CN105827001A - 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 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种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，该坐便器设有供电电源、第一主控制器、无线发射模块和无线充电接口，该供电电源连接该第一主控制器，该无线充电接口输入端连接供电电源，输出端连接无线发射模块，控制端连接第一主控制器，通过第一主控制器控制该无线充电接口电接通该供电电源和无线发射模块。该设备具有能与所述无线发射模块电磁耦合的无线接收模块。它具有如下优点：电子坐便器具备给设备无线充电的功能，充电方便，改善电子坐便器的用户体验。

Description

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

技术领域

本发明涉及无线充电领域，尤其涉及一种带有无线充电的坐便器及与其配合充电的设备及它们之间的充电机制。

背景技术

现有的坐便器大多不具备充电功能，在当今手机设备越来越普及使用的情况下，用户往往在使用坐便器的同时使用手机，在此过程中手机电量不足的情况时有发生，而此时坐便器及坐便器附近(尤其是共用场所的坐便器)往往不设充电座，当下情况下就显得十分不便；即使是坐便器及坐便器附近具备充电座，用户充电时还需自带充电数据线用于与充电座连接，才可充电，使用起来也不太方便。

随着坐便器的越来越智能化，智能坐便器常带有遥控器用于遥控控制，遥控器需带电使用，现有大多遥控器是采用可更换干电池供电，时间长了以后，遥控器电量不足，需要更换干电池才可使用，若忘记配备电池在身旁，则更换不及时，遥控器不得使用，尤其是带TFT液晶显示的遥控器，其功耗大，无法使用干电池解决，需要配置可充电的锂电池。因此现有情况下，对于坐便器及坐便器附近的充电配套还不够完善，不能很好地提高用户的使用体验。

发明内容

本发明提供了一种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，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

带有无线充电的坐便器，设有供电电源和第一主控制器，该供电电源连接该第一主控制器，还设有：

无线发射模块和无线充电接口，该无线充电接口具有输入端、输出端和控制端，其输入端连接供电电源，输出端连接无线发射模块，控制端连接第一主控制器，通过第一主控制器控制该无线充电接口电接通该供电电源和无线发射模块。

一实施例之中：所述无线发射模块包括滤波及过流保护电路、桥式整流驱动电路、充电控制电路、无线发射线圈、第一无线充电控制器及降压电路；

该滤波及过流保护电路的输入端连接所述无线充电接口的输出端，输出端连接桥式整流驱动电路的输入端及该降压电路的输入端，该降压电路的输出端连接第一无线充电控制器；

该桥式整流驱动电路的输出端连接充电控制电路的输入端，控制端连接第一无线充电控制器；

该充电控制电路的输出端连接无线发射线圈，由无线发射线圈进行电磁转换以将电能转换为磁能输出。

一实施例之中：所述无线发射模块还包括线圈电压/电流检测电路；

该线圈电压/电流检测电路的输入端连接无线发射线圈，输出端连接第一无线充电控制器。

一实施例之中：该坐便器还具有第一通信模块和第一人机交互模块，该第一通信模块和第一人机交互模块都连接至第一主控制器。

一实施例之中：所述无线发射模块设于坐便器水箱侧壁或顶部。

与上述的带有无线充电的坐便器配合充电的设备，该设备具有能与所述无线发射模块电磁耦合的无线接收模块。

一实施例之中：所述无线接收模块具有无线接收线圈，能量管理电路、电池单元、第二无线充电控制器及降压电路；

该能量管理电路的输入端连接无线充电接收线圈，输出端连接电池单元，控制端连接第二无线充电控制器；

电池单元的输出端连接降压电路的输入端，降压电路的输出端连接第二无线充电控制器。

一实施例之中：所述无线接收模块还具有电池保护电路，所述能量管理电路的输出端经连接电池保护电路后连接电池单元，所述电池单元的输出端经连接电池保护电路后连接降压电路。

一实施例之中：该设备还具有第二主控器和连接至该第二主控制器的第二通信模块和第二人机交互模块，所述电池单元连接该第二主控制器。

一实施例之中：该设备为智能设备，包括手机、平板电脑或坐便器遥控器。

上述的带有无线充电的坐便器与上述的设备之间的充电机制，包括如下步骤：

1)将设备放在坐便器的无线充电标识位置上；

2)坐便器内部的无线发射模块检测到无线发射线圈的电容变化，便探测到有物体放在了该无线发射模块附近；

3)无线发射模块将电信号作用到无线发射线圈上作为连接码，并等待超时，若超时就说明是异物靠近了无线发射模块，此时无线发射模块撤销电信号供应，实现异物检测；若没有超时，就进入下一步；

4)设备的无线接收模块检测到了无线接收线圈感应到的电信号，就发送回应确认码；

5)无线发射模块检测到回应确认码，取消超时并等待设备发送ID消息；

6)设备的无线接收模块向无线发射模块发送ID消息；

7)无线发射模块根据接收的ID消息调整无线发射线圈相应的参数，调整无线发射线圈震荡频率并开始发送所需的充电信号；

8)设备充电。

一实施例之中：还包括如下步骤：

9)在充电过程中，若无线发射模块接收到来自设备的″充电完成″和″充电错误″消息时，无线发射模块停止对设备充电。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1、利用电磁感应原理，通过电子坐便器的无线发射模块与设备的无线接收模块实现电磁耦合的方式实现坐便器的电源模块上的电能到设备上的输送，从而使得电子坐便器能够给设备充电的功能，充电方便，改善电子坐便器的用户体验。

2、设无线充电接口，其输入端连接供电电源，输出端连接无线发射模块，控制端连接第一主控制器，通过第一主控制器控制该无线充电接口是否电接通该供电电源和无线发射模块，使得是否打开坐便器上的无线充电功能人工可控或智能可控。

3、所述无线发射模块包括滤波及过流保护电路，该滤波及过流保护电路的输入端连接所述无线充电接口的输出端，输出端连接桥式整流驱动电路的输入端及该降压电路的输入端，通过滤波及过流保护电路对供电电源的波动输出进行滤波及过流保护，保证后续电磁转换处理用电的安全、平稳及有助于充电电压的精确控制。

4.、该充电机制适用大部分设备的无线充电，包括手机、遥控器、手表等，其适用范围广，使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了本实施例所述带有无线充电的坐便器的电路结构框图。

图2绘示了本实施例所述设备的电路结构框图。

图3绘示了本实施例所述的无线发射模块与无线接收模块之间的充电信号传输示意图。

图4绘示了本实施例无线充电发射模块的充电机制流程图。

图5绘示了本实施例所述的设备的充电机制流程图。

具体实施方式

请查阅图1，本发明提供了一种带有无线充电的坐便器，它设有供电电源1、第一主控制器2、第一通信模块3、第一人机交互模块4、无线发射模块5和无线充电接口6，该第一通信模块3和第一人机交互模块4都连接至第一主控制器2，该供电电源1连接该第一主控制器2并为该第一主控制器2提供工作电压。本实施例中，该供电电源1包括开关电源模块和电源驱动模块，该第一通信模块3包括蓝牙模块和/或WIFI模块和/或Zigbee通信模块和/或红外接收模块，该人机交互模块4包括按键操作模块和显示模块。

该无线充电接口6具有输入端、输出端和控制端，其输入端连接供电电源1，输出端连接无线发射模块5，控制端连接第一主控制器2，通过第一主控制器2控制该无线充电接口6是否电接通该供电电源1和无线发射模块5。具体操作过程中，用户可通过按键操作模块控制无线充电接口6开启或者关闭以控制该坐便器的无线充电功能开启或关闭。

该无线发射模块5包括滤波及过流保护电路51、桥式整流驱动电路52、充电控制电路53、无线发射线圈54、第一无线充电控制器55及降压电路56；该滤波及过流保护电路51的输入端连接所述无线充电接口6的输出端，输出端连接桥式整流驱动电路52的输入端及该降压电路56的输入端，该降压电路56的输出端连接第一无线充电控制器55，通过滤波及过流保护电路51对供电电源1的波动输出进行滤波及过流保护，从而保证后续电磁转换处理用电的安全、平稳及有助于充电电压的精确控制；该桥式整流驱动电路52的输出端连接充电控制电路53的输入端，控制端连接第一无线充电控制器55；该充电控制电路53的输出端连接无线发射线圈54，该充电控制电路将直流电流转换为交变电流输入无线发射线圈，再由无线发射线圈54进行电磁转换以将电能转换为磁能输出。本实施例中，该充电控制电路53由MOSFET管构成。

所述无线发射模块5还包括线圈电压/电流检测电路57，用于对无线发射线圈54上的充电电压及电流进行测量并据此对无线发射线圈54上的充电电压/电流进行反馈控制以达到所需精度的充电电压及电流；该线圈电压/电流检测电路57的输入端连接无线发射线圈54，输出端连接第一无线充电控制器55。当无线发射模块5接通供电电源1时，第一无线充电控制器55会控制桥式整流驱动电路52对供电电源1提供的电信号经滤波及过流保护电路51后进行整流并启动无线发射线圈54工作，同时检测无线发射线圈54上的充电电压及电流进行反馈控制。

请查阅图2，本发明还提供了一种与上述的带有无线充电的坐便器电磁耦合充电的设备，该设备具有无线接收模块6、第二主控器7及连接至该第二主控制器7的第二通信模块8和第二人机交互模块9。该第二通信模块8包括与第一通信模块3一一配对使用的蓝牙模块和/或WIFI模块和/或Zigbee通信模块和/或红外接收模块，实现坐便器与设备之间的远程遥控通信。该第二人机交互模块9包括按键操作模块和显示模块。

该无线接收模块6具有无线接收线圈61，能量管理电路62、电池单元63、第二无线充电控制器64及降压电路65。

该能量管理电路62的输入端连接无线接收线圈61，输出端连接电池单元63，控制端连接第二无线充电控制器64；通过能量管理电路62实现由无线接收线圈61接收的电能至电池单元63的充电控制。电池单元63的输出端连接降压电路65的输入端，降压电路65的输出端连接第二无线充电控制器64，即该第二无线充电控制器64由电池单元63供电。

请查阅图3，该无线接收线圈61能与无线发射线圈54发出的电磁波信号耦合，无线充电过程中，供电电源1发出的电信号经无线发射线圈54电磁转换后形成电磁波耦合至无线接收线圈61，又经无线接收线圈61电磁转换后将电磁波转为可存储于电池单元63的电信号。

优选地，该无线接收模块6还具有电池保护电路66，能量管理电路62的输出端经连接电池保护电路66后连接电池单元63，电池单元63的输出端经连接电池保护电路66后连接降压电路65。通过该电池保护电路66检测电池单元63是否充满电，若充满电则停止对其充电。

上述的设备为智能设备，包括手机、平板电脑或坐便器遥控器等，本发明不限于这三种设备，只需与坐便器上的无线发射模块5能够实现匹配无线充电的设备均可。优选地，所述无线发射模块5设于坐便器水箱侧壁或顶部，设备需要充电时，需将设备与水箱顶部的无线发射模块5置于一定的间隔距离范围，用户可将设备置于水箱顶部便可充电，可在水箱顶部设充电位置标示。

请查阅图4和图5，上述的带有无线充电的坐便器与上述的设备之间的充电机制，包括如下步骤：

1)将设备放在坐便器的无线充电标识位置上；

2)坐便器内部的无线发射模块5检测到无线发射线圈54的电容变化，便探测到有物体放在了该无线发射模块5附近；

3)无线发射模块5将电信号作用到无线发射线圈54上作为连接码，并等待超时，若超时就说明是异物靠近了无线发射模块5，此时无线发射模块5撤销电信号供应，实现异物检测；若没有超时，就进入下一步；

4)设备的无线接收模块6检测到了无线接收线圈61感应到的电信号，就发送回应确认码，该回应确认码包括无线发射线圈54和无线接收线圈61的耦合程度信息；

5)无线发射模块5检测到回应确认码，取消超时并等待设备发送ID消息；该ID消息包括产品序列号、产品的供应商身份信息以及所述桥式整流驱动电路52所需输出的最大功率；

6)设备的无线接收模块6向无线发射模块5发送ID消息；

7)无线发射模块5根据接收的ID消息调整无线发射线圈54相应的参数，调整无线发射线圈54震荡频率并开始发送所需的充电信号；

8)设备充电。

优选地，还包括如下步骤：9)在充电过程中，若无线发射模块5接收到来自设备的″充电完成″和″充电错误″消息时，无线发射模块5停止对设备充电。

该充电机制适用大部分设备的无线充电，包括手机、遥控器、手表等，其适用范围广，使用方便。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (12)

1.带有无线充电的坐便器，设有供电电源和第一主控制器，该供电电源连接该第一主控制器，其特征在于：还设有：

无线发射模块和无线充电接口，该无线充电接口具有输入端、输出端和控制端，其输入端连接供电电源，输出端连接无线发射模块，控制端连接第一主控制器，通过第一主控制器控制该无线充电接口电接通该供电电源和无线发射模块。

2.根据权利要求1所述的带有无线充电的坐便器，其特征在于：所述无线发射模块包括滤波及过流保护电路、桥式整流驱动电路、充电控制电路、无线发射线圈、第一无线充电控制器及降压电路；

该滤波及过流保护电路的输入端连接所述无线充电接口的输出端，输出端连接桥式整流驱动电路的输入端及该降压电路的输入端，该降压电路的输出端连接第一无线充电控制器；

该桥式整流驱动电路的输出端连接充电控制电路的输入端，控制端连接第一无线充电控制器；

该充电控制电路的输出端连接无线发射线圈，由无线发射线圈进行电磁转换以将电能转换为磁能输出。

3.根据权利要求2所述的带有无线充电的坐便器，其特征在于：所述无线发射模块还包括线圈电压/电流检测电路；

该线圈电压/电流检测电路的输入端连接无线发射线圈，输出端连接第一无线充电控制器。

4.根据权利要求1或2或3所述的带有无线充电的坐便器，其特征在于：该坐便器还具有第一通信模块和第一人机交互模块，该第一通信模块和第一人机交互模块都连接至第一主控制器。

5.根据权利要求1或2或3所述的带有无线充电的坐便器，其特征在于：所述无线发射模块设于坐便器水箱侧壁或顶部。

6.与权利要求1所述的带有无线充电的坐便器配合充电的设备，其特征在于：该设备具有能与所述无线发射模块电磁耦合的无线接收模块。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述无线接收模块具有无线接收线圈，能量管理电路、电池单元、第二无线充电控制器及降压电路；

该能量管理电路的输入端连接无线充电接收线圈，输出端连接电池单元，控制端连接第二无线充电控制器；

电池单元的输出端连接降压电路的输入端，降压电路的输出端连接第二无线充电控制器。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：所述无线接收模块还具有电池保护电路，所述能量管理电路的输出端经连接电池保护电路后连接电池单元，所述电池单元的输出端经连接电池保护电路后连接降压电路。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于：该设备还具有第二主控器和连接至该第二主控制器的第二通信模块和第二人机交互模块，所述电池单元连接该第二主控制器。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：该设备为智能设备，包括手机、平板电脑或坐便器遥控器。

11.权利要求2所述的带有无线充电的坐便器与权利要求7所述的设备之间的充电机制，包括如下步骤：

1)将设备放在坐便器的无线充电标识位置上；

2)坐便器内部的无线发射模块检测到无线发射线圈的电容变化，便探测到有物体放在了该无线发射模块附近；

3)无线发射模块将电信号作用到无线发射线圈上作为连接码，并等待超时，若超时就说明是异物靠近了无线发射模块，此时无线发射模块撤销电信号供应，实现异物检测；若没有超时，就进入下一步；

4)设备的无线接收模块检测到了无线接收线圈感应到的电信号，就发送回应确认码；

5)无线发射模块检测到回应确认码，取消超时并等待设备发送ID消息；

6)设备的无线接收模块向无线发射模块发送ID消息；

7)无线发射模块根据接收的ID消息调整无线发射线圈相应的参数，调整无线发射线圈震荡频率并开始发送所需的充电信号；

8)设备充电。

12.根据权利要求11所述的充电机制，其特征在于：还包括如下步骤：

9)在充电过程中，若无线发射模块接收到来自设备的″充电完成″和″充电错误″消息时，无线发射模块停止对设备充电。