CN103178593B - 在非接触式充电系统中的接收设备中接收电能信号的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在非接触式充电系统中的接收设备中接收电能信号的方法，其中当外来物质被置于所述非接触式充电系统的充电板上时，可以中断电能传送。即使在充电操作中通过碰触或者移置而使非接触式充电设备在非接触式充电设备的充电板上移动，充电操作仍然可以被维持在平稳的电压，提高了充电效率。
Description
本申请是申请日为2008年7月7日、发明名称为“非接触式充电系统及其控制方法”的第200810127685.0号专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种在非接触式充电系统中的接收设备中接收电能信号的方法，更具体地，涉及一种在非接触式充电系统中的非接触式电能接收设备中接收信号的方法及非接触式电能接收设备以及在非接触式充电系统中的非接触式电能传送设备中传送信号的方法及非接触式电能传送设备。
背景技术
便携式电子设备，例如便携式电话、个人数字助理（PDA）、便携式媒体播放器（PMP）、数字多媒体广播终端（DMB终端）、音频动态压缩第三层（MP3）播放器或笔记本电脑，由于它们通常是在用户移动时被使用，所以不能够插入家里或者办公室里的常规电源。因此，所述便携式电子设备配有电池或者可充电电池。
通过电源线或者电源连接器，充电系统可被用来向所述便携式设备的电池或者电池组充入由常规电源提供的电能。然而，当所述充电器和所述电池被连接或者断开以通过该连接器电源系统补充电池的电能时，由于所述充电连接器和所述电池连接器之间的电势差可能会发生瞬间放电。因此外来物质会逐渐积聚在两个连接器上并且最终可能会造成火灾。更进一步，所述连接器上面聚集的湿气和灰尘会引起电池的放电以及诸如降低电池寿命、低的电池质量等等这样的其它问题。
为了解决连接器电源系统的上述问题，开发了一种非接触式充电系统。在根据现有技术的非接触式充电系统中，对电池进行充电的设备被置于所述非接触式充电系统的初级线圈上，并且所述电池会通过该电池的次级线圈充电。通过初级线圈产生的磁场，所述电池由来自所述次级线圈的感应电动势的感应电流来充电。
使用现有技术的已存在的非接触式充电系统只能够被用于向便携式设备供电。由于它们不能被用于不同的情况，所以只有有限的实际应用。
而且，如果在所述初级线圈生成的磁场的有效范围内放置金属，由于磁场的变化将会在所述初级线圈内产生大量的电能损失，从而可能损坏该非接触式充电系统。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题做出了本发明，所以本发明用于当外来物质被置于充电板上时通过停止电能传送来保护非接触式电能接收设备和非接触式电能传送设备。
本发明还用于通过保证即使在充电中通过触碰或者移置而使非接触式电能接收设备在所述非接触式电能传送设备的充电板上移动时，充电操作也在稳定的电压下执行，从而提高充电效率。
更进一步，本发明还用于保护电池组不受由初级铁芯和次级铁芯产生的磁场的影响，从而使得所述电池组可以被稳定的充电。
本发明采用的技术方案如下：
(1)一种在非接触式充电系统中的非接触式电能接收设备中接收电能信号的方法，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号通过所述非接触式电能接收设备被感应接收；
所述方法包括：从处于等待模式下的非接触式电能传送设备处接收周期信号，所述周期信号用于所述非接触式电能传送设备用以检测所述非接触式电能接收设备是否存在；将响应于通过负载调制的周期信号的目标检测信号，传送到处于等待模式下的非接触式电能传送设备；将响应周期信号的非接触式电能接收设备的唯一ID数据，传送到处于ID识别模式下的非接触式电能传送设备；接收从处于充电模式下的非接触式电能传送设备传送的电能信号；以及向非接触式电能传送设备传送充电状态信息和充满电的状态信息中的至少一个。
进一步地，所述方法还包括：整流所述电能信号，将所述电能信号转换为DC电能信号，其中，所述DC电能信号被提供给电池。
进一步地，所述非接触式电能传送设备，基于所述目标检测信号来辨别来自外来物质的非接触式电能接收设备。
进一步地，在所述非接触式电能传送设备中，显示充电状态信息和充满电的状态信息中的至少一个。
(2)一种在非接触式充电系统中接收电能信号的非接触式电能接收设备，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号通过所述非接触式电能接收设备被感应接收；
所述非接触式电能接收设备包括：次级充电铁芯，其被构造为用于从处于等待模式下的非接触式电能传送设备处接收周期信号，所述周期信号用于所述非接触式电能传送设备用以检测所述非接触式电能接收设备是否存在；以及电能接收器控制单元，其被构造为用于处理所述非接触式电能接收设备的唯一ID数据，用于处理充电状态信息和充满电的状态信息中的至少一个，用于传送响应周期信号的唯一ID以及用于将充电状态信息或者充满电的状态信息通过负载调制传送给非接触式电能传送设备；
其中，所述次级充电铁芯被构造为接收从处于充电模式的非接触式电能传送设备传送的电能信号。
进一步地，上述方法还包括：整流器块，其被构造为用于整流所述电能信号，将电能信号转换为DC电能信号，并且将DC电能信号供应给电池。
(3)一种在非接触式充电系统中的非接触式电能传送设备中传送电能信号的方法，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号被感应传送给所述非接触式电能接收设备；
所述方法包括：
在等待模式下，通过向非接触式电能接收设备传送的周期信号和通过负载调制接收来自非接触式电能接收设备的目标检测信号来检测非接触式电能接收设备是否存在；
在ID识别模式下，从非接触式电能接收设备处，接收响应周期信号的非接触式电能接收设备的唯一ID数据；
在充电模式下，向非接触式电能接收设备传送电能信号；以及
从非接触式电能接收设备处，接收充电状态信息和充满电的状态信息中的至少一个。
进一步地，所述方法还包括：基于目标检测信号，辨别来自外来物质的非接触式电能接收设备。
进一步地，所述方法还包括：如果目标检测信号不是标准信号，则停止向非接触式电能接收设备传送电能信号。
(4)一种在非接触式充电系统中传送电能信号的非接触式电能传送设备，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号被感应传送给所述非接触式电能接收设备；
所述非接触式电能传送设备包括：
初级充电铁芯，其被构造为在等待模式下，向非接触式电能接收设备传送用于检测非接触式电能接收设备是否存在的周期信号，接收来自通过负载调制的非接触式电能接收设备的目标检测信号和在ID识别模式下接收来自非接触式电能接收设备的非接触式电能接收设备的唯一ID数据；
其中，所述非接触式电能传送设备在充电模式下向非接触式电能接收设备传送电能信号，并且从非接触式电能接收设备处接收充电状态信息和充满电的状态信息中的至少一个。
进一步地，所述非接触式电能传送设备基于所述目标检测信号来辨别来自外来物质的非接触式电能接收设备
进一步地，如果目标检测信号不是标准信号，所述非接触式电能传送设备则停止向非接触式电能接收设备传送电能信号。
进一步地，所述非接触式电能传送设备还包括：显示模块，其被构造为用于显示充电状态信息、充满电的状态信息以及外来物质检测信息中的至少一个。
(5)一种在非接触式充电系统中的非接触式电能接收设备中接收电能信号的方法，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号通过所述非接触式电能接收设备被感应接收；
所述方法包括：
检测从非接触式电能传送设备接收的电能信号的电压是否低于参考电压；
向非接触式电能传送设备传送调整电能信号的信号，其中，所述调整电能信号的信号包括当电压低于参考信号时的电压提高信号；以及
从非接触式电能传送设备处接收提高的电能信号，所述提高的电能信号的参数基于电压提高信号从电能信号处获得补偿。
进一步地，所述参数包括频率，并且所述频率通过提高所述电能信号的方式来补偿。
(6)一种在非接触式充电系统中接收电能信号的非接触式电能接收设备，其特征在于，所述系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及
非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号通过所述非接触式电能接收设备被感应接收；
所述非接触式电能接收设备包括：
次级充电铁芯，其被构造为用于从非接触式电能传送设备接收电能信号；
已接收电能监控器模块，其被构造为检测电能信号的电压是否低于参考电压；以及
设备控制器，其被构造为向非接触式电能传送设备传送调整电能信号的信号，其中所述调整电能信号的信号包括当电压低于参考信号时的用以提高所述电能信号的电压提高信号，
其中，所述次级充电铁芯，接收来自非接触式电能传送设备的提高的电能信号，所述提高的电能信号的参数基于电压提高信号从电能信号处获得补偿。
进一步地，所述参数包括频率，并且非接触式电能传送设备通过提高所述电能信号的方式来补偿所述频率。
(7)一种在非接触式充电系统中的非接触式电能传送设备中传送电能信号的方法，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号被感应传送给所述非接触式电能接收设备；
所述方法包括：
通过磁场向非接触式电能接收设备传送电能信号；
从非接触式电能接收设备处接收调整电能信号的信号，其中所述调整电能信号的信号包括当非接触式电能接收设备的电压低于参考信号时的用以提高所述电能信号的电压提高信号；以及
基于电压提高信号，产生磁场来补偿参数。
进一步地，所述参数包括频率，并且所述频率通过提高所述电能信号的方式来补偿。
(8)一种在非接触式充电系统中传送电能信号的非接触式电能传送设备，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号被感应传送给所述非接触式电能接收设备；
所述非接触式电能传送设备包括：
初级充电铁芯，其被构造为通过磁场向非接触式电能接收设备传送电能信号，其中，所述非接触式电能传送设备被构造为从非接触式电能接收设备处接收调整电能信号的信号，其中所述调整电能信号的信号包括当非接触式电能接收设备的电压低于参考信号时的用以提高所述电能信号的电压提高信号，以及被构造为基于电压提高信号产生磁场来补偿参数。
进一步地，所述参数包括频率，并且所述非接触式电能传送设备通过提高所述电能信号的方式来补偿所述频率。
根据本发明的一个方面，提供了一种非接触式充电系统，该系统包括非接触式电能传送设备，用来在其初级充电铁芯上产生电能信号；以及非接触式电能接收设备，用来从所述非接触式电能传送设备接收电能信号，从而在所述非接触式充电系统的控制下进行充电。所述非接触式电能接收设备包括次级充电铁芯，该次级充电铁芯响应所述非接触式电能传送设备的初级充电铁芯而产生感应电流；整流器块，连接到所述次级充电铁芯来整流所述感应电流；充电集成电路（IC）块，促使利用来自所述整流器块的电能来给电池组充电；已接收电能监控器模块，监控通过所述次级充电铁芯接收到的电能；以及电能接收器控制单元，该控制单元被构造为用来控制所述整流器块、充电集成电路（IC）块和所述已接收电能监控器模块，并且控制标识符（ID）的生成和充电状态信号。所述已接收电能监控器模块包括低压监控器模块和高压监控器模块，所述低压监控器模块比较和辨别所接收的电能是否被检测到具有低电压，所述高压监控器模块比较和辨别所接收的电能是否被检测到具有高电压。
根据本发明的另一个方面，提供了非接触式充电系统的控制方法，所述非接触式充电系统包括非接触式电能传送设备和非接触式电能接收设备，所述非接触式电能传送设备在其初级充电铁芯上产生电能信号的，而所述非接触式电能接收设备从所述非接触式电能传送设备接收所述电能信号从而被充电。所述控制方法包括步骤：
在所述非接触式电能传送设备的初级铁芯处，传送目标检测信号，并且等待响应信号，所述目标检测信号包括请求所述非接触式电能接收设备的唯一ID值的请求信号；
通过辨别由所述初级充电铁芯根据负载调制（loadmodulation）而检测的信号来辨别是否从所述非接触式电能接收设备接收到标准唯一ID信号；
如果辨别出从所述非接触式电能接收设备接收到标准唯一ID信号，通过所述非接触式电能传送设备的门驱动器模块来在初级充电铁芯处产生全电能传送（fullpowertransmission）信号；
向所述非接触式电能接收设备请求充电状态信息以及基于从所述非接触式电能接收设备接收到的充电状态信息来调整充电等级；以及
如果从所述非接触式电能接收设备接收到充满电的状态信息，终止充电操作并在液晶显示器面板或者充电状态指示器发光模块上显示充满电的状态。
这里，通过辨别由所述初级充电铁芯根据负载调制而检测的信号来辨别是否从所述非接触式电能接收设备接收到标准唯一ID信号的步骤包括：如果所述初级充电铁芯根据负载调制而检测的信号不是具有从所述非接触式电能接收设备传送的标准ID数据的标准信号，则转换到外来物质检测模式；以及如果所检测的外来物质是金属或者电子器件，则在液晶显示器面板或者充电状态指示器发光模块上显示外来物质错误并且终止相应的充电块的充电操作。
更进一步，基于从所述非接触式电能接收设备接收的充电状态信息来调整充电等级的步骤包括：向所述非接触式电能接收设备请求关于充电状态信息的数据信息；接收从所述非接触式电能接收设备传送的充电状态信息，所述充电状态信息包括已充电量信息和所接收的电量的电压数据；分析和辨别所述电能信号上的关于充电状态信息的数据，该电能信号从所述非接触式电能接收设备接收；以及计算所述电能信号的频率从而基于从所述非接触式电能接收设备接收到的电压数据来补偿传送电能，并以补偿频率传送电能信号。
根据本发明的另一个方面，提供了一种非接触式充电系统的控制方法，所述非接触式充电系统包括非接触式电能传送设备和非接触式电能接收设备，所述非接触式电能传送设备从其初级充电铁芯产生电能信号，并且所述非接触式电能接收设备从所述非接触式电能传送设备接收所述电能信号从而被充电，所述控制方法包括步骤：
检测，在处于接收电能信号的等待模式中的所述非接触式电能接收设备处，检测和目标检测信号一起从所述非接触式电能传送设备的初级充电铁芯传送的请求信号，并将与所请求的所述非接触式电能接收设备的ID值相关的信号传送到所述非接触式电能传送设备，所述请求信号用来请求所述非接触式电能接收设备的唯一ID值，；
在传送所述唯一ID值后转换到充电等待模式，整流从所述非接触式电能传送设备传送的电能信号以及利用整流后的电能信号为电池组充电；
辨别从所述非接触式电能传送设备传送的电能信号是否具有参考电压，并且如果经辨别的电能信号低于所述参考电压，则传送电压调整信号来请求电压提高，或者如果经辨别的电能信号高于所述参考电压，则传送电压调整信号来请求电压降低；
传送所述电压调整信号后，如果接收到的电压是参考电压，产生指示正常接收的信号；以及
辨别所述电池组是否处于充满电的状态，如果所述电池组处于充满电的状态，则终止充电操作。
如上所述，本发明在外来物质置于充电板上时通过停止电能传送来防止所述非接触式电能接收设备和所述非接触式电能传送设备被损坏。
更进一步，本发明也可以通过确保即使充电中通过触碰或者移置而使所述非接触式电能接收设备在所述非接触式电能传送设备的充电板上移动时，充电操作也在稳定的电压下执行，从而提高充电效率。
而且，本发明也能够保护所述电池组不受由所述初级充电铁芯和次级充电铁芯产生的磁场的影响，从而使得所述电池组可以被稳定的充电。
附图说明
通过在下面结合附图的详细描述，可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征以及其它优点，其中：
图1是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能传送设备的示意性结构图；
图2是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备的示意性结构图；
图3是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能传送过程的流程图；
图4是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收过程的流程图；
图5是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能传送过程的控制流程图；
图6是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收过程的控制流程图；
图7和8是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备的电路图；
图9是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备的结构的分解透视图；
图10是图9的侧视图；
图11和12是示出了现有技术的功率控制效率的图表；
图13至16是示出了根据本发明的非接触式充电系统的功率控制效率的图表；
图17是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备上的反复充电/放电的效率测试的图表；以及
图18和19示出了根据本发明的非接触式充电系统的操作。
具体实施方式
下面，将参考附图对本发明进行更充分地描述，其中显示了本发明的示例性实施方式。
图1是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能传送设备的示意性结构图；图2是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备的示意性结构图；图3是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能传送过程的流程图；图4是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收过程的流程图；图5是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能传送过程的控制流程图；图6是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收过程的控制流程图；图7和8是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备的电路图；图9是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备的结构的分解透视图；图10是图9的侧视图；图11至16是示出了根据本发明的非接触式充电系统的功率控制效率的图表；图17是示出了根据本发明的非接触式充电系统的非接触式电能接收设备上的反复充电/放电的效率测试的图表；以及图18和19示出了根据本发明的非接触式充电系统的操作。
参考图1至19，本发明的非接触式充电系统A包括非接触式电能传送设备10，该非接触式电能传送设备被构造为无实际接触地将电能信号传送到非接触式电能接收设备30。
如图1中所述，所述非接触式电能传送设备10包括中央控制单元21和全桥谐振转换器22，该全桥谐振转换器22用来无实际接触地将电能信号传送到所述非接触式电能接收设备30。
所述非接触式电能传送设备10还包括门驱动器模块23，该门驱动器模块23使得所述全桥谐振转换器22传送转换后的电能信号，所述非接触式电能传送设备10还包括接收信号处理模块24，该接收信号处理模块24处理从所述非接触式电能接收设备传送的信号以及将所处理的信号发送到所述中央控制单元21。
所述非接触式电能传送设备10还包括电能传送设备外壳（未图示）。该电能传送设备外壳包括：位于其前侧的电能开启/关闭开关、用于信号输入的输入面板、液晶显示器（LCD）面板153以及充电状态指示器发光二极管（LED）模块154。所述LCD面板153和所述LED模块154用来显示非接触式充电板（未图示）和所述非接触式电能接收设备30的状态和充电状态。在所述电能传送设备外壳内，安装有电源单元25。
同样的，如图1中所示，被实施为移动设备的电池的非接触式电能接收设备安装在所述非接触式电能传送设备的充电板上，所述移动设备例如为移动电话、个人数字助理（PDA）、便携式多媒体播放器（PMP）、数字多媒体广播终端（DMB终端）、运动图像专家组（MPEG）音频第3层播放器（MP3播放器）或者笔记本电脑。当所述非接触式电能接收设备30置于所述充电板上时，所述非接触式电能传送设备10通过检测所述非接触式电能接收设备30的放置来开始充电操作。
下面会描述控制所述非接触式电能传送设备10的充电操作的中央控制单元21的结构。如图1中所示，所述中央控制单元21包括电源块211，该电源块211连接到所述电源单元25，以给所述非接触式电能传送设备10供电；信号输出块212，该信号输出块212将指示信号输出到所述LCD面板153和所述充电状态LED模块154；门输出信号处理块213，该门输出信号处理块213连接到所述门驱动器模块23，以传送控制信号作为自初级充电铁芯13的输出电能信号的响应；接收信号处理块214，该接收信号处理块214连接到所述初级充电铁芯13，以处理从所述接收信号处理模块24传送的信号，所述接收信号处理模块24处理从所述非接触式电能接收设备30传送的信号；以及主控制器210，该主控制器控制所述非接触式电能传送设备10的各个部分，所述各个部分包括电源块211、信号输出块212、门输出信号处理块213、接收信号处理块214等。
供应给所述电源单元25的电能可以从计算机的通用串行总线（USB）端口、交流（AC）适配器、圆形插座（cigarjack）等等提供。
所述中央控制单元21也可以包括温度检测器26，该温度检测器26检测所述非接触式电能传送设备10在充电操作期间的温度。所述中央控制单元21可以被构造成当由温度检测器26检测到的温度指示过热时中断充电操作，或者当所检测到的温度指示所述非接触式电能传送设备10的整个部分过热时暂停整个系统的操作。
还可以在每个所述电源单元25、门驱动器模块23、全桥谐振转换器22和接收信号处理模块24中提供电流感测元件，从而检测电流的流动。所述非接触式电能传送设备10，更具体地，所述中央控制单元21可以被构造成当所述电流感测元件从相应的部分检测到过电流和过电压状态时中断充电操作或者系统的操作，并且产生相应的信号。
所述非接触式电能接收设备30是从所述非接触式电能传送设备10接收电能信号的设备。如图2中所示，所述非接触式电能接收设备30通常包括次级充电铁芯32，该次级充电铁芯32具有与所述非接触式电能传送设备10的初级充电铁芯13的结构相对应的结构，从而产生感应电流；整流器块33，该整流器块33连接到所述次级充电铁芯32上以整流感应电流；平滑滤波器块34，该平滑滤波器块34连接到所述整流器块33来过滤电流和电能；充电集成电路（IC）块36，该充电集成电路块36连接到所述整流器块33来给电池组35充电；保护电路模块（PCM）37，该保护电路模块37置于所述充电IC块36和所述电池组35之间，用来检测给所述电池组35充电的电流并且将所述电池组35的充电状态信息传送给电能接收器控制单元39，从而检测所述电池的状态，例如过电压、欠电压、过电流、以及短路；以及静态电压稳定器块38，该静态电压稳定器块38向所述PCM块37提供电能。在所述非接触式电能接收设备30中还提供电能接收器控制单元39，该电能接收器控制单元39被构造成控制所述整流器块33、所述平滑过滤器块34、所述充电IC块36、所述PCM块37以及所述静态电压稳定器块38，并且监控标识符（ID）的出现和充电状态。
所述非接触式电能接收设备30还包括已接收电能监控器模块31，该已接收电能监控器模块监控通过所述次级充电线圈32接收的电能，从而检测是否稳定地接收电能。上面所接收的电源参考电压可以根据所述非接触式充电系统A和所述非接触式电能接收设备30的详细规格进行不同的选择。例如，通常所述参考电压可以被设置成从2到20V的范围，并且当应用于一般的移动电话设备时，可以被设置成4V的级别。
所述已接收电能监控器块31包括辨别所接收的电能是否具有低电压的低压监控器模块311和辨别所接收的电能是否具有高电压的高压监控器模块312，低压监控器模块311和高压监控器模块312作为该已接收电能监控器块31的辅助组件。
在上述低压监控器模块311中，作为低电压的参考的电压级别能够根据所述非接触式充电系统A和所述非接触式电能接收设备30的详细规格有选择地被设置。当如前面所示的所述参考电压被设置成5V时，所述电压级别可以被设置成-1V或-0.5V。
同样地，高压监控器模块312中的作为低电压的参考的电压级别能够根据所述非接触式充电系统A和所述非接触式电能接收设备30的详细规格有选择地被设置。当如上面所示的所述参考电压被设置成5V时，所述电压级别可以被设置成+1V或+0.5V。
所述电能接收器控制单元39包括电能信号处理块393，该电能信号处理块393连接到所述平滑过滤器块34上来处理从所述非接触式电能传送设备10传送的电能信号上的关于数据信息的传送信号；充电信号处理块394，该充电信号处理块394连接到所述充电IC块36和所述PCM块37，以处理与所述电池组35的充电容量和充电状态的数据信息相关的传送信号；信号处理块392，该信号处理块392处理充电容量信息和关于唯一ID的数据信息，该唯一ID在设备控制器390的控制下被传送到所述非接触式电能传送设备10；以及设备存储器391。所述设备存储器391存储关于唯一ID的数据信息，临时存储充电容量信息和充电状态数据，该充电容量信息和充电状态数据从所述PCM块37和所述充电IC块36被传送，该设备存储器391还存储从所述非接触式电能传送设备10传送的数据。设备控制器390也被包括在所述电能接收器控制单元39中。
参考图7中所示的示例性结构，用于监控从所述非接触式电能传送设备10传送的电能的电压的部分通过与所述电能接收器控制单元39分离的已接收电能监控器模块31来实现。
同样地，所述监控部分可以被构造为与所述电能接收器控制单元39分离的单独部分。更进一步，如图8中所示，单个控制模块可以通过将所述电能接收器控制单元39与已接收电能监控器块31′整合到一起而被构造。在当包括所述已接收电能监控器模块31（低压监控器块311′和高压监控器块312′）的电能接收器控制单元39被构造成单个模块的情况下，优点是所述非接触式电能接收设备30的结构可以被简化，从而减小了其整个大小。另一个优点是用于监控所接收的电能的线路可以被简化，从而简化了整个电路结构。
虽然针对参考电压上限和下限监控所接收的电能信号的电压监控结构示出了上述实施方式，但还能够单独提供电流监控结构或者和所述电压监控结构一起提供电流监控结构。当然，可以将电压监控结构构造成既监控电压也监控电流，从而保证电路稳定。根据安装结构，只能够提供电压监控电路和电流监控电路之一。虽然将针对电压上限和下限示出以下实施方式时，并不意味着对本发明进行限制。相反地，所述电路可以被构造成使用电流上限和下限来监控所接收的电能，从而使得电能可以被稳定地接收。
上面所述的非接触式充电系统A具有的优点在于，从所述非接触式电能传送设备10传送的电能信号可以被稳定地接收到所述非接触式电能接收设备30中，从而使得充电电能可以在最优化的条件下被传送。
下面将根据上面构造的本发明来描述所述非接触式充电系统A的充电操作。
在所述非接触式充电系统A的非接触式电能传送设备10中，电能信号通过门信号线路234在所述中央控制单元21的控制下（等待模式S01）被周期性地传送到所述门输出信号处理块213、所述门驱动器模块23、所述全桥谐振转换器块22和所述初级充电铁芯13。在所述等待模式S01中，通过所述初级充电铁芯13被周期性传送的电能信号包括向所述非接触式电能接收设备30请求唯一ID的请求信号，以及等待所述请求信号的响应信号的过程。
在所述等待模式S01中，在传送所述唯一ID请求信号后等待响应信号的步骤中，使用响应所述初级充电铁芯13的负载调制的所接收的检测信号来检测对象。所述对象可以被置于所述充电板上，该对象不仅仅可以包括移动非接触式电能接收设备30，例如移动电话、PDA、PMP、DMB设备、MP3播放器或者笔记本电脑，而且还可以包括能够非接触式充电的金属对象、非金属对象以及电子器件。因此，所述非接触式电能传送设备10通过接收由对象所产生的响应负载调制的检测信号来辨别任何一种上述对象是否被置于所述充电板上。
在由所述非金属对象的存在或者对象的移动所引起的负载调制的情况下，除非有特殊问题，所述操作可以被转换到等待模式S01。然而，在所述不能够非接触式充电的金属对象或者电子器件而不是所述非接触式电能接收设备30的情况下，所述充电操作可能产生热或者产生故障。
最后，通过寄生金属检测（parasiticmetaldetection，PMD）来监控外来物质。也就是，当由对象引起的响应负载调制的检测信号被所述初级充电铁芯13和所述接收信号处理模块24检测到时，执行辨别所述检测信号是否是标准信号的步骤。特别地，所述步骤辨别所述检测信号是否是不能够通过将所述检测信号与在所述中央控制单元21的控制下产生的信号相比较来辨别信号的非标准信号。如果所述对象被检测为外来物质，所述过程转换到外来物质检测状态，如果所述外来物质是金属对象或者电子器件，则使所述LCD面板153或所述充电状态指示器LED模块154显示外来物质错误（PMD错误）。而且，中断充电操作。
如果所接收的检测信号被辨别为能够被非接触式充电的非接触式电能接收设备30的唯一ID的数据信息，分析和辨别所接收的响应负载调制的检测信号（唯一ID辨别S02）。在所述等待模式S01，传送非接触式电能接收设备30的搜索信号，还传送请求所述非接触式电能接收设备的唯一ID的数据信息的请求信号。相应地，在所述非接触式电能接收设备30中，通过所述整流器块33整流来自所述次级充电铁芯32的感应电流，然后通过所述平滑过滤器块34来过滤来自所述次级充电铁芯32的感应电流。在该步骤过程中，请求所述唯一ID数据信息的请求信号被传送到所述电能接收器控制单元的设备控制器390，并且相应地，存储在所述设备存储器391中的非接触式电能接收设备30的唯一ID数据通过所述信号处理块392被传送到所述非接触式电能传送设备10。然后，所述主控制单元210辨别所述相应的非接触式电能接收设备是否是能够被非接触式充电的标准设备。也就是，所述主控制单元210辨别所述接收的数据是否是标准非接触式电能接收设备的唯一ID数据类型，并且然后辨别所接收的数据是否是从所述标准非接触式电能接收设备传送的唯一ID数据。
如果所接收的数据被辨别为从标准非接触式电能接收设备传送的唯一ID数据，使所述初级充电铁芯13通过所述门驱动器模块23产生全电能（fullpower）传送信号（全电能传送S03）。
在运行所述非接触式电能传送设备10中的所述全电能传送S03时，所述中央控制单元21的主控制器210确定标准非接触式电能接收设备被置于所述充电板（未图示）上，从而产生控制信号来通过所述门输出信号处理块213和所述门信号线路234传送电能信号。
上述产生的控制信号被传送到所述门驱动器模块23并且通过所述全桥谐振转换器22传送到所述初级充电铁芯13，该初级充电铁芯13然后产生感应磁场，从而使得所述电能信号被传送到所述非接触式电能接收设备。
与上述过程相关的所述门信号线路234和所述门驱动器模块23可以具有下面实施方式中描述的结构。
所述主控制器210的控制信号通过所述门信号线路234被传送到所述门驱动器模块23。所述门驱动器模块23可以被构造成包括对所述控制信号执行门信号处理的门信号转换器232、将处理过的信号传送到所述全桥谐振转换器22的输出驱动器233、门控制器231等等。
所述门控制器231可以被构造成控制所述门驱动器模块23中的信号传送/接收和处理操作。从而，来自所述主控制器210的控制信号被传送到相应的部分，并且最终的（resultant）电能信号被传送且感应磁场被稳定地产生。
接下来，在充电操作中，请求充电状态信息的信号被传送到所述非接触式电能接收设备30，并且所述非接触式电能接收设备30的充电等级基于所述充电状态信息被调整（充电调整S04）。
然后，在所述全电能传送S03后，所述非接触式电能接收设备30在所述设备控制器390的控制下通过所述充电IC块36和所述PCM块37而将通过所述整流器块33和所述平滑滤波器块34提供的电能充入电池组35内。
响应于该充电操作，关于充电状态的信息通过所述充电IC块36和所述PCM块37被输入到所述设备控制器390，并且在所述设备存储器391中临时存储所述充电状态信息。当所述电池组35被充满电时，所述设备控制器390控制所述充电IC块36中断充电操作并且控制通过信号处理块391从所述次级充电铁芯32产生充满电的状态信息。而且，如果所述被充电的电池组35的电压低于预定参考电压时，充电操作可以被继续。如果被辨别为所述充满电的状态，则充电操作终止（无操作）。
因此，在充电调整S04中，所述非接触式电能传送设备10的主控制器210向所述非接触式电能接收设备30请求关于逐步的充电等级（stepwisechargelevel）的状态信息。作为响应，所述非接触式电能接收设备30的设备控制器390通过负载调制而将充电状态信息传送到所述非接触式电能传送设备10。
来自所述非接触式电能接收设备的充电状态信息通过所述接收信号处理模块24而被传送到与所述接收信号处理块214连接的主控制器210。所述信号处理模块24包括接收通过负载调制而检测的信号的接收信号输入端243、转换通过负载调制而检测的信号的接收信号处理器242、以及控制所述接收信号处理模块24的操作的接收信号控制器241。
根据该结构，通过负载调制而接收的所述非接触式电能接收设备30的传送信息在所述接收信号处理模块24中被进行信号转换，并然后通过所述接收信号处理块214而被传送到所述主控制器210。所述接收信号处理模块24通常可以包括多个放大器、低通滤波器（LPF）、OR电路等等。
当传送响应负载调制的信号时，根据实施方式构造的多个接收信号处理器242处理各信号并通过接收信号线路244将所处理的信号传送到所述主控制器210。
相应地，所述非接触式电能传送设备10请求关于所述非接触式电能接收设备30的充电等级的数据信息，更具体地是通过所述门驱动器模块23和所述初级充电铁芯13。作为响应，所述非接触式电能接收设备30将关于所述电池组35的充电等级的数据信息传送到非接触式电能传送设备10，所述数据信息通过所述充电IC块36和所述PCM块37被接收。该数据信息然后通过所述初级充电铁芯13和接收信号处理模块24被传送到所述主控制器210。
作为可替换的结构，当从非接触式电能接收设备30接收的电能信号的电压被确定为低于或者高于参考电压时，可以将相应的信号传送到所述非接触式电能接收设备10，从而调整所述电能信号的电压。例如，如图18中所示，当所述非接触式电能接收设备30在所述充电板的中心区域被正常充电时移动到外围区域的情况下，所接收的电能信号的电压被相对降低。为了补偿所降低的值，向所述非接触式电能传送设备10传送电压提高请求信号。相反地，如图19所示，在所述非接触式电能接收设备30从所述充电板的外围区域被移动到中心区域的情况下，接收相对更好的电能信号，在该电能信号中其电压相对地被提高。然后，向所述非接触式电能传送设备10传送电压降低请求信号，从而稳定地接收电能。
在充电操作期间运行根据本发明实施方式的充电调整S04时，所述非接触式电能传送设备10向所述非接触式电能接收设备30请求关于所述充电状态信息（充电容量信息）的数据。作为响应，所述非接触式电能接收设备30传送包括充电信息数据的信号，例如充电容量数据和关于所接收的电能的电压的充电状态信息，并且所述非接触式电能传送设备接收所述包括充电信息数据的信号（接收充电信息数据的步骤S042）。
对从所述非接触式电能接收设备30传送的所述电能信号的充电状态信息执行数据分析和辨别（辨别电能数据的步骤S043）。计算关于从所述非接触式电能接收设备30传送的电能信号的电压数据的补偿频率，并传送具有所述补偿频率的补偿电能信号（传送补偿电能信号的步骤S044）。
在上述示例中，作为所述非接触式电能接收设备30的参考的所接收的电能信号的电压为5V。在该例中，假设当所述非接触式电能接收设备30不移动时所述电压5V可以被稳定的接收。然而，当所述接收电能信号的电压响应于所述非接触式电能接收设备30的移动而下降或者上升时，所述非接触式电能传送设备10修改所传送的电能信号的频率从而补偿所接收的电能信号的电压中的变化，从而使得所述非接触式电能接收设备30可以以稳定的电压接收所述电能信号。
因此，可以基于所述非接触式充电系统A、所述非接触式电能传送设备10以及所述非接触式电能接收设备30的设置而合适地确定所传送的电能信号的补偿频率变化△f。例如，所述补偿频率变化△f可以被变化地设置为10Hz、50Hz、100Hz、500Hz、1KHz、2KHz、5KHz等等。
基于指示所述非接触式电能接收设备30的充电等级的数据，所述中央控制单元21的主控制器210通过所述信号输出块212利用所述LCD面板153上的字母或者图表显示所述充电等级或者状态信息，并且该主控制器还控制所述充电状态指示器LED模块154来指示充电操作。而且，所述充电状态指示器LED模块154以各种方式被点亮来指示不同的状态。例如，所述充电状态指示器LED模块154可以被关闭以指示充电操作的终止，或者所述充电状态指示器LED模块154闪烁来指示充电操作。另外，所述充电状态指示器LED模块154的绿灯可以被开启来指示充满电的状态，以及所述充电状态指示器LED模块154的红灯可以被开启来指示外来物质引起的错误、唯一ID错误等等。
当充电操作期间所述非接触式电能接收设备30在所述充电板上或者从所述充电板上移动时，从所述非接触式电能传送设备10传送的电能信号可以被改变从而使所述非接触式电能接收设备30的充电效率最优化。
然后，与充电块14相对应，从所述非接触式电能接收设备30接收关于所述充满电的状态的信息，使用所述LCD面板153或者所述充电状态指示器LED模块154显示所述充满电的状态，并且所述充电块14中的充电操作被终止（充满电阶段S06）。
优选的，用户可以从被停止的充电块14移开所述充满电的非接触式电能接收设备30，并且让所述充电块14处于等待模式直到开始信号被输入。
在外来物质错误（PMD错误）或者ID错误状态的情况下，显示错误状态并且中断操作从而保证所述非接触式电能传送设备10、所述非接触式电能接收设备30、金属对象、或者其它电子器件的稳定性。因此，当由于错误而中断操作时，可以优选地将过程保持在等待模式直到用户输入重启信号。
当然，在错误状态或者充满电状态的情况下，可以周期性地传送脉冲信号，所述非接触式电能接收设备30可以被分离或者所述外来物质可以被移开从而去除基于由最终负载调制所产生的信号的错误。
更进一步，当响应于来自所述非接触式电能传送设备10的请求信号而接收电能信号时，所述非接触式电能接收设备30的设备控制器390可以控制被传送到所述非接触式电能传送设备10的电能信号的电压的数据值。
将对所述非接触式电能接收设备30中的充电相关步骤做描述。在所述用于接收电能信号的非接触式电能接收设备30的等待模式中，检测请求信号，该请求信号和目标检测信号一起从所述非接触式电能传送设备10的初级充电铁芯13中传送。这里，所述请求信号请求所述非接触式电能接收设备30的唯一ID值。然后，关于所述非接触式电能接收设备30的唯一ID值的信号被传送到所述非接触式电能传送设备10（唯一ID值传送步骤S21）。
在所述唯一ID值传送步骤S21后，过程转换到充电等待模式并且从所述非接触式电能传送设备10接收的电能信号被整流然后被充入所述电池组35内（充电步骤S22）。
相应地，监控器模块可以被构造成监控电能信号的电压，该电能信号响应请求或者在所述设备控制器390的控制下从所述非接触式电能传送设备10被接收。辨别所接收的电能信号的电压是否是参考电压，如果所接收的电能信号的电压低于所述参考电压，传送电压调整信号以请求电压提高。相反地，如果所接收的电能信号的电压高于所述参考电压，所述电压调整信号请求电压降低（电压调整请求步骤S23）。
当在所述电压调整请求步骤S23后所接收的电压是参考电压时，传送表示正常接收的信号（标准电压信号传送步骤S24）。辨别所述电池组35是否充满电，并且在满电状态的情况下，终止充电操作（充电操作终止步骤S25）。
在所述电压调整请求步骤S23中，所接收的电能信号的电压等级可以被辨别，并且所述电池组35的充电等级也可以被辨别。
在辨别所接收的电能信号的电压的情况中，如图18中所示，其中所述非接触式电能接收设备30从所述非接触式电能传送设备10的中央区域移动到外围区域，因为所述非接触式电能接收设备30位于对于所述初级充电铁芯13的相对外部位置，所以所接收的电能临时减弱。当正常接收电压为5V时，所述已接收电能监控器模块31的低压监控器模块311检测表示电压降低-0.5V的电压4.5V。因此，将请求提高传送电能的信号（电能提高请求信号）传送到所述非接触式电能传送设备10。
而且，如图19中所示，所述非接触式电能接收设备30从所述非接触式电能传送设备10的接收大约5V稳定电压的外围区域移动到中央区域时。这里，由于所述非接触式电能接收设备30位于对于所述初级充电铁芯13相对中央的位置，所以所接收的电能临时增强。然后，所述已接收电能监控器模块31的低压监控器模块311检测表示电压上升0.5V的电压5.5V。因此，将请求降低传送电能的信号（电能降低请求信号）传送到所述非接触式电能传送设备10。
所以，所述非接触式电能传送设备10可以修改传送电能信号的频率，从而使得所述电能信号可以以更稳定的电压被接收和充电。所述电压的稳定接收可以从图13到16的图表中观察到。
下面，将详细描述根据充电调整的功率控制过程。
如图7中和图13到16中所示，通过所述非接触式电能接收设备30的次级充电铁芯32接收从所述非接触式电能传送设备10的初级充电铁芯13传送的电能信号。这里，将关于所述电能信号的输入电压强度的信息发送到所述设备控制器390。
如果检测到所接收的电能信号的电压被以稳定电压（例如5V）传输，优选地可以使所述电压保持不变。相反地，如果所接收的电能信号的电压太低或者太高，通过负载调制将关于电压调整的信息传送到所述非接触式电能传送模块10，从而能够接收统一的电压值。当所述电压被调整统一时，通过所述设备控制器390的控制激活所述非接触式电能接收设备30的充电IC块36的充电IC的操作，从而使得可以在所述电池组35中进行充电。
当从所述非接触式电能传送设备10传送的电能被充入所述非接触式电能接收设备30的电池组35中时，所述PCM块37辨别所述电池组35是否稳定从而保证稳定的充电操作。
如图18和19中所示，在包括非接触式电能传送设备10和非接触式电能接收设备30的非接触式充电系统A的充电操作中，当所述非接触式电能接收设备30在所述非接触式电能传送设备10的充电板上移动时，重新设置所述初级充电铁芯13和所述次级充电铁芯32，从而降低所述非接触式电能接收设备30中的电能信号的接收能力。所述初级充电铁芯13和所述次级充电铁芯32的位置变得使所述初级充电铁芯13和所述次级充电铁芯32之间的相互作用更小且所述铁芯中心之间存在距离，从而几乎不从所述初级充电铁芯13和所述次级充电铁芯32产生感应电动势。
因此，在本发明的所述非接触式充电系统A中，当在位于所述充电块14之上的非接触式电能接收设备30中接收的电能信号的电压下降到低于参考电压或者上升到高于参考电压时，补偿请求信号被传送到所述非接触式电能传送设备10，请求所述非接触式电能传送设备10传送补偿电能信号。
例如，假设所接收的电能信号的参考电压为5V，并且所接收的电压的参考变化为＋/－0.5V。如图18中所示，当所述非接触式电能接收设备30从中央部分移动到外围部分时，接收低于4.5V的电压。然后，所述非接触式电能接收设备控制单元39的设备控制器390的控制控制传送电压提高请求信号，从而使得所述电压提高大约0.5V。这里，通过所述信号处理块392控制所述次级充电铁芯32来传送所述电压提高请求信号。
更进一步，如图19所示，当所述非接触式电能接收设备30从外围部分移动到中央部分时，接收高于5.5V的电压。然后，所述非接触式电能接收设备控制单元39的设备控制器390控制控制传送电压降低请求信号，从而使得所述电压降低大约0.5V。这里，通过所述信号处理块392控制所述次级充电铁芯32来传送所述电压降低请求信号。
响应于所述电压提高请求信号或者所述电压降低请求信号，所述非接触式电能传送设备10传送补偿0.5V电压的补偿电能信号。作为增大从所述非接触式电能传送设备10传送的电能信号的示例，可以控制修改震荡频率。
同样的，根据所述非接触式电能接收设备30的位置来调整从所述非接触式电能传送设备10传送的电能信号。在图13到16的图表中示出了根据替换的充电效率。
在图13到16中所描述的测试中，所述非接触式电能接收设备30的次级侧的参考功率为2.5W的级别。当所述非接触式电能接收设备30在所述非接触式电能传送设备10的充电板上被水平和垂直地移动-7mm到7mm的距离范围时，在所述非接触式电能传送设备10的初级侧功率W、在所述非接触式电能接收设备30的次级侧功率W以及最终效率（％）被测量和计算。通过将所述非接触式电能接收设备30的次级侧的输出功率除以所述非接触式电能传送设备10的初级侧的输入功率来得到所述效率（％），用公式表达为：效率（％）＝（次级侧功率）/（初级侧功率）×100。
同时，图11到14示出了与功率补偿测试相关的图表，在该功率补偿测试中，传送功率补偿是0.5W，而在所述非接触式电能接收设备的次级侧功率在2到2.5W的范围。这里，通过改变所述非接触式电能传送设备和所述非接触式电能接收设备之间的水平和垂直距离来获得所述非接触式电能传送设备的充电效率。更具体地，图11和12示出了没有应用根据频率修改的功率补偿的情况。这里，当所述非接触式电能接收设备相对于所述非接触式电能传送设备被水平地和垂直地移动时，所述非接触式电能接收设备的次级侧功率随着离中心的距离而减少，从而降低所述充电效率。
比较而言，图13显示了由于本发明的所述非接触式充电系统A中的水平移动而生成的图表和图14显示了由于本发明的所述非接触式充电系统A中的垂直移动而生成的图表。当所述非接触式电能接收设备30在非接触式电池组的充电块14上表面上被水平地或垂直地移动时，传送关于在所述非接触式电能接收设备中接收的电能的电压变化的信息，其中所述非接触式电池组作为所述非接触式电能传送设备10的一个示例。响应于该信息，所述非接触式电能传送设备10通过频率修改来控制（补偿）功率。参考图表中的所述效率，电能传送是稳定的，因而电能传送效率也很好。
图15是关于水平运动的效率图表，以及图16是关于垂直运动的效率图表。对于图15和16，根据频率修改（上部的实心方点曲线，功率控制）进行补偿的电能传送的充电效率比没有根据频率修改（下部的空心方点曲线，固定（fixed）功率）进行补偿的电能传送的充电效率好。
因此，包括非接触式电能传送设备10和非接触式电能接收设备30的所述非接触式充电系统A能够非接触式的稳定传送电能。所述非接触式充电系统A的非接触式电能传送设备10和非接触式电能接收设备30能够用作稳定的系统。
当充电操作中用户触碰所述非接触式电能接收设备30或者所述非接触式电能传送设备10晃动时，所述非接触式电能传送设备10的初级充电铁芯与所述非接触式电能接收设备30的次级充电铁芯的相对位置可能会改变。然而，上述充电补偿使得能够用稳定的电压给所述非接触式电能接收设备30充电，从而使得所述非接触式电能接收设备30可以在充满电之前被连续充电。
如图9、10和17中所示，本发明的所述非接触式电能接收设备30还包括屏蔽元件，该屏蔽元件保护所述非接触式电能接收设备30和所述电池组35不受由所述非接触式电能传送设备10的初级充电铁芯13和所述非接触式电能接收设备30的次级充电铁芯32生成的磁场的影响。
首先，图9是示出了具有无线电能接收器模块的非接触式电能接收设备30的结构的分解透视图。所述非接触式电能接收设备30由线圈、精炼纯金属、铝薄片（例如铝箔）、以及锂离子制成，或者由包括铝的锂聚合物制成，以100％屏蔽磁场，从而使得电池能够不受所述磁场的影响。所以，所述电池能够在预定周期充电或者放电500次或者更多次。这里，所述次级充电铁芯可以具有任何铁芯形状。也就是，所述次级充电铁芯的形状可以包括四方形、圆形或者椭圆形，并且可以被做成各种形状的铁芯，例如线束铁芯和螺旋铁芯。因此，具有无线电能接收器模块的非接触式电能接收设备30包括位于可充电电池组35的一侧上的无线电能接收器电路40和围绕所述无线电能接收器电路40的屏蔽元件41。所述无线电能接收器电路40被构造成包括非接触式电能接收设备30的某些部分，例如所述电能接收器控制单元39和所述充电IC块36。
而且，在所述电池组35的底部和四侧表面上分别提供有屏蔽板42、43、44、45和46，以屏蔽由所述初级充电铁芯和次级充电铁芯32生成的磁场，从而保护所述电池组35不受磁场影响。
在总共五个方向提供总共五（5）个屏蔽板42到46，该五个方向包括所述电池组35的四个侧向和向下方向，用来完全屏蔽由所述初级充电铁芯和所述次级充电铁芯32生成的磁场，从而保护所述电池组35不被磁场损坏。可替换地，如果由于所述电池组35的完全封装结构造成的温度上升不会引起故障，也可以在所述可充电电池组35的上表面提供屏蔽板。
所述屏蔽板42到46以及所述屏蔽元件41可以被做成金属薄片，所述金属例如为Al，Cu或Ni合金。
而且，在置于所述电池组35下面的屏蔽板46和具有次级充电铁芯32的充电接收器模块321之间提供磁性板48。该磁性板48有助于更好地向所述次级充电铁芯32感应磁场。所述磁性板48可以由无定形铁酸盐、Mn-Zn（50重量份：50重量份）、Ni-Fe（80重量份：20重量份）、或精炼纯金属（Fe-Si-Cu-Nb）构成。
所述磁性板48包括上磁性板481，位于所述屏蔽板46和所述充电接收器模块321之间，所述磁性板48还包括下磁性板，位于所述充电接收器模块321下面。所述下磁性板482形成有下板通孔483，该下板通孔垂直穿过所述下磁性板482而延伸，更具体的，垂直穿过所述下磁性板482的中央部分而延伸。所述下板通孔483的形状可以优选为与所述次级充电铁芯32的形状相一致。因此，图16示出了所述下磁性板482的下板通孔483为与所述次级充电铁芯32的圆形形状相一致的圆形形状的示例。当然，当所述铁芯是四边形形状或者多边形形状时，所述下板通孔483可以优选为这些形状相同的形状。上述形状的下板通孔483有助于在感应磁场的次级充电铁芯32中形成更好的电动势以及更好地传送信号。
还在所述电池组35和位于电池组35下面的屏蔽板36之间提供隔离板47，从而隔离所述电池组35。所述隔离板47由网孔元件或者Ni-Cu薄片制成从而防止所述屏蔽板46的热传导到所述电池组35上。
图10显示了所述磁场屏蔽元件的另一种形式，该磁场元件包括包住电池组35的铝制电池组外壳35′、置于所述电池组外壳35′和所述次级充电铁芯32之间的第一韩林浦项工业（HanrimPostech）电磁屏蔽（HPES）磁性板48，以及夹在所述第一HPES磁性板48和所述电池组外壳35′之间的第二HPES屏蔽网孔元件49。第一HPES磁性板48和第二HPES屏蔽网孔元件49可以具有与上面所述的屏蔽元件一样的组成。
所述第一HPES磁性板48屏蔽大部分磁场，使得磁力线被作为屏蔽板的所述磁性板48弯曲，从而使得磁场对所述电池组不产生影响（见图17）。所述磁力线在顶部产生热量，并且该热量通过金属制造的磁性板48而被散到外部。而且，第二HPES屏蔽网孔元件49由涂有涂层剂的网孔金属片构造成，该涂层剂由无定形铁酸盐、Mn-Zn（50重量份：50重量份）、Ni-Fe（80重量份：20重量份）、或精炼纯金属（Fe-Si-Cu-Nb）组成。同样的，第二HPES屏蔽网孔元件49用来屏蔽所述磁力线的没有被第一FPES磁性板48屏蔽的剩余部分。第二HPES屏蔽网孔元件49的网孔金属片产生涡流，所述涡流进而保护所述电池组不受初级充电铁芯和次级充电铁芯生成的磁场的影响。根据试验，第一HPES磁性板48屏蔽磁场的大约90％和所述屏蔽网孔元件49屏蔽磁场的大约10％。
在所述非接触式电能接收设备30上进行500次（500回）充电/放电测试，第一HPES磁性板48和第二HPES屏蔽网孔元件49被应用于所述非接触式电能接收设备上。在图17中，以电池和充电系统不进行非接触式充放电而是通过电线进行充放电作为参考。当稳定地重复500次充电和放电时，效率为大约为80％的效率曲线被设为参考效率线段（D）。在图17中，图表显示了与效率大约为80％的参考效率线段相比较的测试结果。这里，“N”表示使用通过电线连接而不是暴露在磁场中的电连接的测试的结果曲线。该测试的曲线“N”位于所述参考效率线段的上面，从而显示了稳定的效率。
类似地，图17中的“A”表示了使用本发明的非接触式电能接收设备30的测试的曲线，在该测试中应用了所述第一HPES磁性板48、所述屏蔽网孔元件49等等。在该测试曲线中，观察到500次充电和放电的83.9%的稳定效率。
然而，当没有应用第二HPES时（例如，图17中被表示为“B”的曲线），观察到460次的充电和放电的75.3％的效率。当既不应用第一HPES也不应用第二HPES时（例如，在图17中被表示为“C”的曲线），观察到340次的充电和放电的74.5%的低效率，这种情况达不到参考的500次的标准。可以理解本发明的测试具有非常好的效率。
虽然已经参考具体图示的实施方式和附图描述了本发明，但可以理解的是，本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下用各种方式对实施方式做出替换、改变或者修改。
Claims (13)
1.一种在非接触式充电系统中的非接触式电能接收设备中接收电能信号的方法，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：
非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及
非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号通过所述非接触式电能接收设备被感应接收；
所述方法包括：
从处于等待模式下的非接触式电能传送设备处接收周期信号，所述周期信号用于所述非接触式电能传送设备用以检测所述非接触式电能接收设备是否存在；
从非接触式电能传送设备接收唯一ID值的请求信号，所述唯一ID值的请求信号用于所述非接触式电能接收设备请求唯一ID数据；
将响应通过负载调制的唯一ID值的请求信号的非接触式电能接收设备的唯一ID数据，传送到处于ID识别模式下的非接触式电能传送设备；
接收从处于充电模式下的非接触式电能传送设备传送的电能信号；
检测从所述非接触式电能传送设备接收的电能信号的电压是否低于或高于参考电压；
向所述非接触式电能传送设备传送通过负载调制的调整电能信号的信号，其中，所述调整电能信号的信号包括当所述电压低于所述参考电压时的电压提高信号，以及当所述电压高于所述参考电压时的电压降低信号；
从所述非接触式电能传送设备处接收补偿的电能信号，所述补偿的电能信号的频率根据所述电压提高信号或电压降低信号从所述电能信号处获得补偿；以及
向所述非接触式电能传送设备传送充电模式下通过负载调制的充电状态信息。
2.根据权利要求1所述的在非接触式充电系统中的非接触式电能接收设备中接收电能信号的方法，其特征在于，还包括:
整流所述电能信号，将所述电能信号转换为DC电能信号，其中，所述DC电能信号被提供给电池。
3.根据权利要求1所述的在非接触式充电系统的非接触式电能接收设备中接收电能信号的方法，其特征在于，所述非接触式电能传送设备，基于所述周期信号的响应信号来辨别来自外来物质的非接触式电能接收设备。
4.根据权利要求1所述的在非接触式充电系统的非接触式电能接收设备中接收电能信号的方法，其特征在于，在所述非接触式电能传送设备中，显示充电状态信息和充满电的状态信息。
5.一种在非接触式充电系统中接收电能信号的非接触式电能接收设备，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：
非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及
非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号通过所述非接触式电能接收设备被感应接收；
所述非接触式电能接收设备包括：
次级充电铁芯，其被配置为用于从处于等待模式下的非接触式电能传送设备处接收周期信号，所述周期信号用于所述非接触式电能传送设备用以检测所述非接触式电能接收设备是否存在，用于接收通过非接触式电能传送设备的唯一ID值的请求信号向非接触式电能接收设备请求唯一ID数据，其中，所述次级充电铁芯被配置为接收从处于充电模式的非接触式电能传送设备传送的电能信号；以及
电能接收器控制单元，其被配置为用于处理所述非接触式电能接收设备的唯一ID数据，用于处理充电状态信息和充满电的状态信息，用于传送响应在ID识别模式下通过负载调制的唯一ID值的请求信号的唯一ID数据，以及用于将充电状态信息或者充满电的状态信息通过负载调制传送给非接触式电能传送设备；
已接收电能监控器模块，其被配置为检测电能信号的电压是否低于或高于参考电压；
其中，所述电能接收器控制单元被配置为向非接触式电能传送设备传送通过负载调制的调整电能信号的信号，其中所述调整电能信号的信号包括当电压低于参考电压时的用以提高所述电能信号的电压提高信号，以及当所述电压高于所述参考电压时的用以降低所述电能信号的电压降低信号；以及
其中，所述次级充电铁芯从所述非接触式电能传送设备处接收补偿的电能信号，所述提高的电能信号的频率根据所述电压提高信号或电压降低信号从所述电能信号处获得补偿。
6.根据权利要求5所述的在非接触式充电系统中接收电能信号的非接触式电能接收设备，其特征在于，还包括：
整流器块，其被配置为用于整流所述电能信号，将电能信号转换为DC电能信号，并且将DC电能信号供应给电池。
7.一种在非接触式充电系统中的非接触式电能传送设备中传送电能信号的方法，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：
非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及
非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号被感应传送给所述非接触式电能接收设备；
所述方法包括：
在等待模式下，通过向非接触式电能接收设备传送的周期信号和通过负载调制接收来自非接触式电能接收设备的周期信号的响应信号来检测非接触式电能接收设备是否存在；
在ID识别模式下，从非接触式电能接收设备处，接收通过负载调制的唯一ID数据，用于响应通过唯一ID值的请求信号请求的非接触式电能接收设备的唯一ID数据；
在充电模式下，向非接触式电能接收设备传送电能信号；
从非接触式电能接收设备处接收通过负载调制的调整电能信号的信号，其中所述调整电能信号的信号包括当非接触式电能接收设备的电压低于参考电压时的用以提高所述电能信号的电压提高信号，以及当所述电压高于所述参考电压时的用以降低所述电能信号的电压降低信号；
根据所述电压提高信号或电压降低信号，产生磁场来补偿频率；
传送频率得到补偿的补偿的电能信号；以及
从非接触式电能接收设备处，接收充电模式下通过负载调制的充电状态信息。
8.根据权利要求7所述的在非接触式充电系统中的非接触式电能传送设备中传送电能信号的方法，其特征在于，还包括：基于响应信号，辨别来自外来物质的非接触式电能接收设备。
9.根据权利要求8所述的在非接触式充电系统中的非接触式电能传送设备中传送电能信号的方法，其特征在于，还包括：如果响应信号不是标准信号，则停止向非接触式电能接收设备传送电能信号。
10.一种在非接触式充电系统中传送电能信号的非接触式电能传送设备，其特征在于，所述非接触式充电系统包括：
非接触式电能传送设备，用于产生磁场；以及
非接触式电能接收设备，其与所述非接触式电能传送设备磁耦合，以使得电能信号被感应传送给所述非接触式电能接收设备；
所述非接触式电能传送设备包括：
初级充电铁芯，其被配置为在等待模式下，向非接触式电能接收设备传送用于检测非接触式电能接收设备是否存在的周期信号，接收来自通过负载调制的非接触式电能接收设备的周期信号的响应信号，传送响应唯一ID值的请求信号的非接触式电能接收设备的唯一ID数据，和在ID识别模式下接收来自非接触式电能接收设备的非接触式电能接收设备的通过负载调制的唯一ID数据；
接收信号处理模块，被配置为处理所述响应信号和所述唯一ID；以及
中央控制单元，被配置为确认所述电能信号并控制所述初级充电铁芯向所述非接触式电能接收设备传送所述电能信号；
其中，所述初级充电铁芯被配置为利用所述磁场向所述非接触式电能接收设备传送所述电能信号，以及被配置为接收通过负载调制的用于调整所述电能信号的信号；
其中，所述接收信号处理模块被配置为处理所述用于调整所述电能信号的信号，所述用于调整所述电能信号的信号包括当非接触式电能接收设备的电压低于参考电压时的用以提高所述电能信号的电压提高信号，以及当所述电压高于所述参考电压时的用以降低所述电能信号的电压降低信号；
其中，所述中央控制单元被配置为，根据所述电压提高信号或电压降低信号产生所述磁场来补偿频率；
其中，所述初级充电铁芯在充电模式下向非接触式电能接收设备传送频率得到补偿的补偿的电能信号，并且从非接触式电能接收设备处接收充电模式下通过负载调制的充电状态信息。
11.根据权利要求10所述的在非接触式充电系统中传送电能信号的非接触式电能传送设备，其特征在于，所述非接触式电能传送设备基于所述响应信号来辨别来自外来物质的非接触式电能接收设备。
12.根据权利要求11所述的在非接触式充电系统中传送电能信号的非接触式电能传送设备，其特征在于，如果响应信号不是标准信号，所述非接触式电能传送设备则停止向非接触式电能接收设备传送电能信号。
13.根据权利要求12所述的在非接触式充电系统中传送电能信号的非接触式电能传送设备，其特征在于，还包括:
显示模块，其被配置为用于显示充电状态信息、充满电的状态信息以及外来物质检测信息中的至少一个。
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