本發(fā)明涉及一種無線充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無線充電是近年來興起的一種新型充電技術(shù)，目前無線充電技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車及移動設(shè)備等，具有廣闊的發(fā)展前景。然而，在實際應(yīng)用中，無線充電需要適應(yīng)較長距離的供電傳輸，如此將會極大地降低充電效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種可提高充電效率的無線充電系統(tǒng)。

一種無線充電系統(tǒng)，包括一充電裝置及一電子裝置，所述充電裝置為所述電子裝置進行無線充電，所述充電裝置包括一發(fā)射電路及一第一控制器，所述電子裝置包括一接收電路、一負載及反饋電路，所述發(fā)射電路將一交流電源所提供的交流電轉(zhuǎn)換為具有一諧振頻率的磁場能量并傳輸至所述接收電路，所述接收電路將所述磁場能量轉(zhuǎn)換為電能為所述負載充電，所述反饋電路獲取所述負載的功率及供電狀態(tài)信息，并根據(jù)所述負載的功率及供電狀態(tài)信息調(diào)整所述接收電路的諧振頻率，所述反饋電路還將所述負載的功率及供電狀態(tài)信息反饋至所述第一控制器，所述第一控制器根據(jù)所述反饋電路所反饋的功率及供電狀態(tài)信息調(diào)整所述發(fā)射電路的諧振頻率。

進一步地，所述充電裝置還包括一第一整流電路，所述第一整流電路將所述交流電源所提供的交流電轉(zhuǎn)換為一直流電，所述第一整流電路的第一輸入端與所述交流電源的第一輸出端相連，所述第一整流電路的第二輸入端與所述交流電源的第二輸出端相連，所述第一整流電路的第一輸出端接地，所述第一整流電路的第二輸出端輸出整流后的電壓信號。

進一步地，所述充電裝置還包括一控制電路，所述控制電路接收所述第一整流電路輸出的直流電壓，并將所接收的直流電壓傳輸至所述發(fā)射電路，所述控制電路包括第一至第四電子開關(guān)，所述第一電子開關(guān)的第一端連接至所述第一控制器，所述第一電子開關(guān)的第二端連接至所述第一整流電路的第二輸出端，所述第一電子開關(guān)的第三端連接至所述發(fā)射電路，所述第二電子開關(guān)的第一端連接至所述第一控制器，所述第二電子開關(guān)的第二端通過一電阻接地，所述第二電子開關(guān)的第三端連接至所述第一電子開關(guān)的第三端，所述第三電子開關(guān)的第一端連接至所述第一控制器，所述第三電子開關(guān)的第二端連接至所述第一電子開關(guān)的第二端，所述第三電子開關(guān)的第三端連接至所述發(fā)射電路，所述第四電子開關(guān)的第一端連接至所述第一控制器，所述第四電子開關(guān)的第二端通過所述電阻接地，所述第四電子開關(guān)的第三端連接至所述第三電子開關(guān)的第三端。

進一步地，所述發(fā)射電路包括一發(fā)射線圈及一第一電容，所述發(fā)射線圈的第一端通過所述第一電容連接于所述第一電子開關(guān)的第三端與第二電子開關(guān)的第三端之間的節(jié)點，所述發(fā)射線圈的第二端連于所述第三電子開關(guān)的第三端與第四電子開關(guān)的第三端之間的節(jié)點。

進一步地，所述偵測電路包括一第一放大器及一第二放大器。所述第一放大器的正相輸入端連接至所述發(fā)射線圈的第二端，所述第一放大器的反相輸入端接地，所述第一放大器的輸出端連接至所述第一控制器，所述第一放大器的電源端連接至一5v直流電源，所述第一放大器的接地端接地。所述第二放大器的正相輸入端連接所述第四電子開關(guān)的第二端，所述第二放大器的反相輸入端接地，所述第二放大器的輸出端連接至所述第一控制器，所述第二放大器的電源端連接至所述5v直流電源，所述第二放大器的接地端接地。

進一步地，所述電子裝置還包括一第二整流電路，所述接收電路包括一接收線圈，所述第二整流電路接收所述接收電路所輸出的交流電并將所述交流電轉(zhuǎn)換為直流電，所述第二整流電路包括一第一二極管、一第二二極管、一第二電容及一第三電容。所述接收線圈的第一端與所述第二電容的第一端相連，所述接收線圈的第二端與所述第二電容的第二端相連，所述第一二極管的陽極連接至所述第二電容的第一端，所述第一二極管的陰極連接至所述第三電容的第一端，所述第二電容的第二端連接至所述第二二極管的陰極，所述第二二極管的陽極連接至所述第三電容的第二端。

進一步地，所述電子裝置還包括一驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路將所述第二整流電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為所述負載所需要的充電電壓，并為所述負載進行充電，所述驅(qū)動電路包括一電感及一齊納二極管，所述電感的第一端連接至所述第一二極管的陰極，所述電感的第二端連接至所述齊納二極管的陰極，所述齊納二極管的陽極接地，所述齊納二極管的陽極還連接至所述第二電容的第二端，所述負載的第一端連接至所述齊納二極管的陰極，所述負載的第二端連接至所述齊納二極管的陽極。

進一步地，所述反饋電路包括一第二控制器、一第三放大器及一第四放大器。所述第三放大器的正相輸入端連接至所述第二控制器，所述第三放大器的反相輸入端接地，所述第三放大器的輸出端連接至所述接收線圈的第一端，所述第三放大器的電源端連接至所述5v直流電源，所述第三放大器的接地端接地。所述第四放大器的正相輸入端連接至所述負載的第一端，所述第四放大器的反相輸入端接地，所述第四放大器的輸出端連接至所述第二控制器，所述第四放大器的電源端連接至所述5v直流電源，所述第四放大器的接地端接地。

進一步地，所述第一電子開關(guān)及第三電子開關(guān)均為一pmos場效應(yīng)管，所述第二電子開關(guān)及所述第四電子開關(guān)均為一nmos場效應(yīng)管。

進一步地，所述第一電子開關(guān)及第三電子開關(guān)的第一端至第三端分別對應(yīng)于所述pmos場效應(yīng)管的柵極、源極及漏極，所述第二電子開關(guān)及第四電子開關(guān)的第一端至第三端分別對應(yīng)于所述nmos場效應(yīng)管的柵極、源極及漏極。

上述無線充電系統(tǒng)通過所述電子裝置中的反饋電路向所述充電裝置反饋功率及供電狀態(tài)信息，以使得所述充電裝置及所述電子裝置分別提高所述發(fā)射線圈及所述接收線圈的諧振頻率。如此避免了因充電裝置與電子裝置距離較遠而導(dǎo)致電子裝置充電效率降低的問題，并且方便充電。

附圖說明

附圖說明

圖1為本發(fā)明無線充電系統(tǒng)的較佳實施方式的方框圖。

圖2為圖1中充電裝置的較佳實施方式的方框圖。

圖3為圖1中電子裝置的較佳實施方式的方框圖。

圖4為圖1中充電裝置的較佳實施方式的電路圖。

圖5為圖1中電子裝置的較佳實施方式的電路圖。

主要元件符號說明

無線充電系統(tǒng)100

交流電源200

充電裝置10

第一整流電路11

控制電路12

發(fā)射電路13

偵測電路14

第一控制器15

電子裝置20

接收電路21

第二整流電路22

驅(qū)動電路23

反饋電路24

負載25

第二控制器26

第一至第四電子開關(guān)q1-q4

第一至第四放大器u1-u4

電阻r1

第一至第三電容c1-c3

發(fā)射線圈lr1

接收線圈lr2

電感l(wèi)1

第一至第二二極管d1-d2

齊納二極管zd1

如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，在本發(fā)明中，當一個組件被認為是與另一個組件“相連”時，它可以是與另一個組件直接相連，也可以是通過居中組件與另一個組件間接相連。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，而非旨在于限制本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明較佳實施方式提供一種無線充電系統(tǒng)100，所述無線充電系統(tǒng)100包括一充電裝置10及一電子裝置20。所述無線充電裝置10用于為所述電子裝置20進行無線充電。

如圖2所示，所述充電裝置10包括一第一整流電路11、一控制電路12、一發(fā)射電路13、一偵測電路14及一第一控制器15。

在一具體實施例中，所述第一整流電路11為一橋式整流電路。

所述第一整流電路11連接一交流電源200以將所述交流電源200所提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓。

所述控制電路12用于接收所述第一整流電路11輸出的直流電壓，并將所接收的直流電壓傳輸至所述發(fā)射電路13。

所述發(fā)射電路13用于將所述控制電路12所傳輸?shù)闹绷麟妷恨D(zhuǎn)換為具有一諧振頻率的磁場能量，并將所述磁場能量發(fā)射出去。

所述控制電路12還用于控制所述發(fā)射電路13所發(fā)射出去的磁場能量的諧振頻率大小。

所述偵測電路14用于偵測所述發(fā)射電路13所發(fā)射的能量的功率大小。

如圖3所示，所述電子裝置20包括一接收電路21、一第二整流電路22、一驅(qū)動電路23、一反饋電路24及一負載25。

所述接收電路21用于接收所述發(fā)射電路13所傳輸?shù)拇艌瞿芰坎⑥D(zhuǎn)換為交流電。

所述第二整流電路22用于接收所述接收電路21所輸出的交流電，并將所述交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

所述驅(qū)動電路23將所述第二整流電路22輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為所述負載25所需要的充電電壓，并為所述負載25進行充電。

所述反饋電路24用于獲取所述負載25的功率及供電狀態(tài)信息，所述反饋電路24還通過所述接收電路21將所述負載25的功率及供電狀態(tài)信息耦合至所述發(fā)射電路13，并通過所述偵測電路13將所述負載25的功率及供電狀態(tài)信息傳輸至所述第一控制器15。

如圖4所示，所述第一整流電路11的輸入端1與所述交流電源200的第一輸出端相連，所述第一整流電路11的輸入端3與所述交流電源200的第二輸出端相連，所述第一整流電路11的輸出端2接地，所述第一整流電路11的輸出端4輸出整流后的電壓信號。

所述控制電路12包括第一至第四電子開關(guān)q1-q4，所述第一電子開關(guān)q1的第一端連接至所述第一控制器15，所述第一電子開關(guān)q1的第二端連接至所述第一整流電路11的輸出端4，所述第一電子開關(guān)q1的第三端連接至所述發(fā)射電路13。

所述第二電子開關(guān)q2的第一端連接至所述第一控制器15，所述第二電子開關(guān)q2的第二端通過一電阻r1接地，所述第二電子開關(guān)q2的第三端連接至所述第一電子開關(guān)q1的第三端。

所述第三電子開關(guān)q3的第一端連接至所述第一控制器15，所述第三電子開關(guān)q3的第二端連接至所述第一電子開關(guān)q1的第二端，所述第三電子開關(guān)q3的第三端連接至所述發(fā)射電路13。

所述第四電子開關(guān)q4的第一端連接至所述第一控制器15，所述第四電子開關(guān)q4的第二端通過所述電阻r1接地，所述第四電子開關(guān)q4的第三端連接至所述第三電子開關(guān)q3的第三端。

所述發(fā)射電路13包括一發(fā)射線圈lr1及一第一電容c1，所述發(fā)射線圈lr1的第一端通過所述第一電容c1連接于所述第一電子開關(guān)q1的第三端與第二電子開關(guān)q2的第三端之間的節(jié)點，所述發(fā)射線圈lr1的第二端連于所述第三電子開關(guān)q3的第三端與第四電子開關(guān)q3的第三端之間的節(jié)點，所述發(fā)射線圈lr1的第二端還連接于所述偵測電路14。

所述偵測電路14包括一第一放大器u1及一第二放大器u2。所述第一放大器u1的正相輸入端連接至所述發(fā)射線圈lr1的第二端，所述第一放大器u1的反相輸入端接地，所述第一放大器u1的輸出端連接至所述第一控制器15，所述第一放大器u1的電源端連接至一5v直流電源，所述第一放大器u1的接地端接地。所述第二放大器u2的正相輸入端連接所述第四電子開關(guān)q4的第二端，所述第二放大器u2的反相輸入端接地，所述第二放大器u2的輸出端連接至所述第一控制器15，所述第二放大器u2的電源端連接至所述5v直流電源，所述第二放大器u2的接地端接地。

在一具體實施例中，所述第一電子開關(guān)q1及第三電子開關(guān)q3均為一pmos場效應(yīng)管，所述第二電子開關(guān)q2及所述第四電子開關(guān)q4均為一nmos場效應(yīng)管。

在一具體實施例中，所述第一電子開關(guān)q1及第三電子開關(guān)q3的第一端至第三端分別對應(yīng)于所述pmos場效應(yīng)管的柵極、源極及漏極。所述第二電子開關(guān)q2及第四電子開關(guān)q4的第一端至第三端分別對應(yīng)于所述nmos場效應(yīng)管的柵極、源極及漏極。

如圖5所示，所述接收電路21包括一接收線圈lr2，所述第二整流電路22包括一第一二極管d1、一第二二極管d2、一第二電容c2及一第三電容c3。所述接收線圈lr2的第一端與所述第二電容c2的第一端相連，所述接收線圈lr2的第二端與所述第二電容c2的第二端相連，所述第一二極管d1的陽極連接至所述第二電容c2的第一端，所述第一二極管d1的陰極連接至所述第三電容c3的第一端，所述第二電容c2的第二端連接至所述第二二極管d2的陰極，所述第二二極管d2的陽極連接至所述第三電容c3的第二端。

所述驅(qū)動電路23包括一電感l(wèi)1及一齊納二極管zd1，所述電感l(wèi)1的第一端連接至所述第一二極管d1的陰極，所述電感l(wèi)1的第二端連接至所述齊納二極管zd1的陰極，所述齊納二極管zd1的陽極接地，所述齊納二極管zd1的陽極還連接至所述第二電容c2的第二端。

所述負載25的第一端連接至所述齊納二極管zd1的陰極，所述負載25的第二端連接至所述齊納二極管zd1的陽極。

所述反饋電路24包括一第二控制器26、一第三放大器u3及一第四放大器u4。所述第三放大器u3的正相輸入端連接至所述第二控制器26，所述第三放大器u3的反相輸入端接地，所述第三放大器u3的輸出端連接至所述接收線圈lr2的第一端，所述第三放大器u3的電源端連接至所述5v直流電源，所述第三放大器u3的接地端接地。所述第四放大器u4的正相輸入端連接至所述負載25的第一端，所述第四放大器u4的反相輸入端接地，所述第四放大器u4的輸出端連接至所述第二控制器26，所述第四放大器u4的電源端連接至所述5v直流電源，所述第四放大器u4的接地端接地。

下面將介紹本發(fā)明無線充電系統(tǒng)100的工作原理：

使用時，所述第一整流電路11將所述交流電源200所提供的交流電整流后輸出直流電至所述控制電路12，所述第一控制器15控制所述第一電子開關(guān)q1及所述第三電子開關(guān)q3導(dǎo)通。所述第一整流電路11輸出的直流電為所述發(fā)射電路13充電一預(yù)設(shè)時間后，所述第一控制器15控制所述第一電子開關(guān)q1及所述第三電子開關(guān)q3截止，并控制所述第二電子開關(guān)q2及所述第四電子開關(guān)q4導(dǎo)通。此時，所述發(fā)射電路13通過所述發(fā)射線圈lr1將具有諧振頻率的磁場能量發(fā)射出去。

同時，所述接收線圈lr2接收所述發(fā)射線圈lr1所發(fā)出的能量，并將所接收的磁場能量轉(zhuǎn)換為交流電并傳輸至所述第二整流電路22，所述第二整流電路22將所述接收電路21輸出的交流電整流后輸出直流電至所述驅(qū)動電路23，所述驅(qū)動電路23以輸出所述負載25所需要的充電電壓。此時，所述反饋電路24獲取所述負載25的功率及供電狀態(tài)信息并將所述負載25的功率及供電狀態(tài)信息通過所述接收線圈lr2耦合至所述發(fā)射線圈lr1，并通過所述偵測電路14傳輸至所述第一控制器15。所述反饋電路24還根據(jù)所述負載25的功率及供電狀態(tài)信息調(diào)整所述接收線圈lr2的諧振頻率。

如此，所述第一控制器15將所述發(fā)射電路13所發(fā)射的功率與所述負載25所接收的功率進行比較，并根據(jù)所述反饋電路24所反饋的功率及供電狀態(tài)信息調(diào)整所述發(fā)射電路13所發(fā)射能量的諧振頻率大小。

例如，當所述充電裝置10與所述電子裝置20距離較遠而導(dǎo)致所述電子裝置20的充電效率不高時，所述反饋電路24根據(jù)所獲取的功率及供電狀態(tài)信息以提高所述接收線圈lr2的諧振頻率，同時所述第一控制器15根據(jù)所述反饋電路24所反饋的功率及供電狀態(tài)信息以對應(yīng)提高所述發(fā)射線圈lr1的諧振頻率，以使得所述發(fā)射線圈lr1與接收線圈lr2的諧振頻率相同。如此，所述充電裝置10可以向所述電子裝置20進行無線充電。其中，所述第一控制器15通過延長所述第一電子開關(guān)q1及所述第三電子開關(guān)q3導(dǎo)通時間，以提高所述發(fā)射線圈lr1的諧振頻率。

上述無線充電系統(tǒng)通過所述電子裝置20中的反饋電路24向所述充電裝置10反饋功率及供電狀態(tài)信息，以使得所述充電裝置10及所述電子裝置20分別提高所述發(fā)射線圈lr1及所述接收線圈lr2的諧振頻率。如此避免了因充電裝置與電子裝置距離較遠而導(dǎo)致電子裝置充電效率降低的問題，并且方便充電。