掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

无线充电方法、装置、待充电设备及计算机可读存储介质

文献发布时间:2023-06-19 13:45:04


无线充电方法、装置、待充电设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种无线充电方法、装置、待充电设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的发展进步,无线充电技术越来越多的应用于各类型的电子设备中,如手机、平板电脑、机器人、智能手表等。相关技术中,通常电子设备和无线充电装置分别设置一无线充电线圈,无线充电方式,是通过将电子设备与无线充电装置接触,无线充电线圈通过无线传输的方式向电子设备的电池内传输电力。但是实际使用过程中,由于用户手动或者电子设备自动与无线充电装置接触时,不能保证电子设备与无线充电装置的两个无线充电线圈不能精确的对位,这导致充电效率下降,增加电能损耗。

发明内容

本申请实施例提供一种无线充电方法、装置、待充电设备及计算机可读存储介质。

第一方面,本申请实施例提供一种无线充电装置,用于为待充电设备充电,待充电设备具有第一无线充电线圈,无线充电装置包括基座、第二无线充电线圈、温度传感器以及控制装置,基座内设置有容纳腔,基座具有承载面。第二无线充电线圈可移动的设置于容纳腔内,并可与第一无线充电线圈耦合。温度传感器用于获取承载面的温度分布信息,控制装置用于根据温度分布信息,控制第二无线充电线圈移动,以使第二无线充电线圈与第一无线充电线圈的位置对应。

第二方面,本申请实施例还提供一种待充电设备,包括外壳、第一无线充电线圈、温度传感器以及控制装置,外壳具有内容腔,第一无线充电线圈可移动的设置于内容腔,并可以与无线充电装置上的第二无线充电线圈耦合,温度传感器用于获取外壳的外表面的温度分布信息。控制装置用于根据温度分布信息,控制第一无线充电线圈移动,以使第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的位置对应。

第三方面,本申请实施例还提供一种无线充电方法,应用于无线充电装置,无线充电装置包括第二无线充电线圈,无线充电方法包括:响应于待充电设备的充电请求,向待充电设备无线充电,待充电设备具有第一无线充电线圈;获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息;据温度分布信息,确定第一无线充电线圈的位置;控制第二无线充电线圈移动,以使第二无线充电线圈与第一无线充电线圈的位置对应。

第四方面,本申请实施例还提供一种无线充电方法,应用于待充电设备,待充电设备具有第一无线充电线圈,无线充电方法包括:接收无线充电装置通过无线方式传输的电力,无线充电装置具有第二无线充电线圈;获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息;根据温度分布信息,确定第二无线充电线圈的位置;控制第一无线充电线圈移动,以使第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的位置对应。

第五方面,本申请实施例还提供一种计算机可读取存储介质,计算机可读取存储介质中存储有程序代码,程序代码可被处理器调用执行上述的无线充电方法。

本申请实施例提供的无线充电方法和无线充电装置,通过温度传感器获取承载面的温度分布信息,进而确定待充电设备的第一无线充电线圈的位置,通过控制装置控制无线充电装置的第二无线充电线圈移动,使得第二无线充电线圈和第一无线充电线圈对应,实现第二无线充电线圈和第一无线充电线圈的精确对位,进而提高充电效率,减少充电过程中的电能损耗。

本申请实施例提供的待充电设备和无线充电方法,通过温度传感器获取待充电设备与无线充电装置之间的接触面的温度分布信息,进而确定无线充电装置的第二无线充电线圈的位置,通过控制待充电设备的第一无线充电线圈移动,使得第二无线充电线圈和第一无线充电线圈对应,实现第二无线充电线圈和第一无线充电线圈的精确对位,进而提高充电效率,减少充电过程中的电能损耗。

附图说明

为了更清楚地说明申请的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种无线充电装置的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的一种无线充电装置的剖面结构示意图。

图3是本申请实施例中示出的一种驱动机构的结构示意图。

图4是本申请实施例中提出的一种无线充电装置的结构框图。

图5是本申请实施例中示出的一种待充电设备在运行至无线充电装置处的状态示意图。

图6是本申请实施例中示出的一种待充电设备在运行至无线充电装置处进行充电的状态示意图。

图7是本申请实施例中提出的一种无线充电方法的流程图。

图8是本申请实施例中提出的另一种无线充电方法的流程图。

图9是本申请实施例中提出的另一种无线充电方法的流程图。

图10是本申请实施例中提出的一种无线充电方法中步骤S240的一种实现方式的流程图。

图11是本申请实施例中提出的另一种无线充电方法的流程图。

图12是本申请实施例中示出的另一种待充电设备进行充电的状态示意图。

图13是本申请实施例提供的一种待充电设备的结构示意图。

图14是本申请实施例提供的一种待充电设备中第一无线充电线圈的结构示意图。

图15是本申请实施例中提出的另一种无线充电方法的流程图。

图16是本申请实施例中提出的另一种无线充电方法的流程图。

图17是本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

作为在本申请实施例中使用的“待充电设备”是指可以进行无线充电的用户终端设备,包括但不限于是电子设备,智能机器人、电动汽车等。其中作为在本申请实施例中使用的“智能机器人”包括,但不限于是多足式机器人、扫地机器人、轮式机器人、轮腿式机器人等。作为在本申请实施例中使用的“电动汽车”包括,但不限于是混动汽车、纯电动汽车等。作为在本申请实施例中使用的“电子设备”可以为移动电话或智能电话(例如,基于iPhone TM,基于Android TM的电话),便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM,PlayStationPortable TM,Gameboy Advance TM,iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备,其他手持设备以及诸如手表、耳机、吊坠、耳机等,电子设备500还可以为其他的可穿戴设备(例如,诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备500或智能手表的头戴式设备(HMD))。

电子设备500还可以是多个电子设备500中的任何一个,多个电子设备500包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器,便携式医疗设备以及数码相机及其组合。

无线充电(Wireless charging technology)技术,是通过磁场传输电能的技术,其不需要将待充电设备和充电装置之间物理连接,即可以实现电能传输,相比于传统的充电方式,不需要设置导线电缆,可以减小设备体积,充电过程更为便捷。

相关技术中,在待充电设备进行无线充电时,不能保证待充电设备上的无线充电线圈和无线充电装置上的无线充电线圈完全位置对应,会存在一定的位置偏差,这导致充电效率的下降,并产生较大的电能损耗。

因此,本申请的发明人提出了本申请实施例中的无线充电方法、装置、待充电设备及计算机可读存储介质,以改善上述问题。下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1,图1示出了一种无线充电装置20的结构,无线充电装置20用于为待充电设备进行无线充电,其中,待充电设备内设置有第一无线充电线圈以及电池,第一无线充电线圈用于与无线充电装置20耦合,并接收无线充电装置20通过无线传输方式传输的电能,并将电能存储于电池中。在一个更为具体的实施方式中,待充电设备可以是机器人,待充电设备包括第一无线充电线圈和电池,第一无线充电线圈用于接收通过无线传输方式传输的电能,第一无线充电线圈与电池电连接,并可以将接收的电能存储于电池内。

请一并参阅图1和图2,无线充电装置20包括基座23、第二无线充电线圈21、温度传感器22以及控制装置500(图4中示出),其中第二无线充电线圈21以及温度传感器22均设置于基座23,控制装置500用于控制第二无线充电线圈21,并且可以接收温度传感器22采集的温度数据。

本实施例中,基座23可以为大致的圆盘状结构,基座23由壳体构成,壳体可以是塑料等材质制成。基座23内设置有容纳腔233,容纳腔233由壳体围成,容纳腔233内可以供设置第二无线充电线圈21、控制装置500等。具体地,基座23包括上壳体,上壳体位于基座23的顶部,上壳体具有相背的承载面231和内表面232,承载面231外露作为部分外观面,承载面231用于在无线充电的过程中与待充电设备接触,或者用于承载待充电设备,当无线充电装置20被放置于地面或者其他支撑物时,待充电设备便于与承载面接触,进而进行充电。在另一种更为具体的实施方式中,承载面可以位于基座23的侧面,以使得基座23可以被固定于墙面等位置,当需要充电时,待充电设备靠近墙面并与承载面接触进而实现无线充电,在此不做限定。内表面232邻接于容纳腔233,内表面232可以与承载面231具有相同的形状,且在一些实施方式中,承载面231和内表面232可以是大致相互平行的。

第二无线充电线圈21设置于容纳腔233内,并可与待充电设备的第一无线充电线圈耦合。第二无线充电线圈21可以邻近于内表面232设置,以减小与承载面之间的间距,这样在进行无线充电时,待充电设备可以与第二无线充电线圈21具有更小的间距,待充电设备与第二无线充电线圈21间的磁场强度更大,提高电能传输效率。特别地,第二无线充电线圈21可以贴设于内表面232。第二无线充电线圈21可以由同轴的多匝前圈构成,线圈的匝数越多,有利于提高充电功率。且本实施例中,第二无线充电线圈21的轴线方向可以大致垂直于承载面231以及内表面232,其中,第二无线充电线圈21的轴线方向是指第二无线充电线圈21中的每一匝线圈所在平面的中垂线。也即是,第二无线充电线圈21所在的平面大致与承载面231或内表面232相互平行。

当待充电设备放置于承载面或者与承载面接触时,待充电设备可能被放置在任意区域,此时待充电设备内设置的第一无线充电线圈与第二无线充电线圈21,可能存在不完全对应的情形。本实施例中,第二无线充电线圈21是可移动的设置于容纳腔233内的,即第二无线充电线圈21可以在容纳腔233内移动,在移动过程中,第二无线充电线圈21可以与承载面的不同区域进行对应。这样,通过移动第二无线充电线圈21,可以使得第二无线充电线圈21和第一无线充电线圈可以始终保持对应关系,以提高无线充电过程中的传输效率。

在一个实施例中,参阅图3,容纳腔233内设置有第一导轨26和第二导轨27,第一导轨26和第二导轨27均固定设置于壳体,第一导轨26和第二导轨27呈角度设置,第二无线充电线圈21滑动设置于第一导轨26,第一导轨26滑动设置于第二导轨27,这样第二无线充电线圈21可以分别沿第一导轨26的延伸方向滑动,以及沿第二滑轨的延伸方向滑动,实现第二无线充电线圈21在平面方向上的位置调整。特别地,在一个更为具体的实施方式中,第一导轨26的延伸方向以及第二导轨27的延伸方向可以相互垂直。具体的,第二无线充电线圈21承载于一固定台25,固定台25滑动装配于第一导轨26,并可以沿第一导轨26的延伸方向滑动,同时第一导轨26可以沿第二导轨27的延伸方向滑动。其中,第二导轨27可以是两根,两根第二导轨27并排间隔设置,第一导轨26的两端分别滑动装配于一根第二导轨27上。

无线充电装置20还可以包括驱动结构,驱动机构28用于驱动第二无线充电线圈21沿第一导轨26和/或第二导轨27移动。具体地,本实施例中,驱动机构28可以包括第一电机281和第二电机282,第一电机281用于驱动第二无线充电线圈21沿第一导轨26滑动,第二电机282用于驱动第一导轨26沿第二导轨27滑动,通过设置第一电机281和第二电机282,可以更为精确的调整第二无线充电线圈21的位置,进而使得第二无线充电线圈21可以与第一无线充电线圈更精确的对应。在其他的一些实施方式中,驱动机构28也可以是电磁吸合装置,通过对第二无线充电线圈21以及第一导轨26施加磁性吸附力,使得第二无线充电线圈21在两个方向上滑动。驱动结构还可以是伸缩气缸等,在此不再赘述。在一种实施方式中,也可以不设置驱动机构28,通过第一无线充电线圈和第二无线充电线圈21耦合时产生的磁性力驱动第二无线充电线圈21移动。此时,在容纳腔233内设置对第二无线充电线圈21的导向机构即可。

在其他的一些实施方式中,也可以不设置第一导轨26和第二导轨27,例如,可以直接设置沿两个方向的驱动机构28,驱动第二无线充电线圈21运动即可。

当待充电设备置于承载面,并与第二无线充电线圈21尽力电力传输过程中,第一无线充电线圈会发热产生热量,这些热量在向外散失时,会使得承载面的温度升高,同时,由于第一无线充电线圈在发热过程中,热量传递至承载面时,承载面上各点的位置不同,传热量不同,因此承载面上各点的温度会呈现梯度变化。例如:承载面上对应于第一无线充电线圈的中心的位置由于各向都有热量集中,因此温度会更高,而承载面上对应于第一无线充电线圈的边缘的位置,温度会稍低,承载面上未与第一无线充电线圈对应的位置,温度会更低。温度传感器22用于获取承载面的温度分布信息,其中,温度分布信息可以包括承载面上的所有点的温度信息,以及承载面上的每个点的温度随时间变化的映射关系,温度分布信息还可以包括每个点所在位置的温度梯度,温度梯度是指每个点及其附近点的温度变化趋势。

为了提高温度传感器22在获取承载面的温度分布信息的精确度,温度传感器22应当尽量靠近承载面设置,作为一种更为具体的实施方式,温度传感器22可以直接设置于承载面。具体地,承载面设置有安装槽,安装槽朝向内表面232凹陷形成,温度传感器22嵌设于安装槽内,且进一步地,温度传感器22可以与承载面平齐,以避免温度传感器22阻碍待充电设备的放置。温度传感器22的数量包括但不限于为一个或多个,其中多个是指两个或两个以上。当温度传感器22为多个时,多个传感器可以均匀布置于承载面上。

通过获取承载面的温度分布信息,可以定位确定第一无线充电线圈的位置,进而通过移动第二无线充电线圈21,使得第二无线充电线圈21与第一无线充电线圈对应。

在第一无线充电线圈和第二无线充电线圈21耦合,并进行电能传输的过程中,第二无线充电线圈21也会产生较多热量,这些热量在向外散失的过程中,也会传导至承载面,因此为了提高对第一无线充电线圈的定位精确度。本实施例中,如图2所示,无线充电装置20还包括隔温层28,隔温层28设置于第二无线充电线圈21以及承载面之间,用于使得第二无线充电线圈21产生的热量尽量少的传导至承载面,这样温度传感器22获取的承载面的温度分布信息能更精确的反应第一无线充电线圈的位置,使得后续移动第二无线充电线圈21的位置更为精确。

隔温层28可以采用热传导系数低的材料制备,例如硅胶、玻璃纤维、石棉等,在此不做限定。隔温层28可以贴设于内表面232,并覆盖整体的内表面232。同时为了提高基座23的散热效果,可以在基座23的底部或者侧面开设散热孔,将第二无线充电线圈21产生的热量尽快朝向其他方向散失,进一步减小第二无线充电线圈21产生的热量对承载面的温度的影响。

参阅图4,控制装置500可以与温度传感器22通信连接,进而获取温度传感器22检测得到的温度分布信息。控制装置500用于根据温度分布信息,控制第二无线充电线圈21移动,以使第二无线充电线圈21与第一无线充电线圈的位置对应。具体的,控制装置500可以向驱动机构28发送控制指令,进而控制驱动机构28驱动第二无线充电线圈21移动。例如:在一个更为具体的实施例中,控制装置500与第一电机281和第二电机282电性连接,控制第一电机281和第二电机282开启/关闭,或者正转/反转,进而控制第二无线充电线圈21的位置。当第二无线充电线圈21与第一无线充电线圈对应时,第二无线充电线圈21可以以更大的充电功率向第一无线充电线圈传输电能。

需要说明的是,本实施例中“第一无线充电线圈与第二无线充电线圈21的位置对应,或者第二无线充电线圈21与第一无线充电线圈的位置对应”是指:第一无线充电线圈在承载面的正投影和第二无线充电线圈21在承载面的正投影相互重合的面积大于等于预设阈值,预设阈值例如可以是第二无线充电线圈21在承载面的正投影相互重合的面积的90-95%。

请继续参阅图4,控制装置500可以包括处理器502和存储器504,处理器502可以包括一个或者多个处理核。处理器502利用各种接口和线路连接整个电子设备500内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器504内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器504内的数据,执行电子设备500的各种功能和处理数据。可选地,处理器502可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器502可集成中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器502中,单独通过一块通信芯片进行实现。

存储器504可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器504可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器504可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备500在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。

此外,请再次参阅图1,无线充电装置20还可以包括一适配器24,用于与外部的电源进行连接,例如与家用电源进行连接。

在一种实施方式中,为了更为精确的确定第一无线充电线圈的位置,无线充电装置20还可以包括磁力传感器30,磁力传感器30可以与控制装置500通信连接,磁力传感器30用于检测第一无线充电线圈在接收电能时的磁场分布信息并将磁场分布信息发送给控制装置500,由于线圈产生的磁场为非均匀磁场,因此通过获取磁场分布信息,可以进一步的精确定位第一无线充电线圈的位置。磁力传感器30可以为多个,多个磁力传感器30可以均匀布置于承载面。特别地,磁力传感器30的数量可以与温度传感器22的数量相同,且一个磁力传感器30和一个温度传感器22可以集成设置,或者重叠设置。这种设置方式的好处在于:温度传感器22获取的温度分布信息和磁力传感器30获取的磁场分布信息可以直接叠加,便于控制装置500根据温度分布信息和磁场分布信息,直接精确确定第一无线充电线圈的位置。

本实施例还提供一种无线充电方法,应用于无线充电装置,例如前述的无线充电装置20,为了便于说明,本实施例中,以可以自主移动的机器人作为待充电设备为例,进行介绍。如图5所示,当待充电设备检测到电量不足,例如电量低于电池容量的20%及以下时,可以查询无线充电装置的位置,并规划移动路径,移动路径中规避障碍物,自主移动至无线充电装置处。如图6所示,机器人下蹲,使得第一无线充电线圈与无线充电装置的承载面接触,进行充电。

具体的,如图7所示,无线充电方法包括以下步骤:

步骤S110:响应于待充电设备的充电请求,向待充电设备无线充电,待充电设备具有第一无线充电线圈。

向待充电设备无线充电之前,可以预先获取待充电设备的充电请求之后进行,充电请求是指待充电设备需要进行充电的请求。其中,待充电设备的充电请求,可以是由待充电设备主动发出的,例如当待充电设备靠近或者解除承载面时,待充电设备向无线充电装置发送充电请求。充电请求也可以是由无线充电装置主动检测得到的,例如:无线充电装置可以设置一压力传感器,当无线充电装置的压力传感器检测到待充电设备与承载面接触时,则可以向待充电设备进行无线充电。在无线充电装置向待充电设备进行无线充电时,可以以第一功率向待充电设备充电。

步骤S120:获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。

待充电设备和无线充电装置的接触面,即为无线充电装置的承载面。因此获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息,可以通过设置于无线充电装置的温度传感器实现。在一些实施方式中,也可以通过红外视觉成像的方式获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。

在一些实施方式中,可以在待充电设备与无线充电装置建立充电连接后,即获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。也可以是经过预设时长之后,再获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息,这样方式的好处在于:在充电过程中,随着时长增加,第一无线充电线圈持续发热,此时承载面的温度持续升高,当承载面的温度更高时,温度传感器获取的温度数据会更接近其量程,因此数据更为准确,用于确定第一无线充电线圈的位置时也更精确。例如,可以在待充电设备与无线充电装置建立充电连接后,经过3-5min后再获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。获取温度分布信息的形式可以是采集承载面上各点或者各个特征点的温度信息,并存储于本地或云端。

步骤S130:根据温度分布信息,确定第一无线充电线圈的位置。

在获取到温度分布信息后,根据温度分布信息即可以确定第一无线充电线圈的位置。

在一种实施方式中,可以以以下方式确定第一无线充电线圈的位置,预先建立承载面上各点的平面坐标系,根据温度分布信息,确定其中温度最高点所在的区域范围,区域范围可以是以点为圆心,以预设半径形成的圆形范围,预设半径例如可以是0-10mm,将温度最高点所在的区域范围对应的位置确定为第一无线充电线圈的中心位置,根据中心位置,确定第一无线充电线圈的位置位于温度最高点所在的区域范围对应的位置范围内。特别的,还可以是将承载面上温度最高的点确定为第一无线充电线圈的中心位置,确定第一无线充电线圈的线圈中心位于该中心位置上,又由于第一无线充电线圈通常被配置为圆形或者螺旋形线圈,因此就可以确定出第一无线充电线圈的位置。

在一种实施方式中,可以以以下方式确定第一无线充电线圈的位置,根据温度分布信息,与预先存储的温度分布信息表进行比较,将所述温度分布信息表中温度最高点所在的区域范围的温度梯度与所述温度分布信息中获取的温度梯度进行比较,确定与所述温度分布信息表中温度最高点所在的区域范围的温度梯度匹配的位置为第一无线充电线圈的位置,温度分布信息表包括当待充电设备在标准充电状态下,承载面上各点在预设时刻时的温度信息和温度梯度信息。预先存储的温度分布信息表可以是在标准充电模式下预先采集的,例如:在设备出厂前,将待充电设备与接触面接触,且使得第一无线充电线圈与承载面的中心位置对应,这样在建立充电连接后,采集到的承载面的温度分布信息是以承载面的中心为基准的标准充电状态下的温度分布信息。标准充电状态下的温度分布信息可以存储于无线充电装置本地或者云端服务器中,通过调用标准充电状态下的温度分布信息,与实际采集到的温度分布信息进行对比,即可以确定出当前的第一无线充电线圈的中心点与承载面的中心点的偏移量,进而确定当前的第一无线充电线圈的位置。

确定第一无线充电线圈的位置之后,可以执行步骤S140。

步骤S140:控制第二无线充电线圈移动,以使第二无线充电线圈与第一无线充电线圈的位置对应。

以前述的无线充电装置为例,控制第二无线充电线圈移动,可以通过控制装置控制驱动机构驱动第二无线充电线圈,进而将第二无线充电线圈移动至与第一无线充电线圈的位置对应。

本实施例提供的无线充电方法,可以通过获取无线充电装置与待充电设备之间的接触面的温度分布信息,确定第一无线充电线圈的位置,进而通过控制第二无线充电线圈与第一无线充电线圈位置对应,这样可以使得在进行无线充电时,第一无线充电线圈和第二无线充电线圈具有更高的耦合度,提高充电效率的同时,降低充电过程中电能的损耗。

当待充电设备的电量充满或者接近充满时,可以终止向待充电设备充电,避免待充电设备的电池过载。因此在一些实施方式中,如图8所示,步骤S140之后,还可以执行步骤S150:获取待充电设备的实时电量,当实时电量大于等于电量阈值时,终止向待充电设备充电。

获取待充电设备的实时电量的方式,可以是与待充电设备建立通信连接,待充电设备直接向无线充电装置发送实时电量。电量阈值例如可以是待充电设备的电池容量的95%及以上,在此不做限定。

本实施例还提供一种无线充电方法,应用于无线充电装置,例如前述的无线充电装置,具体的,参阅图9,无线充电方法包括以下步骤:

步骤S210:响应于待充电设备的充电请求,向待充电设备无线充电,待充电设备具有第一无线充电线圈。

步骤S220:获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。

步骤S230:获取待充电设备与无线充电装置的接触面的磁场分布信息。

磁场分布信息可以由设置于无线充电装置的磁力传感器获取,磁场分布信息可以包括承载面上各点的磁场强度数据,

在一些实施方式中,可以在待充电设备与无线充电装置建立充电连接后,即获取待充电设备与无线充电装置的接触面的磁场分布信息。也可以是经过预设时长之后,再获取待充电设备与无线充电装置的接触面的磁场分布信息,这样方式的好处在于:在充电过程中,随着时长增加,第一无线充电线圈的载流发生变化,此时承载面的磁场分布发生变化,当随着时长增加,第一无线充电线圈的载流稳定时,磁场传感器获取的磁场数据会更稳定,因此数据更为准确,用于确定第一无线充电线圈的位置时也更精确。例如,可以在待充电设备与无线充电装置建立充电连接后,经过3-5min后再获取待充电设备与无线充电装置的接触面的磁场分布信息。获取磁场分布信息的形式可以是采集承载面上各点或者各个特征点的磁场信息,并存储于本地或云端。

可以理解的是,步骤S220和步骤S230可以同时进行,也可以先后进行,且步骤S220和步骤S230的先后顺序不做具体限定。

步骤S240:根据温度分布信息以及磁场分布信息,确定第一无线充电线圈的位置。

由于第一无线充电线圈在通电后会形成磁场,且形成的磁场中,会形成多个极点,极点是指每个线圈形成的磁场的中心点,极点位于每个线圈的中心,且极点的磁场强度在同一线圈形成的磁场中最大,且磁场方向垂直于第一无线充电线圈所在的平面。理论上同轴设置的多匝线圈的极点应当是重合的,但实际的第一无线充电线圈由于绕制过程中不能保证完全同轴,因此会形成多个极点。本实施例中,同时通过温度分布信息以及磁场分布信息,确定第一无线充电线圈的位置,这样对于第一无线充电线圈的定位更加精确。在一种实施方式中,由于温度分布信息中可能存在多个具有相同温度的温度最高点,此时可以先通过温度分布信息确定多个可能的第一无线充电线圈的中心位置,而后再根据磁场分布信息,在已确定的多个中心位置中确定与极点重合的点为第一无线充电线圈的位置。

在一个更为具体的实施方式中,参阅图10,还可以通过步骤S241-S243,确定第一无线充电线圈的位置。

步骤S241:根据磁场分布信息,确定出多个极点。其中,多个极点可以是离散的,

步骤S242:根据温度分布信息,在多个极点中确定温度最高的极点所在位置的区域范围。

步骤S243:将温度最高的极点所在位置的区域范围对应的位置确定为第一无线充电线圈的中心位置,根据中心位置,确定第一无线充电线圈的位置。

上述方式同时应用温度和磁场强度两个参数共同对第一无线充电线圈进行定位,确定的第一无线充电线圈的位置更为准确。

步骤S250:控制第二无线充电线圈移动,以使第二无线充电线圈与第一无线充电线圈的位置对应。

上述的无线充电方法,可以更为精确的确定第一无线充电线圈的位置,因此利于后续移动第二无线充电线圈,使得第二无线充电线圈可以更好的与第一无线充电线圈对应,进而提高充电效率。

本实施例还提供另一种无线充电方法,应用于无线充电装置,例如前述的无线充电装置,具体的,参阅图11,无线充电方法包括以下步骤:

步骤S310:响应于待充电设备的充电请求,以第一功率向待充电设备无线充电,待充电设备具有第一无线充电线圈。

步骤S320:获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。

步骤S330:根据温度分布信息,确定第一无线充电线圈的位置。

步骤S340:控制第二无线充电线圈移动,以使第二无线充电线圈与第一无线充电线圈的位置对应。

步骤S350:以第二功率向待充电设备无线充电,第二功率大于第一功率。

其中,第二功率例如可以是第一功率的2-3倍。其中,调节充电功率的方式可以是增大充电电流,或者增大充电电压,在此不做限定。

上述的无线充电方法中,先以较小的功率向待充电设备进行充电,在第二无线充电线圈与第一无线充电线圈完全对应后,再以较大的充电功率向待充电设备充电,这种设置方式,可以在待充电设备与无线充电充电装置初始接触,未完全对应时,以小电流或小电压的方式充电,利于保护待充电设备,也避免电能过多损耗。当第二无线充电线圈与第一无线充电线圈完全对应后,以更大的功率进行无线充电,可以加快充电效率,缩短充电时间。

需要说明的是,前述的任意方法实施例中的各种实施方式可以相互借鉴,不应理解为对具体实施例的实现方式的限定。

可以理解的是,在其他的一些实施方式中,如图12所示,待充电设备也可以是手机等电子设备,当用户将电子设备放置于无线充电装置的承载面并与承载面接触时,即可进行充电。

请一并参阅图13和图14,本实施例还提供一种待充电设备10,待充电设备10包括外壳11、第一无线充电线圈13、温度传感器14以及控制装置(图未示出),其中,外壳11具有内容腔(图未示出),第一无线充电线圈13可移动的设置于内容腔,并可以与无线充电装置(例如图1示出的无线充电装置)上的第二无线充电线圈21耦合。

具体的,本实施例中待充电设备10为一机器人,外壳11内可以供设置各类型的元器件,以执行预定的功能。例如:外壳11可以设置摄像头和/或雷达,以使得待充电设备10具备视觉感知能力,外壳11还可以设置承载平台,用于承载、搬运物体。外壳11还可以被配置成动物构型,例如狗、猫、蜘蛛等。容纳腔位于外壳11的腹部位置,第一无线充电线圈13可以邻近外壳11的外表面设置。具体的,外壳11可以具有一与承载面接触的贴合面111,第一无线充电线圈13可以邻近贴合面111设置,当待充电设备10进行无线充电时,贴合面111与承载面贴合。

其中,第一无线充电线圈13可移动的设置,且其具体设置方式可以与第二无线充电线圈相同,参阅前述内容即可,在此不做赘述。

温度传感器14用于获取外壳11的外表面的温度分布信息,温度传感器14可以设置于外壳11的外表面,并邻近于第一无线充电线圈13设置,特别的,温度传感器14可以设置于外壳11的贴合面111。温度传感器14的设置方式以及具体工作原理可以参阅前述内容,在此不再赘述。

控制装置用于控制根据温度分布信息,控制第一无线充电线圈13移动,以使第一无线充电线圈13与第二无线充电线圈的位置对应。控制装置的设置方式以及具体工作原理可以参阅前述内容,在此不再赘述。

待充电设备10还可以包括多个行走足12,多个行走足12装配于壳体20,并用于待充电设备1010的行走,可以理解的是,行走足12的数量为至少一个,例如行走足12可以为偶数个,且偶数个行走足12可以呈对称式分布,特别的,如图1所示,作为一种示例,待充电设备1010具有4个行走足12,形成一四足机器人,四足机器人结构稳定,且在行进过程中能始终保持平稳,非常利于应用于各种领域。当然,可以理解的是,待充电设备10也可以是六足机器人、八足机器人等,在此不做具体限定。

每个行走足12可以具有多个移动自由度,并且可以包括伸缩自由度和转动自由度,以使得行走足12可以沿多个方向进行运动转换,例如每个行走足12可以具有4个自由度、六个自由度或者9个自由度等,在此不做限定。

上述的待充电设备10,在需要进行充电时,可以移动至无线充电装置处,行走足12弯曲下蹲,使得腹部与无线充电装置接触,进而进行充电。由于在待充电设备10与无线充电装置接触的过程中,第一无线充电线圈13和第二无线充电线圈可能并不完全对应,因此,可以通过控制装置控制第一无线充电线圈13移动,使得第一无线充电线圈13和第二无线充电线圈位置对应,进而提高充电效率,降低充电过程中的电能损耗。

本实施例还提供另一种无线充电方法,可以应用于上述的待充电设备10,参阅图15,无线充电方法包括:

步骤S410:接收无线充电装置通过无线方式传输的电力,无线充电装置具有第二无线充电线圈。

当待充电设备需要进行充电时,可以移动至无线充电装置上方,并通过下蹲动作使得,外壳的贴合面接触承载面。在接收无线充电装置传输的电力之前,还可以向无线充电装置发送充电请求,以使得无线充电装置接通电源进行充电。当第一无线充电线圈和第二无线充电线圈耦合时,无线充电装置可以向第一无线充电线圈传输电力,在接收电力的过程中,无线充电装置的承载面会产生热量,温度升高。

步骤S420:获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。

此处待充电设备与无线充电装置的接触面即为外壳的贴合面,也可以是无线充电装置的承载面。其中获取温度分布信息可以由温度传感器实现,或者在一些实施方式中,也可以通过红外视觉成像的方式获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。

在一些实施方式中,可以在待充电设备与无线充电装置建立充电连接后,即获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。也可以是经过预设时长之后,再获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息,这样方式的好处在于:在充电过程中,随着时长增加,第二无线充电线圈持续发热,此时承载面的温度持续升高,当承载面的温度更高时,温度传感器获取的温度数据会更接近其量程,因此数据更为准确,用于确定第二无线充电线圈的位置时也更精确。例如,可以在待充电设备与无线充电装置建立充电连接后,经过3-5min后再获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。获取温度分布信息的形式可以是采集承载面上各点或者各个特征点的温度信息,并存储于本地或云端。

步骤S430:根据温度分布信息,确定第二无线充电线圈的位置。

在一种实施方式中,可以以以下方式确定第二无线充电线圈的位置,预先建立承载面上各点的平面坐标系,根据温度分布信息,确定其中温度最高点所在的区域范围,将温度最高点所在的区域范围对应的位置确定为第二无线充电线圈的中心位置,根据中心位置,确定第二无线充电线圈的位置。即将承载面上温度最高的点确定为第二无线充电线圈的中心位置,确定第二无线充电线圈的线圈中心位于该中心位置上,又由于二无线充电线圈通常被配置为圆形或者螺旋形线圈,因此就可以确定出第二无线充电线圈的位置。

在一种实施方式中,可以以以下方式确定第二无线充电线圈的位置,根据温度分布信息,与预先存储的温度分布信息表进行比较,将所述温度分布信息表中温度最高点所在的区域范围的温度梯度与温度分布信息中获取的温度梯度进行比较,确定与温度分布信息表中温度最高点所在的区域范围的温度梯度匹配的位置为第二无线充电线圈的位置,温度分布信息表包括当待充电设备在标准充电状态下,承载面上各点在预设时刻时的温度信息和温度梯度信息。预先存储的温度分布信息表可以是在标准充电模式下预先采集的,例如:在设备出厂前,将待充电设备与接触面接触,且使得第二无线充电线圈与承载面的中心位置对应,这样在建立充电连接后,采集到的承载面的温度分布信息是以承载面的中心为基准的标准充电状态下的温度分布信息。标准充电状态下的温度分布信息可以存储于无线充电装置本地或者云端服务器中,通过调用标准充电状态下的温度分布信息,与实际采集到的温度分布信息进行对比,即可以确定出当前的第二无线充电线圈的中心点与承载面的中心点的偏移量,进而确定当前的第二无线充电线圈的位置。

步骤S440:控制第一无线充电线圈移动,以使第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的位置对应。

以前述的无线充电装置为例,控制第二无线充电线圈移动,可以通过控制装置控制第一无线充电线圈移动,进而将第一无线充电线圈移动至与第二无线充电线圈的位置对应。

上述的无线充电方法,可以通过获取无线充电装置与待充电设备之间的接触面的温度分布信息,确定第二无线充电线圈的位置,进而通过控制第一无线充电线圈与第二无线充电线圈位置对应,这样可以使得在进行无线充电时,第一无线充电线圈和第二无线充电线圈具有更高的耦合度,提高充电效率的同时,降低充电过程中电能的损耗。

本实施例还提供一种无线充电系统,包括无线充电装置和待充电设备,其中无线充电装置可以是前述的无线充电装置20,待充电设备可以是前述的待充电设备10。并且,无线充电装置中的第二无线充电线圈和待充电设备中的第一无线充电线圈中的至少一者被配置成可移动的结构,使得在进行无线充电的过程中,可以通过移动无线充电装置中的第二无线充电线圈和待充电设备中的第一无线充电线圈中的至少一者,使得第一无线充电线圈和第二无线充电线圈可以位置对应,进而提高充电效率。

参阅图16,本实施例还提供另一种无线充电方法,其可以应用于上述的无线充电系统,包括以下步骤:

步骤S510:无线充电装置响应于待充电设备的充电请求,向待充电设备无线充电。

步骤S520:待充电设备接收无线充电装置通过无线方式传输的电力。

步骤S530:获取待充电设备与无线充电装置的接触面的温度分布信息。

步骤S540:根据温度分布信息,确定第一无线充电线圈或第二无线充电线圈的位置。

步骤S550:控制第一无线充电线圈和第二无线充电线圈中的至少一者移动,以使第二无线充电线圈与第一无线充电线圈的位置对应。

其中,步骤S510-步骤S550中,任一步骤的具体实现方式均可以参阅前述的方法实施例,在此不做赘述。上述的无线充电方法,在为待充电设备进行充电时,可以提高充电效率,降低电能损耗。

参阅图17,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读介质1000中存储有程序代码,程序代码可被处理器调用执行上述任意方法实施例中所描述的无线充电方法。计算机可读存储介质1000可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地,计算机可读存储介质1000包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质1000具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码1100的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码1100可以例如以适当形式进行压缩。

在本说明书中,描述的具体特征或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

技术分类

06120113789322