CN103606262A - 一种带无线充电功能的红外转发器、系统及充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带无线充电功能的红外转发器、系统及充电方法，该红外转发器包括AC/DC转换模块，用于将交流市电进行滤波并转换成平稳的低压直流电后发送给发射电路模块；发射电路模块，用于将低压直流电逆变为高频脉冲电压并进行功率放大后加载在发射线圈上；发射线圈，用于根据高频脉冲电压产生变化的磁场；电能检测模块，用于检测发射线圈的电压和电流变化情况。本发明可以给家庭中具备无线充电功能的各种电子设备提供电能，避免了繁琐线缆和配备多种充电器所带来的不便，同时也避免了使用有线充电带来的漏电、跑电等安全隐患，而且还可以“智能”的根据被充电设备是否充电完成来判断是否继续提供电能，有效地避免了电能资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及红外转发器领域，尤其是涉及一种带无线充电功能的红外转发器、系统及充电方法。
背景技术
随着科技日新月异，方便快捷己经成为消费者生活中必不可缺的部份。而我们又生活在无线的世界里，手机、wifi、蓝牙、2G、3G、4G等无线技术让数码设备每时每刻都能够联网。不过，从智能手机到平板电脑，我们所有设备都依然离不开电源线和插头。特别是近几年，移动终端设备的不断普及，各种各样的应用和服务在移动终端设备中大量涌现，耗电量不断增大，一旦电池耗尽而又无处充电，这些设备便毫无用处，给消费者生活带来极大不便。消费者要想能够实现完全的无线自由，需要剪掉最后一根线—电源线。目前相关的技术己经诞生而且在消费产品中得到应用，未来该技术不仅可用于消费电子产品，还可用于汽车、医疗植入体等重要设备。随着该技术像wifi一样逐渐普及，它将大大改变人们的生活。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种带无线充电功能的红外转发器、系统及充电方法，可以给各类具有无线充电功能的设备提供电能，为家庭的移动设备提供统一的无线电能来源，免去线缆的束缚，提高用户的使用便利性。并且该技术比有线充电技术更“智能”，对于不同的电子产品，电源接口能自动对应，需要充电时，发射器和接收芯片会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭，有效保证了能量供应的源源不断，提高设备使用的连续性。同时也避免了外接线带来的漏电、跑电等安全隐患。
本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：
一种带无线充电功能的红外转发器，其特征在于，该红外转发器包括：
AC/DC转换模块，用于将交流市电进行滤波并转换成平稳的低压直流电后发送给发射电路模块；
发射电路模块，用于将低压直流电逆变为高频脉冲电压并进行功率放大后加载在发射线圈上；
发射线圈，用于根据高频脉冲电压产生变化的磁场；
电能检测模块，用于检测发射线圈的电压和电流变化情况。
优选的，该红外转发器还包括：
控制及通信模块，用于获取电能检测模块传递的变化情况信息及对电路状态的控制，同时将变化情况信息传递给Zigbee无线通信模块；
Zigbee无线通信模块，用于接收控制及通信模块传递的变化情况信息，并将该变化情况信息发送给用户，提醒用户该被充电设备所处在的状态是“充电中”还是“充电完毕”。
一种带无线充电功能的红外转发器系统，其特征在于，该系统包括权利要求1所述的红外转发器、无线充电面板和被充电设备，所述的无线充电面板包括次级线圈，该次级线圈与发射线圈电磁耦合连接，所述的被充电设备与无线充电面板电连接。
优选的，该系统还包括智能家庭网关和控制终端显示器；所述的红外转发器还包括用于获取电能检测模块传递的变化情况信息及对电路状态的控制，同时将变化情况信息传递给Zigbee无线通信模块的控制及通信模块；用于接收控制及通信模块传递的变化情况信息，并将该变化情况信息发送给智能家庭网关的Zigbee无线通信模块；所述的智能家庭网关将接收到的变化情况信息发送给控制终端显示器进行显示，提醒用户该被充电设备所处在的状态是“充电中”还是“充电完毕”。
优选的，所述的控制终端显示器为被充电设备的显示器。
一种带无线充电功能的红外转发器系统的充电方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）无线充电功能启动：将被充电设备放置在无线充电面板上，无线充电面板与红外转发器中的发射线圈建立通信，无线充电功能开启；
（2）电能转化：AC/DC转换模块将输入的交流电转换成为低压直流电，并经过滤波后输出平稳的直流电；
（3）高频逆变及功率放大：发射电路模块接收AC/DC转换模块输出的直流电将其逆变为高频脉冲电压，并进行功率放大；
（4）能量发射与接收：发射线圈获得高频交流信号后，发射线圈与无线充电面板的次级线圈之间便会产生变化的磁场，然后变化的磁场在次级线圈内产生电动势能，从而给被充电设备充电；
（5）充电状态检测：电能检测模块实时检测发射线圈的输出状态，若被充电设备的电池电量充满，则次级线圈负载发生变化进入空载，发射线圈电流和电压随即也发生变化。
优选的，该方法还包括以下步骤：
（6）充电终止：控制及通信模块获取电能检测模块检测出的输出状态信息，并对信息进行解码，如果是电量充满状态则关闭电路输出，无线充电流程终止；
（7）状态提示：控制及通信模块将充电结束信息传递给Zigbee无线通信模块，该模块接收到信息后将其传送至智能家庭网关，智能家庭网关将该信息传送至控制终端显示器，提醒用户充电结束。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、将无线充电模块（AC/DC转换模块、发射电路模块、发射线圈和电能检测模块）内置到红外转发器中，使红外转发器具有无线充电的功能，可以给家庭中具备无线充电功能的各种电子设备提供电能，避免了繁琐线缆和配备多种充电器所带来的不便，提高用户使用便利性，同时也避免了使用有线充电带来的漏电、跑电等安全隐患；
2、该红外转发器还能够“智能”的判断电子设备是否充电完成，若充电完成将不再继续提供电能，有效地避免了资源浪费。
3、本发明遵照无线充电联盟（Wireless Power Consortium）的国际无线充电标准Qi实施，保证了本发明产品的兼容性和通用性，符合Qi标准的设备均可以通过本发明的红外转发器进行充电。
附图说明
图1为系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1，本发明一种带无线充电功能的红外转发器是将无线充电模块内置到红外转发器中，因此本发明的红外转发器除了包括红外转发器自身的组件外，其还包括：AC/DC转换模块A、发射电路模块B、发射线圈C电能检测模块D。AC/DC转换模块A将交流市电进行滤波并转换成平稳的低压直流电后发送给发射电路模块B，发射电路模块B将低压直流电逆变为高频脉冲电压并进行功率放大后加载在发射线圈C上，发射线圈C根据高频脉冲电压产生变化的磁场，电能检测模块D实时检测发射线圈C的电压和电流变化情况。当被充电设备需要充电时，则通过与发射线圈C匹配的次级线圈（或称接收线圈）接收电能并给自身充电。
当使用本发明的红外转发器时，还涉及到带无线充电功能的红外转发器系统，该系统包括前述的本发明红外转发器1、无线充电面板4和被充电设备。无线充电面板4包括次级线圈及与被充电设备连接的接口电路。该次级线圈与发射线圈C电磁耦合连接，被充电设备与无线充电面板电连接。
使用本系统进行充电时，其充电步骤如下：
（1）无线充电功能启动：将被充电设备放置在无线充电面板上，无线充电面板与红外转发器中的发射线圈建立通信，无线充电功能开启；
（2）电能转化：AC/DC转换模块将输入的交流电转换成为低压直流电，并经过滤波后输出平稳的直流电；
（3）高频逆变及功率放大：发射电路模块接收AC/DC转换模块输出的直流电将其逆变为高频脉冲电压，并进行功率放大；
（4）能量发射与接收：发射线圈获得高频交流信号后，发射线圈与无线充电面板的次级线圈之间便会产生变化的磁场，然后变化的磁场在次级线圈内产生电动势能，从而给被充电设备充电；
（5）充电状态检测：电能检测模块实时检测发射线圈的输出状态，若被充电设备的电池电量充满，则次级线圈负载发生变化进入空载，发射线圈电流和电压随即也发生变化。
为了更智能的监测被充电设备的充电状态，本发明在红外转发器上还设置有控制及通信模块E。控制及通信模块E获取电能检测模块D检测出的变化情况信息及对电路状态的控制，同时将变化情况信息传递给传统红外转发器所具有的Zigbee无线通信模块，该Zigbee无线通信模块接收控制及通信模块E传递的变化情况信息，并将该变化情况信息发送给用户，提醒用户该被充电设备所处在的状态是“充电中”还是“充电完毕”。
为了更智能的监测被充电设备的充电状态，本发明对应的红外转发器系统还包括智能家庭网关2和控制终端显示器3。此时控制及通信模块E将变化情况信息传递给Zigbee无线通信模块F，Zigbee无线通信模块F将该变化情况信息发送给的智能家庭网关2，智能家庭网关2将接收到的变化情况信息发送给控制终端显示器3进行显示，提醒用户该被充电设备所处在的状态是“充电中”还是“充电完毕”。控制终端显示器3可采用被充电设备的显示器。
为了更智能的监测被充电设备的充电状态，本发明的方法还包括以下步骤：
（6）充电终止：控制及通信模块接收电能检测模块传送的信息，并对信息进行解码，如果是电量充满状态则关闭电路输出，无线充电流程终止；
（7）状态提示：控制及通信模块将充电结束信息传递给Zigbee无线通信模块，该模块接收到信息后将其传送至智能家庭网关，智能家庭网关将该信息传送至控制终端显示器，提醒用户充电结束。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带无线充电功能的红外转发器，其特征在于，该红外转发器包括：
AC/DC转换模块，用于将交流市电进行滤波并转换成平稳的低压直流电后发送给发射电路模块；
发射电路模块，用于将低压直流电逆变为高频脉冲电压并进行功率放大后加载在发射线圈上；
发射线圈，用于根据高频脉冲电压产生变化的磁场；
电能检测模块，用于检测发射线圈的电压和电流变化情况。
2.根据权利要求1所述的一种带无线充电功能的红外转发器，其特征在于，该红外转发器还包括：
控制及通信模块，用于获取电能检测模块传递的变化情况信息及对电路状态的控制，同时将变化情况信息传递给Zigbee无线通信模块；
Zigbee无线通信模块，用于接收控制及通信模块传递的变化情况信息，并将该变化情况信息发送给用户，提醒用户该被充电设备所处在的状态是“充电中”还是“充电完毕”。
3.一种带无线充电功能的红外转发器系统，其特征在于，该系统包括权利要求1所述的红外转发器、无线充电面板和被充电设备，所述的无线充电面板包括次级线圈，该次级线圈与发射线圈电磁耦合连接，所述的被充电设备与无线充电面板电连接。
4.根据权利要求3所述的一种带无线充电功能的红外转发器系统，其特征在于，该系统还包括智能家庭网关和控制终端显示器；所述的红外转发器还包括用于获取电能检测模块传递的变化情况信息及对电路状态的控制，同时将变化情况信息传递给Zigbee无线通信模块的控制及通信模块；用于接收控制及通信模块传递的变化情况信息，并将该变化情况信息发送给智能家庭网关的Zigbee无线通信模块；所述的智能家庭网关将接收到的变化情况信息发送给控制终端显示器进行显示，提醒用户该被充电设备所处在的状态是“充电中”还是“充电完毕”。
5.根据权利要求4所述的一种带无线充电功能的红外转发器系统，其特征在于，所述的控制终端显示器为被充电设备的显示器。
6.一种带无线充电功能的红外转发器系统的充电方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）无线充电功能启动：将被充电设备放置在无线充电面板上，无线充电面板与红外转发器中的发射线圈建立通信，无线充电功能开启；
（2）电能转化：AC/DC转换模块将输入的交流电转换成为低压直流电，并经过滤波后输出平稳的直流电；
（3）高频逆变及功率放大：发射电路模块接收AC/DC转换模块输出的直流电将其逆变为高频脉冲电压，并进行功率放大；
（4）能量发射与接收：发射线圈获得高频交流信号后，发射线圈与无线充电面板的次级线圈之间便会产生变化的磁场，然后变化的磁场在次级线圈内产生电动势能，从而给被充电设备充电；
（5）充电状态检测：电能检测模块实时检测发射线圈的输出状态，若被充电设备的电池电量充满，则次级线圈负载发生变化进入空载，发射线圈电流和电压随即也发生变化。
7.根据权利要求6所述的一种带无线充电功能的红外转发器系统的充电方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：
（6）充电终止：控制及通信模块获取电能检测模块检测出的输出状态信息，并对信息进行解码，如果是电量充满状态则关闭电路输出，无线充电流程终止；
（7）状态提示：控制及通信模块将充电结束信息传递给Zigbee无线通信模块，该模块接收到信息后将其传送至智能家庭网关，智能家庭网关将该信息传送至控制终端显示器，提醒用户充电结束。
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