[实用新型]一种功率自适应调配的一对多无线充电系统

说明书

本实用新型公开了一种功率自适应调配的一对多无线充电系统，该系统的无线供电平台通过发射频率偏移谐振点的电磁信号用于检测目标，识别目标功率，并兼顾了低待机功率。利用不同的负载对应着不同变化电流，通过功率发射检测单元采样电流值为此接收端配置合适的频率，实现功率自适应调配。多路功率发射检测单元由一个单片机实现频率控制，能实现对多个功率不同的接收端同时进行无线充电，是一种控制简单、多终端、宽功率跨度输出的无线充电系统，实现真正的功率自适应智能化无线充电。

技术领域

本实用新型属于无线能量传输技术领域，特别是涉及一种功率自适应调配的一对多无线充电系统。

背景技术

伴随着电子科学技术的发展，智能电子设备的数量急剧增长，人们对用电充电的需求也越来越大。传统的充电方式依然是通过有线的方式将电能经适配器配置为合适的直流电通过导线传输为设备充电或供电，但是随着充电设备的增多势必会造成导线与导线的相互缠绕，影响环境美观和使用便捷性，另外有线的充电方式增大了漏电触电的危险。无线的充电方式可以完全避免有线充电的种种弊端，目前的无线充电系统大部分是一个发射端只能对一个接收端进行无线充电，即使存在对多个接收终端供电的无线充电系统，也提前规定了不同功率接收端的专属充电位置，不能随意放置即不能根据功率需求进行自适应调配。因此多终端无线充电系统还存在技术缺陷，随着无线充电设备的增多，功率大小也有差异，为降低成本和适应多个不同功率充电，功率自适应充电技术就变得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于解决现有技术一对一的无线充电装置在要求多个接收设备同时充电时表现出的局限性，以及对多个不同功率接收端时如何自适应调配以满足不同的接收功率而提供一种功率自适应调配的一对多无线充电系统。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用如下技术方案：一种功率自适应调配的一对多无线充电系统，包括发射端、接收端；所述发射端可同时对N个不同功率负载的接收端进行相互独立的磁共振耦合式无线电能传输，N为大于2的整数；所述的发射端包括顺序连接的多级稳压电路、保护电路、单片机，以及通过单片机并行双向连接的温度检测电路、充电状态LED指示、N路功率发射检测单元；所述的多级稳压电路并行提供主电能到N路功率发射检测单元；所述接收端包括顺序连接的接收端线圈、接收端谐振电容、整流滤波电路、稳压模块以及负载。

进一步的，所述的N路功率发射检测单元包括逆变电路、发射端谐振电容、发射端线圈以及电流采样放大电路；所述的单片机输出N路PWM 波一一驱动N路逆变电路，电流采样放大电路从逆变电路采样电流值反馈给单片机，进而构成一个功率自适应调配的闭环电路；单片机根据采样电流值判断当前接收端的功率大小并调整该路的PWM波频率以适应接收端额定的充电功率；所述的温度检测电路检测发射端温度情况，若检测到温度超过预设置的温度门限，单片机会立即关断PWM输出使功率发射单元停止功率发射；所述的充电状态LED指示提供电源状态指示、充电状态指示、过温过流状态指示以及异物状态指示，并用不同颜色LED显示。

进一步的，所述N个发射端线圈以及N个接收端线圈，其结构与电性能参数各自具有高度一致性，整体呈疏密交错的平面螺旋线绕结构，并用 FR4基板做支撑；所述的FR4基板上挖出M根长通孔，M为大于5的整数，在FR4基板的M根长通孔中内嵌入M根铁氧体屏蔽磁条；所述的N个发射端线圈与N接收端线圈一一平行正对，铁氧体磁条面朝外。

功率自适应调配的一对多无线供电功率传输过程分为目标检测与功率配送两个阶段；第一阶段是发射端检测到接收端并识别其需求的充电功率；第二阶段是发射端在识别目标终端以后，调整工作频率以满足接收端功率需求，进行无线充电。