電子裝置感應充電系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種電子裝置感應充電系統(tǒng)，應用于電子裝置上，該電子裝置至少包括一馬達，該馬達設有一內(nèi)部線圈，其中該電子裝置感應充電系統(tǒng)包括一次級線圈，設于馬達內(nèi)部線圈的附件，并且次線線圈的輸出端與電池充電控制模塊連接，并且該次線線圈的輸出端還設有一電流檢測模塊及功率檢測模塊，其中電流檢測模塊用以檢測次級線圈輸出的電流值，而功率檢測模塊用以檢測次級線圈輸出功率，本發(fā)明通過利用電子裝置自身器件的線圈產(chǎn)生的磁場轉(zhuǎn)換成電能，并對輸出功率進行誤差修正，彌補次級線圈和電容之間的諧振誤差從而電子裝置進行充電。
【專利說明】
電子裝置感應充電系統(tǒng)及方法【
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子裝置感應充電系統(tǒng)及方法?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]當前最成熟、最普遍的無線充電技術(shù)當屬于電磁感應無線充電技術(shù)。目前行業(yè)中普遍的做法是在智能電子裝置(如智能手機或手表)接近后蓋的位置設置一接收線圈，并提供一個無線充電粧(如充電座)給用戶。充電粧連接市電并通過內(nèi)置的整流模塊轉(zhuǎn)換成低壓交流電，交流電經(jīng)過充電粧內(nèi)置的線圈產(chǎn)生磁場。當智能電子裝置靠近充電粧時，磁場對智能電子裝置后蓋的線圈產(chǎn)生感應電動勢從而產(chǎn)生電流對智能電子裝置進行充電。
[0003]但是，這種方式的弊端顯而易見，使用者隨時需要攜帶一個充電粧，并且需要電子裝置的后蓋的線圈需要緊貼充電粧，并且不允許有太大偏差，否則會影響充電效率?！?br/>【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電子裝置感應充電系統(tǒng)及方法，用以解決現(xiàn)有無線充電技術(shù)必須使用一外接的充電粧對電子裝置進行充電的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，實施本發(fā)明的電子裝置感應充電系統(tǒng)應用于電子裝置上，該電子裝置至少包括一馬達，該馬達設有一內(nèi)部線圈，該電子裝置感應充電系統(tǒng)包括一次級線圈，設于馬達的內(nèi)部線圈附件，并且次線線圈的輸出端與電池充電控制模塊連接，并且該次線線圈的輸出端還設有一電流檢測模塊及功率檢測模塊，其中電流檢測模塊用以檢測次級線圈輸出的電流值，而功能檢測模塊用以檢測次級線圈輸出功率。[〇〇〇6]依據(jù)上述主要特征，該馬達內(nèi)部線圈與馬達控制模塊連接，而馬達控制模塊與電池充電控制模塊均與電子裝置的控制單元連接，受電子裝置的控制單元控制。
[0007]依據(jù)上述主要特征，該次級線圈為一LC電路。
[0008]依據(jù)上述主要特征，該電子裝置為智能手機。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，利用上述的電子裝置感應充電系統(tǒng)進行充電的方法包括如下步驟:
[0010]電子裝置實時獲取次級線圈輸出的電流值以判斷是否有電流輸出；
[0011]獲取次級線圈的功率檢測模塊的輸出值；
[0012]將功率檢測模塊的輸出值與設置的功率理論值進行比較；
[0013]如不符合，則調(diào)整馬達的工作頻率進行誤差修正。
[0014]依據(jù)上述主要特征，該方法還包括用戶在電子裝置中開啟無線充電提醒功能的步驟，當功率檢測模塊的輸出值符合設置的功率理論值時，則電子裝置彈出對話框顯示充電電量。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過利用電子裝置自身器件的線圈產(chǎn)生的磁場轉(zhuǎn)換成電能，并對輸出功率進行誤差修正，彌補次級線圈和電容之間的諧振誤差。如此當電子裝置上的特定的器件(如馬達、揚聲器)在工作時，就會對電子裝置的電池進行充電，雖然每次充電的電量非常小，但是電子裝置上此種器件的使用頻率非常高，量變引起質(zhì)變，仍然可以達到為電子裝置進行充電的目的?！尽靖綀D說明】】
[0016]圖1為實施本發(fā)明的電子裝置感應充電系統(tǒng)的組成框架圖。
[0017]圖2為實施本發(fā)明的電子裝置感應充電方法的流程示意圖。【【具體實施方式】】
[0018]感應式無線充電技術(shù)的根本原理是電磁感應原理，類似于變壓器，在發(fā)送端和接收端各有一個線圈，初級線圈上通過一定頻率的交流電，線圈中流過交流電時會產(chǎn)生磁場， 而次級線圈根據(jù)電磁感應原理，會在磁場的作用下產(chǎn)生直流電，從而將能量從發(fā)送端轉(zhuǎn)移到接收端。
[0019]由上可知，感應式無線充電的核心是電磁感應，只要有變化的磁場產(chǎn)生，就可以通過電子裝置上的線圈進行能量轉(zhuǎn)換，并用于為電子裝置的充電。在現(xiàn)有的電子裝置上，有部分器件在工作時也會產(chǎn)生變化的磁場。如果能在設計過程中，合理利用這部分磁場并轉(zhuǎn)換成電能，為電子裝置進行充電，則意味著電子裝置在工作的時候同時也在為自己充電，雖然這部分電能非常小，但是由于是長時間進行充電，這部分電能積少成多后也具有一定的數(shù)量。
[0020]請參閱圖1所示，為實施本發(fā)明的電子裝置感應充電系統(tǒng)的組成框架圖，本發(fā)明是利用電子裝置的馬達工作時的磁場進行能量轉(zhuǎn)換。眾所周知，馬達的工作原理是把電樞線圈中感應的交變電動勢靠換向器配合電刷的換向作用變?yōu)橹绷麟妱觿?。感應電動勢的方向按照右手定則確定。所以馬達在工作過程中會產(chǎn)生變化的磁場，如圖1所檔，本發(fā)明通過在馬達內(nèi)部線圈附近設置一個次級線圈用于收集電能，并且該次級線圈為一 LC電路，并且該次線線圈的輸出端還設有一電流檢測模塊及功率檢測模塊，其中電流檢測模塊用以檢測次級線圈輸出的電流值，而功能檢測模塊用以檢測次級線圈輸出的功率。該馬達內(nèi)部線圈與馬達控制模塊連接，而次線線圈的輸出端與電池充電控制模塊連接，而馬達控制模塊與電池充電控制模塊均與電子裝置的控制單元連接，受電子裝置的控制單元控制。
[0021]在上圖的電路設計中，看似非常簡單，但是要保證次級線圈產(chǎn)生的電能能夠順利轉(zhuǎn)換到電子裝置的充電模塊并存儲到電子裝置的電池中，卻是一個非常難的技術(shù)。要在線圈上傳輸功率，為了提高傳輸效率要在電容、電感(線圈)選用低阻抗的器件，使的質(zhì)量因子 Q提高。在這種情況下有LC構(gòu)成的諧振電路的諧振頻率非常大，使得系統(tǒng)設計的頻率與電容、電感的搭配變得非常困難。由于電容和電感存在理論的誤差(每一個元器件的誤差都會不同)，則需要在系統(tǒng)中加入諧振控制修正誤差因素。
[0022]在電磁感應系統(tǒng)中，發(fā)射端的線圈上的信號振幅即表示輸出功率，而在線圈與電容組合的諧振曲線上可以看出在一定范圍內(nèi)，諧振頻率越高振幅越低。最大的振幅將出現(xiàn)在頻率=1/(231 V (LC))。在設置過程中，我們會讓系統(tǒng)工作在一個中心頻率上，比最大振幅頻率高。[〇〇23]為了判斷次級線圈接收到的功率是否符合要求，本發(fā)明在輸出端增加一個高精度功率檢測模塊電路。如果次級線圈輸出功率低于理論值，則要求初級線圈降低工作頻率，用以提高輸出功率。如果輸出功率高于理論值，則要求初級線圈提高頻率，以降低輸出功率， 直到輸出功率符合理論功率值。在實施中需要判斷功率檢測模塊的輸出功率，并且在會和內(nèi)置的理論功率進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來改變電子裝置馬達的工作頻率。為了讓用戶獲知充電的狀態(tài)，用戶可以在設置中開啟無線充電提醒功能，用戶一旦開啟后，每次馬達振動并輸出了電能到充電模塊，軟件就會計算當前充電值，根據(jù)檢測到的電流乘以電容兩端的電壓值，提示方式以對話框彈出，并持續(xù)三秒時間，對話框自動消失。圖2為具體的流程示意圖，實施本發(fā)明的電子裝置感應充電方法具體包括如下步驟:
[0024]用戶在電子裝置中開啟無線充電提醒功能；[〇〇25]電子裝置的控制單元實時獲取電流檢測模塊檢測的電流值并判斷是否有電流輸出；
[0026]獲取次級線圈的功率檢測模塊的輸出值；
[0027]將功率檢測模塊的輸出值與設置的功率理論值進行比較；[〇〇28]如符合理論值，則彈出對話框顯示充電電量；[〇〇29]如不符合，則調(diào)整馬達的工作頻率進行誤差修正。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過利用電子裝置自身器件的線圈產(chǎn)生的磁場轉(zhuǎn)換成電能，并對輸出功率進行誤差修正，彌補次級線圈和電容之間的諧振誤差。如此當電子裝置上的特定的器件在工作時，就會對電子裝置的電池進行充電，雖然每次充電的電量非常小， 但是電子裝置上此種器件(例如馬達、揚聲器)的使用頻率非常高，量變引起質(zhì)變，仍然可以達到為電子裝置進行充電的目的。
[0031]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例所描述的方法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件與軟件的可互換性，在上述的說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成和步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應用使用不同的方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。
[0032]結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(R0M)、 電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、CD-ROM或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的存儲介質(zhì)中。
[0033]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種電子裝置感應充電系統(tǒng)，應用于電子裝置上，該電子裝置至少包括一馬達，該馬 達設有一內(nèi)部線圈，其特征在于:該電子裝置感應充電系統(tǒng)包括一次級線圈，設于馬達的內(nèi) 部線圈的附件，并且次線線圈的輸出端與電池充電控制模塊連接，并且該次線線圈的輸出 端還設有一電流檢測模塊及功率檢測模塊，其中電流檢測模塊用以檢測次級線圈輸出的電 流值，而功率檢測模塊用以檢測次級線圈輸出的功率。2.如權(quán)利要求1所述的電子裝置感應充電系統(tǒng)，其特征在于:該馬達內(nèi)部線圈與馬達控 制模塊連接，而馬達控制模塊與電池充電控制模塊均與電子裝置的控制單元連接，受電子 裝置的控制單元控制。3.如權(quán)利要求1所述的電子裝置感應充電系統(tǒng)，其特征在于:該次級線圈為一 LC電路。4.如權(quán)利要求1所述的電子裝置感應充電系統(tǒng)，其特征在于:該電子裝置為智能手機。5.—種利用權(quán)利要求1所述的電子裝置感應充電系統(tǒng)對電子裝置進行充電的方法，其 特征在于該方法包括如下步驟:電子裝置實時獲取次級線圈輸出的電流值以判斷是否有電流輸出；獲取次級線圈的功率檢測模塊的輸出值；將功率檢測模塊的輸出值與設置的功率理論值進行比較；如不符合，則調(diào)整馬達的工作頻率進行誤差修正。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:該方法還包括用戶在電子裝置中開啟無線充 電提醒功能的步驟，當功率檢測模塊的輸出值符合設置的功率理論值時，則電子裝置彈出 對話框顯示充電電量。
【文檔編號】H02J7/02GK105978115SQ201610303595
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】李燦松
【申請人】捷開通訊科技(上海)有限公司