CN109510322A - 标准电池无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种标准电池无线充电系统，包括电池系统、充电器系统，充电器系统给电池系统供电，充电器系统和电池系统之间通讯连接；电池系统包括第一主控MCU、充电线圈模块、充电输入模块，充电线圈模块在X方向上和Y方向上进行接收输出电流和通讯信号；充电器系统包括第二主控MCU、放电线圈模块、电流检测模块，放电线圈模块在多个方向上进行输出电流和通讯信号的传输；充电器系统还包括有无线通信模块，第二主控MCU通过无线通信模块将接收到的电池使用信息上传到云服务器。本发明充电方便，并且及时将信息上传，方便追溯电池生产、回收过程。
Description
技术领域
本发明涉及标准电池技术领域，具体地涉及一种标准电池无线充电系统。
背景技术
随着科学技术的发展，人们在生活生产中，用到的电子产品也越来越多，而有些电子产品需要电池供电才能使用，比如：遥控器、手电筒等电子产品，但是随着电池的广泛应用，电池的污染问题也越来越严重。现在虽然有些生产产商在电池上设置有标识，但是电池的生产回收要经过生产商、供应商、代理商等多种途径，追溯起来比较麻烦，甚至有些私自对电池进行处理，处理不得当会严重污染环境。而通过大数据、物联网对电池进行追溯回收的方法，现在一般都应用比如电动车电池组等大型的电池组上，标准(笔芯)电池比大型电池组的应用更加广泛，如果处理不得当，对环境影响更加大。
现有的标准电池一般都为一次性使用电池，不仅不方便，而且污染环境，人们通常都会选择能够充电能多次使用的标准电池，但是现有的标准电池一般都只能在水平方向上对接然后充电，与之匹配的充电器也只能设计成水平方向充电，并且需要将笔芯电池从电子产品中拆卸下来，然后装入充电器中进行充电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池充电、且回收方便的标准电池无线充电系统。
本发明公开的一种标准电池无线充电系统采用的技术方案是：
标准电池无线充电系统，包括电池系统、充电器系统，所述充电器系统给所述电池系统供电，所述充电器系统和所述电池系统之间通讯连接。
所述电池系统包括第一主控MCU、充电线圈模块，所述充电线圈模块和所述第一主控MCU之间电性连接，所述充电线圈模块在X方向或者Y方向接收所述充电器系统传输来的输出电流给电池，所述充电线圈模块在X方向或者Y方向接收所述充电器系统传输来的通讯信号给所述第一主控MCU。
所述充电器系统包括第二主控MCU、放电线圈模块、电流检测模块，所述放电线圈模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述放电线圈模块受所述第二主控MCU控制在多个方向上进行输出电流和通讯信号的传输，所述电流检测模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述电流检测模块将电源输入的电流信号反馈给所述第二主控MCU，所述电流检测模块采集所述放电线圈模块的电流信号变化并反馈给所述第二主控MCU，所述第二主控MCU根据反馈来的电流信号变化控制输出到所述放电线圈模块的输出电流大小。
所述充电器系统还包括有无线通信模块，所述无线通信模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述充电器系统的第二主控MCU接收所述第一主控MCU反馈来的电池使用信息，所述第二主控MCU通过所述无线通信模块将接收到的电池使用信息上传到云服务器。
作为优选方案，所述电池系统还包括充电输入模块，所述充电线圈模块的输出端连接所述充电输入模块的输入端，所述充电输入模块连接所述第一主控MCU，所述充电输入模块的输出端连接电池的输入端，所述充电线圈模块将充电器系统传输来的输出电流传输给所述充电输入模块，所述充电输入模块将输出电流传输给电池进行充电的同时反馈给所述第一主控MCU。
作为优选方案，所述放电线圈模块包括在若干个方向上的若干个第三线圈组，所述放电线圈模块还包括有若干个与所述第三线圈组对应的第三放电驱动模块、第三放电通讯模块，所述第三放电驱动模块受所述第二主控MCU控制通过所述第三线圈组传输输出电流，所述第三放电通讯模块受所述第二主控MCU控制通过所述第三线圈组传输通讯信号。
作为优选方案，所述充电线圈模块包括分别在X方向上和Y方向上进行接收输出电流和通讯信号的第一线圈组和第二线圈组，所述充电线圈模块还包括与所述第一线圈组对应的第一充电驱动模块和第一充电通讯模块，所述第一充电驱动模块受所述第一主控MCU控制通过所述第一线圈组传输输出电流，所述第一充电通讯模块受所述第一质控MCU控制通过所述第一线圈组传输通讯信号，所述充电线圈模块还包括与所述第二线圈组对应的第二充电驱动模块和第二充电通讯模块，所述第二充电驱动模块受所述第一主控MCU控制通过所述第二线圈组传输输出电流，所述第二充电通讯模块受所述第一主控MCU控制通过所述第二线圈组传输通讯信号。
作为优选方案，所述充电器系统还包括分压降压模块，所述分压降压模块的输入端接入电源，所述分压降压模块的输出端连接所述第二主控MCU。
作为优选方案，所述充电器系统还包括显示系统，所述显示系统和所述第二主控MCU之间电性连接，所述第二主控MCU输出控制信号给所述显示系统，所述显示系统显示所述电池系统的电池使用信息、所述充电器系统内部的电流电压信息。
作为优选方案，所述充电器系统还包括蜂鸣器模块，所述蜂鸣器模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述第二主控MCU输出控制信号控制所述蜂鸣器模块。
作为优选方案，所述充电输入模块包括升压输入模块和充电模块，所述升压输入模块的输入端连接所述第一充电线圈模块的输出端，所述升压输入模块的输出端连接所述充电模块的输入端，所述充电模块的输出端连接所述电池。
作为优选方案，所述电池系统还包括有放电模块，所述放电模块连接所述电池。
本发明提供一种标准电池无线充电系统，当开始充电时，电池系统的第一主控MCU通过充电线圈模块发送充电请求，放电线圈模块接收到充电请求反馈给第二主控MCU，第二主控MCU接收到反馈信号后输出控制信号，放电线圈模块开始传输输出电流，充电线圈模块将接收到的输出电流通过充电输入模块传输给电池，电池进行充电。放电线圈模块受第二主控MCU控制在多个方向上进行输出电流和通讯信号的传输，充电线圈模块在X方向或者Y方向接收充电器系统传输来的通讯信号给第一主控MCU，当充电器系统对电池系统进行充电时，放电线圈模块能够从多个角度感应充电线圈模块的位置，放电线圈模块产生电磁感应现象后，电路中出现电流变化，电流检测模块采集电流变化信号并且反馈给第二主控MCU，第二主控MCU根据反馈回来的信息控制输出电流到放电线圈模块的大小，从而达到自动控制输出，有效控制能耗的目的。并且，电池能够多角度进行充电，无需刻意调整电池的方向，充电更加方便。充电器系统的放电线圈模块能够感应多个电池系统的充电线圈模块，能同时对多个电池系统进行充电，提高了充电效率。本发明的电池系统在使用过程中，电池系统内部的相关信息，比如：出厂时间、使用时间、充电信息等，都会通过第一主控MCU传输给第二主控MCU，第二主控MCU通过无线通信模块上传到云服务器，方便人们对电池进行管理和回收。
附图说明
图1是本发明的标准电池无线充电系统的充电器系统的结构示意图。
图2是本发明的标准电池无线充电系统的电池系统的结构示意图。
图3是本发明的标准电池无线充电系统的充电线圈模块的线圈绕制结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明：
请参考图1、2、3，一种标准电池无线充电系统，包括电池系统、充电器系统，所述充电器系统给所述电池系统供电，所述充电器系统和所述电池系统之间通讯连接。
所述电池系统包括第一主控MCU、充电线圈模块，所述充电线圈模块和所述第一主控MCU之间电性连接，所述充电线圈模块在X方向或者Y方向接收所述充电器系统传输来的输出电流给电池，所述充电线圈模块在X方向或者Y方向接收所述充电器系统传输来的通讯信号给所述第一主控MCU。所述第一主控MCU的型号为PN7462。
所述充电器系统包括第二主控MCU、放电线圈模块、电流检测模块，所述放电线圈模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述放电线圈模块受所述第二主控MCU控制在多个方向上进行输出电流和通讯信号的传输，所述电流检测模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述电流检测模块将电源输入的电流信号反馈给所述第二主控MCU，所述电流检测模块采集所述放电线圈模块的电流信号变化并反馈给所述第二主控MCU，所述第二主控MCU根据反馈来的电流信号变化控制输出到所述放电线圈模块的输出电流大小。所述第二主控MCU的型号为ESP32。
所述充电器系统还包括有无线通信模块，所述无线通信模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述充电器系统的第二主控MCU接收所述第一主控MCU反馈来的电池使用信息，所述第二主控MCU通过所述无线通信模块将接收到的电池使用信息上传到云服务器。
所述电池系统还包括充电输入模块，所述充电线圈模块的输出端连接所述充电输入模块的输入端，所述充电输入模块连接所述第一主控MCU，所述充电输入模块的输出端连接电池的输入端，所述充电线圈模块将充电器系统传输来的输出电流传输给所述充电输入模块，所述充电输入模块将输出电流传输给电池进行充电的同时反馈给所述第一主控MCU。
所述放电线圈模块包括在若干个方向上的若干个第三线圈组，所述放电线圈模块还包括有若干个与所述第三线圈组对应的第三放电驱动模块、第三放电通讯模块，所述第三放电驱动模块受所述第二主控MCU控制通过所述第三线圈组传输输出电流，所述第三放电通讯模块受所述第二主控MCU控制通过所述第三线圈组传输通讯信号。充电器的壳体为立方体，开设有一个开口，放电线圈模块的第三线圈组沿着充电器的壳体进行绕制，除了开口的位置，放电线圈模块在壳体的底部绕制成一个圆形，其余绕制在壳体的侧壁上。
所述充电线圈模块包括分别在X方向上和Y方向上进行接收输出电流和通讯信号的第一线圈组和第二线圈组，所述充电线圈模块还包括与所述第一线圈组对应的第一充电驱动模块和第一充电通讯模块，所述第一充电驱动模块受所述第一主控MCU控制通过所述第一线圈组传输输出电流，所述第一充电通讯模块受所述第一质控MCU控制通过所述第一线圈组传输通讯信号，所述充电线圈模块还包括与所述第二线圈组对应的第二充电驱动模块和第二充电通讯模块，所述第二充电驱动模块受所述第一主控MCU控制通过所述第二线圈组传输输出电流，所述第二充电通讯模块受所述第一主控MCU控制通过所述第二线圈组传输通讯信号。
所述充电器系统还包括分压降压模块，所述分压降压模块的输入端接入电源，所述分压降压模块的输出端连接所述第二主控MCU。
所述充电器系统还包括显示系统，所述显示系统和所述第二主控MCU之间电性连接，所述第二主控MCU输出控制信号给所述显示系统，所述显示系统显示所述电池系统的电池使用信息、所述充电器系统内部的电流电压信息。
所述充电器系统还包括蜂鸣器模块，所述蜂鸣器模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述第二主控MCU输出控制信号控制所述蜂鸣器模块。
所述充电输入模块包括升压输入模块和充电模块，所述升压输入模块的输入端连接所述第一充电线圈模块的输出端，所述升压输入模块的输出端连接所述充电模块的输入端，所述充电模块的输出端连接所述电池。
所述电池系统还包括有放电模块，所述放电模块连接所述电池。
所述第一主控MCU还连接有温度感应模块，所述温度感应模块用于检测电池系统内部的温度，防止电池过渡发热损坏。
本发明的第二主控MCU分别控制四组第三线圈，按照电流检测模块采集到的感应信息控制输出电流，有效控制能耗。第一线圈组和第二线圈组在电池外围呈45度角绕制，可在充电器的立体空间内任意方向进行充电。
单个笔芯电池均设有独立的ID，笔芯电池的第一主控MCU和充电器的第二主控MCU通过近场通讯传输的方式进行信息的交换，同时本系统通过WIFI与云服务器连接，通过云服务器的大数据平台注册笔芯电池的使用方式、充电比对数据，提醒用户进行充电、更换或者回收。用户首次使用时，可以通过APP在云服务器的大数据平台上注册笔芯电池和充电器的使用场合，云服务器对每个笔芯电池进行数据的收集，笔芯电池每次充电时，都会收集笔芯电池的充电状况及健康情况，然后和事先存储的数据进行比对。云服务器会根据大数据平台资料里的用户习惯、使用产品平均能耗、笔芯电池内阻等数据，计算笔芯电池的可用时间，然后通过APP推送或者充电系统的显示系统对用户进行提醒，方便用户及时的进行充电，从而提高笔芯电池的使用寿命，方便生厂商及时主动的将废弃电池进行回收，减少不及时回收造成的环境问题，也提高了笔芯电池的再造效率。
本发明提供一种标准电池无线充电系统，开始进行充电，电池系统的第一主控MCU通过充电线圈模块发送充电请求，放电线圈模块接收到充电请求反馈给第二主控MCU，第二主控MCU接收到反馈信号后输出控制信号，放电线圈模块开始传输输出电流，充电线圈模块将接收到的输出电流通过充电输入模块传输给电池，电池进行充电。放电线圈模块包括若干个方向的若干个第三线圈组，当充电器系统对电池系统进行充电时，放电线圈模块的第三线圈组能够从多个角度感应充电线圈模块的第一线圈组、第二线圈组的位置，第三线圈组产生电磁感应现象后，电路中出现电流变化，电流检测模块采集电流变化信号并且反馈给第二主控MCU，第二主控MCU根据反馈回来的信息控制输出电流到放电线圈模块的不同第三线圈组的大小，从而达到自动控制输出，有效控制能耗的目的。并且，电池能够多角度进行充电，无需刻意调整电池的方向，充电更加方便。多个第三线圈组能够感应多个第一线圈、第二线圈，能同时对多个电池系统进行充电，提高了充电效率。本发明的电池系统在使用过程中，电池系统内部的相关信息，比如：出厂时间、使用时间、充电信息等，都会通过第一主控MCU传输给第二主控MCU，第二主控MCU通过无线通信模块上传到云服务器，方便人们对电池进行管理和回收。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.标准电池无线充电系统，其特征在于：包括电池系统、充电器系统，所述充电器系统给所述电池系统供电，所述充电器系统和所述电池系统之间通讯连接；
所述电池系统包括第一主控MCU、充电线圈模块，所述充电线圈模块和所述第一主控MCU之间电性连接，所述充电线圈模块在X方向或者Y方向接收所述充电器系统传输来的输出电流给电池，所述充电线圈模块在X方向或者Y方向接收所述充电器系统传输来的通讯信号给所述第一主控MCU；
所述充电器系统包括第二主控MCU、放电线圈模块、电流检测模块，所述放电线圈模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述放电线圈模块受所述第二主控MCU控制在多个方向上进行输出电流和通讯信号的传输，所述电流检测模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述电流检测模块将电源输入的电流信号反馈给所述第二主控MCU，所述电流检测模块采集所述放电线圈模块的电流信号变化并反馈给所述第二主控MCU，所述第二主控MCU根据反馈来的电流信号变化控制输出到所述放电线圈模块的输出电流大小；
所述充电器系统还包括有无线通信模块，所述无线通信模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述充电器系统的第二主控MCU接收所述第一主控MCU反馈来的电池使用信息，所述第二主控MCU通过所述无线通信模块将接收到的电池使用信息上传到云服务器。
2.如权利要求1所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述电池系统还包括充电输入模块，所述充电线圈模块的输出端连接所述充电输入模块的输入端，所述充电输入模块连接所述第一主控MCU，所述充电输入模块的输出端连接电池的输入端，所述充电线圈模块将充电器系统传输来的输出电流传输给所述充电输入模块，所述充电输入模块将输出电流传输给电池进行充电的同时反馈给所述第一主控MCU。
3.如权利要求2所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述放电线圈模块包括在若干个方向上的若干个第三线圈组，所述放电线圈模块还包括有若干个与所述第三线圈组对应的第三放电驱动模块、第三放电通讯模块，所述第三放电驱动模块受所述第二主控MCU控制通过所述第三线圈组传输输出电流，所述第三放电通讯模块受所述第二主控MCU控制通过所述第三线圈组传输通讯信号。
4.如权利要求3所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述充电线圈模块包括分别在X方向上和Y方向上进行接收输出电流和通讯信号的第一线圈组和第二线圈组，所述充电线圈模块还包括与所述第一线圈组对应的第一充电驱动模块和第一充电通讯模块，所述第一充电驱动模块受所述第一主控MCU控制通过所述第一线圈组传输输出电流，所述第一充电通讯模块受所述第一质控MCU控制通过所述第一线圈组传输通讯信号，所述充电线圈模块还包括与所述第二线圈组对应的第二充电驱动模块和第二充电通讯模块，所述第二充电驱动模块受所述第一主控MCU控制通过所述第二线圈组传输输出电流，所述第二充电通讯模块受所述第一主控MCU控制通过所述第二线圈组传输通讯信号。
5.如权利要求1所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述充电器系统还包括分压降压模块，所述分压降压模块的输入端接入电源，所述分压降压模块的输出端连接所述第二主控MCU。
6.如权利要求1所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述充电器系统还包括显示系统，所述显示系统和所述第二主控MCU之间电性连接，所述第二主控MCU输出控制信号给所述显示系统，所述显示系统显示所述电池系统的电池使用信息、所述充电器系统内部的电流电压信息。
7.如权利要求1所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述充电器系统还包括蜂鸣器模块，所述蜂鸣器模块和所述第二主控MCU之间电性连接，所述第二主控MCU输出控制信号控制所述蜂鸣器模块。
8.如权利要求2所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述充电输入模块包括升压输入模块和充电模块，所述升压输入模块的输入端连接所述第一充电线圈模块的输出端，所述升压输入模块的输出端连接所述充电模块的输入端，所述充电模块的输出端连接所述电池。
9.如权利要求1所述的标准电池无线充电系统，其特征在于：所述电池系统还包括有放电模块，所述放电模块连接所述电池。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190322 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |