CN112034286A - 一种无线充放电测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线充放电测试系统及方法，该测试系统包括电源负载电路和采集监控电路，电源负载电路包括：外接市电、电源开关、充电开关、整流电路、振荡放大电路、放电开关、感应线圈、控制电路以及电子负载，外接市电、电源开关、充电开关、整流电路、振荡放大电路、感应线圈以及控制电路形成充电测试回路，放电开关、感应线圈、控制电路以及电子负载形成放电测试回路；采集监控电路用于实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值。本发明可以有效准确的收集检测多种无线充放电设备无线充电和放电性能，通用性良好，操作方便，设备磨损率低，应用范围广。

Description

一种无线充放电测试系统及方法

技术领域

本发明属于无线电传输技术领域，具体涉及一种无线充放电测试系统及方法。

背景技术

随着无线充放电技术的普及，各种具有无线充放电功能的设备越来越多，如在公开号CN106605353A发明名称“在电子设备之间感应充电”的专利申请中，公开了诸多具有无线充放电功能的设备，这些设备它们的无线充放电性能和寿命周期需要得到测试和评估，测试通常需要根据实际的使用条件，进行相应大小电流的充放电循环，以检查和验证成品储能设备的相关性能是否可靠。

但是，现有的测试方法为使用电缆将充放电设备和样品连接起来的传统的充放电方式，这种充放电方式不能满足无线充放电的实际使用条件。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种无线充放电测试系统及方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开了一种无线充放电测试系统，包括：

电源负载电路，包括：外接市电、电源开关、充电开关、整流电路、振荡放大电路、放电开关、感应线圈、控制电路以及电子负载；

外接市电、电源开关、充电开关、整流电路、振荡放大电路、感应线圈以及控制电路形成充电测试回路，充电测试回路用于对待测设备进行充电性能测试；

放电开关、感应线圈、控制电路以及电子负载形成放电测试回路，放电测试回路用于对待测设备进行放电性能测试；

采集监控电路，与待测设备电连接，用于实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值。

本发明结构简单，在充电测试回路设置充电开关和放电测试回路设置放电开关，每次只有一个回路导通。本发明可以有效准确的收集检测多种无线充放电设备无线充电和放电性能，通用性良好，操作方便，设备磨损率低，应用范围广。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，感应线圈与控制电路电连接，且由控制电路配置为两种工作模式，一种是激活内感应线圈与外感应线圈的无线传输电力工作模式，另一种是仅激活内感应线圈的电力接收模式。

采用上述优选的方案，根据充放电情形选择合适的工作模式。

作为优选的方案，在感应线圈上设有可移动的触点，控制电路控制该触点上下移动，从而调节感应线圈的匝数。

采用上述优选的方案，在感应线圈上设置一个可移动的触点，由控制电流控制其上下移动，进而调节线圈的匝数，可以适合不同功率的电池充放电。

作为优选的方案，在感应线圈的中心或其相对两侧设置有对准磁体。

采用上述优选的方案，便于与待测设备内的线圈进行对准。

作为优选的方案，还包括：测试台以及通过支撑脚设置于测试台上透明接触板，感应线圈及对准磁体设置于测试台上，且设置于透明接触板的下方；

支撑脚上设有对透明接触板高度进行调节的高度调节组件；

在测试台上固定有位置检测基板，在位置检测基板上设有多个均匀分布的立柱；

在待测设备上安装有图像检测装置，图像检测装置与采集监控电路电连接。

采用上述优选的方案，可以有效检测待测设备内感应线圈与测试台上感应线圈之间的相对位置。

作为优选的方案，对准磁体与透明接触板之间的距离可调整，在测试台上设有高度调整器，对准磁体设置于高度调整器上；

和/或，对准磁体与感应线圈之间的距离可调整，在测试台上设有位置调整组件，对准磁体设置于位置调整组件上；

和/或，对准磁体的磁性强度可调整，对准磁体为电磁体，通过改变电磁体参数对磁性强度进行调整。

采用上述优选的方案，可以有效检测对准磁体对待测设备充放电性能的影响。

作为优选的方案，对准磁体包括：磁体底座、安装于磁体底座上的磁本体以及设置于磁本体端部的磁头，磁体底座的最大直径大于磁本体的最大直径，且在磁本体的外壁上设有外螺纹；

在对准磁体外围设有磁场屏蔽壳，磁场屏蔽壳包括：屏蔽壳本体，在屏蔽壳本体上设有一通孔，通孔包括：内壁具有内螺纹的内螺纹段以及内壁呈光滑的连接段，屏蔽壳本体通孔的内螺纹段与磁本体的外螺纹啮合，屏蔽壳本体通孔的连接段与磁体底座外壁贴合。

采用上述优选的方案，降低对准磁体磁场对待测设备的充放电性能的影响。

另一方面，本发明还公开一种无线充放电测试方法，具体包括以下内容：

进行充电性能测试时，无线充放电测试系统内的感应线圈由控制电路配置为激活内感应线圈与外感应线圈的无线传输电力工作模式，控制电路控制连通充电测试回路，断开放电测试回路；

无线充放电测试系统内外接市电提供交流电，经过整流电路和振荡放大电路，感应线圈发射高频变化的电磁场，待测设备内的感应线圈作为电力接收端产生感应电流，感应电流经其内部整流稳压后，向储能模块充电，采集监控电路与待测设备电连接，实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值；

进行放电性能测试时，无线充放电测试系统内的感应线圈由控制电路配置仅激活内感应线圈的电力接收模式，控制电路控制连通放电测试回路，断开充电测试回路；

待测设备内的感应线圈产生的感应电流，无线充放电测试系统内感应线圈作为电力接收端向电子负载充电，采集监控电路与待测设备电连接，实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值。

本发明一种无线充放电测试方法，测试方法简单，操作便捷。

作为优选的方案，还包括以下内容：

将待测设备放置于透明接触板上，将待测设备内的感应线圈与测试台上的感应线圈进行对准，待测设备上的图像检测装置对位置检测基板进行图像采集，记此时图像为基准图像，并进行充/放电性能测试；

利用测试台上的对准磁体将待测设备内的感应线圈与测试台上的感应线圈进行对准，待测设备上的图像检测装置对位置检测基板进行图像采集，记此时图像为实时图像，并进行充/放电性能测试；

对比实时图像与基准图像，得到图像差异度，发送给采集监控电路，进行分析对比。

采用上述优选的方案，可以有效验证，测试台上感应线圈与待测设备内感应线圈的位置关系对待测设备充放电性能的影响。

作为优选的方案，调整测试台上对准磁体与透明接触板之间的距离，或测试台上对准磁体与测试台上感应线圈之间的距离，或测试台上对准磁体的磁性强度，来进行充/放电性能测试，并将采集监控电路采集到的电流、电压、储能电量进行图形分析。

采用上述优选的方案，可以有效检测对准磁体对待测设备充放电性能的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的无线充放电测试系统的电路图。

图2为本发明实施例提供的无线充放电测试系统的结构示意图之一。

图3为本发明实施例提供的无线充放电测试系统的结构示意图之二。

图4为本发明实施例提供的无线充放电测试系统的结构示意图之三。

图5为本发明实施例提供的无线充放电测试系统的结构示意图之四。

图6为本发明实施例提供的对准磁体的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的磁场屏蔽壳的结构示意图。

其中：101-外接市电，102-电源开关，103-充电开关，104-整流电路，105-振荡放大电路，106-放电开关，107-控制电路，108-电子负载，109-采集监控电路；

1-测试台，2-透明接触板，3-感应线圈，4-对准磁体，41-磁体底座，42-磁本体，43-磁头，5-位置检测基板，6-立柱，7-待测设备，8-图像检测装置，9-高度调整器，10-磁场屏蔽壳，100-通孔，11-支撑脚。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种无线充放电测试系统，如图1所示，包括：

电源负载电路，包括：外接市电101、电源开关102、充电开关103、整流电路104、振荡放大电路105、放电开关106、感应线圈3、控制电路107以及电子负载108；

外接市电101、电源开关102、充电开关103、整流电路104、振荡放大电路105、感应线圈3以及控制电路107形成充电测试回路，充电测试回路用于对待测设备7进行充电性能测试；

放电开关106、感应线圈3、控制电路107以及电子负载108形成放电测试回路，放电测试回路用于对待测设备7进行放电性能测试；

采集监控电路109，与待测设备7电连接，用于实时采集待测设备7电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值。

本发明结构简单，在充电测试回路设置充电开关103和放电测试回路设置放电开关106，每次只有一个回路导通。本发明可以有效准确的收集检测多种无线充放电设备无线充电和放电性能，通用性良好，操作方便，设备磨损率低，应用范围广。

在一些实施例中，还设有用于保护电子负载108的充放电线保护线圈。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，感应线圈3与控制电路107电连接，且由控制电路107配置为两种工作模式，一种是激活内感应线圈与外感应线圈的无线传输电力工作模式，另一种是仅激活内感应线圈的电力接收模式。

采用上述优选的方案，根据充放电情形选择合适的工作模式。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在感应线圈3上设有可移动的触点，控制电路107控制该触点上下移动，从而调节感应线圈3的匝数。

采用上述优选的方案，感应线圈3由导线制成，导线可以由各种导电材料，例如金属形成。在感应线圈3上设置一个可移动的触点，由控制电流控制其上下移动，进而调节线圈的匝数，可以适合不同功率的电池充放电。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在感应线圈3的中心或其相对两侧设置有对准磁体4。

采用上述优选的方案，便于与待测设备内的线圈进行对准。

进一步，在上述实施例的基础上，本发明无线充放电系统还包括：测试台1以及通过支撑脚11设置于测试台1上透明接触板2，感应线圈3及对准磁体4设置于测试台1上，且设置于透明接触板2的下方；

支撑脚11上设有对透明接触板2高度进行调节的高度调节组件；

在测试台1上固定有位置检测基板5，在位置检测基板5上设有多个均匀分布的立柱6；

在待测设备7上安装有图像检测装置8，图像检测装置8与采集监控电路109电连接。

采用上述优选的方案，可以有效检测待测设备内感应线圈与测试台1上感应线圈3之间的相对位置。

进一步，在上述实施例的基础上，对准磁体4与透明接触板2之间的距离可调整，在测试台1上设有高度调整器9，对准磁体4设置于高度调整器9上；

和/或，对准磁体4与感应线圈3之间的距离可调整，在测试台1上设有位置调整组件（图中未示出），对准磁体4设置于位置调整组件上；

和/或，对准磁体4的磁性强度可调整，对准磁体4为电磁体，通过改变电磁体参数对磁性强度进行调整，电磁体参数可以为流通电流的大小、线圈匝数的多少、是否安装导磁体等。

采用上述优选的方案，可以有效检测对准磁体4对待测设备充放电性能的影响。

高度调整器9可以对对准磁体4与透明接触板2之间的距离可调整，如图2所示，对准磁体4与透明接触板2之间的距离较远，且对准磁体4上端面的高度低于感应线圈3上端面的高度。如图3所示，对准磁体4与透明接触板2之间的距离较近，且对准磁体4上端面的高度高于感应线圈3上端面的高度。无线充放电测试系统测试对准磁体4不同高度下，待测设备的充放电性能，判断对准磁体4的高度是否会对待测设备的充放电性能造成影响。

位置调整组件可以但不限于设置于测试台1上的滑槽以及与滑槽滑动连接的滑块。位置调整组件可以对对准磁体4与感应线圈3之间的距离可调整，如图2所示，对准磁体4与感应线圈3之间的距离较近。如图4所示，对准磁体4与感应线圈3之间的距离较远。无线充放电测试系统测试对准磁体4不同位置下，待测设备的充放电性能，判断对准磁体4与感应线圈3之间的距离是否会对待测设备的充放电性能造成影响。

一方面，对准磁体4与感应线圈3距离越近，其对准的准确度越高。但是另一方面，对准磁体4与感应线圈3距离越近，对准磁体4产生的磁性对感应线圈3的感应干扰越大。本发明可以有效进行检测，并根据采集监控电路109采集的数据得出分析值。

如图5所示，进一步，在上述实施例的基础上，在对准磁体4外围设有磁场屏蔽壳10。

如图6所示，对准磁体4包括：磁体底座41、安装于磁体底座41上的磁本体42以及设置于磁本体端部的磁头43，磁体底座41的最大直径大于磁本体42的最大直径，且在磁本体42的外壁上设有外螺纹；

如图7所示，在对准磁体4外围设有磁场屏蔽壳10，磁场屏蔽壳包括：屏蔽壳本体，在屏蔽壳本体上设有一通孔100，通孔包括：内壁具有内螺纹的内螺纹段以及内壁呈光滑的连接段，屏蔽壳本体通孔的内螺纹段与磁本体的外螺纹啮合，屏蔽壳本体通孔的连接段与磁体底座外壁贴合

采用上述优选的方案，降低对准磁体4磁场侧面对待测设备的充放电性能的影响。对准磁体4与磁场屏蔽壳10的连接更牢固，且可以有效调节磁本体42和磁头43裸露部分的大小。

另一方面，本发明实施例还公开一种无线充放电测试方法，具体包括以下内容：

进行充电性能测试时，无线充放电测试系统内的感应线圈3由控制电路107配置为激活内感应线圈与外感应线圈的无线传输电力工作模式，控制电路107控制连通充电测试回路，断开放电测试回路；

无线充放电测试系统内外接市电101提供交流电，经过整流电路104和振荡放大电路105，感应线圈3发射高频变化的电磁场，待测设备内的感应线圈3作为电力接收端产生感应电流，感应电流经其内部整流稳压后，向储能模块充电，采集监控电路109与待测设备电连接，实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值；

进行放电性能测试时，无线充放电测试系统内的感应线圈3由控制电路107配置仅激活内感应线圈的电力接收模式，控制电路107控制连通放电测试回路，断开充电测试回路；

待测设备内的感应线圈3产生的感应电流，无线充放电测试系统内感应线圈作为电力接收端向电子负载108充电，采集监控电路109与待测设备电连接，实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值。

本发明一种无线充放电测试方法，测试方法简单，操作便捷。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，还包括以下内容：

将待测设备放置于透明接触板2上，将待测设备内的感应线圈3与测试台1上的感应线圈3进行对准，待测设备上的图像检测装置8对位置检测基板5进行图像采集，记此时图像为基准图像，并进行充/放电性能测试；

利用测试台1上的对准磁体4将待测设备内的感应线圈3与测试台1上的感应线圈3进行对准，待测设备上的图像检测装置8对位置检测基板5进行图像采集，记此时图像为实时图像，并进行充/放电性能测试；

对比实时图像与基准图像，得到图像差异度，发送给采集监控电路109，进行分析对比。

采用上述优选的方案，可以有效验证，测试台1上感应线圈3与待测设备内感应线圈的位置关系对待测设备充放电性能的影响。本发明采用图像采集技术对位置检测基板5进行图像采集，可以更精准的判断被测设备的所在位置。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，调整测试台1上对准磁体4与透明接触板2之间的距离，或测试台1上对准磁体4与测试台1上感应线圈3之间的距离，或测试台1上对准磁体4的磁性强度，来进行充/放电性能测试，并将采集监控电路109采集到的电流、电压、储能电量进行图形分析。

采用上述优选的方案，可以有效检测对准磁体4对待测设备充放电性能的影响。

以上多种实施方式可交叉并行实现。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线充放电测试系统，其特征在于，包括：

电源负载电路，包括：外接市电、电源开关、充电开关、整流电路、振荡放大电路、放电开关、感应线圈、控制电路以及电子负载；

所述外接市电、电源开关、充电开关、整流电路、振荡放大电路、感应线圈以及控制电路形成充电测试回路，所述充电测试回路用于对待测设备进行充电性能测试；

所述放电开关、感应线圈、控制电路以及电子负载形成放电测试回路，所述放电测试回路用于对待测设备进行放电性能测试；

采集监控电路，与待测设备电连接，用于实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值。

2.根据权利要求1所述的无线充放电测试系统，其特征在于，所述感应线圈与所述控制电路电连接，且由所述控制电路配置为两种工作模式，一种是激活内感应线圈与外感应线圈的无线传输电力工作模式，另一种是仅激活内感应线圈的电力接收模式。

3.根据权利要求1所述的无线充放电测试系统，其特征在于，在所述感应线圈上设有可移动的触点，所述控制电路控制该触点上下移动，从而调节所述感应线圈的匝数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的无线充放电测试系统，其特征在于，在所述感应线圈的中心或其相对两侧设置有对准磁体。

5.根据权利要求4所述的无线充放电测试系统，其特征在于，还包括：测试台以及通过支撑脚设置于所述测试台上透明接触板，所述感应线圈及对准磁体设置于所述测试台上，且设置于所述透明接触板的下方；

所述支撑脚上设有对所述透明接触板高度进行调节的高度调节组件；

在所述测试台上固定有位置检测基板，在所述位置检测基板上设有多个均匀分布的立柱；

在所述待测设备上安装有图像检测装置，所述图像检测装置与所述采集监控电路电连接。

6.根据权利要求5所述的无线充放电测试系统，其特征在于，所述对准磁体与所述透明接触板之间的距离可调整，在所述测试台上设有高度调整器，所述对准磁体设置于所述高度调整器上；

和/或，所述对准磁体与所述感应线圈之间的距离可调整，在所述测试台上设有位置调整组件，所述对准磁体设置于所述位置调整组件上；

和/或，所述对准磁体的磁性强度可调整，所述对准磁体为电磁体，通过改变所述电磁体参数对磁性强度进行调整。

7.根据权利要求6所述的无线充放电测试系统，其特征在于，所述对准磁体包括：磁体底座、安装于所述磁体底座上的磁本体以及设置于所述磁本体端部的磁头，所述磁体底座的最大直径大于所述磁本体的最大直径，且在所述磁本体的外壁上设有外螺纹；

在所述对准磁体外围设有磁场屏蔽壳，所述磁场屏蔽壳包括：屏蔽壳本体，在所述屏蔽壳本体上设有一通孔，所述通孔包括：内壁具有内螺纹的内螺纹段以及内壁呈光滑的连接段，所述屏蔽壳本体通孔的内螺纹段与所述磁本体的外螺纹啮合，所述屏蔽壳本体通孔的连接段与所述磁体底座外壁贴合。

8.一种无线充放电测试方法，其特征在于，具体包括以下内容：

进行充电性能测试时，无线充放电测试系统内的感应线圈由控制电路配置为激活内感应线圈与外感应线圈的无线传输电力工作模式，控制电路控制连通充电测试回路，断开放电测试回路；

无线充放电测试系统内外接市电提供交流电，经过整流电路和振荡放大电路，感应线圈发射高频变化的电磁场，待测设备内的感应线圈作为电力接收端产生感应电流，感应电流经其内部整流稳压后，向储能模块充电，采集监控电路与待测设备电连接，实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值；

进行放电性能测试时，无线充放电测试系统内的感应线圈由控制电路配置仅激活内感应线圈的电力接收模式，控制电路控制连通放电测试回路，断开充电测试回路；

待测设备内的感应线圈产生的感应电流，无线充放电测试系统内感应线圈作为电力接收端向电子负载充电，采集监控电路与待测设备电连接，实时采集待测设备电流、电压、储能电量中的一种或多种性能值。

9.根据权利要求8所述的无线充放电测试方法，其特征在于，还包括以下内容：

将待测设备放置于透明接触板上，将待测设备内的感应线圈与测试台上的感应线圈进行对准，待测设备上的图像检测装置对位置检测基板进行图像采集，记此时图像为基准图像，并进行充/放电性能测试；

利用测试台上的对准磁体将待测设备内的感应线圈与测试台上的感应线圈进行对准，待测设备上的图像检测装置对位置检测基板进行图像采集，记此时图像为实时图像，并进行充/放电性能测试；

对比实时图像与基准图像，得到图像差异度，发送给采集监控电路，进行分析对比。

10.根据权利要求9所述的无线充放电测试方法，其特征在于，调整测试台上对准磁体与透明接触板之间的距离，或测试台上对准磁体与测试台上感应线圈之间的距离，或测试台上对准磁体的磁性强度，来进行充/放电性能测试，并将采集监控电路采集到的电流、电压、储能电量进行图形分析。

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