[发明专利]一种无线充电器的线圈结构及充电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线充电器领域，尤其涉及一种无线充电器的线圈结构和安装有这种线圈结构的无线充电器的充电控制方法。

背景技术

无线充电器是指利用电磁波感应原理进行充电的设备，在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生的电磁信号，接收端线圈反应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。

日前，市场上的部分无线充电器的发送端仅设置了一个线圈，仅能为一台受电设备充电，充电区域较小，且要求无线充电器和充电设备之间的定位精度较高，且具有无法充电的死角，使用不便，充电效率低。

另一部分无线充电器采用在发送端设置多个线圈的方案，如中国专利文献公开号CN201966700U公开了一种无线充电器用线圈绕组结构，包括塑胶底座及塑胶底座顶面上设置的线圈绕组和底面上设置的铁氧磁片，其中，所述线圈绕组为由多个线圈分成至少两层并从下往上按“品”字形排列组成的立体状结构体。

采用上述线圈绕组结构的无线充电器能实现多台受电设备的同时充电，但由于采用多个线圈层状叠加的方式，互相形成品字形，易产生电磁干扰，电能转换效率不高，且采用多个线圈层状叠加的方式，势必会增加线圈的数目，引起发热，增加制作成本。

发明内容

为了克服现有线圈结构定位精度不高，电能转换效率低，制作成本高等缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种无线充电器的线圈结构，能实现多台受电设备的同时充电，适用范围广，且电能利用率高，散热性能好，制作成本较低。

本发明还要解决的技术问题在于提出一种无线充电器的充电控制方法，使得受电设备和无线充电器之间无需精准的定位，任意放置即可实现正常充电。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种无线充电器的线圈结构，包括逆变电路、与所述逆变电路相连的控制电路以及通过总线与控制电路相连的线圈阵列，所述线圈阵列为单层线圈阵列，所述单层线圈阵列由多个的初级线圈构成。

进一步的，每个所述初级线圈均与一个与之对应的电容并联，构成独立的谐振单元，所述谐振单元与所述总线相连。

进一步的，所述总线包括第一总线和第二总线，一个所述电容的第一端通过一个与之对应的开关与所述第一总线相连，一个所述电容的第二端与所述第二总线相连。，所述电容的第二端与所述第二总线相连。

进一步的，所述单层线圈阵列通过总线与所述逆变电路相连。

优选为，所述单层线圈阵列为圆形阵列或矩形阵列。

优选为，所述的控制电路的内部设有单片机。

一种无线充电器安装有上述线圈结构，其充电控制方法按如下步骤实施：

S00：所述无线充电器上电，所述单片机按预定周期扫描其输入端口，所述输入端口与初级线圈相连；

S10：若所述单层线圈阵列上未放置受电设备，所述单片机扫描所述输入端口时无法检测到输入端口的电压变化，返回S00步骤；

S20：若所述单层线圈阵列上放置有受电设备，位于所述受电设备内部的次级线圈周围的所述初级线圈感受到所述次级线圈的电磁场后产生电压，所述单片机扫描所述输入端口时检测到输入端口的电压变化。

S30：依据输入端口的电压变化所述单片机找出与所述次级线圈最接近的三个所述初级线圈，且发出控制指令打开与三个所述初级线圈相连的所述开关，对所述受电设备充电，与所述次级线圈最接近的三个所述初级线圈构成一个充电单元。

S40：返回SOO步骤，直至所述无线充电器断电。

优选为，若所述单层线圈阵列上放置有多个受电设备，按步骤S20和S30形成多个所述充电单元，同时对多个所述受电设备充电。

本发明的有益效果为：该型线圈结构由于采用线圈阵列并且各个线圈构成的谐振单元均是独立的，使得线圈之间的相互干扰较少，电能利用率高，能够实现多台受电设备的同时充电；由于线圈阵列为单层线圈阵列，能增强无线充电器的散热效果，降低线圈的数量及成本；一种安装有上述线圈结构的无线充电器的充电控制方法，通过单片机选择与所述次级线圈最接近的三个所述初级线圈构成一个“品”形充电单元对受电设备进行充电，使得受电设备和无线充电器之间无需精准的定位，任意放置即可实现正常充电。

附图说明

图1是具体实施方式提供的无线充电器的线圈结构的结构示意图。

图中：

1、逆变电路；2、控制电路；3、单层线圈阵列；Lij、初级线圈；Cij、电容；Kij、开关；21、第一总线；22、第二总线。

具体实施方式