一种无线充电底座及无线充电系统
文献发布时间:2024-01-17 01:27:33
技术领域
本申请涉及终端技术领域,尤其涉及一种无线充电底座及无线充电系统。
背景技术
随着科技的发展,越来越多的电子产品(如平板电脑)具有无线充电功能,无线充电作为一种新的充电方式,具有充电方便等优点,用户对于无线充电速度的需求也越来越强烈。然而,目前无线充电一大痛点是抗偏移能力差,电子设备和充电底座如果没有对齐,偏位很大,会导致传输功率下降、传输效率下降、充电线圈和接收线圈发热加剧,甚至产生断充,极端场景下,有可能产生安全隐患。
立式无线充电底座的出现,缓解了上述问题,现有的立式无线底座一般支持待充电设备横向放置和竖向放置两种形态进行充电,但如何识别待充电设备的放置形态并为其进行无线充电成为一个新的难题。
发明内容
本申请提供一种无线充电底座及无线充电系统,该无线充电底座可以检测到电子设备放置在充电底座上的放置形态,切换无线充电底座中的不同无线充电线圈为待充电设备进行无线充电,控制逻辑简单、高效,稳定性好。
第一方面,本申请提供一种无线充电底座,该无线充电底座用于为待充电设备进行无线充电,待充电设备内包括无线接收线圈。该无线充电底座包括用于放置待充电设备的支架、第一无线充电线圈、第二无线充电线圈、控制模块和传感器,第一无线充电线圈、第二无线充电线圈、控制模块和传感器设置于支架内。其中,第一无线充电线圈、第二无线充电线圈和传感器均与控制模块连接,传感器用于检测待充电设备放置于无线充电底座上的放置形态,控制模块根据传感器的检测结果控制第一无线充电线圈和第二无线充电线圈中的一个无线充电线圈导通。无线接收线圈接收第一无线充电线圈或第二无线充电线圈发出的电磁信号为待充电设备内充电。
在此基础上,通过在无线充电底座中设置传感器,传感器可以检测待充电设备放置在无线充电底座上的放置形态。通过在无线充电底座中设置第一无线充电线圈和第二无线充电线圈,第一无线充电线圈和第二无线充电线圈可以为不同放置形态的待充电设备进行无线充电,控制模块根据传感器的检测结果,控制第一无线充电线圈和第二无线充电线圈中的一个无线充电线圈导通,为待充电设备进行无线充电。控制逻辑简单、高效,稳定性好。
在第一方面的一种可能的设计方式中,放置形态包括竖向放置和横向放置。当传感器被放置于无线充电底座上的待充电设备遮挡时,传感器向控制模块发送第一信号,表示待充电设备竖向放置于无线充电底座上。当传感器未被放置于无线充电底座上的待充电设备遮挡时,传感器向控制模块发送第二信号,表示待充电设备横向放置于无线充电底座上。
在此基础上,传感器通过其自身是否被待充电设备遮挡,来判断待充电设备的放置形态,判断逻辑简单且准确。需要说明的是,本申请中的待充电设备不是圆形或正方形等高度与竖线高度相等的产品,也即待充电设备横向放置和纵向放置时,待充电设备的高度是不相等的,因此,传感器可以通过其是否被待充电设备遮挡来判断待充电设备的放置形态。
在第一方面的一种可能的设计方式中,在默认状态下,无线充电底座中的第二无线充电线圈处于导通状态,第一无线充电线圈处于断开状态。当传感器检测到待充电设备竖向放置于无线充电底座上时,无线充电底座中的第一无线充电线圈导通,第二无线充电线圈断开,第一无线充电线圈通过无线接收线圈为待充电设备充电。当传感器检测到待充电设备横向放置于无线充电底座上时,无线充电底座中的第二无线充电线圈导通,第一无线充电线圈断开,第二无线充电线圈通过无线接收线圈为待充电设备充电。
在此基础上,通过设置第二无线充电线圈处于导通状态,第一无线充电线圈处于断开状态为无线充电底座的默认状态,使得无线充电底座不会来回切换第一无线充电线圈和第二无线充电线圈之间的连接状态,避免频繁切换出错,同时降低设备功率。通过根据传感器的检测结果切换第一无线充电线圈和第二无线充电线圈处于不同的工作状态,使得无线充电底座可以满足为不同放置形态的待充电设备进行充电。也即,默认状态下通过第二无线充电线圈为待充电设备进行充电,此时,待充电设备为横向放置。只有当待充电设备为竖向放置,才切换为通过第一无线充电线圈为待充电设备充电。
在第一方面的一种可能的设计方式中,支架上包括一放置待充电设备的凹槽,传感器到凹槽底部的距离大于待充电设备的宽度,且小于待充电设备的长度,待充电设备的长度大于充电设备的宽度。
在此基础上,通过设置凹槽,有利于将待充电设备放置在无线充电底座上,通过设置传感器到凹槽底部的距离与待充电设备的长度和宽度,有利于实现传感器对待充电设备放置形态的检测。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一无线充电线圈和第二无线充电线圈分别位于支架的不同高度。当待充电设备竖向放置于无线充电底座上时,第一无线充电线圈和无线接收线圈相匹配;当待充电设备横向放置于无线充电底座上时,第二无线充电线圈和无线接收线圈相匹配。
在此基础上,通过设置第一无线充电线圈和第二无线充电线圈分别位于支架的不同高度,有利于与不同放置形态的待充电设备中的无线接收线圈相匹配,以便为待充电设备进行无线充电。
在第一方面的一种可能的设计方式中,传感器为接近光传感器、超声波传感器或霍尔传感器中的任意一种。
在第一方面的一种可能的设计方式中,无线充电底座还包括充电接口、稳压模块和整流模块,稳压模块与充电接口电连接,整流模块与稳压模块电连接,第一无线充电线圈和第二无线充电线圈分别与整流模块电连接。
在此基础上,通过设置充电接口、稳压模块和整流模块,充电接口为无线充电底座提供电源输入,稳压模块对充电接口输入的电信号进行电压调整,整流模块对电信号进行整流,以便无线充电线圈可以向外产生能量,以进行无线充电。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一无线充电线圈通过第一控制开关与整流模块连接,第二无线充电线圈通过第二控制开关与整流模块连接。第一控制开关和第二控制开关均与控制模块电连接,控制模块控制第一控制开关和第二控制开关的导通和断开。
在此基础上,本申请提供了通过控制第一控制开关和第二控制开关的开关,作为切换第一无线充电线圈和第二无线充电线圈导通状态的一种具体实现形式,这种控制方式具有结构简单、稳定高效的特点。
第二方面,本申请提供一种无线充电系统,包括待充电设备和第一方面及其任一种可能的设计方式所述的无线充电底座,待充电设备内包括无线接收线圈,待充电设备放置于无线充电底座上,无线充电底座中的第一无线充电线圈或第二无线充电线圈通过无线接收线圈为待充电设备进行无线充电。
第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,包括计算机指令。当该计算机指令在无线充电底座上运行时,使得无线充电底座执行如第一方面及其任一种可能的设计方式所述的无线充电底座的各项功能。
第四方面,本申请提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面及其任一种可能的设计方式所述的无线充电底座的各项功能。
可以理解地,上述提供的第二方面所述的无线充电系统,第三方面所述的计算机可读存储介质,第四方面所述的计算机程序产品所能达到的有益效果,可参考如第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种无线充电底座的示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种无线充电底座的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种无线充电底座的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图;
图6示出了本申请实施例提供的一种无线充电系统的系统架构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种无线充电系统检测握手状态的流程图;
图8为本申请实施例提供的一种无线充电底座的硬件结构图;
图9为本申请实施例提供的一种无线充电系统中待充电设备的硬件结构图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
应理解,在本文中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例,而并非旨在进行限制。如在对各种所述示例的描述中所使用的那样,单数形式“一个(“a”,“an”)”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确地指示。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
还应理解,本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。术语“和/或”,是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是滑动连接,还可以是可拆卸连接,或成一体等;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
还应理解,术语“包括”(也称“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)当在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件、和/或其分组。
应理解,说明书通篇中提到的“一实施例”、“另一实施例”、“一种可能的设计方式”意味着与实施例或实现方式有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在本申请一实施例中”或“在本申请另一实施例中”、“一种可能的设计方式”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
为了便于理解本申请的技术方案,在撰写本申请实施例前,先对与本申请技术方案相关的技术背景,即现有技术方案中的充电底座和待充电设备之间的无线充电原理进行简单的介绍。
在传统的充电方案中,待充电设备一般平放于无线充电底座上,这样的充电方式使得用户在充电时一般无法使用待充电设备,并且在使用过程中容易导致待充电设备与无线充电底座之间发生偏移,导致充电功率下降、传输效率下降,严重影响用户使用体验。
基于此,立式无线充电底座应运而生,缓解了该问题。参考图1、图2,图1为本申请实施例提供的一种无线充电底座的示意图,图2为本申请实施例提供的另一种无线充电底座的示意图。如图1所示,将带充电设备放置到立式无线充电底座上,由于立式无线充电底座底部的托底台阶,只要将无线充电线圈设置在合理的位置,用户将待充电设备竖直放置于该立式无线充电底座上时,基本上不会产生偏位,无线充电线圈可以为待充电设备正常进行充电。
如图2所示,为了开拓用户的使用场景,该立式无线充电底座也可以允许用户横向放置待充电设备进行无线充电。比如该待充电设备为手机或者平板时,用户可以一边进行无线充电,一边看电影。由于该立式无线充电底座上的托底台阶较短,用户一般也会习惯性地将待充电设备的中部放置于该托底台阶上,无线充电底座上的无线充电线圈也可以与待充电设备中无线接收线圈对正,对待充电设备进行充电。因此,采用这种立式无线充电底座对待充电设备进行无线充电的过程中,一般不会出现较大的偏移。
由于这种立式无线充电底座既能支持待充电设备横向放置进行充电,也支持待充电设备竖向放置进行充电。因此,一般情况下,这种无线充电底座内集成有两个无线充电线圈,分为上线圈和下线圈,待充电设备内设置有无线接收线圈。当待充电设备竖直放置时,无线充电底座中的上线圈和待充电设备内的无线接收线圈配对,进行无线充电。当待充电设备横向放置时,无线充电底座中的下线圈和待充电设备内的无线接收线圈配对,进行无线充电。但如何识别手机的放置形态,并采用合适的无线充电线圈进行充电,是现有技术中一个需要解决的难题。
现有技术中,无线充电底座为待充电设备进行充电时,无线充电底座可以如图1、图2所示,包括上线圈和下线圈。该无线充电底座的线圈切换电路逻辑为:充电芯片控制器,控制上线圈和下线圈的连通情况,上线圈和下线圈只能同时有一个导通,以满足用户充电场景的需求。
上线圈和下线圈分别通过一个控制开关进行控制,充电芯片控制器在一个周期内轮流对控制开关的开闭进行切换。例如,在0时刻,导通控制上线圈的上开关,此时通过上线圈向外发送控制信号;在0.5T时刻,导通控制下线圈的下开关,此时通过下线圈向外发送控制信号。
当用户把待充电设备放到无线充电底座上,如果待充电设备内的无线接收线圈接到控制信号,则会返回一个回应信号,该回应信号会被无线充电底座上的无线充电线圈接收到。如果是无线充电底座中的上线圈接收到了回应信号,则表面无线充电底座中的上线圈跟待充电设备中的无线接收线圈对齐,充电芯片控制器则维持上线圈开关闭合不变,持续用上线圈给待充电设备充电。
如果是无线充电底座中的下线圈接收到了回应信号,则表面无线充电底座中的下线圈跟待充电设备中的无线接收线圈对齐,充电芯片控制器则维持下线圈开关闭合不变,持续用下线圈给待充电设备充电。
值得注意的是,现有技术中的开关并不一定是通过某个单个器件来实现的,因为要满足两个线圈导通的互补性,通常需要通过设计较为复杂的电路,来保证周期性的在上线圈和下线圈之间进行切换,保证用户的使用便捷性。
上述方案需要周期性地切换上、下线圈,并且需要不断地检测上、下线圈中是否接收到回应信号,然后再具体判断切换哪一个线圈处于工作状态。整个控制逻辑较为复杂,需要进行频繁的开关切换和检测,容易出现稳定性等问题。
为了解决现有技术中的上述问题,本申请实施例提供一种无线充电系统,该无线充电系统可以支持对待充电设备横向放置或者竖向放置时的无线充电,并且该无线充电系统在对待充电设备进行无线充电前,在待充电设备进行横向放置或竖向放置的时,不需要进行频繁的、周期性的进行开关切换,而且控制逻辑简单,检测速度快,系统稳定性高。下面结合图3至图9对本申请实施例进行说明。
参考图3,图3为本申请实施例提供的一种无线充电底座的结构示意图。如图3所示,无线充电底座100中包括用于放置待充电设备的支架10、第一无线充电线圈140、第二无线充电线圈150、控制模块160(图4中未示出)和传感器170。支架10包括设置于底部的底托12和连接于底托12上的侧板11,其中,侧板11与底托12之间可以呈垂直状态,或者为接近垂直的状态(例如,侧板11与底托12之间的角度为90°~120°)。底托12上设置有一凹槽20,当需要充电时,将待充电设备放置于该凹槽20内,可以避免待充电设备随意移动,凹槽20的宽度可以根据待充电设备的厚度进行确定,一般设置为略大于待充电设备的厚度即可。本申请实施例中,以待充电设备为手机为例进行说明。
第一无线充电线圈140、第二无线充电线圈150和传感器170设置于支架10的侧板11内,控制模块160既可以设置于侧板11内,也可以设置于底托12内。手机内设置有无线接收线圈210,将手机放置在无线充电底座100上,手机内的无线接收线圈210通过接收第一无线充电线圈140或第二无线充电线圈150发出的电磁信号为手机进行充电。第一无线充电线圈140和第二无线充电线圈150设置于侧板11内的不同高度位置,两个无线充电线圈都可以独立地为手机进行充电,具体的,可以根据手机内无线接收线圈210的位置选择第一无线充电线圈140或第二无线充电线圈150进行充电。
第一无线充电线圈140、第二无线充电线圈150和传感器170均与控制模块160连接,控制模块160根据传感器170的检测结果控制第一无线充电线圈140和第二无线充电线圈150中的一个无线充电线圈导通。其中,传感器170用于检测手机放置在无线充电底座100上的放置形态,手机放置在无线充电底座100上的放置形态包括横向放置和竖向放置。下面对传感器170检测手机的放置形态的原理进行介绍。
图4为本申请实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图,该图示出了手机竖向放置于无线充电底座100上时的场景图。图5为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的结构示意图,该图示出了手机横向放置于无线充电底座100上时的场景图。该无线充电系统包括无线充电底座100和待充电设备,其中,待充电设备可以为手机、平板、智能手表等设备,本实施例中待充电设备以手机为例进行说明。
如图4、图5所示,无线充电底座100的侧板11上设置有传感器170,传感器170与底托12上凹槽20的底部之间的直线距离为第一距离,其中,第一距离小于手机的高度,但大于手机的宽度。需要说明的是,第一距离可以是指传感器170的中心到凹槽20底部之间的距离,也可以是指传感器170的底部到凹槽20底部之间的距离,本申请实施例中,第一距离为传感器170的底部到凹槽20底部之间的距离。
如图4所示,当手机竖向放置在无线充电底座100上时,第一距离小于手机的高度,侧板11上的传感器170被手机遮挡,此时传感器170会向控制模块160发出第一信号,表明传感器170被遮挡,控制模块160根据该第一信号判断手机为竖向放置于无线充电底座100上。如图5所示,当手机横向放置在无线充电底座100上时,由于第一距离大于手机的宽度,侧板11上的传感器170未被手机遮挡,此时传感器170会向控制模块160发出第二信号,表明传感器170未被遮挡,控制模块160根据该第二信号判断手机为横向放置于无线充电底座100上。
本申请实施例中,传感器170可以为接近光传感器170,当手机是否遮挡接近光传感器170时,会导致接近光传感器170内的信号变化,从而根据不同的信号来判断手机的放置形态。此外,传感器170还可以为超声波传感器170或者霍尔传感器170(HALL传感器170)等,其检测手机放置形态的原理与接近光传感器170的原理相似,具体的,超声波传感器170可以通过是否有超声波返回来判断超声波传感器170是否被手机遮挡。当传感器170为霍尔传感器170时,可以在手机内设置一磁铁,当手机以不同的形态放置时,霍尔传感器170所感测到的磁场大小不一样,所产生的霍尔电压也不一样,因此可以根据其产生的霍尔电压的大小判断手机的放置形态。
由于第一无线充电线圈140和第二无线充电线圈150设置于侧板11内的不同高度位置,而在对手机进行无线充电时,只需要用到其中一个无线充电线圈,且手机可以横向或者竖向放置在无线充电底座100上。因此,第一无线充电线圈140和第二无线充电线圈150的位置可以根据手机中无线接收线圈210的位置进行确定。
如图4或图5所示,第一无线充电线圈140和第二无线充电线圈150分别设置于侧板11内的不同高度位置,其中,第一无线充电线圈140的中心到凹槽20底部之间的距离为第二距离,第二无线充电线圈150的中心到凹槽20底部之间的距离为第三距离。相应的,手机中无线接收线圈210的中心到手机底部的距离为第四距离,手机中无线接收线圈210的中心到手机侧边的距离为第五距离。为了实现手机以不同形态放置在无线充电底座100上时,无线充电底座100均可以对手机进行无线充电的目的。可以按照如下要求进行设置,设置第二距离与第四距离相等,设置第三距离与第五距离相等。也即,当手机竖向放置在无线充电底座100上时,手机中的无线接收线圈210刚好与无线充电底座100中的第一无线充电线圈140相匹配,此时充电底座通过第一无线充电线圈140为手机进行充电。当手机横向放置在无线充电底座100上时,手机中的无线接收线圈210刚好与无线充电底座100中的第二无线充电线圈150相匹配,此时充电底座通过第二无线充电线圈150为手机进行充电。当然,也可以设置第二距离与第五距离相等,设置第三距离与第四距离相等。相当于将上述方案中的第一线圈与第二线圈互换位置,其充电原理是一样的。
为了根据手机的不同放置形态来控制相应的无线充电线圈对手机进行充电,下面介绍无线充电底座100为手机进行充电时的电路结构图。
参考图6,图6为本申请实施例提供的一种无线充电系统的系统架构示意图。该无线充电系统包括无线充电底座100和手机。
如图6所示,无线充电底座100包括:USB接口110、稳压模块120、整流模块130、第一无线充电线圈140、第二无线充电线圈150。其中,USB接口110与稳压模块120电连接,稳压模块120与整流模块130电连接,第一无线充电线圈140和第二无线充电线圈150分别与整流模块130电连接,第一无线充电线圈140与第二无线充电线圈150之间并联连接在整流模块130上。
连接在无线充电底座100上的外接电源通过USB接口110输出直流电信号,稳压模块120对直流电信号进行升压处理,例如,稳压模块120可以是BOOST芯片。经过升压处理后的直流电信号到达整流模块130,整流模块130将直流电信号整流为交流电信号,整流后的交流电信后输入第一无线充电线圈140或者第二无线充电线圈150,第一无线充电线圈140或者第二无线充电线圈150响应于该交流电信号,产生交变电磁场。
无线充电底座100还包括:控制模块160、传感器170、第一控制开关180和第二控制开关190,传感器170与控制模块160电连接,控制模块160与逆变桥电连接,此外,控制模块160还分别与第一控制开关180和第二控制开关190电连接。第一控制开关180设置于第一无线充电线圈140与逆变桥的连接电路中,第二控制开关190设置于第二无线充电线圈150与逆变桥的连接电路中。
手机包括:无线接收线圈210、无线接收控制模块220、充电控制模块230和电池240。其中,无线接收线圈210与无线接收控制模块220电连接,无线接收控制模块220与充电控制模块230电连接,充电控制模块230与电池240电连接。
上述传感器170可以是无线充电底座100中的接近光传感器,或者可以是无线充电底座100中的超声波传感器,或者是无线充电底座100中的霍尔传感器,本申请实施例中以传感器170为接近光传感器为例进行说明。上述稳压模块120可以是无线充电底座100中的BOOST芯片,也可以是BUCK-BOOST芯片等。上述整流模块130可以是无线充电底座100中的整流桥;上述传感器170可以是无线充电底座100中的接近光传感器170,或者可以是无线充电底座100中的超声波传感器170,或者是无线充电底座100中的霍尔传感器170,上述控制模块160可以是无线充电底座100中的TX芯片。上述无线接收控制模块220可以是手机中的RX芯片,上述充电控制模块230可以是手机中的charger。
在无线充电底座100对手机的无线充电过程中,USB接口110可以作为电源输入接口,连接在无线充电底座100上的外接电源通过USB接口110输出直流电信号,稳压模块120对直流电信号进行稳压/升压处理,例如,稳压模块120可以是BOOST芯片。经过稳压/升压处理后的直流电信号输入到整流模块130,整流模块130将接收到的直流电信号整流为交流电信号,整流后的交流电信后输入第一无线充电线圈140或者第二无线充电线圈150,第一无线充电线圈140或者第二无线充电线圈150响应于该交流电信号,产生交变电磁场。
手机上的无线接收线圈210与无线充电底座100中的第一无线充电线圈140或第二无线充电线圈150耦合。无线接收线圈210感应第一无线充电线圈140或第二无线充电线圈150发出的交变电磁场,可以产生交流电信号,然后将该交流电信号发给无线接收控制模块220,无线接收控制模块220可以将该交流电信号整流成直流电信号,然后将该直流电信号输入给充电控制模块230,充电控制模块230可以对该直流电信号进行管理,例如,对输入的电流和电压进行管理,然后将该直流电信号输入给手机的电池240,实现对电池240进行充电,电池240作为手机的电源,对手机内的各元件进行供电。
本申请实施例中,在默认状态下,无线充电底座100中的第一控制开关180处于断开状态,无线充电底座100中的第二控制开关190处于闭合状态。无线充电底座100在对手机进行无线充电前,会通过传感器170先确认手机的放置形态。
示例的,当手机竖向放置在无线充电底座100上时,手机会遮挡无线充电底座100上的接近光传感器170,接近光传感器170向控制模块160发射第一信号,控制模块160收到第一信号后,判断接近光传感器170处于被遮挡状态,判断手机为竖向放置在无线充电底座100上。此时,控制模块160控制第一控制开关180从断开状态切换为闭合状态,控制第二开关从闭合状态切换为断开状态,即控制第一无线充电线圈140进入工作状态,第二无线充电线圈150为停止工作的状态。由于手机为竖向放置在无线充电底座100上,此时手机中的无线接收线圈210正好与无线充电底座100中的第一无线充电线圈140处于正对状态,因此采用第一无线充电线圈140对手机进行充电。
当手机横向放置在无线充电底座100上时,手机不会遮挡无线充电底座100上的接近光传感器170,接近光传感器170向控制模块160发射第二信号,控制模块160收到第二信号后,判断接近光传感器170处于未被遮挡状态,判断手机为横向放置在无线充电底座100上。此时,控制模块160控制第一控制开关180保持默认状态下的断开状态,控制第二开关保持默认状态下的闭合状态,即控制第一无线充电线圈140为停止工作的状态,第二无线充电线圈150进入工作状态。由于手机为横向放置在无线充电底座100上,此时手机中的无线接收线圈210正好与无线充电底座100中的第二无线充电线圈150处于正对状态,因此采用第二无线充电线圈150对手机进行充电。
需要说明的是,无线充电底座100中的第一控制开关180在默认状态下是处于断开状态,第二控制开关190在默认状态下处于闭合状态,也即,在默认状态下,第一无线充电线圈140与无线充电底座100中的充电电路保持断开状态,第二无线充电线圈150与无线充电底座100中的充电电路保持连接状态,手机横向放置在无线充电底座100上即可进行充电。只有当传感器170检测到手机竖向放置在无线充电底座100上时,无线充电底座100中的控制模块160才会切换为第一无线充电线圈140与无线充电底座100中的充电电路保持连接状态,第二无线充电线圈150与无线充电底座100中的充电电路保持断开状态。
此外,本申请实施例也可以设置无线充电底座100的默认状态为:第一无线充电线圈140与无线充电底座100中的充电电路保持连接状态,第二无线充电线圈150与无线充电底座100中的充电电路保持断开状态,手机竖向放置在无线充电底座100上即可进行充电。只需要调整第一控制开关180在默认状态下处于闭合状态,第二控制开关190在默认状态下处于断开状态即可实现。当传感器170检测到手机横向放置在无线充电底座100上时,无线充电底座100中的控制模块160切换第一控制开关180为断开状态,切换第二控制开关190为闭合状态,即可实现用第二无线充电线圈150对横向放置的手机进行充电。本领域技术人员可以根据需要设置默认状态是对竖向放置的手机进行充电还是对横向放置的手机进行充电,设置不同的默认状态并切换到另一种工作状态的工作原理相同。
本申请实施例中,无线充电底座100与待充电设备200(手机)之间进行在进行无线充电之前,会检测两个设备之间是否握手成功。其主要检测流程如下:
参考图7,图7为本申请实施例提供的一种无线充电系统检测握手状态的流程图。参考图7,由于本申请实施例中,默认状态下为第一无线充电线圈140处于断开状态,第二无线充电线圈150处于连接状态。因此,在无线充电底座100和待充电设备握手成功前,无线充电底座100中的第二无线充电线圈150会发出PING信号,而第一无线充电线圈140则不会发出PING信号。用户将待充电设备(手机)放置到无线充电底座100上后,无线充电底座100上的传感器170会检测待充电设备(手机)的放置形态。当传感器170检测到手机为横向放置在无线充电底座100上时,无线充电底座100上的第二无线充电线圈150继续保持连接状态,并继续发出PING信号,放置在无线充电底座100上的手机接收到第二无线充电线圈150发出的PING信号后,会回复信号强度包和接收信号就绪指令(RX_Ready),无线充电底座100接收到信号强度包和接收信号就绪指令(RX_Ready)后,表示无线充电底座100和待充电设备握手成功,无线充电底座100和待充电设备(手机)之间即可进行正常的无线充电、通讯交互等操作,此时由第二无线充电线圈150为待充电设备进行充电。
当无线充电底座100中的传感器170检测到手机为竖向放置在无线充电底座100上时,无线充电底座100上的控制模块160会将第二无线充电线圈150切换为断开状态,将第一无线充电线圈140切换为连接状态。此时切换为第一无线充电线圈140发出PING信号,第二无线充电线圈150不会发出PING信号,放置在无线充电底座100上的手机接收到第一无线充电线圈140发出的PING信号后,会回复信号强度包,并发送接收信号就绪指令(RX_Ready),无线充电底座100接收到信号强度包和接收信号就绪指令(RX_Ready)后,表示无线充电底座100和待充电设备握手成功,无线充电底座100和待充电设备(手机)之间即可进行正常的无线充电、通讯交互等操作,此时由第一无线充电线圈140为待充电设备进行充电。
请参考图8,图8为本申请实施例提供的一种无线充电底座的硬件结构图。如图8所示,该无线充电底座可以包括无线通信模块500,处理器510,存储器520,传感器530,充电接口540,充电管理模块550(本申请中的逆变桥),第一无线充电线圈560、第二无线充电线圈570等。
可以理解的是,本实施例示意的结构并不构成对无线充电底座的具体限定。在另一些实施例中,无线充电底座可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
其中,存储器520可以用于存储程序代码,如用于为待充电设备(例如手机)进行无线充电的程序代码等。存储器520中还可以存储有用于唯一标识无线充电底座的蓝牙地址。另外,该存储器520中还可以存储有与无线充电底座之前成功配对过的电子设备的连接数据。例如,该连接数据可以为与该无线充电底座成功配对过的电子设备的蓝牙地址。基于该连接数据,无线充电底座能够与该电子设备自动配对,而不必配置与其之间的连接,如进行合法性验证等。上述蓝牙地址可以为媒体访问控制(media access control,MAC)地址。
处理器510可以用于执行上述应用程序代码,调用相关模块以实现本申请实施例中无线充电底座的功能。例如,实现无线充电底座的无线充电功能。处理器510可以包括一个或多个处理单元,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器510中。处理器510具体可以是集成的控制芯片,也可以由包括各种有源和/或无源部件的电路组成,且该电路被配置为执行本申请实施例描述的属于处理器510的功能。其中,无线充电底座的处理器可以是微处理器。
无线通信模块500可以用于支持无线充电底座与其他电子设备之间包括蓝牙(bluetooth,BT),无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的数据交换。
在一些实施例中,该无线通信模块500可以为蓝牙芯片。无线充电底座可以通过该蓝牙芯片与其他电子设备的蓝牙芯片之间进行配对并建立无线连接,以通过该无线连接实现无线充电底座和其他电子设备之间的无线通信。
另外,无线通信模块500还可以包括天线,无线通信模块500经由天线接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器510。无线通信模块500还可以从处理器510接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,无线充电底座可以支持对待充电设备进行无线充电的功能。充电管理模块550可以对第一无线充电线圈560和/或第二无线充电线圈570进行电信号输入。具体的,第一无线充电线圈560和第二无线充电线圈570与充电管理模块550分别通过匹配电路连接。第一无线充电线圈560和/或第二无线充电线圈570可以响应于充电管理模块550输入的交流电信号,产生交变电磁场,为待充电设备进行无线充电。
其中,充电管理模块550管理对外进行无线充电的同时,还可以为无线充电底座内部的电子元件供电。充电管理模块550接收充电接口的电源输入,为处理器510,存储器520,传感器530,外部存储器等供电。在其他一些实施例中,充电管理模块550也可以设置于处理器510中。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对无线充电底座的具体限定。其可以具有比图8示出的更多的或者更少的部件,可以组合两个或更多的部件,或者可以具有不同的部件配置。例如,在无线充电底座的外表面还可以包括按键、指示灯(可以指示充电状态、呼入/呼出、配对模式等状态)、显示屏(可以提示用户相关信息)等部件。其中,该按键可以是物理按键或触摸按键(与触摸传感器配合使用)等,用于触发开机、关机、开始充电、停止充电等操作。
请参考图9,图9为本申请实施例提供的一种无线充电系统中待充电设备的硬件结构图。如图9所示,该待充电设备可以包括处理器610,存储器620,无线充电接收模块630,充电管理模块640,无线接收线圈650,电池660,无线通信模块670、显示屏680等。
其中,存储器620可以用于存储程序代码,如用于接收无线充电底座的无线充电信号的程序代码等。存储器620中还可以存储待充电设备与其他电子设备之间具有唯一标识的蓝牙地址。上述蓝牙地址可以为媒体访问控制(media access control,MAC)地址。
处理器610可以用于执行上述应用程序代码,调用相关模块以实现本申请实施例中无线待充电设备的功能。例如,实现待充电设备的无线充电功能、无线通信功能等。处理器610可以包括一个或多个处理单元,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器610中。处理器610具体可以是集成的控制芯片,也可以由包括各种有源和/或无源部件的电路组成,且该电路被配置为执行本申请实施例描述的属于处理器610的功能。其中,待充电设备200的处理器可以是微处理器。
无线通信模块670可以用于待充电设备(例如手机)与其他电子设备(例如手机)之间包括蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wirelessfidelity,Wi-Fi)网络),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(nearfield communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的数据交换。
在一些实施例中,该无线通信模块670可以为蓝牙芯片。待充电设备可以通过该蓝牙芯片与其他电子设备的蓝牙芯片之间进行配对并建立无线连接,以通过该无线连接实现待充电设备和其他电子设备之间的无线通信。
另外,无线通信模块670还可以包括天线,无线通信模块670经由天线接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器610。无线通信模块670还可以从处理器610接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,充电管理模块640可以通过待充电设备的无线接收线圈接收无线充电输入。具体的,充电管理模块640与无线接收线圈通过匹配电路连接。无线接收线圈可以与上述无线充电底座的第一无线充电线圈/第二无线充电线圈耦合,感应无线充电底座的第一无线充电线圈/第二无线充电线圈发出的交变电磁场,产生交变电信号。无线接收线圈产生的交变电信号经过匹配电路传输至充电管理模块640,以便为电池660进行无线充电。
其中,充电管理模块640为电池660充电的同时,还可以为待充电设备供电。充电管理模块640接收电池660的输入,为处理器610,存储器620,外部存储器和无线通信模块670等供电。充电管理模块640还可以用于监测电池660的电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,充电管理模块640也可以设置于处理器610中。
需要说明的是,上述匹配电路可以集成在充电管理模块640中,该匹配电路也可以独立于充电管理模块640,本申请实施例对此不作限制。图9以匹配电路可以集成在充电管理模块640中为例,示出待充电设备的硬件结构示意图。
应注意,无线充电接收模块630可以是集成了图6中所示的无线接收线圈和无线接收控制模块的所有功能。待充电设备的无线充电接收模块630可以通过无线充电装置连接无线充电底座等电子设备,由无线充电底座等电子设备为待充电设备供电。
上述显示屏680中可以集成有触摸传感器。待充电设备200可以通过显示屏680接收用户对待充电设备200的控制命令。
可以理解的是,本实施例示意的结构并不构成对待充电设备200的具体限定。在另一些实施例中,待充电设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
例如,在待充电设备200的外表面还可以包括按键、指示灯(可以指示电量、呼入/呼出、配对模式等状态)等部件。其中,该按键可以是物理按键或触摸按键(与触摸传感器配合使用)等,用于触发开机、关机、开始充电、停止充电等操作。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质包括计算机指令,当所述计算机指令在上述无线充电底座上运行时,使得该无线充电底座执行上述实施例中无线充电系统所执行的各个功能或者步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述实施例中无线充电系统所执行的各个功能或者步骤。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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