一种多接收自适应无线充电发射线圈
阅读说明：本技术 一种多接收自适应无线充电发射线圈 (Multi-receiving self-adaptive wireless charging transmitting coil ) 是由 强浩 薛宇飞 吴振裕 肖菲杭 牛辉 张柯炜 于 2021-01-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多接收自适应无线充电发射线圈,包括区域检测及状态检测模块、中央处理器、线圈调节模块；所述区域检测及状态检测模块用于检测充电区域内待充电设备的位置以及待充电设备的充电状态,所述区域检测及状态检测模块与所述中央处理器信号连接,用于将充电区域内待充电设备的位置以及待充电设备的充电状态发送给中央处理器,所述中央处理器与线圈调节模块信号连接,所述线圈调节模块用于控制继电器状态。本发明能够高效,节能的完成发射线圈的开关以及功率控制。(The invention relates to a multi-receiving self-adaptive wireless charging transmitting coil, which comprises an area detection and state detection module, a central processing unit and a coil adjusting module, wherein the area detection and state detection module comprises a wireless coil and a wireless coil control module; the device comprises a central processing unit, a coil adjusting module and a region detection and state detection module, wherein the region detection and state detection module is used for detecting the position of a device to be charged in a charging region and the charging state of the device to be charged, the region detection and state detection module is in signal connection with the central processing unit and is used for sending the position of the device to be charged in the charging region and the charging state of the device to be charged to the central processing unit, the central processing unit is in signal connection with the coil adjusting module, and the coil adjusting module is used for controlling the state of a. The invention can efficiently and energy-saving complete the switching and power control of the transmitting coil.)
技术领域
本发明涉及一种多接收自适应无线充电发射线圈。
背景技术
近年来，随着支持无线充电设备的不断普及，对各种无线充电装置的性能及质量要求逐渐提高，传统的一对一的充电方式已经不能满足人们日常使用的需求。在用户场景下，手机、手表、耳机等多个设备需要同时充电的情况屡见不鲜，而传统的一对一无线充电器在这类场景中不足以满足用户的需求，严重影响无线充电的便捷性。因此一对多的无线电源设计方案变应运而生，可以对多个设备同时进行充电。考虑到不同设备的功率不同，如何协调不同线圈的功率和频率、如何提高电源的传输效率是无线充电应用领域亟待解决的首要问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何高效，节能的完成发射线圈的开关以及功率控制。为了克服这些问题，本发明提供了一种多接收自适应无线充电发射线圈。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括区域检测及状态检测模块、中央处理器、线圈调节模块；所述区域检测及状态检测模块用于检测充电区域内待充电设备的位置以及待充电设备的充电状态，所述区域检测及状态检测模块与所述中央处理器信号连接，用于将充电区域内待充电设备的位置以及待充电设备的充电状态发送给中央处理器，所述中央处理器与线圈调节模块信号连接，所述线圈调节模块用于控制继电器状态。
进一步地，所述发射线圈由若干组大小一致的正六边形平面线圈组成，每组平面线圈相邻设置。这样就可以使若干个六边形在同平面上紧密排放，没有多余的空隙。
进一步地，每组所述平面线圈由三圈同心设置的正六边形封闭线圈组成。从而方便与相邻的六边形线圈通过继电器来连接。
进一步地，所述三圈正六边形封闭线圈的线间距相同。从而能与相邻的线圈更好的连接和排列。
进一步地，每组平面线圈均在同一水平面上。所有线圈在同一平面上方便各个线圈之间的连接。
进一步地，每组平面线圈内的六边形线圈均串联继电器来控制与相邻线圈的通断。继电器可以通过常开常闭开关来实现线路的通断。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的多接收自适应无线充电发射线圈的结构图；
图2是本发明的多接收自适应无线充电发射线圈的单个线圈工作结构图；
图3是本发明的多接收自适应无线充电发射线圈的多个线圈工作模式原理图；
图4是本发明的多接收自适应无线充电发射线圈的多个线圈工作结构图；
图5是本发明的多接收自适应无线充电发射线圈工作模式为单个线圈输电效果图；
图6是本发明的多接收自适应无线充电发射线圈的工作模式为两个线圈输电效果图；
图7是本发明的多接收自适应无线充电发射线圈的三个线圈工作模式为线圈输电效果图；
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示：列举的3个发射线圈由3个正六边形的小线圈排列而成，每个线圈的每一层都采用并联的方式将线圈与谐振电容16、17、18、19、20、21、22、23、24相连。线圈内部采用继电器1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15控制各个线圈的开断，每一层线圈上都有一个继电器，根据线圈调节发射模块的指令开启和关闭相应的线圈。3个小线圈之间也采用继电器相连接，在小线圈单独工作时，3个线圈间的继电器处于断开状态。线圈内铜线绕制采用六边形绕法，与线圈的外形相同，均为正六边形。
如图2所示：当无线电源处于小线圈工作状态时，无线电源的机械结构控制装置运行情况如图所示。图中设置在线圈上的继电器为在导通状态的继电器，嫁接在线圈之间的虚线部分为处在断开状态的继电器。图中，实线部分为处在导通状态的线圈，虚线部分为处在断开状态的线路(在大线圈工作模式下将导通，小线圈工作模式将断开)。3个小线圈都有独立的工作电路，线圈调节发射模块可以根据实际需要，分别启动某一个、某两个小线圈或者3个小线圈同时启动，为充电设备传输电能。
如图3所示：当无线电源处于大线圈工作状态时，线圈的连接情况如图所示。此时，3个正六边形的小线圈的各有4条靠外部的边处于工作状态，继电器5、10、15，而靠内部的2条边在继电器1、2、3、4、6、7、8、9、11、12、13、14的控制下被切换，形成如图所示的闭合回路。线圈的每一层都采用并联的方式将线圈与谐振电容相连。
如图4所示：当无线电源处于大线圈工作状态时，无线电源的机械结构控制装置运行情况如图所示。每一层线圈上都有一个继电器控制着内部线路的开断，使得3个小线圈的外侧连接成为一个闭合回路。此时，由于继电器的控制，3个小线圈的内部线路处于断开状态，所以不参与工作。此状态下，线圈调节发射模块启动外侧的大线圈，为充电设备传输电能。
如图5所示：当无线电源处于小线圈工作模式时，可以为单个充电设备充电，充电设备的接收线圈位于相应发射线圈的上方。继电器1、2、3、4或6、7、8、9或11、12、13、14闭合小线圈回路，当线圈处于工作状态时，内部有电流通过。本电源有3个发射线圈，可分别独立为其上方的充电设备传输电能。
如图6所示：当无线电源处于小线圈工作模式时，可以同时为多个充电设备充电，充电设备的接收线圈位于相应的发射线圈的上方。当线圈处于工作状态时，内部有电流通过，图示状态为无线电源同时为两个设备进行充电。本电源有3个发射线圈，最多可为3个充电设备同时传输电能。
如图7所示：当无线电源处于大线圈工作模式时，充电设备的接收线圈位于整个电源的中间区域。当线圈处于工作状态时，内部有电流通过。在此状态下，三个发射线圈的谐振电路同时工作，无线电源的功率达到最大。
本发明的工作过程如下：
本发明有两种工作模式，小线圈工作模式以及大线圈工作模式。无线电源将根据实际需求，启动相应的模式。
充电设备放在本发明的充电区域以后，区域检测模块对充电设备进行检测，将位置信息和电量信息传递给线圈调节发射模块。线圈调节发射模块根据得到的信息发出相应的指令，对相应线圈的继电器进行开断控制，对应的在线圈通入电流后进入工作状态。各个线圈底部都加载有谐振电路，将以适当的频率向充电设备传输电能，对充电设备进行充电。
当充电设备为耳机、手表等低功率设备时，无线电源将启动小线圈工作模式。在此模式下，若只有一个充电设备，将只启动该设备对应区域的线圈，减少了不必要的电能消耗，更加环保。若有多个充电设备，则可以启动多个线圈，为这些设备同时进行充电，能够给用户带来更加便捷的体验。
若充电设备为手机等需要较高充电功率的设备时，无线电源将启动大线圈工作模式。随着越来越多的手机和设备支持无线充电以及无线快速充电，本发明的可以同时提供低功率和高功率两种充电方式。在大线圈工作模式下，本发明可以提供高功率的无线电源输出，节约用户的充电时间，提供更优质的体验。
当充电设备完成充电后，将根据充电协议发出停止充电的信号。区域检测模块接收到停止充电的信息后，将信息传递给线圈调节发射模块。线圈调节发射模块将停止工作的指令下达给相应线圈的继电器，线圈中电流消失，发射线圈停止供电，充电过程结束。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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