CN101924396B - 用于洁具上的无线充/供电系统 - Google Patents
用于洁具上的无线充/供电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101924396B CN101924396B CN200910053094.8A CN200910053094A CN101924396B CN 101924396 B CN101924396 B CN 101924396B CN 200910053094 A CN200910053094 A CN 200910053094A CN 101924396 B CN101924396 B CN 101924396B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- radio
- frequency power
- receiving circuit
- sanitary equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
一种用于洁具上的无线充/供电系统，包括射频功率发射电路及射频功率接收电路，该射频功率发射电路将电能转换为磁能，而射频功率接收电路将磁能转换为电能并通过能量收集电路输出至该洁具的电能储存单元中，并且该射频功率发射电路及射频功率接收电路还分别设有用以实现射频功率发射电路及射频功率接收电路之间数据传输的发射电路通信单元及接收电路通信单元。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种洁具电能供应系统，特别是指用于洁具上的无线充/供电系统。
【背景技术】
现有的洁具中，如自动出水的水龙头或小便池，通常是通过一红外感应装置与电磁阀或电机配合以控制出水，并且此整个装置早期均是由市电供电，因此在安装此洁具时需要事先将配套的电源插座等设置好，此无疑会增加安装的复杂性，特别是在后续变动时则非常麻烦。对此业界也开发出通过干电池供电的装置，如此可降低对使用环境的依赖性，从而增加使用的范围。但是由于干电池电能有限，使用者需注意及时更换电池，从而也显得较为不便，并且也不利于降低该洁具的维护费用，从而也限制了该洁具的推广使用。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种用于洁具上的无线充/供电系统，用以解决现有的洁具供电系统对环境依赖性较大、使用不便捷及维护成本较高的缺陷。
为实现上述发明目的，实施本发明的用于洁具上的无线充/供电系统包括射频功率发射电路及射频功率接收电路。其中该射频功率发射电路将电能转换为磁能。而射频功率接收电路将磁能转换为电能并通过能量收集电路输出至该洁具的电能储存单元中。并且该射频功率发射电路及射频功率接收电路还分别设有用以实现射频功率发射电路及射频功率接收电路之间数据双向传输的发射电路通信单元及接收电路通信单元。
依据上述主要特征，该射频功率发射电路包括直流电源、振荡电路、调幅电路、放大电路及LC谐振发射电路，其中振荡电路产生高频振荡信号经调幅电路及放大电路将直流电路提供的能量调制为高频交流电并输出至LC谐振发射电路，该LC谐振发射电路通过发射线圈将电能转换为磁能。
依据上述主要特征，发射电路通信单元包括第一控制单元及第一包络检波电路，该第一控制单元将数据进行编码后，通过调幅电路叠加到高频交流电再通过该LC谐振发射电路发射出。
依据上述主要特征，射频功率接收电路包括LC谐振接收电路及能量收集电路，其中LC谐振接收电路的接收线圈位于发射线圈的磁场内，将磁能转换为电能并通过能量收集电路输出至该洁具的电能储存单元中。
依据上述主要特征，该接收电路通信单元包括第二包络检波电路、负载调制电路及第二控制单元。其中第二包络检波电路对LC谐振接收电路接收到的感应电动势的幅值进行包络检波，并输出至第二控制单元解码，实现发射电路到接收电路的数据传输。而第二控制单元对回传数据进行编码，再由负载调制电路根据编码结果改变接收线圈的负载，引起发射线圈电感量的变化，改变发射线圈上的谐振电压，再通过第一包络检波电路对谐振电压包络检波，将射频功率接收电路的数据输出到第一控制单元解码，实现接收电路到发射电路的数据传输。
依据上述主要特征，该振荡电路的频率为13.56MHz。
依据上述主要特征，该调幅电路为ASK调幅电路。
依据上述主要特征，该发射线圈和接收线圈采用平面空芯线圈，同轴放置。
依据上述主要特征，该射频功率发射电路到射频功率接收电路的数据采用串行通信编码方式。
依据上述主要特征，该射频功率接收电路到射频功率发射电路的返回数据采用脉冲宽度编码调制方式/或其它串行编码方式。
依据上述主要特征，该放大电路采用D类放大。
依据上述主要特征，该电能储存单元为充电电池或大容量电容。
依据上述主要特征，射频功率接收电路的第二控制单元与电能储存单元耦接，以侦测该电能储存单元电量。
与现有技术相比较，本发明无线充/供电系统设置电能转换为磁能的射频功率发射电路以及将磁能转换为电能并通过能量收集电路输出至该洁具的电能储存单元中的射频功率接收电路。并且，本发明无线充/供电系统还包括实现射频功率发射电路与射频功率接收电路之间数据传输的发射电路通信单元及接收电路通信单元。通过这样设置，在实现射频功率发射电路及射频功率接收电路之间能量传输的同时，也实现了数据的双向传输。如此在实际的使用时，利用射频功率发射电路及射频功率接收电路可分开设置并利用无线传输能量及数据的特点，可将射频功率接收电路设置于洁具内部，而将射频功率发射电路设置于洁具外部，如此可增加设计的弹性空间，具有更佳的适用性。
【附图说明】
图1是实施本发明的洁具的电路系统组成方框图。
【实施方式】
请参阅图1所示，为实施本发明的洁具的电路系统组成方框图，本发明只是针对洁具的电路系统中无线充/供电部分进行说明，至于其他的结构，因非本发明的重点，此处不再详细说明。
实施本发明用于洁具上的无线充/供电系统包括射频功率发射电路1及射频功率接收电路2。其中射频功率发射电路1一般包括振荡电路10、直流电源12、放大电路13、调幅电路14、及LC谐振发射电路16，其中振荡电路10与调幅电路14耦接，该振荡电路10产生高频振荡信号。在本实施例中其频率为13.56MHz，为国际开放频段，并且其二次及三次谐波也为国际开放频段。该振荡电路10产生高频振荡信号输入至调幅电路14进行调幅，进行调幅后的信号输入至放大电路13后将直流电源12提供的能量进行调制，从而形成高频交流电并输出至LC谐振发射电路16。该LC谐振发射电路16通过其发射线圈(未图示)将电能转换为磁能，并在发射线圈一定距离内形成一个高频的磁场。在本发明一具体的实施方式中，该放大电路可采用D类放大，为了增大功率，可采用两个放大器并联。
射频功率接收电路2包括LC谐振接收电路26及能量收集电路23，其中LC谐振接收电路26的接收线圈(未图示)位于发射线圈的磁场内，将磁能转换为电能，并通过接收线圈上的桥式整流及电容滤波电路(未图示)，而转换为可以利用的直流电并通过能量收集电路23输出至该洁具的电能储存单元22(如充电电池或大容量电容)中，如此完成能量的传输过程。
而对于射频功率发射电路1与射频功率接收电路2之间的数据传输，该射频功率发射电路1还设有发射电路通信单元(未标号)。该发射电路通信单元包括第一控制单元11及第一包络检波电路15。而该射频功率接收电路2对应设有接收电路通信单元(未标号)。该接收电路通信单元包括第二包络检波电路24、负载调制电路25及第二控制单元20。
所述射频功率发射电路1至射频功率接收电路2的数据传输，是通过第一控制单元11将数据进行编码后，通过调幅电路14叠加到高频交流电通过该LC谐振发射电路16发射出。而第二包络检波电路24对LC谐振接收电路26接收到的感应电动势的幅值进行包络检波，并输出至第二控制单元20解码，以实现射频功率发射电路1至射频功率接收电路2的数据传输。在本发明一优选的实施方式中，该调幅电路14采用100％ASK调幅，具有非常高的抗干扰能力
所述射频功率接收电路2至射频功率发射电路1的数据传输，是通过负载调制电路25依据数据编码结果改变接收线圈的负载，从而引起发射线圈电感量的变化，从而改变发射线圈上的谐振电压，再通过第一包络检波电路15对谐振电压包络检波，将射频功率接收电路2的数据输出第一控制单元11解码，从而实现射频功率接收电路2至射频功率发射电路1的数据传输。
在具体实施时，射频功率接收电路2的第二控制单元20还与一外部应用单元21耦接。此外部应用单元21可为显示单元、电机驱动单元或位置检测单元，并且该第二控制单元20还与电能储存单元22耦接以对该电能储存单元22的电量进行检测。即如果该电能储存单元22的电量已满，则发出信号令射频功率发射电路1停止充电。而该电能储存单元22的电量不足时，则发出信号令射频功率发射电路1开始充电。并且射频功率接收电路2与射频功率发射电路1之间传输的数据编码规则和通信协议可根据具体应用定义，如射频功率发射电路到射频功率接收电路的数据采用串行通信的编码方式。而射频功率接收电路到射频功率发射电路的返回数据采用的脉冲宽度编码调制方式。另外，射频功率发射电路1的发射线圈和射频功率接收电路2的接收线圈采用平面空芯线圈，同轴放置。
与现有技术相比较，本发明无线充/供电系统设置电能转换为磁能的射频功率发射电路以及将磁能转换为电能并通过能量收集电路输出至该洁具的电能储存单元中的射频功率接收电路。并且，本发明无线充/供电系统还包括实现射频功率发射电路与射频功率接收电路之间数据传输的发射电路通信单元及接收电路通信单元。
通过这样设置，在实现射频功率发射电路及射频功率接收电路之间能量传输的同时，也实现了数据的双向传输。具有数据的双向传输功能的无线充/供电系统，可以更为智能的控制充电的时机与充电的时间。并且数据传输功能与无线充/供电功能整合在一起，可以进一步的对功能进行扩展，例如控制洁具内执行机构的动作。
在实际的使用时，利用射频功率发射电路及射频功率接收电路可分开设置及二者之间的传输距离可达到8CM，可穿透10-20mm的塑料、陶瓷、水等物体的特点，可将射频功率接收电路设置于洁具内部，而将射频功率发射电路设置于洁具外部通过市电供电或以易于更换的干电池供电，如此可增加设计的弹性空间，具有更佳的适用性。
举例来说，本发明无线充/供电系统的射频功率发射电路安装于贴近马桶水箱的智能坐便器的本体内，而射频功率接收电路安装于马桶水箱内用以控制水箱冲水执行机构(如马达)。由于可以无线充电，因此马桶水箱与智能坐便器之间不需要设置额外的连接线，一方面不影响外观，增加设计空间，另一方面可以做到100％的防水。进一步地，本发明无线充/供电系统射频功率发射电路与射频功率接收电路之间可以实现双向的数据传输，更为智能的控制充电的时机与充电的时间，如驱动水箱内马达能量不足时，即开始进行充电。当充满电时，结束充电。更进一步地，通过双向的数据传输，安装有射频功率发射电路智能坐便器可以控制水箱内马达的转动位置，如转动半圈，实现马桶的小水量冲水；转动一圈，实现马桶的大水量冲水。
虽然上面已经揭示了本发明的具体实施方式，但是它们不是本发明范围的局限，熟知本技术领域的人员对以上所述具体实施的修改和变化也包含在本发明的范围之内。
Claims (9)
1.一种用于洁具上的无线充/供电系统，包括射频功率发射电路及射频功率接收电路，其中，该射频功率发射电路将电能转换为磁能，而射频功率接收电路将磁能转换为电能并通过能量收集电路输出至该洁具的电能储存单元中；并且该射频功率发射电路及射频功率接收电路还分别设有用以实现射频功率发射电路及射频功率接收电路之间数据双向传输的发射电路通信单元及接收电路通信单元，其特征在于：
该射频功率发射电路包括直流电源、振荡电路、调幅电路、放大电路及LC谐振发射电路，其中振荡电路产生高频振荡信号经调幅电路及放大电路将直流电源提供的能量调制为高频交流电并输出至LC谐振发射电路，该LC谐振发射电路通过发射线圈将电能转换为磁能；
发射电路通信单元包括第一控制单元及第一包络检波电路，该第一控制单元将数据进行编码后，通过调幅电路叠加到高频交流电再通过该LC谐振发射电路发射出；
射频功率接收电路包括LC谐振接收电路及能量收集电路，其中LC谐振接收电路的接收线圈位于发射线圈的磁场内，将磁能转换为电能并通过能量收集电路输出至该洁具的电能储存单元中；
该接收电路通信单元包括第二包络检波电路、负载调制电路及第二控制单元，其中第二包络检波电路对LC谐振接收电路接收到的感应电动势的幅值进行包络检波，并输出至第二控制单元解码，实现发射电路到接收电路的数据传输；而第二控制单元对回传数据进行编码，再由负载调制电路根据编码结果改变接收线圈的负载，引起发射线圈电感量的变化，改变发射线圈上的谐振电压，再通过第一包络检波电路对谐振电压包络检波，将射频功率接收电路的数据输出到第一控制单元解码，实现接收电路到发射电路的数据传输。
2.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：该振荡电路的频率为13.56MHz。
3.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：该调幅电路为ASK调幅电路。
4.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：该发射线圈和接收线圈采用平面空芯线圈，同轴放置。
5.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：该射频功率发射电路到射频功率接收电路的数据采用串行通信编码方式。
6.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：该射频功率接收电路到射频功率发射电路的返回数据采用脉冲宽度编码调制方式/或其它串行编码方式。
7.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：该放大电路采用D类放大。
8.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：该电能储存单元为充电电池或大容量电容。
9.如权利要求1所述的用于洁具上的无线充/供电系统，其特征在于：射频功率接收电路的第二控制单元与电能储存单元耦接，以侦测该电能储存单元电量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910053094.8A CN101924396B (zh) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | 用于洁具上的无线充/供电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910053094.8A CN101924396B (zh) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | 用于洁具上的无线充/供电系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101924396A CN101924396A (zh) | 2010-12-22 |
| CN101924396B true CN101924396B (zh) | 2014-02-05 |
Family
ID=43339116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910053094.8A Active CN101924396B (zh) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | 用于洁具上的无线充/供电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101924396B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102025178A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-04-20 | 中兴通讯股份有限公司 | 终端及其无线充电方法、系统 |
| CN102290871A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-12-21 | 利尔达科技有限公司 | 一种无源低频电子纸显示系统 |
| WO2013098240A1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-04 | Arcelik Anonim Sirketi | Induction heating cooktop communication system |
| CN103070633B (zh) * | 2012-12-27 | 2015-08-12 | 谢旭藩 | 一种触控翻盖无线充电座便器 |
| CN103545900A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-29 | 深圳市航盛电子股份有限公司 | 无线充电系统及方法 |
| CN105286224A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-02-03 | 南京瀚宇彩欣科技有限责任公司 | 智能环带 |
| CN104993603B (zh) * | 2015-05-15 | 2018-10-16 | 深圳市普林泰克科技有限公司 | 一种基于磁场隔离的高压阻隔供电装置及其供电方法 |
| KR101904145B1 (ko) * | 2015-07-02 | 2018-10-04 | 가부시키가이샤 알박 | 비접촉 방식의 급전 시스템 |
| CN105827001A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-03 | 厦门科牧智能技术有限公司 | 带有无线充电的坐便器及与其配合充电的设备及充电机制 |
| CN106655538B (zh) * | 2017-01-06 | 2019-06-25 | 重庆大学 | 一种基于交流包络调制无线电能传输系统 |
| CN113275790A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-08-20 | 东风延锋汽车饰件系统有限公司 | 焊接胎膜上的无线供电与信息传输结构及焊接胎膜系统 |
| CN217244044U (zh) * | 2021-12-07 | 2022-08-23 | 厦门市欧立通电子科技开发有限公司 | 基于双红外传感器的智能马桶盖板及智能马桶 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2590079Y (zh) * | 2002-11-07 | 2003-12-03 | 上海信尔杰信息科技技术有限公司 | 在线阅读智能卡 |
| CN1572885A (zh) * | 2003-05-23 | 2005-02-02 | 株式会社日立制作所 | 通信系统 |
| CN101227105A (zh) * | 2007-11-26 | 2008-07-23 | 清华大学 | 一种电感耦合间歇供电装置 |
-
2009
- 2009-06-16 CN CN200910053094.8A patent/CN101924396B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2590079Y (zh) * | 2002-11-07 | 2003-12-03 | 上海信尔杰信息科技技术有限公司 | 在线阅读智能卡 |
| CN1572885A (zh) * | 2003-05-23 | 2005-02-02 | 株式会社日立制作所 | 通信系统 |
| CN101227105A (zh) * | 2007-11-26 | 2008-07-23 | 清华大学 | 一种电感耦合间歇供电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101924396A (zh) | 2010-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101924396B (zh) | 用于洁具上的无线充/供电系统 | |
| CN201319687Y (zh) | 一种家用照明灯控制系统 | |
| CN202765998U (zh) | 电梯停电应急装置 | |
| CN103762726B (zh) | 一种家用太阳能无线供电系统 | |
| CN200997000Y (zh) | 地面核磁共振找水仪发射装置 | |
| CN101345438A (zh) | 无线供电装置 | |
| CN104868614B (zh) | 一种具有防雷功能的太阳能光伏无线供电系统 | |
| CN204741606U (zh) | 一种智能单火线开关 | |
| CN204067198U (zh) | 基于低功耗蓝牙技术的无线无源开关与执行器装置 | |
| CN204009782U (zh) | 一种带无线充电接收器的鼠标 | |
| CN101949242A (zh) | 门锁控制系统及其控制方法 | |
| CN106877622A (zh) | 一种按压发电机、装有该发电机的遥控装置及淋浴器 | |
| CN202091627U (zh) | 台面式感应龙头 | |
| CN101899843B (zh) | 基于zigbee技术的无线遥控的非接触供电防盗井盖 | |
| CN106451814A (zh) | 新一代无电池遥控器 | |
| CN202798685U (zh) | 无线方式的电子门锁通讯及供电系统 | |
| CN204591568U (zh) | 水流发电装置、水流发电感应机构及感应洁具 | |
| CN203691390U (zh) | 一种用于电力勘测的新型对讲机 | |
| CN206283299U (zh) | 一种无线电能传输装置 | |
| CN203799457U (zh) | 自发电门铃装置 | |
| CN209329985U (zh) | 人体势能自发电地板 | |
| CN104747356A (zh) | 水流发电装置、水流发电感应机构及感应洁具 | |
| CN205901406U (zh) | 一种光伏无线供电平台 | |
| CN207426813U (zh) | 应用电磁场给电子门锁无线供电的供电装置 | |
| CN201191774Y (zh) | 24kV真空断路器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |