CN104065142A - 一种含负离子发生器的多模态车载无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明提出了一种含负离子发生器的多模态车载无线充电装置。所述包括：所述装置主要用于净化车内空气,给车内使用的移动终端提供多模态的无线充电。所述含负离子发生器的多模态车载无线充电装置包括：电源管理电路、高频升压电路、电极、控制电路、高频振荡电路及功率放大器、谐振选择路、无线发射线圈、线圈电流电压采样电路、无线接收解调电路、收发天线和Zigbee无线通讯电路。通过负离子发生器净化车内空气，采用多模态无线充电给车内移动终端充电，从而确保行车安全及节能。可以直接在车内使用。

Description

一种含负离子发生器的多模态车载无线充电装置

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，尤其涉及一种含负离子发生器的多模态车载无线充电装置。

背景技术

随着大气污染的日益严重，尤其PM2.5颗粒污染物的污染，使得人们越来越关注自身所处的环境质量,其中汽车车内的空气质量就是人们关注的重点之一。然而现有的车用空气质量检测装置大多不能对车内的PM2.5颗粒进行检测以及有效净化。同时，随着智能移动终端在车内的广泛使用，给车内使用的移动终端充电成为驾驶者关心的又一问题，而当前大多车内充电采用充电器直接连线方式，在没有携带专用充电器时无法给移动终端充电；而且由于有线连接时，在取用移动终端不是很方便，该充电线缆且容易缠绕档位控制杆给行车带来安全隐患。目前,有些高档车已引入无线充电技术来解决上述充电问题，但上述无线充电技术在车内的应用也具有其特有的电能传输距离局限性，为此本发明引入多模态车载无线充电，不仅支持现有的无线充电方式，同时，解决了该无线充电技术的距离局限问题。

发明内容

本发明提出了一种含负离子发生器的多模态车载无线充电装置，所述装置主要用于净化车内空气,给车内使用的移动终端提供多模态的无线充电。所述含负离子发生器的多模态车载无线充电装置包括：电源管理电路2、高频升压电路12、电极11、控制电路3、高频振荡电路及功率放大器4、谐振选择电路8、无线发射线圈9、线圈电流电压采样电路5和无线接收解调电路6、收发天线10和短距离无线通讯收发电路7。

其中，所述电源管理电路2连接汽车电源1；

其中，所述高频升压电路11用于产生高压交流电；

其中，所述电极12导出高频升压电路11产生的高压电用于产生负离子，净化车内的PM2.5颗粒；

其中，所述控制电路根据无线接收解调电路6、线圈电流电压采样电路5以及短距离无线通讯收发电路7反馈得到信号判断当前的充电模式，并开启相应模式下的无线充电控制；

在无短距离无线通讯收发电路7信号的充电模式，采用通过电源管理电路转换后的直流输入高频振荡及功率放大电路；

通过调节电源管理电路的输出电压来控制无线发射线圈上输出功率；

其中，所述控制电路3产生频率范围为110KHz～250KHz的高频方波信号。

其中，所述功率放大电路4由半桥式组成。

其中，所述控制电路3产生的高频方波信号经过所述高频振荡电路及功率放大器放大后输送给谐振选择电路8和无线发射线圈9。

在有短距离无线通讯收发电路7信号的充电模式，采用通过电源管理电路2转换后的直流电输入高频振荡及功率放大电路；

通过调节电源管理电路的输出电压来控制无线发射线圈上输出功率；

其中，所述控制电路3产生频率为10MHz的高频方波信号。

其中，所述功率放大电路4由半桥式组成。

其中，所述谐振选择电路由RC构成的串联或并联电路，通过相应的开关器件进行相应的控制，实现和发射线圈9构成不同无线充电模式下所需的谐振频率。

其中，所述控制电路3产生的高频方波信号经过所述高频振荡电路及功率放大器放大后输送给谐振电路和无线发射线圈。

其中，所述无线接收解调电路通过接收解调移动接收终端传输的信号给控制电路以计算充电效率。

附图说明

图1为与本发明实施例一致的含负离子发生器的多模态车载无线充电装置的实现原理图。

具体实施例

本发明的提供一种含负离子发生器的多模态车载无线充电装置。采用基于电磁感应的耦合变压器原理紧密耦合为移动终端在车内进行无线充电，以及采用电磁共振原理为移动终端在车内进行无线充电；同时，根据车内环境质量采用电离法净化车内空气。含负离子发生器的多模态车载无线充电装置包括：电源管理电路2、高频升压电路11、电极12、控制电路3、高频振荡电路及功率放大器4、谐振选择电路8、无线发射线圈9、线圈电流电压采样电路5和无线接

收解调电路6、收发天线10和短距离无线通讯收发电路7。

本发明涉及含负离子发生器的多模态车载无线充电装置连接到汽车电源，并在检测到移动终端可以接收充电，并根据当前检测信号路径判断当前移动终端

所支持的无线充电模式，将所需电能通过高频振荡及功率放大后输至发射线圈发送出去。

如附图1所示，含负离子发生器的多模态车载无线充电装置由汽车电源1供电，电源管理电路2是一个Buck-Boost电路，它将+12V汽车电源转换为5V～20V直流电。这个电压可以通过控制电路3根据车载移动终端及线圈电流电压采样电路5反馈得到的信号来调节；经电源管理电路2转换后的直流电源给高频振荡及功率放大电路4供电；由于电源管理电路2可以调节电压，因此可以通过调节电源管理电路2的输出电压来控制无线发射线圈9上的输出功率。谐振选择电路8是用于振荡电路的频率匹配。

当无线接收解调电路解调到当前发射线圈上的信号时，进入电磁感应无线充电模式，控制电路3产生相应的控制信号给谐振选择电路8用于产生对应的振荡模式，同时产生频率范围为100KHz～250KHz的高频方波信号。该高频方波信号通过高频振荡电路及功率放大电路4放大，放大电路由半桥式电路组成。由控制电路3产生的高频方波信号经过高频振荡电路及功率放大器4放大后输送给谐振选择电路8和发射线圈9。通过谐振选择电路8和发射线圈9组成相应谐振频率的谐振模式，使线圈能够谐振在需要发射的频率。

线圈电流电压采样电路5对线圈电流和电压进行采样并输出模拟电压，其电压与线圈电流电压值相对应；控制电路3中的A/D采样电路读取该电压值，从而监控线圈电流和电压。其可以通过调节电源管理电路2的输出电压值来来实现闭环控制无线射频线圈9的发射功率。

当无线接收解调电路未解调到当前发射线圈上的信号时，控制电路3通过采集短距离无线通讯收发电路7上的信号并根据所得信号判断和产生相应的控制信号给谐振选择电路8，用于选择谐振模式为电磁共振无线充电模式，控制电路3同时产生频率为10MHz的高频方波信号，该信号通过高频振荡电路及功率放大电路4放大。送给无线发射线圈和谐振选择电路形成共振向外传递电磁波能。

当无线接收解调电路未解调到当前发射线圈上的信号，同时，短距离无线通讯收发电路7上也无相应的信号，含负离子发生器的多模态车载无线充电装置接收充电，进入监控待机状态。

当无线接收解调电路解调到当前发射线圈以及接收到短距离无线通讯收发电路7上的信号，优先地启用电磁感应无线充电模式进行无线充电。

当接收到开启负离子发生器的启动控制信号，通过将经电源管理电路2输出的12V直流电送至高频升压电路产生高压交流电，并送至电极12产生负离子，负离子与车内PM2.5颗粒结合沉淀，净化车内空气。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种含负离子发生器的多模态车载无线充电装置，其包括：电源管理电路、高频升压电路、电极、控制电路、高频振荡电路及功率放大器、谐振选择电路、无线发射线圈、线圈电流电压采样电路、无线接收解调电路、收发天线和短距离无线通讯收发电路。

2.如权利要求1所述的含负离子发生器的多模态车载无线充电装置，其中

所述电源管理电路连接汽车电源；

经电源管理电路转换后的直流电供给高频振荡电路，产生相应的谐振能量输入高频振荡电路及功率放大器；

通过调节电源管理电路的输出电压来控制无线发射线圈上的输出功率。

3.如权利要求1所述的含负离子发生器的多模态车载无线充电装置，其中所述控制电路产生频率范围为110KHz～250KHz的方波信号和10MHz的高频信号。

4.如权利要求1所述的含负离子发生器的多模态车载无线充电装置，其中所述高频振荡电路及功率放大器是由电容和电感组成的谐振电路及H半桥电路，实现功率放大。

5.如权利要求1所述的含负离子发生器的多模态车载无线充电装置，其中所述控制电路产生的方波信号经过所述电源管理电路调整电压输出供给高频振荡电路及功率放大器，产生高频电波输送给所述无线发射线圈。

6.如权利要求1所述的含负离子发生器的多模态车载无线充电装置，其中所述高频升压电路产生高压交流电，实现车内PM2.5颗粒的沉淀吸附，以净化车内空气。