CN108879897A - 一种以路灯为载体的手机无线充电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以路灯为载体的手机无线充电设备，涉及无线充电设备技术领域，解决了现有技术中存在的无线充电设备维护不便、普及度低的技术问题，其包括电源、路灯和无线充电装置，路灯和无线充电装置与电源并联，其中无线充电装置，包括智能管理器、电源控制器、手机检测识别模块、无线充电发射器、无线充电接收器和扫码终端；服务器预先生成一个二维码、手机扫描选择无线充电模式、智能管理器给服务器发送信息、服务器相应并识别操作并向智能管理器的NB‑IOT模块发送指令、智能管理器的控制/通信电路向电源控制器发送指令、打开无线充电发射器的硬件休眠，开始充电。本发明应用范围大、维护成本低，较现有相似设备而言，具有更广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电设备技术领域，尤其涉及一种以路灯为载体的手机无线充电设备。
背景技术
智能手机功能繁多，与日常出行、消费、娱乐等联系越来越密切，人们对智能手机的依赖程度增加，手机的日常使用时间大大增加，大多数人会遭遇手机电量消耗用尽，且不便充电的尴尬境况。为此，各大手机厂商都在改进攻克此种困扰，对传统的无线技术进行改进，改造充电器插口，实现快充、闪充，在加快充电速度上力图满足市场需求。但是由于传统数据线的多次抽插会对充电器造成损害，数据线长度有限，导致无法实现随时充电的愿望。基于此，手机的无线充电技术再次进入大众视野；然而，由于无线充电设备的设置限制，仍然不能解决外出充电的问题。
无线充电技术，又称为感应充电、非接触性充电，它来源于无线的电力传输，曾经因传递效率低且电磁辐射过大而宣告失败。手机的无线充电技术是在手机中植入接收器，将电源产生的磁场能转化成电能，供手机充电。无线充电技术原理可分为电磁感应和感应电动势。通过提供不断变化的磁通量，产生感应电动势，完成磁能到电能的转化。无线充电技术主要包括发射模块和接收模块。首先是发射模块的电源提供的交流电经由整流滤波转化成直流电，再通过高频逆变将直流电转换成高频的交流电，之后经由磁芯内的初级线圈和次级线圈构成的分离变压器，由接收装置接收磁能，转化成电能供手机使用。除了上述最为常见的电磁感应方式外，还可以通过无线电波和电磁共振的方法进行。
目前，手机无线充电设备往往设置在有人固定看守的地方，如商店、餐厅等场所，且普及程度低，没有消费、用餐打算的用户大多不愿意进入上述场所进行手机充电；且商店店员、餐厅工作人员一般不具备专业的维护维修知识，手机无线充电设备维护工作不便，很容易废置、成为鸡肋。即目前的手机无线充电设备存在设置密度小、使用率低、维护不便、便利程度不高的问题。
发明内容
本发明目的是解决现有技术中存在的无线充电设备维护不便、普及度低的技术问题，提供一种以路灯为载体的手机无线充电设备。
本发明的技术方案如下：
一种以路灯为载体的手机无线充电设备，包括电源、路灯和无线充电装置，所述路灯和无线充电装置与电源并联，其中：
无线充电装置，包括智能管理器、电源控制器、手机检测识别模块、无线充电发射器、无线充电接收器和扫码终端，智能管理器与电源控制器、无线充电发射器和无线充电接收器信号连接；
智能管理器，包括NB-IOT模块和控制/通信电路，通过NB-IOT模块与服务器信号连接，控制/通信电路与无线充电发射器信号连接；手机在扫码终端扫描识别；
电源控制器，通过手机检测识别模块检测是否有物体，确认手机接收端信息，进入识别和配置阶段，发送信息至无线充电发射器调整工作模式和工作时间；
无线充电发射器，设置在灯杆上，主要由发射端控制芯片、整流滤波电路、逆变电路、DC-DC变换电路和谐振网络组成；
无线充电接收器，集成设置在手机上，主要由接收端控制芯片、谐振网络、整流滤波电路和负载组成。
其工作流程为：服务器预先生成一个二维码，并在扫码终端显示→手机扫描二维码→智能管理器接收信息并通过NB-IOT模块发送给服务器→服务器相应并识别操作→手机移动端选择无线充电模式→服务器识别操作并向智能管理器的NB-IOT模块发送指令→智能管理器的控制/通信电路向电源控制器发送指令→打开无线充电发射器的硬件休眠，开始充电。
无线接收器的接收端控制芯片，监视用电设备电池的充电状态，并根据充电状态做出相应的控制，将信息发送到无线充电器，以控制充电过程的开始、监测和终止，并控制LED控制模块指示灯的工作状态。
所述发射端控制芯片包括控制模块、数字解调模块、LED控制模块、PWM模块和转换器，其中：
控制模块，接收和处理其他模块传送的数据信息，并反馈发送控制信号；
数字解调模块，负责解调接收端发送的数据包，并将解调出来的信息传送给控制模块；
LED控制模块，接收控制模块发出的控制信号，点亮或熄灭相应的指示灯；
PWM模块，根据接收控制模块发出的控制信号，控制逆变电路的开关管，改变发射线圈的工作频率；
转换器，将电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路检测到的模拟信号转换成数字信号，并传送给控制模块。
服务器预先生成两个二维码，并在扫码终端显示功能方案：
(一)充电时间为N小时(M元)，不限手机数量；
(二)一机扫码，一机取电，直到充满或离开。
第一种工作方案：手机移动端选择(一)无线充电模式二维码进行扫描、支付、把手机背靠紧贴充电板放置→智能管理器接收信息并通过NB-IOT模块发送给服务器→服务器相应并识别操作→向智能管理器的NB-IOT模块发送指令→智能管理器的控制/通信电路向电源控制器发送指令→打开无线充电发射器的硬件休眠，开始定时充电。
第二种工作方案：手机移动端选择(二)无线充电模式二维码进行扫描、登记并支付、把手机背靠紧贴充电板放置→智能管理器接收信息并通过NB-IOT模块发送给服务器→服务器相应并识别操作→服务器识别操作并向智能管理器的NB-IOT模块发送指令→智能管理器的控制/通信电路向电源控制器发送指令→打开无线充电发射器的硬件休眠，开始充电。充电中途取出手机进行短时间使用后放回充电板位置，系统进行识别后，确认支付登记的手机，再次供电。
所述路灯使用LED灯作为照明装置，所述电源与LED灯之间串联光控制开关。
所述路灯的灯杆上设置斜面充电板。
本发明的有益效果如下：
路灯属于公共设置，需要定期维护和检修，将手机无线充电设备设置在路灯上，路灯的检修人员都是固定人员，一来容易组织统一培训、二来通常都是专业人士，学习能力强且迅速。对于手机无线充电设备的及时维护和调试极其便利。同时，路灯为24小时供电，为手机无线充电提供了有效的供电保障，且能降低使用和维护成本；因此，较现有相似设备而言，本发明提供的以路灯为载体的手机无线充电设备具有更广阔的应用前景。
1.关于两种不同的工作方案选择，第一种工作方案提高了无线充电设备的利用率，对于相识的多人一同使用具有“性价比高”的优点，可激发用户的使用愿望。
2.第二种工作方案，避免多人在限时段内多次使用无线充电功能，降低使用成本。
附图说明
图1为以路灯为载体的手机无线充电设备的结构原理图；
图2为无线充电系统控制框图；
图3为无线充电接收器电路原理框图；
图4为无线充电发射器电源电路。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合以下实施例与比较例对本发明作进一步详细描述。
实施例
一种以路灯为载体的手机无线充电设备，如图1所示，包括电源、路灯和无线充电装置，路灯和无线充电装置与电源并联，其中：
无线充电装置，包括智能管理器、电源控制器、手机检测识别模块、无线充电发射器、无线充电接收器和扫码终端，智能管理器与电源控制器、无线充电发射器和无线充电接收器信号连接；
智能管理器，包括NB-IOT模块和控制/通信电路，通过NB-IOT模块与服务器信号连接，控制/通信电路与无线充电发射器信号连接；手机在扫码终端扫描信息
电源控制器，通过手机检测识别模块检测是否有物体，确认手机接收端信息，进入识别和配置阶段，发送信息至无线充电发射器调整工作模式和工作时间；
无线充电发射器，主要由发射端控制芯片、整流滤波电路、逆变电路、DC-DC变换电路和谐振网络组成；
无线充电接收器，集成设置在手机上，主要由接收端控制芯片、谐振网络、整流滤波电路和负载组成。
如图2、3、4所示，其工作流程为：服务器预先生成一个二维码，并在扫码终端显示→手机扫描二维码→智能管理器接收信息并通过NB-IOT模块发送给服务器→服务器相应并识别操作→手机移动端选择无线充电模式→服务器识别操作并向智能管理器的NB-IOT模块发送指令→智能管理器的控制/通信电路向电源控制器发送指令→打开无线充电发射器的硬件休眠，开始充电。
无线接收器的接收端控制芯片，监视用电设备电池的充电状态，并根据充电状态做出相应的控制，将信息发送到无线充电器，以控制充电过程的开始、监测和终止，并控制LED控制模块指示灯的工作状态。
发射端控制芯片包括控制模块、数字解调模块、LED控制模块、PWM模块和转换器，其中：
控制模块，接收和处理其他模块传送的数据信息，并反馈发送控制信号；
数字解调模块，负责解调接收端发送的数据包，并将解调出来的信息传送给控制模块；
LED控制模块，接收控制模块发出的控制信号，点亮或熄灭相应的指示灯；
PWM模块，根据接收控制模块发出的控制信号，控制逆变电路的开关管，改变发射线圈的工作频率；
转换器，将电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路检测到的模拟信号转换成数字信号，并传送给控制模块。
服务器预先生成两个二维码，并在扫码终端显示功能方案：
(一)充电时间为N小时(M元)，不限手机数量；
(二)一机扫码，一机取电，直到充满或离开。
第一种工作方案：手机移动端选择(一)无线充电模式二维码进行扫描、支付、把手机背靠紧贴充电板放置→智能管理器接收信息并通过NB-IOT模块发送给服务器→服务器相应并识别操作→向智能管理器的NB-IOT模块发送指令→智能管理器的控制/通信电路向电源控制器发送指令→打开无线充电发射器的硬件休眠，开始定时充电。
第二种工作方案：手机移动端选择(一)无线充电模式二维码进行扫描、登记并支付、把手机背靠紧贴充电板放置→智能管理器接收信息并通过NB-IOT模块发送给服务器→服务器相应并识别操作→服务器识别操作并向智能管理器的NB-IOT模块发送指令→智能管理器的控制/通信电路向电源控制器发送指令→打开无线充电发射器的硬件休眠，开始充电。充电中途取出手机进行短时间使用后放回充电板位置，系统进行识别后，确认支付登记的手机，再次供电。
路灯使用LED灯作为照明装置，电源与LED灯之间串联光控制开关。
路灯的灯杆上设置斜面充电板。
以上所述的实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种以路灯为载体的手机无线充电设备，包括电源、路灯和无线充电装置，所述路灯和无线充电装置与电源并联，其特征在于，其中：
无线充电装置，包括智能管理器、电源控制器、手机检测识别模块、无线充电发射器、无线充电接收器和扫码终端，智能管理器与电源控制器、无线充电发射器和无线充电接收器信号连接；
智能管理器，包括NB-IOT模块和控制/通信电路，通过NB-IOT模块与服务器信号连接，控制/通信电路与无线充电发射器信号连接,手机在扫码终端扫描识别；
电源控制器，通过手机检测识别模块检测是否有物体，确认手机接收端信息，控制无线充电发射器的工作模式和工作时间；
无线充电发射器，主要由发射端控制芯片、整流滤波电路、逆变电路、DC-DC变换电路和谐振网络组成；
无线充电接收器，集成设置在手机上，主要由接收端控制芯片、谐振网络、整流滤波电路和负载组成。
2.根据权利要求1所述的以路灯为载体的手机无线充电设备，其特征在于，所述发射端控制芯片包括控制模块、数字解调模块、LED控制模块、PWM模块和转换器，其中：
控制模块，接收和处理其他模块传送的数据信息，并反馈发送控制信号；
数字解调模块，负责解调接收端发送的数据包，并将解调出来的信息传送给控制模块；
LED控制模块，接收控制模块发出的控制信号，点亮或熄灭相应的指示灯；
PWM模块，根据接收控制模块发出的控制信号，控制逆变电路的开关管，改变发射线圈的工作频率；
转换器，将电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路检测到的模拟信号转换成数字信号，并传送给控制模块。
3.根据权利要求1或2所述的以路灯为载体的手机无线充电设备，其特征在于，所述路灯使用LED灯作为照明装置，所述电源与LED灯之间串联光控制开关。
4.根据权利要求3所述的以路灯为载体的手机无线充电设备，其特征在于，所述所述路灯的灯杆上设置斜面充电板。
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