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CN101447683B - 无线多充电器系统及其控制方法 - Google Patents

无线多充电器系统及其控制方法 Download PDF

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CN101447683B CN2008101276865A CN200810127686A CN101447683B CN 101447683 B CN101447683 B CN 101447683B CN 2008101276865 A CN2008101276865 A CN 2008101276865A CN 200810127686 A CN200810127686 A CN 200810127686A CN 101447683 B CN101447683 B CN 101447683B
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Abstract

公开了一种能够节省大量无线电能传输设备的总充电时间的无线多充电器系统，这是由于一个无线多电能传输设备包括多个无线电能传输设备，这样可以对大量无线电能传输设备充电，且即使是将不充电的异物放在充电器块上时，也能避免无线电能传输设备和无线多电能传输设备的损坏。根据本发明的无线多充电器系统(A)包括形成为外部壳体的无线充电器外壳(11)，其中该无线充电器外壳(11)具有形成在其上表面的无线充电器台(12)，其中无线充电器台(12)具有多个充电器块(14)，每一个充电器块(14)都包括初级充电铁芯(13)，其中全桥谐振转换器(22)以多个的形式存在，并且分别连接至多个充电器块(14)，其中设置有多门驱动器模块(23)，用于在中央控制器(21)的控制下，向多个全桥谐振转换器(22)中的每一个发送转换后的电能信号，且其中接收信号处理器模块(24)连接至所述多个充电器块(14)，用于对从无线电能传输设备(30)所发送的信号进行处理，并将处理后的信号提供给中央控制器(21)。

Description

无线多充电器系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及特别是无线充电器系统，更具体地涉及能够节省大量无线电能传输设备的总充电时间的无线多充电器系统，该一个无线多电能传输设备包括多个无线电能传输设备，因此，可以对多个无线电能传输设备充电，并在即使是没有被充电的充电器块上有异物时，也能防止无线电能传输设备和无线多电能传输设备的损坏。
背景技术
通常，由于用户是在移动时使用便携式无线电能传输设备，因此，通常的便携式无线电能传输设备，例如移动电话、PDA、PMP、DMB终端、MP3或笔记本电脑，都不提供有传统的家用电源。因此，需要在便携式无线电能传输设备中安装可拆卸电池或可充电电池。
但是，作为用于为这些无线电能传输设备的电池组充电的充电器，其具有终端电源系统，该系统中，从传统电源接入电，并通过电源线和电源终端将电源提供给电池组。但是，当向终端电源系统供电时，在电池组与充电器连接/从充电器断开处，会由于电池组两侧端点的电势差而产生瞬时放电现象。因此，随着异物在端点上累积，电池组着火的可能性越来越大。并且，由于这些端点直接暴露在空气中，因此由于例如在潮湿或灰尘中的自放电，充电器和电池组的寿命和性能可能会降低。
为了解决上述涉及终端电源系统的问题，提出了无线充电器。也就是说，当内部安装有电池组的便携式终端模块从上面放置在无线充电器的初级线圈上时，由电池的次级线圈对传统的无线充电器充电。也就是说，由初级线圈中所形成的磁场在次级线圈中产生了感应电动势，在次级线圈中充有电动势所产生的感应电流。
但是，由于其仅能够向便携式终端模块供电，因此这些传统的无线充电器没有实用性，且其也很难用于其他应用。
并且，由于当将金属放在初级线圈所产生的磁场附近时磁场会发生变化从而增加初级线圈中的电能(power，或功率)损耗，这会导致无线充电器可能会损坏。
发明内容
因此，本发明用于解决上述问题，因此，本发明的一个目的是提供无线多充电器系统，该系统能够节省大量无线电能传输设备的总充电时间，这是由于一个无线多电能传输设备包括多个无线电能传输设备，因此可以对多个无线电能传输设备充电。
同时，本发明的另一个目的是提供无线多充电器系统，该系统能够当例如金属的异物置于没被充电的充电器块上时通过停止电能传输来防止无线电能传输设备和无线多电能传输设备的损坏。
并且，本发明的还一个目的是提供无线多充电器系统，该系统即使当当前正在充电的无线电能传输设备被接触以向新的无线电能传输设备充电时，也能够通过稳定地进行连续的充电操作来提高充电效率。
为了实现上述目的，本发明一个实施例提供无线多充电器系统(A)，包括：无线多电能传输设备10，用于以无线的方式向无线电能传输设备30传送电能信号，其中无线多电能传输设备10包括形成为外部壳体的无线充电器外壳11，该无线充电器外壳11具有安装在其中的全桥谐振转换器22和中央控制器21，用于以无线的方式向无线电能传输设备30发送电能信号，其中无线充电器外壳11具有形成在其上表面中的无线充电器台12，该无线充电器台12具有多个充电器块14，每一个块都包括初级充电铁芯(core)13，其中，全桥谐振转换器22以多个的形式存在，并分别连接至所述多个充电器块14，其中，设置有多门驱动器模块23，以在中央控制器21的控制下，向多个全桥谐振转换器22中的每一个发送转换后的电能信号，且其中，设置有接收信号处理器模块24，该接收信号处理器模块24连接至多个充电器块14，用于对从无线电能传输设备30所发送的信号进行处理，并将处理后的信号提供给中央控制器21。
在这种情况下，无线充电器外壳11可以具有电源开/关开关151；用于输入信号的输入面板152；和LCD面板153以及充电LED 154，用于显示无线充电器台12和多个充电器块14以及无线电能传输设备30的充电状态，所有这些都位于该外壳11的前面，且该外壳11可以包括形成在其中的供电单元25。
同时，中央控制器21可以包括连接至供电单元25的供电块211，用于提供无线多电能传输设备10的电源；信号输出块212，用于向LCD面板153和充电LED 154输出显示信号；连接至多门驱动器模块23的门输出信号处理器块213，用于发送从初级充电铁芯13所发送的电能信号；连接至初级充电铁芯13的一侧的已接收信号处理器块214，用于对从接收信号处理器模块24发送的信号进行处理，该接收信号处理器模块24用于对从无线电能传输设备30所发送的信号进行处理；和主控制器210，用于控制供电块211、信号输出块212、门输出信号处理器模块213和已接收信号处理器块214。
另外，中央控制器21可以控制对无线设备30的充电容量数据信息的请求，接收从无线设备30所发送的充电容量的信息数据和电能信号的电压数据以确定所发送的电能信号的电压数据，对电能信号的频率进行算法运算以相对于从所确定的无线设备30的电能信号的电压数据来补偿传输的电能，以及以补偿的频率来控制电能信号的传输从而向无线设备30发送补偿的电能信号。
同时，无线电能传输设备30可以包括次级充电铁芯32，用于将磁场产生的感应电流发送至对应的无线多电能传输设备10的初级充电铁芯13；连接至次级充电铁芯32的整流器块33，用于对感应电流进行整流；连接至整流器块33的平滑滤波器块34，用于对电流滤波；连接至平滑滤波器块34的充电器IC块36，用于对电池35中的电源充电；在充电器IC块36和电池35之间提供保护电路块37，用于检测在电池35中充电的电流，并向电能接收器控制器39发送电池35的充电状态的信息；正电压调节器块38，用于向电能接收器控制器39提供电源；和电能接收器控制器39，用于控制整流器块33、平滑滤波器块34、充电器IC块36、保护电路块37和正电压调节器块38。
另外，电能接收器控制器39可以包括连接至平滑滤波器块34的电能信号处理器块393，用于处理关于从无线电能传输设备10所接收的电能信号的数据信息的传输信号；连接至充电器IC块36和保护电路块37的充电信号处理器块394，用于处理用于电池35的充电容量和充电状态的数据信息的传输信号；信号处理器块392，用于在设备控制器390的控制下，处理被发送到无线多电能传输设备10的充电容量信息和固有(native)ID的数据信息；设备存储单元391，用于存储固有ID的数据信息，暂时存储从保护电路块37和充电器IC块36所发送的充电容量和充电状态的数据信息以及存储从无线多电能传输设备10所发送的数据；和设备控制器390。
另外，无线多电能传输设备10的主控制器210除用于控制至正在充电的充电器块14的充电电能信号以外，还可以控制用于各个充电器块14的固有码信号的传输，设备控制器390可以对从无线多电能传输设备10所发送的用于相应充电器块14的固有码信号进行分析，以及设备存储单元391存储从设备控制器390所发送的，用于相应充电器块14的固有码信号的数据值。
此外，设备控制器390可以控制向无线多电能传输设备10传输数据值，该数据值包括从无线多电能传输设备10接收的用于所接收的请求信号的电能信号的电压值。
为了实现以上目的，本发明的另一个实施例提供了一种方法，用于控制如权利要求1至4中任意一个所定义的无线多充电器系统(A)，该方法包括：
1)在每个周期中，通过初级充电铁芯13从无线多充电器系统(A)的无线多电能传输设备10发送电能信号，该电能信号包括用于请求无线电能传输设备30的固有ID值的请求(call)信号，并等待电能信号的响应信号的接收(S01)；
2)根据充电器块14中的一个的初级充电铁芯13中的负载调节，通过检查所检测的检测信号来确定对象是否存在，并确定所检测到的检测信号是否是正常信号(S02)；
3)通过对检测到的接收信号进行分析，确定是否接收到了无线电能传输设备30的固有ID信号(S03)；
4)当确定所接收的固有ID信号是从无线电能传输设备30所发送的固有ID时，通过多门驱动器模块23，从相应的充电器块14的初级充电铁芯13发送全充电传输电能(full charged transmission power)(S04)；
5)向无线电能传输设备30请求充电状态的信息，并根据无线电能传输设备30的充电信息调节充电等级(S05)；
6)当从无线电能传输设备30接收到完全充电状态的信息时，在LCD面板153或充电LED 154上显示对应于相应的充电器块14的完全充电状态，并停止充电操作。
在这种情况下，对象检测步骤(S02)可以包括：当根据该对象所产生的负载调节通过相应初级充电铁芯13和接收信号处理器模块24所检测的检测信号不是正常信号时，将多个充电器块14转换为异物检测模式；当所检测的异物是金属或电子设备时，在LCD面板153或充电LED 154中显示异物错误，并在相应的充电器块14上停止充电操作(S201)。
此外，充电控制步骤(S05)可以包括：
向无线电能传输设备30请求充电容量的数据信息；
接收从无线电能传输设备30所发送的充电容量的数据信息和电能信号的电压数据；
确定从无线电能传输设备30所发送的电能信号的电压数据；
对电能信号的频率进行算法运算，以补偿从无线电能传输设备30所发送的用于电能信号的电压数据的发送电能；
以补偿的频率发送电能信号，以向无线电能传输设备30发送补偿的电能信号。
如上所述，根据本发明的无线多充电器系统可以用于节省大量无线电能传输设备的总充电时间，这是由于一个无线多电能传输设备包括多个无线电能传输设备，因此可以对大量无线电能传输设备充电。
同时，根据本发明的无线多充电器系统当异物放在将不充电的充电器块上时可以通过停止相应充电器块上的电能传输，从而防止无线电能传输设备和无线多电能传输设备损坏。
并且，根据本发明的无线多充电器系统即使在当前充电的无线电能传输设备被接触以对新的无线电能传输设备充电时，可以通过稳定地进行持续充电操作从而有利于提高充电效率。
附图说明
图1是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的立体图；
图2是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的控制框图；
图3是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的框图；
图4是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的控制流程图；
图5是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的控制流程图；
图6是表示根据本发明的用于控制无线多充电器系统的方法的控制框图；
图7至12是表示根据本发明，在无线多充电器系统中的功率控制效率的图示；
图13是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的结构图；
图14是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的中央控制器的结构图；
图15和16分别是表示根据本发明的无线电能传输设备的分解图和侧面剖面图；
图17是表示根据本发明的无线电能传输设备在重复性的充电/放电试验中的效率的图示；
图18是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的无线设备控制模块的电路图；
图19是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的整流器部件的电路图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图详细描述本发明的优选实施方式。
图1是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的立体图，图2是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的控制框图，图3是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的框图，图4是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的控制流程图，图5是表示根据本发明的无线多充电器系统的无线多电能传输设备的控制流程图，和图6是表示根据本发明的用于控制无线多充电器系统的方法的控制框图。
图7至12是表示根据本发明，在无线多充电器系统中的功率控制效率的图示。图7至12表示当无线电能传输设备30相对于无线多电能传输设备10移动时的功率控制。
图13是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的结构图，和图14是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的中央控制器的结构图。
图15和16分别是表示根据本发明的无线电能传输设备的分解图和侧面剖视图，图17是表示根据本发明的无线电能传输设备在重复性的充电/放电试验中的效率的图示，图18是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的无线设备控制模块的电路图，以及图19是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的整流器部件的电路图。
也就是说，如图1至19所示，根据本发明的无线多充电器系统(A)包括无线多电能传输设备10，用于以无线的方式向无线电能传输设备30发送电能信号。
如图1所示，无线多电能传输设备10具有形成为外壳的无线充电器外壳11。在本例中，该无线充电器外壳11中安装有全桥谐振转换器22和中央控制器21，用于以无线的方式向无线电能传输设备30发送电能信号。
同时，在无线充电器外壳11的上表面提供有无线充电器台12。在本例中，在无线充电器台12中具有多个充电器块14，每一个都具有初级充电铁芯13。
因此，全桥谐振转换器22以多种形式提供，并分别连接至多个充电器块14。并且，提供多门驱动器模块23，以在中央控制器21的控制下，向多个全桥谐振转换器22中的每一个发送转换的电能信号。并且，提供接收信号处理器模块24，其连接至多个充电器块14，用于对从无线电能传输设备30所发送的信号进行处理，并向中央控制器21提供处理后的信号。
同时，无线充电器外壳11具有都形成在该外壳前面的电源开/关开关151；用于输入信号的输入面板152；和LCD面板153及充电LED 154，用于显示无线充电器台12和多个充电器块14以及无线电能传输设备30的充电状态，该外壳11还包括形成在其中的供电单元25。
因此，如图1所示，将便携式无线电能传输设备30，例如移动电话、PDA、PMP、DMB终端、MP3或笔记本电脑，放在形成在无线充电器外壳11上的多个充电器块14上。这样，当将便携式无线电能传输设备30放在多个充电器块14上时，电能传输设备10检测无线电能传输设备30，并进行充电操作。
同时，如图2所示，参考用于控制无线多电能传输设备10中的充电操作的中央控制器21的结构，该中央控制器21包括连接至供电单元25的供电块211，用于向无线多电能传输设备10提供电源；信号输出块212，用于向LCD面板153和充电LED 154输出显示信号；连接至多门驱动器模块23的门输出信号处理器块213，用于发送从初级充电铁芯13所发送的电能信号；连接至初级充电铁芯13的一侧的已接收信号处理器块214，用于对从接收信号处理器模块24所发送的信号进行处理，该信号处理器模块24用于对从无线电能传输设备30所发送的信号进行处理；和主控制器210，用于控制供电块211、信号输出块212、门输出信号处理器块213和已接收信号处理器块214。
另外，如图3所示，参考无线电能传输设备30的主要结构，该电能传输设备当被放在无线多电能传输设备10的无线充电器外壳11中所形成的多个充电器块14上时被充电，该无线电能传输设备30包括次级充电铁芯32，用于将感应电流发送至对应的无线多电能传输设备10的初级充电铁芯13；连接至次级充电铁芯32的整流器块33，用于对感应电流进行整流；连接至整流器块33的平滑滤波器块34，用于对电流滤波；连接至平滑滤波器块34的充电器IC块36，用于对电池35中的电源充电；位于充电器IC块36和电池35之间的保护电路块37(PCM)，用于检测在电池35中的充电电流，并向电能接收器控制器39发送电池35的充电状态的信息，并检测电池的过电压、欠电压、电流和短路；正电压调节器块38，用于向电能接收器控制器39提供电源；和电能接收器控制器39，用于控制整流器块33、平滑滤波器块34、充电器IC块36、保护电路块37和正电压调节器块38，并监控ID的产生和充电状态。
而且，电能接收器控制器39包括连接至平滑滤波器块34的电能信号处理器块393，用于处理传输信号，该传输信号用于从无线电能传输设备10所接收的电能信号的数据信息；连接至充电器IC块36和保护电路块37的充电信号处理器块394，用于对电池35的充电容量和充电状态的数据信息的传输信号进行处理；信号处理器块392，用于在设备控制器390的控制下对发送到无线多电能传输设备10的充电容量的信息和固有ID的数据信息进行处理；设备存储单元391，用于存储固有ID的数据信息，暂时存储从保护电路块37和充电器IC块36所发送的充电容量和充电状态的数据信息，并存储从无线多电能传输设备10所发送的数据；以及设备控制器390。
根据本发明如上配置的无线多充电器系统(A)，优点在于可以同时对多个无线电能传输设备30充电，这是由于形成在无线多电能传输设备10上的无线充电器台12是由多个充电器块14所组成的。
下面更加详细地描述根据本发明的无线多充电器系统(A)的充电操作。
1)首先，在无线多充电器系统(A)的无线多电能传输设备10的中央控制器21的控制下，进行等待模式步骤(S01)，其中电能信号在每个周期中经过门信号路径234发送，该路径为门输出信号处理器块213-多门驱动器模块23-全桥谐振转换器22-各个充电器块14的相应的初级充电铁芯13。如上所述，在等待模式步骤(S01)中，电能信号在每个周期中都通过初级充电铁芯13发送，该电能信号包括用于请求无线电能传输设备30的固有ID值的请求信号，并等待电能信号的响应信号的接收。
2)之后，当在等待模式步骤(S01)中发送固有ID值的请求信号并等待该请求信号的响应信号的接收时，在一个充电器块14的初级充电铁芯13中执行对象检测步骤(S02)，该步骤根据负载调节接收检测信号。当如上所述检测到任何对象时，可以在充电器块14上放置可以以无线方式充电的便携式无线电能传输设备，例如移动电话、PDA、PMP、DMB终端、MP3或笔记本电脑，以及不能以无线方式充电的传统电子设备。由此，无线多电能传输设备10接收根据负载调节的信号作为检测信号，该负载调节是由上述任一个对象产生，并同时通过确定该对象是否放置在充电器块14顶部来确定对象的存在。
当使用非金属材料和对象移动引起的负载调节不会产生特定问题时，无线多电能传输设备10可以转换到等待模式步骤(S01)。但是，在不能使用无线方式进行充电的电子设备的情况中，可能会由于充电操作而发生热产生和误操作，但不会在可以以无线方式进行充电的无线电能传输设备30的情况中发生。
因此，对象检测步骤(S02)包括：检测异物(寄生金属检测(PMD))(S021)。也就是说，异物检测步骤(S021)包括：确定检测信号是不是正常信号，该检测信号是通过相应的初级充电铁芯13和接收信号处理器模块24根据由对象在多个充电器块14上所产生的负载调节所检测到的。确定在中央控制器21控制下所发送的信号是否是异常信号，该异常信号的信号确定不能通过根据负载调节比较接收信号得出。因此，当相应的充电器块14检测到异物时，相应的充电器块14则转换到异物检测模式，且当检测到的异物是金属或电子设备时，在LCD面板153或充电LED 154上显示异物错误，并操作为停止相应充电器块14的充电操作(寄生金属检测(PMD)错误)。
3)但是，当确定所检测的接收信号是用于可以以无线方式充电的无线电能传输设备30的固有ID的数据时，进行用于根据负载调节分析和确定所检测的信号的固有ID确定步骤(S03)。在等待模式步骤(S01)中，将用于搜索无线电能传输设备30的信号与用于请求无线电能传输设备30的固有ID的数据值的请求信号一起发送。因此，通过无线电能传输设备中30的整流器块33，对次级充电铁芯32的感应电流进行整流，之后，通过平滑滤波器块34进行滤波。在这个过程中，向电能接收器控制器39的设备控制器390发送所接收的固有ID请求的信息，之后通过信号处理器块392，向无线多电能传输设备10发送存储在设备存储单元391中的、相应的无线电能传输设备30的固有ID数据值。因此，在固有ID确定步骤(S03)的情况下，在连接至无线多电能传输设备10的初级充电铁芯13的接收信号处理器模块24中，对根据负载调节的接收信号进行处理，之后通过已接收信号处理器块214向中央控制器21的主控制器210发送。之后，主控制器210确定所接收的数据是否是无线电能传输设备30的正常的固有ID数据，之后，通过确定所接收的数据是否是从正常的无线电能传输设备30所发送的固有ID数据来确定无线电能传输设备30是否是可以以无线方式被充电的正常设备。
4)之后，当证实所接收的数据是从无线电能传输设备30所发送的固有ID时，在多门驱动器模块23中进行全充电电能传输步骤(S04)，用于从相应充电器块14的初级充电铁芯13发送全充电传输电能。
参考无线多电能传输设备10中的全充电电能传输步骤(S04)，当中央控制器21的主控制器210确定正常的无线电能传输设备30置于主控制器210的充电器块14上时，则主控制器210通过门输出信号处理器块213和门信号路径234来发送控制信号和电能信号。
由于控制信号发送至多门驱动器模块23，之后随着电能信号的发送而被发送，并通过相应的全桥谐振转换器22向相应的充电器块14的初级充电铁芯13发送电能信号，之后由于所产生的感应磁场，电能信号被发送到无线电能传输设备30。
在上述一系列过程中，将在下文详细描述门信号路径234和多门驱动器模块23的结构。
首先，门信号路径234可以由分别对应于各个充电器块14的多个信号路径所组成。这样，通过门信号路径234的各个对应的信号路径，向多门驱动器模块23发送主控制器210的控制信号。在这种情况下，多门驱动器模块23可以包括门信号转换器单元232，用于处理门信号；输出驱动器233，用于向相应的全桥谐振转换器22发送处理后的信号；以及门控制器231。
因此，门信号路径234由分别对应于各个充电器块14的多个信号路径所组成。在这种情况下，将主控制器210配置为通过包括多个输出信号处理器部件的门输出信号处理器块213分别向充电器块14发送各自的控制信号，且由此多门驱动器模块23的门信号转换器单元232可以由分别对应于充电器块14的多个转换器部件组成。
并且，门控制器231被配置为控制多门驱动器模块23中的信号发送/接收和信号处理。根据本示例性实施例，可以将从主控制器210所发送的控制信号发送至分别对应于充电器块14的部件，并发送电能信号，以稳定发送感应磁场。这样，这种结构适合小型无线多电能传输设备10。
同时，根据多门驱动器模块23和门信号路径234的另一个示例性实施例，门信号路径234可以被配置为是单个路径，而且多门驱动器模块23的门信号转换器单元232也可以被配置为是单个转换部件(或多个转换部件)。
在这点上，主控制器210向多门驱动器模块23发送控制信号。在这种情况下，在发送转换信号之前，控制信号与码信号一起被发送至相应的充电器块14，接收控制信号的多门驱动器模块23的门控制器231确定从主控制器210发送的控制信号是用于哪一个充电器块14的，并可以将转换后的电能信号作为码信号发送至全桥谐振转换器22，以用于相应的充电器块14。
这样，可以简化主控制器210与多门驱动器模块23的结构，并且该结构可以适于制造大规模的无线多电能传输设备10和无线电能传输设备30。
5)之后，执行充电控制步骤(S05)，向无线电能传输设备30请求充电状态的信息，并根据所接收的无线电能传输设备30的充电信息来控制充电等级。
之后，无线电能传输设备30控制充电器IC块36和保护电路块37，以向电池35充电，在全充电电能传输步骤之后(S04)，在设备控制器390的控制下，通过整流器块33和平滑滤波器块34向电池35传输电源。
为了进行充电操作，设备控制器390通过充电器IC块36和保护电路块37接收电池35的充电状态的信息，并在设备存储单元391中暂时存储充电状态的信息。之后，当电池35是充满电的状态时，通过控制充电器IC块36来停止充电操作。而且，通过信号处理器块392完全充电状态的信息在次级充电铁芯32中被产生。同时，当被充电的电池35的电压低于预定参考电压时，再次将电池35转换到充电状态，以进行另一次充电操作。但是，当确认电池35是充满电的状态时，则停止对电池35充电(无操作)。
因此，无线多电能传输设备10的主控制器210在充电控制步骤(S05)的无线电能传输设备30的每一步都请求充电等级的信息。在这种情况下，无线电能传输设备30的设备控制器390使用负载调节的方法发送电池35的充电状态的信息数据。
如上所述，将从无线电能传输设备30所发送的充电状态的信息发送至主控制器210，该主控制器210通过接收信号处理器模块24连接至已接收信号处理块214。接收信号处理器模块24包括多个接收信号输入单元243，用于接收通过负载调节在各个充电器块14中检测到的信号；接收信号处理器单元242，用于根据每个充电器块14的负载调节，转换检测信号；以及接收信号控制器241，用于控制接收信号处理器模块24的操作。
因此，在接收信号处理器模块24中，根据各个充电器块14，将通过负载调节接收的无线电能传输设备30的发送信息转换为信号，并通过已接收信号处理器块214将转换后的信号发送至主控制器210。
接收信号处理器模块24通常可以包括安装在其中的多个放大器、LPF、或逻辑电路等。特别是，对于接收信号处理器模块24的接收信号处理器单元242和接收信号路径244的配置，接收信号处理器单元242和接收信号路径244可以被配置为单个或多个部件，从而产生每个相应充电器块14的固有码，如上面在多门驱动器模块23的示例性实施例中所描述的。
也就是说，当根据负载调节的信号被发送至每个充电器块14时，根据本发明示例性实施例的多个接收信号处理器单元242处理自身拥有的信号，并通过各自的接收信号路径244将处理的信号发送至主控制器210。这样，在相应的充电器块14中产生的信号，经过单独信号处理，通过路径被发送至主控制器210，并在主控制器210中进行处理，从而可以稳定地操作。同时，本系统可以适用于小型设备，如上述多门驱动器模块23。
另外，对于每一个接收信号处理器单元242和接收信号路径244都被配置为单个部件的示例性实施例的情况，多门驱动器模块23的接收信号处理器单元242确定接收的信号是用于哪个充电器块14，该根据负载调节的接收的信号在接收信号控制器241的控制下，并当通过已接收信号处理器模块214发送处理后的接收信号时，将处理后的接收信号与用于相应充电器块14的码信号一起进行分类。之后，主控制器210接收用于各个充电器块14的接收信号，将各个信号分类，并按类别处理信号。这样，各个部件的结构可以用作整个部件的简化结构。
由此，无线多电能传输设备10根据相应的充电器块14，向无线电能传输设备30请求充电等级的数据信息，该无线电能传输设备30通过多门驱动器模块23和初级充电铁芯13在相应的充电器块14中充电。这样，相应的无线电能传输设备30发送电池35的充电等级的数据信息，该数据信息通过充电器IC块36和保护电路块37而被接收。
同时，通过各个充电器块14的初级充电铁芯13和接收信号处理器模块24来向主控制器210发送该信息。
之后，中央控制器21的主控制器210根据相应的无线电能传输设备30的充电等级的数据，以字母或图像的形式，通过信号输出块212在LCD面板153上显示关于充电等级或状态的信息，并控制充电LED 154显示相应的充电器块14正在充电。之后，LCD面板1 53显示充电状态与相应充电器块14的数量。同时，LCD面板153显示各个充电器块14中的每一个打开充电LED 154。例如，当关闭充电LED 154的灯时，则停止电池35的充电操作，当灯闪烁时，则对电池35充电，当电池35充满电时，打开绿灯，当发生错误，例如发生异物错误、固有ID错误时，则打开红灯。如上所述，可以以各种方式来进行电池35的充电操作。
在一系列充电操作中，当无线电能传输设备30从无线充电器台12的相应充电器块14移动时，可以通过将从无线多电能传输设备10的相应充电器块14所发出的电能信号进行转换，来使无线电能传输设备30中的充电效率达到最大。
6)最后，当从无线电能传输设备30接收到充满电的状态的信息时，在LCD面板153或对应于各个充电器块14的LED 154上显示充满电的状态，并进行停止充电操作的充满电状态步骤(S06)，以停止相应充电器块14的充电操作。
当用户从已经停止了充电操作的充电器块14上移走已经充好电的无线电能传输设备30，并再次输入开始操作的信号时，优选地该充电器块14是在等待模式。
而且，当在检测异物的异物检测步骤中发生了异物错误或ID错误时，在相应的充电器块14中显示该错误，并在之后停止相应充电器块14的充电操作，以确保无线多电能传输设备10、无线电能传输设备30或其他金属材料以及电子设备的稳定性。这样，当由于产生错误而停止相应的充电器块14的充电操作时，该充电器块14处于等待模式，直到用户向充电器块14中输入了重启信号。
当然，当存在错误或充满状态时，周期性地向充电器块14发送脉冲信号。在这种情况下，当充电器块14是用根据负载调节的信号感测到错误已经解决时，例如移走了已经充满电的无线电能传输设备30或异物时，通常将充电器块14转换为等待模式。
同时，无线多电能传输设备10的主控制器210可以被配置为控制正在充电的充电器块将用于各个充电器块14的固有码信号与充电电能信号一起发送。之后，设备控制器390可以被配置为，对从无线多电能传输设备10所发送的用于相应的充电器块14的固有码信号进行分析，而设备存储单元391可以被配置为存储从设备控制器390所发送的用于相应的充电器块14的固有码信号的数据值。
另外，设备控制器390被配置为，控制要发送至无线多电能传输设备10的电能信号的电压值的数据值，该接收的电能信号的电压值是从无线多电能传输设备10中接收用于所接收的请求信号。
同时，可以向供电单元25提供用于电脑的USB端口的电源、从AC适配器输入的电源、点烟器插口(cigar Jack)等。
同时，提供温度检测单元26，用于在充电过程中，检测相应的充电器块14或无线多电能传输设备10的温度。之后，当相应的充电器块14被加热至在温度检测单元26检测的高温时，则停止相应的充电器块14的运行，当整个无线多电能传输设备10被加热至高温时，则停止整个系统的运行。
另外，可以在每个供电单元25、多门驱动器模块23、各个全桥谐振转换器22或接收信号处理器模块24中都提供电流检测部件，用于监测电流流量。在这种情况下，当通过电流监测部件得知相应部件变为过电流和过电压状态时，则停止相应部件和其相关充电器块14的操作，或停止系统的操作，并发送错误信号。
下面，图13是表示根据本发明示例性实施例的无线多电能传输设备的结构图。参考根据本发明示例性实施例的无线多电能传输设备的结构，无线电能发射器包括控制逻辑，用于与安装在无线电能传输设备内的接收器模块进行IC的通信，该无线电能传输设备是无线设备；和预置驱动器(pre-driver)，用于驱动全桥谐振型转换器使用LC谐振产生感应电动势。并且，可以在无线电能传输内安装SPI控制器，用于与EEPROM通信，EEPROM可以存储各种参数。同时，可以在无线电能发射器内安装用于系统操作的时钟输入端口、用于显示无线设备的充电状态的LCD背光、和用于控制LCD的端口的输入/输出端口。并且，无线电能发射器可以包括用于检查无线设备的操作的LED输入/输出端口、用于DC电源的VCC和GND输入端口以及报警端口，用于检测传输线圈的温度，并在当内置比较器确定传输线圈的温度高于预定温度时，停止无线设备的操作。
同时，图14是表示根据本发明示例性实施例的无线多电能传输设备的中央控制器的结构图。在此，将中央控制器表示为一个模块。这一个单独的芯片具有使无线电能传输的功能，FET预置驱动器具有输出功能，以及模拟单元中安装有比较器，该比较器具有ID检测功能，并且可以包括开电重置、5V、VCC-5V、3.3V正电压调节器(包括在短路时的断电功能)和输入端口，用于检测传输/接收线圈的温度。同时，数字单元可以包括用于串行通信的SPI接口、用于控制无线电能传输的逻辑、和用于外部系统时钟震荡放大器的放大器。同时，可以在中央控制器内安装多个输入/输出端口，用于驱动LED、背光、LCD等。
同时，图18是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的无线设备控制模块的电路图。在此，将用于控制无线电能传输设备30的部件表示为单个模块。也就是说，无线设备控制模块能够以无线的方式与无线多电能传输设备10进行通信，并且可以包括部件，例如用于ID产生的预置驱动器和FET、用于模拟输入的比较器、用作模拟单元的开电重置(reset)、时钟震荡电路、64位的内部/外部ID和控制逻辑。当通过该模块检测到电池电压时，该无线设备控制模块可以具有转换到再充电模式的功能、反馈充电器IC的充满电状态值的功能、检测相位以识别编码的功能等。除了以上功能，无线设备控制模块可以被设计为具有用于控制外部DC/DC转换器或充电器IC的输出端口、用于控制电能的升高和降低的模拟输入和比较器、用于设定各种模式输入/输出端口。
此外，图19是表示根据本发明一个示例性实施例的无线电能传输设备的电路图。在此，将用于对从无线多电能传输设备10所发送的电能信号进行处理的部件表示为单个模块。
参考该模块的结构，同步整流器芯片使用感应电动势来帮助调节电能接收电池系统的接收器模块中的电能。因此，该模块可以包括用于从接收线圈产生DC电压的同步整流器，以减小电能损耗和散热，和降压(buck)转换器，用于预先控制整流器的输出以向充电电路提供预定电压。该降压(buck)转换器可以以高达2MHz的速率被开关，从而减小整流器的输出波纹，并使用微芯片感应器。此外，降压转换器的输出可以用作线性充电电路的输入，内置的线型充电功能允许电池使用CC/CV充电。在这种情况下，将电池设计为将充电电流设为预定电流等级。该线性充电功能具有充满状态端口，可以反馈电池的充电状态，且该线性充电功能还可以具有安装在其中的低压差(LDO)稳压器，该LDO稳压器具有2.85V的输出电压，用于向电能接收芯片(无线设备控制模块)提供电源，该芯片是用于控制外部系统的IC。
此外，该同步整流器芯片具有产生热量低和低压降的特性(即，在整流器中0.4V的压降)，并具有安装在其中的2MHz的降压转换器，用于实现高效率。此外，可以将同步整流器芯片维持在最高输入电压，大约20V，将其安装在Micro SMD封装形式的电池组内，并为无线电能传输而优化在几百KHz的带宽范围内。在这种情况下，降压转换器的P通道场效应管(PFET)具有240mΩ的低导通电阻(Rdson)值和700mA的最大负载电流，并可以在PFET内安置具有2.85V10mA的LDO稳压器。
下面，将在充电控制步骤(S05)中更详细地描述电能(功率)控制过程。
也就是说，由无线多电能传输设备10的初级充电铁芯13所发送的电能信号通过无线电能传输设备30的次级充电铁芯32被发送。在这种情况下，设备控制器390接收关于电能信号的输入电压强度的信息。之后，当设备控制器390检测到在设备控制器390中所接收的电能信号电压(例如，5V)以稳定电压被发送时，设备控制器390希望将电能信号的电压维持在恒定的电压水平。当在设备控制器390中所接收的电能信号的电压过低或过高时，可以将无线电能传输设备30配置为通过以负载调节的方式向无线多电能传输设备10发送关于电压调节的信息，来接收恒定电压。当将电能信号的电压被调节为恒定电压时，设备控制器390通过将无线电能传输设备30的充电器IC块36中充电器IC的操作转换为工作状态，从而控制电池35充电。
当无线电能传输设备30的电池35按如上所述，使用从无线多电能传输设备10所发送的电能进行充电时，将保护电路块37配置为通过在对电池35充电的同时检查电池35的稳定性，来为电池35稳定充电。
当放在无线多电能传输设备10的相应充电器块14上的无线电能传输设备30在用作无线多电能传输设备10和无线电能传输设备30的无线多充电器系统(A)的充电操作过程中被移动时，初级充电铁芯13和次级充电铁芯32的位置也被改变，从而使从无线电能传输设备30接收电能信号的接收速率降低。这样，当无线电能传输设备30向水平或垂直方向远离中心时，如图7和8所示，则初级充电铁芯13和次级充电铁芯32移动到不合适的位置，这样，不能如所希望地在无线电能传输设备30中产生感应电动势。
因此，当放在相应充电器块14上的无线电能传输设备30所接收的电能信号电压小于参考电压值时，根据本发明的无线多充电器系统(A)向无线多电能传输设备10发送电压补偿的请求信号，从而补偿电能信号的电压损失，并发送该电能信号的补偿电压。
例如，假设将接收的电能信号的电压设为5V的参考电压，参考偏离值设为0.5V的电压。在这种情况下，当无线电能传输设备30由于该无线电能传输设备30的移动而接收到小于4.5V的电压时，无线电能传输设备控制器模块39的设备控制器390控制次级充电铁芯32升高大约0.5V的电压，并发送所升高的电压。之后，次级充电铁芯32通过信号处理器块392发送升压请求信号。
这样，无线多电能传输设备10响应0.5V的升压请求信号而发送升压后的电能信号。也就是说，例如可以改变振荡频率，以升高从无线多电能传输设备10所输出的传输电能。
如上所述，根据无线电能传输设备30位置的变化而调节从无线多电能传输设备10所发送的电能信号。在图7至12中表示了根据位置变化的充电效率。
也就是说，图7至10是表示当假设将无线电能传输设备的次级参考功率设置为大约2.5W的电压水平时，其分别是通过在水平方向和垂直方向上，将无线电能传输设备30在无线多电能传输设备的相应充电器块14上在-7mm-7mm之间移动所测量的，在无线多电能传输设备中的初级功率(W)和在无线电能传输设备中的次级功率(W)及其效率(％)的图示。在此，效率(％)是由将无线多电能传输设备的输出功率的效率与无线多电能传输设备的初级输入功率百分比((次级功率/初级功率)*100)来表示的，该输出功率被施加到无线多电能传输设备的次级侧。
此外，表示了根据本发明将传输功率补偿调节为0.5W的电压水平。下面，图7和8表示了为在无线电能传输设备中的2-2.5W的次级功率所绘制的图示，其表示了根据无线充电器装置10相对于无线多电能传输设备10和无线电能传输设备30在水平距离和垂直距离的变化而产生的频率改变，在无线电能传输设备30不使用电能信号补偿进行充电时的充电效率。也就是说，当无线电能传输设备30相对于无线多电能传输设备10在水平方向或垂直方向上移动时，由于次级功率会从无线电能传输设备30的中心散失，因此无线电能传输设备30的次级功率会降低，这会引起效率降低。
但是，对于根据本发明的无线多充电器系统(A)，如图9(根据无线电能传输设备30在水平方向上的移动的图示)和图10(根据无线电能传输设备30在垂直方向上的移动的图示)所示，与图7和8相反，当无线电能传输设备30在无线多电能传输设备10的充电器块14的顶部水平和垂直移动时，从无线电能传输设备发送关于接收电能电压变化的信息。这样，无线多电能传输设备10通过频率变化来控制功率，从而表现其效率。这表示，在无线电能传输设备30中稳定地进行了电能传输，因此这说明，电能传输的效率比较高。
此外，图11表示根据无线电能传输设备30在水平方向上的移动而绘制的效率图示，图12表示根据无线电能传输设备30在垂直方向上的移动而绘制的效率图示。在此，其表示了，当随着频率变化而进行功率补偿(上面的矩形点图，功率控制)比随着功率变化不进行功率补偿(下面的曲线图，固定功率)的效率更好。
这样，可以通过在无线多电能传输设备10和无线电能传输设备30之间进行的无线多充电器系统(A)的无线电能传输，以无线的方式稳定地发送电源。这样，可以在无线多充电器系统(A)中稳定地使用无线多电能传输设备10和无线电能传输设备30。
特别是，根据本发明，当在无线多电能传输设备10中提供了具有多个充电器块14的结构的情况中，可以在执行上述无线电能传输的充电控制步骤(S05)中，使用用于功率补偿的充电方法作为更好的充电方法。
也就是说，当如图1所示，在无线充电器台12上配置有多个充电器块14的结构的情况下，可以在无线充电器台12上放置各种无线电能传输设备30，并对其充电。
在这种情况中，便携式无线电能传输设备，例如移动电话、PDA、PMP、DMB终端、MP3或笔记本电脑，都可以用作无线电能传输设备30。当一个无线电能传输设备正放在无线充电器台12的一侧的充电器块14上充电时，可以在无线充电器台12的另一侧的充电器块14上放置另一个无线电能传输设备，并对其充电。
并且，当用户触碰了已经开始充电的无线电能传输设备，或摇动了无线多电能传输设备10时，可能会不适宜地造成相应充电器块14的初级充电铁芯与正在充电的无线电能传输设备的次级充电铁芯的位置改变。由于存在上述的充电功率补偿，因此正在充电的无线电能传输设备仍以稳定的电压充电，因此可以继续对相应设备充电，而不会引起任何大麻烦，直到该设备进入完全充满状态。
对于根据本发明的无线多充电器系统(A)，在各个充电器块14的每一个上对无线电能传输设备充电。在这种情况下，不仅小型移动电话可以在各个充电器块14上充电，而且以无线方式进行充电的大型无线电能传输设备则还也可以在各个充电器块14上充电。
因此，相应的无线电能传输设备的次级充电铁芯可能会在对应于一个充电器块的初级充电铁芯的位置被充电，而远离次级充电铁芯的该无线电能传输设备的其他部分则由于该无线电能传输设备的大尺寸，而放在其他充电器块上。在这种情况下，将其他充电器块转换到异物错误模式，停止电能传输，这样可以防止无线电能传输设备其他部分造成损坏。
同时，由于例如无线电能传输设备的金属线也有可能引起无线充电操作，因此放置这些部分的充电器块也转换到异物错误，以停止电能传输。因此，由于只有放置了大型无线电能传输设备的次级充电铁芯的充电器块才会进行其无线充电操作，因此无线电能传输设备和无线多电能传输设备可以稳定地进行其根据电能传输的充电操作。
另外，根据本发明的无线电能传输设备30包括屏蔽部件，用于防止无线电能传输设备30和电池35受到由无线多电能传输设备10的初级充电铁芯13和无线电能传输设备30的次级充电铁芯32所产生的磁场的影响，如图15至19所示。
首先，图13是表示具有无线电能接收器模块的无线电能传输设备30的结构的分解图。在此，电池组由线圈、纯金属、薄铝层(铝箔等)、锂离子或锂聚合物组成，其对单个电池没有影响，这是由于电池组中加入了薄铝层，以完全阻隔磁场，这使得电池能够在500个或更多的电池循环进行充电/放电。这里，次级充电铁芯的形状包括所有种类的线圈。也就是说，线圈的形状可以包括矩形、环形或椭圆形，并且其内可以具有各种线圈例如缠绕线圈、螺线圈等。在这种情况下，具有无线电能接收器模块的无线传输设备30包括无线电能接收器电路40，该电路40包括例如电能接收器控制器39和充电器IC块36的部件，这两个部件都位于充电电池的同一侧，该无线电能接收器电路40可以包括用于防止周围的磁场的屏蔽部件41。
此外，无线电能传输设备30还具有位于充电电池35底部、正面、后面、左侧和右侧的屏蔽板42、43、44、45和46，用于通过屏蔽磁场而保护电池35不受初级铁芯块和次级铁芯块32的磁场的影响。
然后，由于五个区域，例如电池35的前面、后面、左侧、右侧和底部都分别具有屏蔽板42、43、44、45和46来阻隔由初级铁芯块和次级铁芯块32所产生的磁场，因此能够防止电池35受到磁场的损坏。因此，当需要的时候，可以在电池35的上表面也提供额外的屏蔽板。在这种情况下，期望温度不会由于电池35的周围完全封闭而升高。
如上所述，屏蔽板42、43、44、45和46以及屏蔽部件41可以由包括Al、Cu、Ni合金的薄片制成。
此外，在屏蔽板46和充电器接收器模块321之间具有磁性板48，用于便于从次级充电铁芯32感应的磁场的感应，该屏蔽板46形成在电池35的底部，该充电器接收器模块321包括次级充电铁芯32。磁性板48包括非晶铁氧体(ferrite)、Mn-Zn(50重量份∶50重量份)、Ni-Fe(80重量份∶20重量份)、纯金属(Fe-Si-Cu-Nb)等。
该磁性板48可以包括上层磁性板481和下层磁性板252，该上层磁性板位于屏蔽板46与充电接收器模块321之间，该下层磁性板位于充电器接收器模块321的下部。这样，下层磁性板482可以具有下部板的通孔，该通孔是穿过下层磁性板482中央的通孔。下层板通孔483的形状优选地与次级铁芯块32的线圈形状相同。例如，图15表示下层磁性板482的下层板通孔483形成为圆形，这是由于次级铁芯块32形成为圆形铁芯。但是，当铁芯形成为矩形或多边形时，下层通孔483优选地形成为相同的形状。因此，由于下层板通孔483的存在而很容易在次级铁芯块32中产生感应电动势，次级铁芯块32位于感应磁场内，该信号可以以任何方便的方式发送/接收。
同时，给该磁性板48提供隔离板47，其位于屏蔽板46与电池35之间，用于隔离电池35，该屏蔽板46位于电池35的底部。由于隔离板47是以由Ni-Cu制作的网孔(mesh)或薄膜的形式形成的，因此屏蔽板46的热量不会传递到电池35。
作为磁场屏蔽部件的另一个示例，向磁性板48提供形成在铝电池外壳35’与次级铁芯块32之间的磁性板48(初级HPES：韩林浦项工业的(HanrimPostech)电磁屏蔽)，如图16所示，铝电池外壳35’组成了电池35的外部壳体。在这种情况下，在磁性板48(即，初级HPES)与电池外壳35’之间还提供屏蔽网孔部件49，作为次级HPES。该作为初级HPES的磁性板48与作为次级HPES的屏蔽网孔部件49可以具有与上述屏蔽部件相同的组成。
已知大部分磁场都是由作为初级HPES的磁性板48所屏蔽的。如图16所示，表示了由于磁力线是通过为屏蔽板的磁性板48而被偏向，因此该磁力线不会影响电池。这样，在磁力线的峰值区域产生热量，并之后由金属磁性板48散出。另外，作为次级HPES的屏蔽部件49是由将涂层剂涂在金属网孔上形成的，该涂层剂可以从包含以下的组中选择：非晶铁氧体、Mn-Zn(50重量份∶50重量份)、Ni-Fe(80重量份∶20重量份)或纯金属(Fe-Si-Cu-Nb)。这样，次级HPES用于屏蔽掉作为初级HPES的磁性板48没有屏蔽掉的磁场。在作为次级HPES的屏蔽网孔部件49的金属网孔中，过多的磁力线会形成涡流。在这种情况下，由于金属网孔中形成的涡流的存在，因此电池会受到由初级铁芯块和次级铁芯块所产生的磁场的影响。在本试验中，表明由作为初级HPES的磁性板48屏蔽掉了大约90％的磁场，由作为次级HPES的屏蔽网孔部件49屏蔽掉了大约10％的磁场。
使用包括作为初级HPES的磁性板48与作为次级HPES的屏蔽网孔部件49的无线电能传输设备30来重复充电效率的充电试验(500个循环)。在此，不以无线的方式将电池连接至充电设备，而是通过电线来将电池连接至充电设备，以进行充电/放电试验，如图17所示。由此，图17表示了使用80％的效率曲线作为参考曲线(在下文中，称为“标准效率线段”(D))，这80％的效率曲线是通过重复电池的充电/放电500次获得的，并称为稳定充电效率。首先，当无线电能传输设备30通常通过电触点充电，而不暴露在磁场中时(在图17中由“N”表示)，进行该无线电能传输设备的实验，这样，可以在标准效率线段中绘制充电容量，这能够表明在电池组中的充电/放电效率是稳定的。
因此，对于根据本发明的无线电能传输设备30，表明了具有初级HPES的磁性板48与作为次级HPES的屏蔽网孔部件49(在图17中由曲线“A”表示)在500次的充电/放电试验的基础上的充电/放电效率是稳定的，为83.9％。
但是，当在无线电能传输设备30中没有使用次级HPES时，在460次的充电/放电试验的基础上，表示出的充电/放电效率(在图17中由曲线“B”表示)比较低，为75.3％。当在无线电能传输设备30中没有使用初级HPES与次级HPES时，在340次的充电/放电的基础上表示出的充电/放电效率(在图17中由曲线“C”表示)非常低，为74.5％，并且340次的充电/放电远远低于500次。但是，这表明根据本发明的无线电能传输设备30显示了非常好的充电/放电效率。
在此进行的描述仅仅是为了说明目的的示例性实施例，而不是用于限制本发明的范围，因此，本领域技术人员应当理解，可以对其进行其他等同变换和修改，而不偏离本发明的精神和范围。因此，应当理解，本发明不能由说明书所详细描述的范围来限定，而是由权利要求及其等同变换的范围所确定。

Claims (11)

1.一种无线多充电器系统(A)，该系统包括无线多电能传输设备(10)，用于以无线的方式向无线电能传输设备(30)发送电能信号，
其中所述无线多电能传输设备(10)包括无线充电器外壳(11)，该外壳(11)形成为外部壳体，该无线充电器外壳(11)包括安装在其中的全桥谐振转换器(22)和中央控制器(21)，用于以无线的方式向所述无线电能传输设备(30)发送电能信号；
其中所述无线充电器外壳(11)具有形成在其上表面的无线充电器台(12)；
其中所述无线充电器台(12)具有多个充电器块(14)，每一个充电器块(14)都包括初级充电铁芯(13)；
其中所述全桥谐振转换器(22)以多个的形式存在，并且分别连接至所述多个充电器块(14)；
其中设置有多门驱动器模块(23)，用于在中央控制器(21)的控制下，向多个所述全桥谐振转换器(22)中的每一个发送转换后的电能信号，以及
其中设置有接收信号处理器模块(24)，该接收信号处理器模块(24)连接至所述多个充电器块(14)，用于对从所述无线电能传输设备(30)发送的信号进行处理，并将处理后的信号提供给所述中央控制器(21)。
2.根据权利要求1所述的无线多充电器系统，其中所述无线充电器外壳(11)具有：形成在其前部的电源开/关(151)；输入面板(152)，用于输入信号；以及LCD面板(153)与充电LED(154)，用于显示所述无线充电器台(12)、多个充电器块(14)以及无线电能传输设备(30)的充电状态，所述无线充电器外壳(11)还包括形成在其中的供电单元(25)。
3.根据权利要求1所述的无线多充电器系统，其中所述中央控制器(21)包括：
连接至所述供电单元(25)的供电块(211)，用于向所述无线多电能传输设备(10)提供电源；
信号输出块(212)，用于向所述LCD面板(153)和充电LED(154)输出显示信号；
连接至所述多门驱动器模块(23)的门输出信号处理器块(213)，用于发送从所述初级充电铁芯(13)发送的电能信号；
连接至所述初级充电铁芯(13)的一侧的已接收信号处理器块(214)，用于对从所述接收信号处理器模块(24)发送的信号进行处理，该接收信号处理器模块(24)用于对从所述无线电能传输设备(30)发送的信号进行处理；以及
主控制器(210)，用于控制所述供电块(211)、信号输出块(212)、门输出信号处理器块(213)和已接收信号处理器块(214)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线多充电器系统，其中所述中央控制器(21)控制向无线电能传输设备(30)的充电容量的数据信息的请求；接收从无线电能传输设备(30)发送的充电容量的信息数据和电能信号电压的数据，以确定所发送的电能信号的电压数据；对所述电能信号的频率进行算法运算，以相对于所确定的无线电能传输设备(30)的电能信号的电压数据来补偿所发送的电能；以及控制电能信号以补偿频率进行传输，从而将补偿的电能信号发送至无线电能传输设备(30)。
5.根据权利要求1的无线多充电器系统，其中所述无线电能传输设备(30)包括：
次级充电铁芯(32)，用于发送从磁场产生的感应电流，以对应于所述无线多电能传输设备(10)的初级充电铁芯(13)；
连接至所述次级充电铁芯(32)的整流器块(33)，用于对所述感应电流进行整流；
连接至所述整流器块(33)的平滑滤波器块(34)，用于对电流进行滤波；
连接至所述平滑滤波器块(34)的充电器IC块(36)，用于给电池(35)中的电源充电；
保护电路块(37)，该保护电路块(37)位于所述充电器IC块(36)与电池(35)之间，用于检测充入所述电池(35)中的电流，并向电能接收器控制器(39)发送所述电池(35)的充电状态的信息；
正电压调节器块(38)，用于向电能接收器控制器(39)提供电源；以及
电能接收器控制器(39)，用于控制所述整流器块(33)、平滑滤波器块(34)、充电器IC块(36)、保护电路块(37)和正电压调节器块(38)。
6.根据权利要求5所述的无线多充电器系统，其中所述电能接收器控制器(39)包括：
连接至所述平滑滤波器块(34)的电能信号处理器块(393)，用于处理从无线电能传输设备(30)接收的电能信号的数据信息的传输信号；
连接至所述充电器IC块(36)和保护电路块(37)的充电信号处理器块(394)，用于处理从无线电能传输设备(30)接收的关于所述电池(35)的充电容量和充电状态的数据信息的传输信号；
信号处理器块(392)，用于在设备控制器(390)的控制下，处理发送至所述无线多电能传输设备(10)的充电容量信息和固有ID的数据信息；
设备存储单元(391)，用于存储所述固有ID的数据信息，临时存储从所述保护电路块(37)和充电器IC块(36)发送的充电容量和充电状态的数据信息，并存储从所述无线多电能传输设备(10)发送的数据；以及
设备控制器(390)。
7.根据权利要求6所述的无线多充电器系统，其中所述无线多电能传输设备(10)的主控制器(210)除控制至正在充电的充电器块(14)的充电电能信号以外，还控制各个充电器块(14)的固有码信号的传输，
其中所述设备控制器(390)分析从所述无线多电能传输设备(10)发送的相应充电器块(14)的固有码信号，以及
其中所述设备存储单元(391)存储从所述设备控制器(390)发送的相应充电器块(14)的固有码信号的数据值。
8.根据权利要求6所述的无线多充电器系统，其中所述设备控制器(390)控制数据值向所述无线多电能传输设备(10)的传输，该数据值包括所接收的电能信号的电压值，该数据值针对于从所述无线多电能传输设备(10)接收的请求信号。
9.一种用于控制如权利要求1至4中任意一项所述的无线多充电器系统(A)的方法，该方法包括：
1)在每个周期中，通过初级充电铁芯(13)从无线多充电器系统(A)的无线多电能传输设备(10)发送电能信号，并等待该电能信号的响应信号的接收(S01)，所述电能信号包括用于请求无线电能传输设备(30)的固有ID值的请求信号；
2)通过检查根据一个充电器块(14)的初级充电铁芯(13)中的负载调节所检测到的检测信号，来确定是否存在对象，并确定所检测到的检测信号是否是正常信号(S02)；
3)如果所检测到的检测信号是正常信号，则通过分析所检测到的来自所述无线电能传输设备(30)的接收信号来确定是否接收到了所述无线电能传输设备(30)的固有ID信号(S03)；
4)当确定接收到的固有ID信号是从所述无线电能传输设备(30)发送的固有ID时，通过多门驱动器模块(23)从相应充电器块(14)的初级充电铁芯(13)发送全充电传输电能(S04)；
5)向所述无线电能传输设备(30)请求充电状态的信息，并根据所述无线电能传输设备(30)的充电信息来调节充电等级(S05)；
6)当从所述无线电能传输设备(30)接收到关于完全充满状态的信息时，在LCD面板(153)或充电LED(154)上显示对应于相应的充电器块(14)的完全充满状态，并停止充电操作(S06)。
10.根据权利要求9所述的用于控制无线多充电器系统(A)的方法，其中对象检测步骤2)包括：当根据由对象产生的负载调节，通过相应的初级充电铁芯(13)和接收信号处理器模块(24)所检测到的检测信号不是正常信号时，将多个充电器块(14)转换到异物检测模式，当所检测的异物是金属或电子设备时，在LCD面板(153)或充电LED(154)上显示异物错误，并停止相应的充电器块(14)上的充电操作(S021)。
11.根据权利要求9所述的用于控制无线多充电器系统(A)的方法，其中充电控制步骤5)包括：
向所述无线电能传输设备(30)请求充电容量的数据信息；
接收从无线电能传输设备(30)发送的所述充电容量的数据信息和电能信号的电压数据；
确定从无线电能传输设备(30)发送的电能信号的电压数据；
对电能信号的频率进行算法运算，以针对从所述无线电能传输设备(30)发送的电能信号的电压数据来补偿所发送的电能；
以补偿频率发送电能信号，以向所述无线电能传输设备(30)发送补偿电能信号。
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