CN109301913A - 一种车载无线充电系统及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载无线充电系统及其充电方法，所述无线充电系统包括车载无线充电器和无线充电电子设备；车载无线充电器不仅可以安装在汽车的多个位置，让每一位乘客都有一个充电器可以使用，让手机安全充电，而且所述充电器的发射线圈的倾斜角度可以手动调节，这样就可以调节发射线圈和接收线圈的相对位置，大大提高了充电效率，而且还有开关，用时打开开关充电，不用时关闭，节省了电能还装有蜂鸣器，在充电完成和汽车关闭电源时对乘客进行提醒。

Description

一种车载无线充电系统及其充电方法

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，特别涉及一种车载无线充电系统及其充电方法。

背景技术

在目前随着电子技术飞速发展，汽车的普及，汽车已经成为人们最常用的交通工具，电子产品种类多样功能强大，其对电池电量的需求不断增加，这些电子产品有时候由于使用频繁和使用场所局限性，需要经常充电，那么我们在坐车时如何为自己的电子产品充电呢，车载充电器就起到了至关重要的作用，现在大多数的车载充电器都是使用数据线的，但是无线充电是以后电子产品的主流形式，也有一些车载无线充电器产生，但大都是线圈固定的，而且一辆车上只能使用一个充电器，当人多的时候大家都要充电，一个充电器就不够用了。无线充电距离是很重要的，一般0至10厘米效果最好，那么为手机找一个安全的充电位置是充电的首要条件。

发明内容

为解决上述问题本发明提供一种车载无线充电系统及其充电方法，车载无线充电器不仅可以安装在汽车的多个位置，让每一位乘客都有一个充电器可以使用，让手机安全充电，而且所述充电器的发射线圈的倾斜角度可以手动调节，这样就可以调节发射线圈和接收线圈的相对位置，大大提高了充电效率，而且还有开关，用时打开开关充电，不用时关闭，节省了电能还装有蜂鸣器，在充电完成和汽车关闭电源时对乘客进行提醒。

本发明具体为一种车载无线充电系统，所述无线充电系统包括车载无线充电器和无线充电电子设备，所述车载无线充电器包括无线充电器外壳，所述无线充电器外壳上包括转动旋钮和弹簧开关，所述外壳内包括充电电路板、隔磁片、固定片、蜂鸣器、发射线圈、固定轴和杠杆臂，所述发射线圈水平固定在所述固定片上，所述固定片固定在所述固定轴上，所述固定轴水平固定在所述无线充电器外壳内的中间位置，所述转动旋钮由旋钮和旋转轴组成，所述固定片通过所述杠杆臂与所述旋转轴铰接在一起，所述充电电路板包括整流滤波逆变模块、检测模块、稳压模块和充电保护模块，所述弹簧开关输入端与车载电池组电性连接，所述弹簧开关输出端与整流滤波逆变模块输入端电性连接，所述整流述滤波逆变模块输出端与稳压电路输入端电性连接，所述稳压电路输出端与所述发射线圈和所述检测模块电性连接，所述蜂鸣器与所述充电保护电路电性相连，所述充电保护模块和所述弹簧开关均与所述检测模块电性连接，所述隔磁片固定在所述无线充电器外壳内壁上。

进一步的，所述无线充电电子设备包括接收线圈、滤波整流电路和蓄电池，所述接收线圈与所述滤波整流电路电性连接，所述滤波整流电路与所述蓄电池电性相连，所述车载无线充电器嵌入在汽车车门门槽内或副驾驶储物箱内，每个车门的门槽内都安装一个，所述无线充电电子设备需要充电时放入无线充电器位置，通过所述转动旋钮的转动角度改变所述固定片的倾斜角度并改变了所述发射线圈的倾斜角度，使所述发射线圈与所述接收线圈平行并投影重合。

进一步的，通过按下所述弹簧开关使所述弹簧开关接通，所述车载电池组向所述充电电路板供电，所述充电电路板通过整流滤波、逆变和稳压后将电能传送到所述发射线圈，所述发射线圈将电能转换为电磁能，所述发射线圈与所述接收线圈进行耦合，所述接收线圈将电磁能传递到滤波整流电路后输送到所述蓄电池进行存储。

进一步的，所述检测模块检测充电电压和电流，并传递到所述充电保护模块，所述充电保护模块通过对电流和电压的分析判断充电是否正常，若正常，则继续充电，若不正常，所述检测模块控制所述弹簧开关断开结束充电，所述蜂鸣器发出响声提醒；所述充电保护模块通过对所述检测模块检测到的充电电压、电流和功率分析所述电子设备是否充电完成，若完成，所述检测模块控制所述弹簧开关断开结束充电，所述蜂鸣器发出响声提醒，若未完成继续充电；若所述汽车停车断开电源，所述弹簧开关自动断开结束充电，所述蜂鸣器发出响声提醒充电用户取走无线充电电子设备。

进一步的，所述固定片通过所述固定轴转动，所述杠杆臂与所述固定片铰接在一起，通过所述旋转旋钮带动旋转轴带动所述固定片的转动，所述转动旋钮上标有角度，所述转动旋钮转动的角度为0至45度。

进一步的，所述固定片为耐高温树脂材料，主要用于固定所述发射线圈，树脂对磁感线无干扰，所述整流滤波逆变模块包括整流电路、滤波器和逆变电路将电池组输出的电能转变为稳定频率的交流电。

进一步的，所述无线充电电子设备为手机、手表或相机进行无线充电，所述隔磁片加强了电磁波的发射与接收，使电磁波更加聚集，能够有效的提高充电效率和降低无线充电器的发热情况。

本发明还包括一种无线充电方法，其基于车载无线充电系统，所述充电方法的充电过程包括如下步骤：

步骤1：将无线充电电子设备放在车载无线充电器位置；

步骤2：通过转动转动旋钮调节发射线圈的倾斜角度，使发射线圈与接收线圈平行并投影重合；

步骤3：按下弹簧开关接通车载电池组与充电电路板的连接，车载电池组为充电电路板供电；

步骤4：充电电路板通过整流滤波、逆变和稳压后将电能传送到发射线圈；

步骤5：发射线圈将电能转换为电磁能，发射线圈与接收线圈进行耦合，接收线圈将电磁能传递到滤波整流电路后输送到蓄电池进行存储；

步骤6：检测模块检测充电电压和电流，并传递到充电保护模块；

步骤7：充电保护模块通过对电流和电压的分析判断充电是否正常，若正常，则继续充电，若不正常，检测模块控制弹簧开关断开结束充电，蜂鸣器发出响声提醒使用者重新调试充电并返回步骤5；

步骤8：充电保护模块通过对检测模块检测到的充电电压、电流和功率分析电子设备是否充电完成，若完成，检测模块控制弹簧开关断开结束充电，蜂鸣器发出响声提醒，若未完成进入步骤5；

步骤9：检测模块判断汽车是否关闭电源，若汽车停车断开电源，弹簧开关自动断开结束充电，蜂鸣器发出响声提醒充电用户取走手机，若未断开电源进入步骤5；

进一步的，无线充电器在车内安装多个，每个乘客都有一个充电器并不需使用数据线，设有弹簧开关，需要使用时打开不用时则关闭，通过转动旋钮调节发射线圈的与接收线圈的相对位置提高电能利用率。

附图说明

图1为本发明一种车载无线充电器的结构示意图；

图2为本发明一种车载无线充电系统的结构图；

图3为本发明一种车载无线充电系统的充电方法工作流程图。

图中：1、无线充电器外壳；2、充电电路板；3、固定片；4、固定轴；5、发射线圈；6、隔磁片；7、转动旋钮；8、杠杆臂；9、车载电池组；10、弹簧开关；11、蜂鸣器；12、无线充电电子设备；13、接收线圈；14、蓄电池；15、滤波整流电路；201、整流滤波逆变模块；202、稳压模块；203、检测模块；204、充电保护模块；701、旋转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种车载无线充电系统及其充电方法的具体实施方式做详细阐述。

如图1-2所示，本发明具体为一种车载无线充电系统，所述无线充电系统包括车载无线充电器和无线充电电子设备12，所述车载无线充电器包括无线充电器外壳1，所述无线充电器外壳1上包括转动旋钮7和弹簧开关10，所述外壳内包括充电电路板2、隔磁片6、固定片3、蜂鸣器11、发射线圈5、固定轴4和杠杆臂8，所述发射线圈5水平固定在所述固定片3上，所述固定片3固定在所述固定轴4上，所述固定轴4水平固定在所述无线充电器外壳1内的中间位置，所述转动旋钮7由旋钮和旋转轴701组成，所述固定片3通过杠杆臂8与所述旋转轴701铰接在一起，所述充电电路板2包括整流滤波逆变模块201、检测模块203、稳压模块202和充电保护模块204，所述弹簧开关10输入端与车载电池组9电性连接，所述弹簧开关10输出端与所述整流滤波逆变模块201输入端电性连接，所述整流述滤波逆变模块201输出端与所述稳压电路202输入端电性连接，所述稳压电路202输出端与所述发射线圈5与所述检测模块203电性连接，所述蜂鸣器11与所述充电保护电路204电性相连，所述充电保护模块204和所述弹簧开关10均与所述检测模块203电性连接，所述隔磁片6固定在所述无线充电器外壳1内壁上。

进一步的，所述无线充电电子设备12包括接收线圈13、滤波整流电路15和蓄电池14，所述接收线圈13与所述滤波整流电路15电性连接，所述滤波整流电路15与所述蓄电池14电性相连，所述车载无线充电器嵌入在汽车车门门槽内或副驾驶储物箱内，每个车门的门槽内都可以安装一个，所述无线充电电子设备12需要充电时放入无线充电器位置，通过所述转动旋钮7的转动角度改变所述固定片3的倾斜角度并改变了所述发射线圈5的倾斜角度，使所述发射线圈5与所述接收线圈13平行并投影重合。

进一步的，通过按下所述弹簧开关10使所述弹簧开关10接通，所述车载电池组9向所述充电电路板2供电，所述充电电路板2通过整流滤波、逆变和稳压后将电能传送到所述发射线圈5，所述发射线圈5将电能转换为电磁能，所述发射线圈5与所述接收线圈13进行耦合，所述接收线圈13将电磁能传递到滤波整流电路15后输送到所述蓄电池14进行存储。

进一步的，所述检测模块203检测充电电压和电流，并传递到所述充电保护模块204，所述充电保护模块204通过对电流和电压的分析判断充电是否正常，若正常，则继续充电，若不正常，所述检测模块203控制所述弹簧开关10断开结束充电，所述蜂鸣器11发出响声提醒；所述充电保护模块204通过对所述检测模块203检测到的充电电压、电流和功率分析所述电子设备12是否充电完成，若完成，所述检测模块203控制所述弹簧开关10断开结束充电，所述蜂鸣器11发出响声提醒，若未完成继续充电；若所述汽车停车断开电源，所述弹簧开关10自动断开结束充电，所述蜂鸣器11发出响声提醒充电用户取走无线充电电子设备12。

进一步的，所述固定片3通过所述固定轴4转动，所述杠杆臂8与所述固定片3铰接在一起，通过所述转动旋钮7带动旋转轴701并带动所述固定片3的转动，所述转动旋钮7上标有角度，所述转动旋钮7转动的角度为0至45度。

进一步的，所述固定片3为耐高温树脂材料，主要用于固定所述发射线圈5，树脂对磁感线无干扰，所述整流滤波逆变模块201包括整流电路、滤波器和逆变电路将电池组输出的电能转变为稳定频率的交流电。

进一步的，所述无线充电电子设备12为手机、手表、相机等可以进行无线充电的电子设备，所述隔磁片6加强了电磁波的发射与接收，使电磁波更加聚集，能够有效的提高充电效率和降低无线充电器的发热情况。

如图3所示，本发明还涉及一种车载无线充电系统的充电方法，充放电方法的具体步骤如下：

步骤1：将所述无线充电电子设备12放在所述车载无线充电器位置；

步骤2：通过转动所述转动旋钮7调节所述发射线圈5的倾斜角度，使所述发射线圈5与所述接收线圈13平行并投影重合；

步骤3：按下所述弹簧开关10接通车载电池组9与所述充电电路板2的连接，所述车载电池组9为所述充电电路板2供电；

步骤4：所述充电电路板2通过整流滤波、逆变和稳压后将电能传送到所述发射线圈5；

步骤5：所述发射线圈5将电能转换为电磁能，所述发射线圈5与所述接收线圈13进行耦合，所述接收线圈13将电磁能传递到所述滤波整流电路15后输送到所述蓄电池14进行存储；

步骤6：所述检测模块203检测充电电压和电流，并传递到所述充电保护模块204；

步骤7：所述充电保护模块204通过对电流和电压的分析判断充电是否正常，若正常，则继续充电，若不正常，所述检测模块7控制所述弹簧开关10断开结束充电，所述蜂鸣器11发出响声提醒使用者重新调试充电并返回步骤5；

步骤8：所述充电保护模块204通过对所述检测模块203检测到的充电电压、电流和功率分析所述无线充电电子设备12是否充电完成，若完成，所述检测模块203控制所述弹簧开关10断开结束充电，所述蜂鸣器11发出响声提醒，若未完成进入步骤5；

步骤9：所述检测模块203判断汽车是否关闭电源，若所述汽车停车断开电源，所述弹簧开关10自动断开结束充电，所述蜂鸣器11发出响声提醒充电用户取走无线充电电子设备12，若未断开电源进入步骤5；

更进一步的，所述无线充电器在车内安装多个，每个乘客都可以有一个充电器可以使用并不使用数据线，设有弹簧开关10用时打开不用时关闭，大大节省了电能，通过所述转动旋钮7调节所述发射线圈5的与所述接收线圈13的相对位置提高电能利用率。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (9)

1.一种车载无线充电系统，其特征在于，所述无线充电系统包括车载无线充电器和无线充电电子设备，所述车载无线充电器包括无线充电器外壳，所述无线充电器外壳上包括转动旋钮和弹簧开关，所述外壳内包括充电电路板、隔磁片、固定片、蜂鸣器、发射线圈、固定轴和杠杆臂，所述发射线圈水平固定在所述固定片上，所述固定片固定在所述固定轴上，所述固定轴水平固定在所述无线充电器外壳内的中间位置，所述转动旋钮由旋钮和旋转轴组成，所述固定片通过所述杠杆臂与所述旋转轴铰接在一起，所述充电电路板包括整流滤波逆变模块、检测模块、稳压模块和充电保护模块，所述弹簧开关输入端与车载电池组电性连接，所述弹簧开关输出端与整流滤波逆变模块输入端电性连接，所述整流述滤波逆变模块输出端与稳压电路输入端电性连接，所述稳压电路输出端与所述发射线圈和所述检测模块电性连接，所述蜂鸣器与所述充电保护电路电性相连，所述充电保护模块和所述弹簧开关均与所述检测模块电性连接，所述隔磁片固定在所述无线充电器外壳内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种车载无线充电系统，其特征在于，所述无线充电电子设备包括接收线圈、滤波整流电路和蓄电池，所述接收线圈与所述滤波整流电路电性连接，所述滤波整流电路与所述蓄电池电性相连，所述车载无线充电器嵌入在汽车车门门槽内或副驾驶储物箱内，每个车门的门槽内都安装一个，所述无线充电电子设备需要充电时放入无线充电器位置，通过所述转动旋钮的转动角度改变所述固定片的倾斜角度并改变了所述发射线圈的倾斜角度，使所述发射线圈与所述接收线圈平行并投影重合。

3.根据权利要求2所述的一种车载无线充电系统，其特征在于，通过按下所述弹簧开关使所述弹簧开关接通，所述车载电池组向所述充电电路板供电，所述充电电路板通过整流滤波、逆变和稳压后将电能传送到所述发射线圈，所述发射线圈将电能转换为电磁能，所述发射线圈与所述接收线圈进行耦合，所述接收线圈将电磁能传递到滤波整流电路后输送到所述蓄电池进行存储。

4.根据权利要求3所述的一种车载无线充电系统，其特征在于，所述检测模块检测充电电压和电流，并传递到所述充电保护模块，所述充电保护模块通过对电流和电压的分析判断充电是否正常，若正常，则继续充电，若不正常，所述检测模块控制所述弹簧开关断开结束充电，所述蜂鸣器发出响声提醒；所述充电保护模块通过对所述检测模块检测到的充电电压、电流和功率分析所述电子设备是否充电完成，若完成，所述检测模块控制所述弹簧开关断开结束充电，所述蜂鸣器发出响声提醒，若未完成继续充电；若所述汽车停车断开电源，所述弹簧开关自动断开结束充电，所述蜂鸣器发出响声提醒充电用户取走无线充电电子设备。

5.根据权利要求4所述的一种车载无线充电系统，其特征在于，所述固定片通过所述固定轴转动，所述杠杆臂与所述固定片铰接在一起，通过所述旋转旋钮带动旋转轴带动所述固定片的转动，所述转动旋钮上标有角度，所述转动旋钮转动的角度为0至45度。

6.根据权利要求5所述的一种车载无线充电系统，其特征在于，所述固定片为耐高温树脂材料，主要用于固定所述发射线圈，树脂对磁感线无干扰，所述整流滤波逆变模块包括整流电路、滤波器和逆变电路将电池组输出的电能转变为稳定频率的交流电。

7.根据权利要求6所述的一种车载无线充电系统，其特征在于，所述无线充电电子设备为手机、手表或相机进行无线充电，所述隔磁片加强了电磁波的发射与接收，使电磁波更加聚集，能够有效的提高充电效率和降低无线充电器的发热情况。

8.一种无线充电方法，其基于权利要求1-7中任意一项所述的车载无线充电系统，所述充电方法的充电过程包括如下步骤：

步骤1：将无线充电电子设备放在车载无线充电器位置；

步骤2：通过转动转动旋钮调节发射线圈的倾斜角度，使发射线圈与接收线圈平行并投影重合；

步骤3：按下弹簧开关接通车载电池组与充电电路板的连接，车载电池组为充电电路板供电；

步骤4：充电电路板通过整流滤波、逆变和稳压后将电能传送到发射线圈；

步骤5：发射线圈将电能转换为电磁能，发射线圈与接收线圈进行耦合，接收线圈将电磁能传递到滤波整流电路后输送到蓄电池进行存储；

步骤6：检测模块检测充电电压和电流，并传递到充电保护模块；

步骤7：充电保护模块通过对电流和电压的分析判断充电是否正常，若正常，则继续充电，若不正常，检测模块控制弹簧开关断开结束充电，蜂鸣器发出响声提醒使用者重新调试充电并返回步骤5；

步骤8：充电保护模块通过对检测模块检测到的充电电压、电流和功率分析电子设备是否充电完成，若完成，检测模块控制弹簧开关断开结束充电，蜂鸣器发出响声提醒，若未完成进入步骤5；

步骤9：检测模块判断汽车是否关闭电源，若汽车停车断开电源，弹簧开关自动断开结束充电，蜂鸣器发出响声提醒充电用户取走手机，若未断开电源进入步骤5。

9.根据权利要求8所述的一种无线充电方法，其特征在于，无线充电器在车内安装多个，每个乘客都有一个充电器并不需使用数据线，设有弹簧开关，需要使用时打开不用时则关闭，通过转动旋钮调节发射线圈的与接收线圈的相对位置提高电能利用率。