本發(fā)明涉及一種無(wú)線充電系統(tǒng)及充電方法，尤其是一種多負(fù)載自適應(yīng)無(wú)線充電的充電系統(tǒng)及其充電方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，便攜式設(shè)備越來(lái)越多，因此設(shè)備的續(xù)航問(wèn)題也成為了我們關(guān)注的熱點(diǎn)?，F(xiàn)階段，很多攜式設(shè)備均是通過(guò)金屬充電線連接到充電器上進(jìn)行充電。設(shè)備越多，用戶(hù)需要配備的充電器和充電線越多，這造成了極大的不便，因此，無(wú)線充電器應(yīng)運(yùn)而生，但是目前一個(gè)無(wú)線充電器通常只為一個(gè)被充電設(shè)備進(jìn)行充電，若為多個(gè)被充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，便會(huì)存在能量分配的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的無(wú)線充電在為多個(gè)被充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)存在能量分配的問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多負(fù)載自適應(yīng)無(wú)線充電系統(tǒng)，包括接收端設(shè)備和發(fā)射端設(shè)備；接收端設(shè)備包括RFID電子標(biāo)簽以及接收天線；發(fā)射端設(shè)備包括發(fā)射天線陣列、RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路、功率控制模塊、無(wú)線充電發(fā)射電路以及電源適配器；
RFID電子標(biāo)簽用于設(shè)置在待充電負(fù)載上，接收天線用于連接至待充電負(fù)載的電源充電端；
功率控制模塊包括功率控制器和功率控制電路；
發(fā)射天線陣列由N個(gè)發(fā)射天線以及相應(yīng)的天線匹配電路構(gòu)成；
RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路與功率控制器的信號(hào)輸入端相連；
功率控制器與功率控制電路相連，功率控制電路再與無(wú)線充電發(fā)射電路相連，無(wú)線充電發(fā)射電路再分別與發(fā)射天線陣列的各個(gè)天線匹配電路相連，各個(gè)天線匹配電路再與相應(yīng)的發(fā)射天線相連，從而由功率控制器對(duì)各個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率進(jìn)行分別控制；
RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路與RFID電子標(biāo)簽無(wú)線通信，用于讀取RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的待充電負(fù)載的充電信息；
電源適配器分別為RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路、功率控制模塊以及無(wú)線充電發(fā)射電路供電；
接收天線用于接收發(fā)射天線產(chǎn)生的近場(chǎng)輻射，并與發(fā)射天線耦合產(chǎn)生射頻信號(hào)。
采用RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路讀取RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的待充電負(fù)載的充電信息，從而由功率控制器根據(jù)讀取的充電信息控制各個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率對(duì)待充電負(fù)載進(jìn)行合理充電，實(shí)現(xiàn)了充電能量的合理分配，避免超壓或過(guò)充，提高了充電安全性，延長(zhǎng)待充電負(fù)載使用壽命；采用功率控制器對(duì)各個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率進(jìn)行分別控制能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)待充電負(fù)載的同時(shí)充電，提高充電效率。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的待充電負(fù)載的充電信息包括充電電壓、充電電流、充電功率以及充電曲線。采用充電電壓、充電電流、充電功率以及充電曲線的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)性的制定充電方案，為每個(gè)待充電負(fù)載提供最合理、安全的充電。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，接收端設(shè)備還包括一個(gè)電量監(jiān)測(cè)器；電量檢測(cè)器包括檢測(cè)控制器、電壓傳感器和顯示器；檢測(cè)控制器分別與電壓傳感器和顯示器相連。采用電量監(jiān)測(cè)器能夠?qū)崟r(shí)顯示待充電負(fù)載的當(dāng)前電壓值，避免過(guò)充。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，包括如下步驟：
步驟1，由RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路通過(guò)電磁耦合實(shí)時(shí)檢測(cè)待充電負(fù)載上的RFID電子標(biāo)簽，讀取各個(gè)RFID電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的充電信息；
步驟2，RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路將讀取到的充電信息發(fā)送至功率控制模塊的功率控制器；
步驟3，功率控制器根據(jù)接收的充電信息依次經(jīng)過(guò)功率控制電路、無(wú)線充電發(fā)射電路以及天線匹配電路控制發(fā)射天線的發(fā)射功率；
步驟4，接收天線接收發(fā)射天線產(chǎn)生的近場(chǎng)輻射，并轉(zhuǎn)化為電能對(duì)待充電負(fù)載的電源充電端進(jìn)行充電；
步驟5，充電完成后由功率控制器通過(guò)RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路將本次充電記錄寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的待充電負(fù)載的RFID電子標(biāo)簽。
采用RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路將本次充電記錄寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的待充電負(fù)載的RFID電子標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)充電信息的更新，提高自適應(yīng)能力。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，步驟5中的充電記錄包括充電日期、充電時(shí)長(zhǎng)、充電電壓、充電電流、充電功率以及充電曲線。
本發(fā)明的有益效果在于：（1）采用RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路讀取RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的待充電負(fù)載的充電信息，從而由功率控制器根據(jù)讀取的充電信息控制各個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率對(duì)待充電負(fù)載進(jìn)行合理充電，實(shí)現(xiàn)了充電能量的合理分配，避免超壓或過(guò)充，提高了充電安全性，延長(zhǎng)待充電負(fù)載使用壽命；（2）采用功率控制器對(duì)各個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率進(jìn)行分別控制能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)待充電負(fù)載的同時(shí)充電，提高充電效率。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，本發(fā)明提供的多負(fù)載自適應(yīng)無(wú)線充電系統(tǒng)包括：接收端設(shè)備和發(fā)射端設(shè)備。
其中，接收端設(shè)備包括RFID電子標(biāo)簽以及接收天線；發(fā)射端設(shè)備包括發(fā)射天線陣列、RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路、功率控制模塊、無(wú)線充電發(fā)射電路以及電源適配器；
RFID電子標(biāo)簽用于設(shè)置在待充電負(fù)載上，接收天線用于連接至待充電負(fù)載的電源充電端；
功率控制模塊包括功率控制器和功率控制電路；
發(fā)射天線陣列由N個(gè)發(fā)射天線以及相應(yīng)的天線匹配電路構(gòu)成；
RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路與功率控制器的信號(hào)輸入端相連；
功率控制器與功率控制電路相連，功率控制電路再與無(wú)線充電發(fā)射電路相連，無(wú)線充電發(fā)射電路再分別與發(fā)射天線陣列的各個(gè)天線匹配電路相連，各個(gè)天線匹配電路再與相應(yīng)的發(fā)射天線相連，從而由功率控制器對(duì)各個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率進(jìn)行分別控制；
RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路與RFID電子標(biāo)簽無(wú)線通信，用于讀取RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的待充電負(fù)載的充電信息；
電源適配器分別為RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路、功率控制模塊以及無(wú)線充電發(fā)射電路供電；
接收天線用于接收發(fā)射天線產(chǎn)生的近場(chǎng)輻射，并與發(fā)射天線耦合產(chǎn)生射頻信號(hào)；
RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的待充電負(fù)載的充電信息包括充電電壓、充電電流、充電功率以及充電曲線；
接收端設(shè)備還包括一個(gè)電量監(jiān)測(cè)器；電量檢測(cè)器包括檢測(cè)控制器、電壓傳感器和顯示器；檢測(cè)控制器分別與電壓傳感器和顯示器相連。
作為本發(fā)明的多負(fù)載自適應(yīng)無(wú)線充電系統(tǒng)的充電方法包括如下步驟：
步驟1，由RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路通過(guò)電磁耦合實(shí)時(shí)檢測(cè)待充電負(fù)載上的RFID電子標(biāo)簽，讀取各個(gè)RFID電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的充電信息；
步驟2，RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路將讀取到的充電信息發(fā)送至功率控制模塊的功率控制器；
步驟3，功率控制器根據(jù)接收的充電信息依次經(jīng)過(guò)功率控制電路、無(wú)線充電發(fā)射電路以及天線匹配電路控制發(fā)射天線的發(fā)射功率；
步驟4，接收天線接收發(fā)射天線產(chǎn)生的近場(chǎng)輻射，并轉(zhuǎn)化為電能對(duì)待充電負(fù)載的電源充電端進(jìn)行充電；
步驟5，充電完成后由功率控制器通過(guò)RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路將本次充電記錄寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的待充電負(fù)載的RFID電子標(biāo)簽，充電記錄包括充電日期、充電時(shí)長(zhǎng)、充電電壓、充電電流、充電功率以及充電曲線。
RFID電子標(biāo)簽為非接觸式射頻讀寫(xiě)無(wú)源卡，存儲(chǔ)著待充電負(fù)載的充電信息，充電信息包括充電電壓、充電電流、充電功率以及充電曲線等信息。當(dāng)待充電負(fù)載進(jìn)入發(fā)射端設(shè)備的檢測(cè)區(qū)域且與RFID電子標(biāo)簽信道要求相匹配時(shí)，RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路讀取RFID電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的充電信息。功率控制器根據(jù)充電曲線不斷地對(duì)無(wú)線充電發(fā)射電路進(jìn)行調(diào)整，使其調(diào)整到合適的充電功率和充電電流；當(dāng)充電完成時(shí)，功率控制器控制RFID無(wú)線讀寫(xiě)電路發(fā)送與RFID電子標(biāo)簽相匹配的無(wú)線射頻信號(hào)，將此次的充電記錄寫(xiě)入待充電負(fù)載的的RFID電子標(biāo)簽內(nèi)。