一種紅外充電系統(tǒng)和紅外充電方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線充電領域，尤其涉及一種紅外充電系統(tǒng)和紅外充電方法。
【背景技術】
[0002]無線充電器是指不用傳統(tǒng)的充電電源線連接到需要充電的終端設備上的充電器，現(xiàn)有的無線充電器，其技術為磁感應或是磁共振技術，通過使用線圈之間產(chǎn)生的磁場傳輸電能，無線充電技術的優(yōu)勢在于便捷性和通用性。然而，現(xiàn)有的無線充電器有效充電距離都不甚理想，短則幾毫米，長則幾十厘米，讓無線充電的使用感受大打折扣，另外，現(xiàn)有的無線充電器充電效率較低，并且僅提供電能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種紅外充電系統(tǒng)和紅外充電方法，提高了無線充電器的有效充電距離。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的紅外充電系統(tǒng)包括紅外充電裝置和待充電裝置；所述紅外充電裝置將電能轉換為紅外信號進行發(fā)射；所述待充電裝置接收紅外信號并將所述紅外信號轉換為電能進行存儲；所述紅外充電裝置與所述待充電裝置通過紅外信號配對連接。
[0005]其中，所述紅外充電裝置包括底盒和可透紅外面殼，所述可透紅外面殼通過卡扣的方式與所述底盒固定連接，形成充電器的內(nèi)腔；腔內(nèi)設置有紅外發(fā)射模塊和電源模塊，所述紅外發(fā)射控制模塊分別與所述紅外發(fā)射模塊和所述電源模塊電連接。
[0006]進一步地，所述紅外發(fā)射模塊為激光二極管，為了降低因單個激光二極管損壞而導致紅外充電裝置的充電能力下降，所述激光二極管呈矩陣陣列形式排列或分布成若干個同心圓。
[0007]進一步地，為了安裝方便以及增加系統(tǒng)的可移動性，所述底盒的外側設置有可折疊的插頭，與設置在充電器內(nèi)腔中的電源模塊電連接。
[0008]其中，所述待充電裝置包括:紅外檢測模塊、紅外轉換模塊和紅外接收控制模塊，所述紅外檢測模塊用于接收紅外信號，并向紅外接收控制模塊發(fā)送檢測信息；所述紅外轉換模塊用于將紅外檢測模塊接收到的紅外線所攜帶的光能轉換成電能，并將電能存儲在所述待充電裝置的蓄電池中；所述紅外接收控制模塊用于在接收到所述檢測信息后與所述紅外發(fā)送控制模塊建立配對連接，并命令所述紅外轉換模塊進行光能轉換。
[0009]更進一步地，為了使得待充電裝置能夠在輻射區(qū)內(nèi)任意地點得到穩(wěn)定的充電質量，所述紅外充電裝置采用蜂窩分布結構。
[0010]相應地，本發(fā)明還提供了一種紅外充電方法，包括以下步驟:紅外充電裝置將電能轉換為紅外信號進行發(fā)射；待充電裝置和所述紅外充電裝置建立配對連接；若配對成功，所述待充電裝置將接收到的紅外信號轉換為電能進行存儲。
[0011]其中，所述待充電裝置和所述紅外充電裝置建立配對連接包括以下步驟:
[0012]當所述待充電裝置進入紅外輻射區(qū)時，所述待充電裝置的紅外檢測模塊檢測到紅外信號，向所述待充電裝置的紅外接收控制模塊發(fā)送檢測信號；所述紅外接收控制模塊接收到所述檢測信號后向所述紅外發(fā)送控制模塊發(fā)送配對請求；所述紅外發(fā)送控制模塊根據(jù)預先設定的最大充電門限決定是否配對，若當前正在充電的待充電裝置個數(shù)已經(jīng)達到所述最大充電門限，則向所述紅外接收控制模塊發(fā)送配對失敗信息，若當前正在充電的待充電裝置個數(shù)低于所述最大充電門限，則向所述紅外接收控制模塊發(fā)送配對成功信息，建立配對連接。
[0013]進一步地，為了能夠給待充電裝置提供更多的充電機會，并且考慮到待充電裝置當前電量情況，所述待充電裝置根據(jù)預先設置的配對請求電量門限發(fā)送配對請求，若待充電裝置當前的電量高于該門限時，則周期性發(fā)送配對請求直至紅外發(fā)送控制模塊發(fā)送配對成功指令后結束請求，若電量低于所述請求電量門限時，則僅發(fā)送一次配對請求。
[0014]更進一步地，為了更加有效的配置系統(tǒng)內(nèi)的充電資源，當所述待充電裝置離開紅外輻射區(qū)或達到預設電量時，則配對自動斷開，結束充電；所述紅外發(fā)送控制模塊內(nèi)設置有配對列表更新機制，用于周期性更新配對列表，所述配對列表用于存儲配對信息。
[0015]有益效果:本發(fā)明的紅外充電系統(tǒng)利用紅外發(fā)送控制模塊對紅外充電裝置、待充電裝置進行了有效配對，提高了無線充電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性；通過設置紅外充電裝置的分布格局，進一步提高了輻射區(qū)內(nèi)充電資源的穩(wěn)定性；本發(fā)明的紅外充電方法通過待充電裝置周期性發(fā)送配對信息，既充分考慮待充電裝置當前的電量限制，降低了待充電裝置的電能消耗；同時通過周期性的配對列表更新，進一步提高了輻射區(qū)內(nèi)充電資源的利用率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的紅外充電系統(tǒng)的應用場景圖；
[0017]圖2是紅外充電裝置結構的爆炸圖；
[0018]圖3是紅外充電裝置的立體圖；
[0019]圖4是紅外充電裝置中可透紅外面殼的立體圖；
[0020]圖5是100個紅外充電裝置和I個待充電裝置的充電示意圖；
[0021]圖6是100個紅外充電裝置和2個待充電裝置的充電示意圖；
[0022]圖7是100個紅外充電裝置和10個待充電裝置的充電示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0024]實施例1:
[0025]圖1中的紅外充電系統(tǒng)包括:若干個紅外充電裝置和待充電裝置，紅外充電裝置距離地面有一定高度，待充電裝置可以為手機、平板、電腦等移動終端或者是可穿戴設備以及無線音箱、鍵盤等輔助設備。
[0026]上述紅外充電裝置可以采用如圖2至4中所示的結構，該紅外充電裝置包括:底盒I和可透紅外面殼2，底盒I采用空心圓柱結構，可透紅外面殼2為凸半球狀結構，可透紅外面殼2通過卡扣的方式與底盒I固定連接，形成充電器的內(nèi)腔；底盒I的外側設置有可折疊的插頭，底盒I和可透紅外面殼2之間設置有隔離支架4，隔離支架4將充電器的內(nèi)腔分成兩個腔體，第一腔體由底盒I和隔離支架4形成，其內(nèi)設置有控制電路板，控制電路板上設置有電源模塊5和紅外發(fā)射控制模塊，電源模塊5與可折疊插頭電連接，紅外發(fā)射控制模塊與電源模塊5電連接；第二腔體由可透紅外面殼2和隔離支架4形成，其內(nèi)設置有紅外發(fā)射模塊3，紅外發(fā)射模塊3與控制電路板上的紅外發(fā)射控制模塊、電源模塊5分別電連接，紅外發(fā)射模塊3里集成了若干個紅外發(fā)射單元，這些發(fā)射單元呈矩陣陣列形式排列或分布成若干個同心圓；發(fā)射單元為激光二極管，在紅外發(fā)射控制單元的控制下向可透紅外面殼2的外部發(fā)射紅外線。
[0027]待充電裝置包括:紅外檢測模塊、紅外轉換模塊和紅外接收控制模塊，紅外檢測模塊用于接收紅外信號，并向紅外接收控制模塊上報紅外信號的信息；紅外轉換模塊可采用光伏電池，用于將紅外檢測模塊接收到的紅外線所攜帶的光能轉換成電能，并將電能存儲在待充電裝置的蓄電池中；紅外接收控制模塊與紅外接收控制模塊分別電連接，其內(nèi)有預先設置的控制程序，一方面接收紅外檢測模塊上報紅外信號發(fā)現(xiàn)信息，另一方面與紅外充電器的紅外發(fā)射控制模塊建立配對關系，配對成功后打開紅外轉換模塊將光能轉換為電會K。
[0028]當待充電裝置進入紅外輻射區(qū)時，待充電裝置