MHz,輸出不同頻率時(shí),可以IMHz的步進(jìn)值輸出采樣頻率,當(dāng)然頻率范圍以及步進(jìn)值可以由無線充電設(shè)備固定設(shè)置,也可由操作人員通過無線充電設(shè)備提供的人接交互接口進(jìn)行選擇,例如操作人員可通過頻率檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入頻率檔位信號,無線充電設(shè)備根據(jù)頻率檔位信號調(diào)節(jié)充電頻率的預(yù)定頻率范圍。
[0063]所述功率放大器103用于根據(jù)所述主控電路101輸出的激勵信號和所述頻率控制模塊102輸出的頻率信號,生成功率信號,并將所述功率信號輸出給發(fā)送線圈104。
[0064]在本發(fā)明實(shí)施例中,所述頻率控制模塊102包括頻率信號生成器和檢測線圈;所述主控電路101的第二輸出端連接所述頻率信號生成器的輸入端,所述頻率信號生成器的輸出端連接所述功率放大器103的第二輸入端,所述頻率信號生成器用于在主控電路101的控制下,向所述功率放大器103輸出預(yù)定頻率范圍內(nèi)不同頻率的頻率信號。所述頻率信號生成器可以為直接數(shù)字式頻率合成器(英文:Direct Digital Synthesizer,簡稱:DDS)。DDS具有快速可調(diào)、輸出穩(wěn)定、可調(diào)頻率范圍大的特點(diǎn)。所述主控電路101可以控制所述DDS向所述功率放大器103以預(yù)定的頻率步進(jìn)值輸出預(yù)定頻率范圍內(nèi)的頻率信號。例如,當(dāng)待充電器件為有源電子標(biāo)簽,預(yù)定頻率范圍為8至15MHz時(shí),所述DDS向所述功率放大器103首先輸出8MHz的初始頻率信號,然后以IMHz的步進(jìn)值輸出頻率信號。
[0065]所述檢測線圈105可以通過模數(shù)AD轉(zhuǎn)換電路107連接所述主控電路101的輸入端,所述檢測線圈105用于感應(yīng)所述發(fā)送線圈104生成的磁場,生成感應(yīng)電壓信號,并將所述感應(yīng)電壓信號通過AD轉(zhuǎn)換電路107AD轉(zhuǎn)換后傳輸給所述主控電路101。所述檢測線圈105可以套在發(fā)送線圈104繞成的腔體上,作用在于模擬有源電子標(biāo)簽108中的線圈感應(yīng)所述發(fā)送線圈104生成的磁場。檢測線圈105生成的感應(yīng)電壓信號的大小可以反映出有源電子標(biāo)簽108中的線圈生成的充電電壓的大小。
[0066]磁場強(qiáng)度最高時(shí)充電效率最高,每個(gè)頻率點(diǎn)的磁場強(qiáng)度是通過檢測線圈105感應(yīng)到的電壓轉(zhuǎn)化得到的,根據(jù)磁場強(qiáng)度的變化與檢測線圈105感應(yīng)電壓變化成正比的關(guān)系,確定線圈感應(yīng)電壓最大值頻率點(diǎn)即為磁場強(qiáng)度最大值頻率點(diǎn),也就是說,隨著頻率變化,檢測線圈105和卡片的電壓趨勢變化一致,在某個(gè)頻點(diǎn)測得檢測線圈的最大電壓,就可推知磁場強(qiáng)度最大值頻率點(diǎn),即阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)。因此,所述主控電路101還用于接收所述檢測線圈105輸出的所述感應(yīng)電壓信號,將接收到的最大的感應(yīng)電壓信號對應(yīng)的頻率信號的頻率點(diǎn)確定為所述快速批量無線充電裝置當(dāng)前的阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn),并控制所述頻率信號生成器向所述功率放大器103輸出所述阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號。由此可知,當(dāng)DDS向功率放大器103輸出阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號時(shí),功率放大器103以阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)輸出功率信號,檢測線圈105生成的感應(yīng)電壓最大,即說明使該阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)作為充電頻率,有源電子標(biāo)簽108生成的感應(yīng)電壓最大,此時(shí)有源電子標(biāo)簽108能夠與無線充電設(shè)備達(dá)到諧振,因此充電效率高。
[0067]所述功率放大器103還用于根據(jù)所述激勵信號和所述阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的頻率信號,生成所述阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的功率信號,并向所述發(fā)送線圈104輸出所述阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的功率信號。
[0068]所述發(fā)送線圈104還用于發(fā)射所述阻抗匹配最優(yōu)頻率點(diǎn)對應(yīng)的功率信號,并生成磁場,對置于所述磁場內(nèi)的有源電子標(biāo)簽108進(jìn)行充電,以實(shí)現(xiàn)對有源電子