CN111030275B - 一种家用电器太阳能无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用电器太阳能无线充电装置，包括核心控制单元、太阳能充电单元、无线充电发射单元和无线充电接受单元；核心控制单元，控制其它单元正常工作；太阳能充电单元，包括外置的太阳能板、家用电器内部设置的充电电池，利用太阳能板将太阳能转换成电能进行储存，在充电电池没电时对其进行充电；无线充电发射单元，包括无线充电发射电路，将太阳能板的电能无线发射到充电电池上；无线充电接受单元，包括无线充电接收电路，接收无线传输的电能给充电电池充电。本发明提高了家用电器的续航能力，太阳能充电单元摆脱了停电困扰，无线充电单元无需电线更加灵活。

Description

一种家用电器太阳能无线充电装置

技术领域

本发明涉及家用电器，属于太阳能无线充电领域。

背景技术

智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。

在家居中，卧室是个人休息的地方，因此，要充分考虑使用者的使用要求，提供便利的人性化服务。同时卧室是一个私密性较强的空间，因此卧室的独特功能要求它的功能更加个人化。

传统卧室照明、窗帘都需要人自主开关，不够方便。当人离开时，如果忘记关闭电灯，就会造成电力资源的浪费。卧室不够智能，直接影响居住质量和个人心情。

发明内容

发明目的：提供一种家用电器太阳能无线充电装置，以解决上述问题。

技术方案：一种家用电器太阳能无线充电装置，包括核心控制单元、太阳能充电单元、无线充电发射单元和无线充电接受单元；

核心控制单元，控制其它单元正常工作；

太阳能充电单元，利用太阳能板将太阳能转换成电能进行储存，在充电电池没电时对其进行充电；

无线充电发射单元，包括无线充电发射电路，将太阳能板的电能无线发射到充电电池上；

无线充电接受单元，包括无线充电接收电路，接收无线传输的电能给充电电池充电。

根据本发明的一个方面，所述核心控制单元，包括MCU处理器，接收各种数据信号进行处理，并对各个单元下达工作指令，MCU处理器采用MSP430F2274超低功耗单片机。

根据本发明的一个方面，所述太阳能充电单元，包括外置的太阳能板、家用电器内部设置的充电电池，太阳能板与所述无线充电发射单元连接，充电电池与无线充电接受单元连接。

根据本发明的一个方面，所述无线充电发射单元，包括无线充电发射电路，包括变压器TR1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、集成电路U1、保险丝FU1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电位器RV1、MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5和电感L1，所述变压器TR1的第1引脚接输入电压，所述变压器TR1的第2引脚接输出电压，所述变压器TR1的第3引脚与所述二极管D1的正极连接，所述变压器TR1的第4引脚与所述电容C1的一端连接，所述变压器TR1的第5引脚与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D1的负极分别与所述二极管D2的负极、所述电容C1的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述集成电路U1的第2引脚和所述保险丝FU1的一端连接，所述电容C2的另一端与所述电容C3的另一端和所述集成电路U1的第3引脚均接地，所述集成电路U1的第1引脚与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电容C5的一端均接地，所述保险丝FU1的另一端与所述电容C5的另一端、所述电容C6的一端、所述电阻R3的一端、所述电阻R5的一端、所述电阻R7的一端、所述电容C11的一端和所述电感L1的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4的一端、所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R4的另一端与所述电阻R6的一端、所述电阻R8的一端均接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电阻R5的另一端、所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R6的另一端、所述电容C9的一端连接，所述三极管Q3的发射极分别与所述电容C9的另一端、所述电阻R8的另一端连接，所述三极管Q3的集电极分别与所述电阻R7的另一端、所述电容C10的一端和所述电阻R9的一端连接，所述电容C10的另一端分别与所述电阻R9的另一端、所述三极管Q4的基极和所述电阻R10的一端连接，所述三极管Q4的集电极分别与所述电容C11的另一端、所述电感L1的另一端和所述三极管Q5的集电极连接，所述三极管Q4的发射极分别与所述电阻R10的另一端、所述三极管Q5的基极和所述电阻R11的一端连接，所述三极管Q5的发射极与所述电阻R11的另一端均接地。

根据本发明的一个方面，所述变压器TR1为5引脚变压器，将输入电压变压。

根据本发明的一个方面，所述集成电路U1为稳压电路78L12，保证输入电压稳定。

根据本发明的一个方面，所述MOS管Q1为开关管IRF840，在外部加装散热片。

根据本发明的一个方面，无线充电接受单元，包括无线充电接收电路，包括电感L2、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、整流桥BR1、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、稳压二极管D4、二极管D5、二极管D6、稳压二极管D7、二极管D8、三极管Q6和MOS管Q7，所述电感L2的一端分别与所述电容C12的一端、所述电容C13的一端和所述整流桥BR1的第2引脚连接，所述电感L2的另一端分别与所述电容C12的另一端、所述电容C13的另一端和所述整流桥BR1的第3引脚连接，所述整流桥BR1的第1引脚与所述电容C14的一端、所述稳压二极管D7的正极、所述电容C15的一端、所述二极管D5的负极、所述电容C17的一端、所述稳压二极管D4的正极和所述电容C16的一端均接地，所述整流桥BR1的第4引脚分别与所述电容C14的另一端、所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端分别与所述稳压二极管D7的负极、所述电容C15的另一端、所述二极管D5的正极、所述电容C17的另一端和所述电阻R13的一端连接，所述稳压二极管D4的负极分别与所述电容C16的另一端、所述电阻R13的另一端、所述二极管D6的正极和所述三极管Q6的发射极连接，所述二极管D6的负极与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的负极分别与所述三极管Q6的基极、所述电阻R14的一端连接，所述三极管Q6的集电极与所述敌人C18的一端均接输出电压，所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R15的一端、所述MOS管Q7的源极连接，所述MOS管Q7的栅极与所述电阻R15的另一端均接输出电压，所述MOS管Q7的漏极与所述电容C18的另一端连接。

有益效果：本发明提高了家用电器的续航能力，太阳能充电单元摆脱了停电困扰，无线充电单元无需电线更加灵活。

附图说明

图1是本发明的家用电器太阳能无线充电装置的系统框图。

图2是本发明的无线充电发射电路的原理图。

图3是本发明的无线充电接收电路的原理图。

具体实施方式

如图1所示，在该实施例中，一种家用电器太阳能无线充电装置，包括核心控制单元、太阳能充电单元、无线充电发射单元和无线充电接受单元；

核心控制单元，控制其它单元正常工作；

太阳能充电单元，利用太阳能板将太阳能转换成电能进行储存，在充电电池没电时对其进行充电；

无线充电发射单元，包括无线充电发射电路，将太阳能板的电能无线发射到充电电池上；

无线充电接受单元，包括无线充电接收电路，接收无线传输的电能给充电电池充电。

在进一步的实施例中，所述核心控制单元，包括MCU处理器，接收各种数据信号进行处理，并对各个单元下达工作指令，MCU处理器采用MSP430F2274超低功耗单片机。

在进一步的实施例中，所述太阳能充电单元，包括外置的太阳能板、家用电器内部设置的充电电池，太阳能板与所述无线充电发射单元连接，充电电池与无线充电接受单元连接。

如图2所示，在进一步的实施例中，所述无线充电发射单元，包括无线充电发射电路，包括变压器TR1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、集成电路U1、保险丝FU1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电位器RV1、MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5和电感L1，所述变压器TR1的第1引脚接输入电压，所述变压器TR1的第2引脚接输出电压，所述变压器TR1的第3引脚与所述二极管D1的正极连接，所述变压器TR1的第4引脚与所述电容C1的一端连接，所述变压器TR1的第5引脚与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D1的负极分别与所述二极管D2的负极、所述电容C1的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述集成电路U1的第2引脚和所述保险丝FU1的一端连接，所述电容C2的另一端与所述电容C3的另一端和所述集成电路U1的第3引脚均接地，所述集成电路U1的第1引脚与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电容C5的一端均接地，所述保险丝FU1的另一端与所述电容C5的另一端、所述电容C6的一端、所述电阻R3的一端、所述电阻R5的一端、所述电阻R7的一端、所述电容C11的一端和所述电感L1的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4的一端、所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R4的另一端与所述电阻R6的一端、所述电阻R8的一端均接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电阻R5的另一端、所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R6的另一端、所述电容C9的一端连接，所述三极管Q3的发射极分别与所述电容C9的另一端、所述电阻R8的另一端连接，所述三极管Q3的集电极分别与所述电阻R7的另一端、所述电容C10的一端和所述电阻R9的一端连接，所述电容C10的另一端分别与所述电阻R9的另一端、所述三极管Q4的基极和所述电阻R10的一端连接，所述三极管Q4的集电极分别与所述电容C11的另一端、所述电感L1的另一端和所述三极管Q5的集电极连接，所述三极管Q4的发射极分别与所述电阻R10的另一端、所述三极管Q5的基极和所述电阻R11的一端连接，所述三极管Q5的发射极与所述电阻R11的另一端均接地。

在此实施例中，输入电压经过所述变压器TR1变压，再经过所述二极管D1、所述二极管D2稳压输出，再经过所述电容C2、所述电容C3滤波，所述稳压电路U1稳定输入电压，再经过所述电容C4、所述电容C5滤波进入谐振功率放大器，谐振功率放大器由所述MOS管Q1、晶体管发射极耦合多谐振荡器和模拟达林顿管构成，晶体管发射极耦合多谐振荡器包括所述三极管Q2、所述三极管Q3，模拟达林顿管包括所述三极管Q4、所述三极管Q5，输入电压通过射极耦合多谐振荡电路变成高频信号再通过所述电容C10和所述电阻R9组成的耦合电路之后被模拟达林顿管功放电路放大，所述电感L1为初级耦合线圈，当功率放大器的选频回路的谐振频率与激励信号频率相同时，功率放大器发生谐振，此时线圈中的电压和电流达最大值，从而产生最大的交变电磁场，所述电位器RV1控制所述MOS管Q1作为开关管的放大倍数。

如图3所示，在进一步的实施例中，无线充电接受单元，包括无线充电接收电路，包括电感L2、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、整流桥BR1、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、稳压二极管D4、二极管D5、二极管D6、稳压二极管D7、二极管D8、三极管Q6和MOS管Q7，所述电感L2的一端分别与所述电容C12的一端、所述电容C13的一端和所述整流桥BR1的第2引脚连接，所述电感L2的另一端分别与所述电容C12的另一端、所述电容C13的另一端和所述整流桥BR1的第3引脚连接，所述整流桥BR1的第1引脚与所述电容C14的一端、所述稳压二极管D7的正极、所述电容C15的一端、所述二极管D5的负极、所述电容C17的一端、所述稳压二极管D4的正极和所述电容C16的一端均接地，所述整流桥BR1的第4引脚分别与所述电容C14的另一端、所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端分别与所述稳压二极管D7的负极、所述电容C15的另一端、所述二极管D5的正极、所述电容C17的另一端和所述电阻R13的一端连接，所述稳压二极管D4的负极分别与所述电容C16的另一端、所述电阻R13的另一端、所述二极管D6的正极和所述三极管Q6的发射极连接，所述二极管D6的负极与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的负极分别与所述三极管Q6的基极、所述电阻R14的一端连接，所述三极管Q6的集电极与所述敌人C18的一端均接输出电压，所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R15的一端、所述MOS管Q7的源极连接，所述MOS管Q7的栅极与所述电阻R15的另一端均接输出电压，所述MOS管Q7的漏极与所述电容C18的另一端连接。

在此实施例中，所述电感L2作为次级耦合线圈，放大后的输入电压通过所述电感L1和所述电感L2的耦合被无线传送到次级接收电路，高频交流信号经过所述电容C12、所述电容C13和所述整流桥BR1被整流滤波后变成直流电能，经过所述稳压二极管D7、所述稳压二极管D4稳压，再经过所述三极管Q6、所述MOS管Q7放大输出对电池充电。

总之，本发明具有以下优点：提高了家用电器的续航能力，太阳能充电单元摆脱了停电困扰，无线充电单元无需电线更加灵活。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，用于通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (6)

1.一种家用电器太阳能无线充电装置，包括核心控制单元、太阳能充电单元、无线充电发射单元和无线充电接受单元；

核心控制单元，控制其它单元正常工作；

太阳能充电单元，利用太阳能板将太阳能转换成电能进行储存，在充电电池没电时对其进行充电；

无线充电发射单元，包括无线充电发射电路，将太阳能板的电能无线发射到充电电池上；

无线充电接受单元，包括无线充电接收电路，接收无线传输的电能给充电电池充电；

所述核心控制单元，包括MCU处理器，接收各种数据信号进行处理，并对各个单元下达工作指令；

无线充电接受单元，包括无线充电接收电路，包括电感L2、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、整流桥BR1、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、稳压二极管D4、二极管D5、二极管D6、稳压二极管D7、二极管D8、三极管Q6和MOS管Q7，所述电感L2的一端分别与所述电容C12的一端、所述电容C13的一端和所述整流桥BR1的第2引脚连接，所述电感L2的另一端分别与所述电容C12的另一端、所述电容C13的另一端和所述整流桥BR1的第3引脚连接，所述整流桥BR1的第1引脚与所述电容C14的一端、所述稳压二极管D7的正极、所述电容C15的一端、所述二极管D5的负极、所述电容C17的一端、所述稳压二极管D4的正极和所述电容C16的一端均接地，所述整流桥BR1的第4引脚分别与所述电容C14的另一端、所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端分别与所述稳压二极管D7的负极、所述电容C15的另一端、所述二极管D5的正极、所述电容C17的另一端和所述电阻R13的一端连接，所述稳压二极管D4的负极分别与所述电容C16的另一端、所述电阻R13的另一端、所述二极管D6的正极和所述三极管Q6的发射极连接，所述二极管D6的负极与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的负极分别与所述三极管Q6的基极、所述电阻R14的一端连接，所述三极管Q6的集电极与所述电容C18的一端均接输出电压，所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R15的一端、所述MOS管Q7的源极连接，所述MOS管Q7的栅极与所述电阻R15的另一端均接输出电压，所述MOS管Q7的漏极与所述电容C18的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种家用电器太阳能无线充电装置，其特征在于，所述太阳能充电单元，包括外置的太阳能板、家用电器内部设置的充电电池，太阳能板与所述无线充电发射单元连接，充电电池与无线充电接受单元连接。

3.根据权利要求1所述的一种家用电器太阳能无线充电装置，其特征在于，所述无线充电发射单元，包括无线充电发射电路，包括变压器TR1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、集成电路U1、保险丝FU1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电位器RV1、MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5和电感L1，所述变压器TR1的第1引脚接输入电压，所述变压器TR1的第2引脚接输出电压，所述变压器TR1的第3引脚与所述二极管D1的正极连接，所述变压器TR1的第4引脚与所述电容C1的一端连接，所述变压器TR1的第5引脚与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D1的负极分别与所述二极管D2的负极、所述电容C1的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述集成电路U1的第2引脚和所述保险丝FU1的一端连接，所述电容C2的另一端与所述电容C3的另一端和所述集成电路U1的第3引脚均接地，所述集成电路U1的第1引脚与所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端与所述电容C5的一端均接地，所述保险丝FU1的另一端与所述电容C5的另一端、所述电容C6的一端、所述电阻R3的一端、所述电阻R5的一端、所述电阻R7的一端、所述电容C11的一端和所述电感L1的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4的一端、所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R4的另一端与所述电阻R6的一端、所述电阻R8的一端均接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电阻R5的另一端、所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q2的发射极分别与所述电阻R6的另一端、所述电容C9的一端连接，所述三极管Q3的发射极分别与所述电容C9的另一端、所述电阻R8的另一端连接，所述三极管Q3的集电极分别与所述电阻R7的另一端、所述电容C10的一端和所述电阻R9的一端连接，所述电容C10的另一端分别与所述电阻R9的另一端、所述三极管Q4的基极和所述电阻R10的一端连接，所述三极管Q4的集电极分别与所述电容C11的另一端、所述电感L1的另一端和所述三极管Q5的集电极连接，所述三极管Q4的发射极分别与所述电阻R10的另一端、所述三极管Q5的基极和所述电阻R11的一端连接，所述三极管Q5的发射极与所述电阻R11的另一端均接地。

4.根据权利要求3所述的一种家用电器太阳能无线充电装置，其特征在于，所述MOS管Q1为开关管IRF840。

5.根据权利要求3所述的一种家用电器太阳能无线充电装置，其特征在于，所述变压器TR1为5引脚变压器。

6.根据权利要求3所述的一种家用电器太阳能无线充电装置，其特征在于，所述集成电路U1为稳压电路78L12。

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