CN112910022A - 一种车载式无线供电座椅套装 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载式无线供电座椅套装包括：车载座椅，设置有无线充电发射单元和第一无线通信模块，储能马甲，设置有无线充电接收单元、第二无线通信模块和储能单元，所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块相互匹配，实现车载座椅与储能马甲间的通信，所述无线充电发射单元与所述无线充电接收单元相互匹配，实现车载座椅向储能马甲的电能传输，其中，所述无线充电发射单元将车载电源提供的直流电逆变为高频交流电，再将电能转换为高频磁场传输至所述无线充电接收单元，所述无线充电接收单元在高频磁场的作用下产生高频交变电流，经高频整流后转换为直流电输出至所述储能单元。

Description

一种车载式无线供电座椅套装

技术领域

本发明涉及车载装备技术领域，具体涉及一种车载式无线供电座椅套装。

背景技术

公安反恐、消防救援等特战队员在执行任务过程中因时间紧急，需在车内对个人随身携带的用电设备进行快速充电，以确保抵达目标区域时，设备剩余电量能够满足任务需求。

目前行车过程中对设备充电主要是通过点烟器口，经电源变换装置对其他用电设备进行充电。这种经点烟器进行有线充电的方式存在如下缺陷：一是接口数量少，无法满足多人、多设备同时充电的要求；二是各种设备充电接口类型多样，通用性、互换性差；三是由于充电线的束缚，多名队员乘车过程中电源线容易缠绕或被人为挂断，供电可靠性和安全性较差，难以满足特战队员乘车过程中快速、可靠进行设备充电的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开一种车载式无线供电座椅套装，包括：车载座椅，设置有无线充电发射单元和第一无线通信模块，储能马甲，设置有无线充电接收单元、第二无线通信模块和储能单元，所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块相互匹配，实现车载座椅与储能马甲间的通信，所述无线充电发射单元与所述无线充电接收单元相互匹配，实现车载座椅向储能马甲的电能传输，其中，所述无线充电发射单元将车载电源提供的直流电逆变为高频交流电，再将电能转换为高频磁场传输至所述无线充电接收单元，所述无线充电接收单元在高频磁场的作用下产生高频交变电流，经高频整流后转换为直流电输出至所述储能单元。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述无线充电发射单元包括无线充电发射端电路、信号发生器、功率放大器和高频发射线圈。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述无线充电接收单元包括无线充电接收端电路、整流电路和高频接收线圈。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述高频发射线圈呈圆盘状，设置于所述车载座椅椅背处，且位置可调。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述无线充电接收端电路和所述整流电路设置于储能马甲胸前位置，所述高频接收线圈设置于储能马甲后背处，且位置可调。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述储能单元内置于所述储能马甲腰部位置。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述储能单元为柔性软包电池。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述第一无线通信模块设置于车载座椅上部，且位置可调。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述第二无线通信模块设置于马甲肩部位置，且位置可调。

本发明的车载式无线供电座椅套装中，优选为，所述储能马甲还包括电源管理模块，其与所述无线充电接收单元电连接，根据不同设备的用电需求转换为对应的电压和功率，分别向随身携带的多个用电设备进行供电。

本发明的车载式无线供电座椅套装，在车载座椅靠背预置或通过无线充电座套、靠背的形式布置高频发射线圈，实现车内每一个座椅均具备充电功能，增加车内充电端数量。采用无线充电的形式，实现电能从车载座椅向储能马甲的传输，摆脱了电缆线的束缚，减少线缆缠绕和被人为挂断的风险，提高充电安全性和可靠性。在人员乘车过程中即可通过座椅对储能马甲进行充电，实现上车自动充电，下车放心用电的效果，满足特战队员对所属设备进行快速充电的需要。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是车载式无线供电座椅套装的结构示意图。

图2是车载座椅的结构示意图。

图3A是储能马甲的正面示意图。

图3B是储能马甲的背面示意图。

图4是储能马甲上的卡座示意图。

图5是车载式无线供电座椅套装的无线充电原理图。

附图标记说明：

1～第一无线通信模块； 2～车载座椅；

3～无线充电发射单元； 4～第二无线通信模块；

5～储能马甲； 6～无线充电接收单元；

7～无线充电发射端电路开关； 8～高频发射线圈；

9～无线充电接收端电路； 10～整流电路；

11～电源管理模块； 12～储能单元；

13～高频接收线圈； 14～卡座；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。除非在下文中特别指出，器件中的各个部分可以由本领域的技术人员公知的材料构成，或者可以采用将来开发的具有类似功能的材料。

图1是车载式无线供电座椅套装的结构示意图。如图1所示，本发明的车载式无线供电座椅套装包括车载座椅2和储能马甲5。车载座椅2设置有无线充电发射单元3和第一无线通信模块1。储能马甲5设置有无线充电接收单元6、第二无线通信模块4和储能单元(图中未示出)。第一无线通信模块1与第二无线通信模块4相互匹配，实现车载座椅2与储能马甲5间的通信，无线充电发射单元3与无线充电接收单元6相互匹配，实现车载座椅2向储能马甲5的电能传输。其中，无线充电发射单元3将车载电源提供的直流电逆变为高频交流电，再将电能转换为高频磁场传输至无线充电接收单元6，无线充电接收单元6在高频磁场的作用下产生高频交变电流，经高频整流后转换为直流电输出至储能单元。

在具体的一例中，如图2所示，无线充电发射单元3包括无线充电发射端电路、信号发生器、功率放大器和高频发射线圈8。高频发射线圈8呈圆盘状，安装在车载座椅2的椅背内侧，朝向乘坐人员，以便向乘坐人员所穿着的储能马甲5充电。无线充电发射端电路开关7设置在座椅一侧适当位置，以便于乘坐人员操作为宜。根据操作习惯，通常安装在车载座椅右侧下部。第一无线通信模块1置于车载座椅上部，例如设置在乘坐人右肩位置附近处，以便于与储能马甲5的第二无线通信模块4进行通信。

无线充电发射单元3和第一无线通信模块1的安装方式可根据实际情况相应调整。例如对于未出厂的新车，可以直接在座椅内部预置。对于已经出厂的车辆，可以通过座套或者座椅靠背等结合系扣或粘扣等的形式加装。进一步优选地，无线充电发射单元3和第一无线通信模块1的位置是可调整的，以便于能够分别与储能马甲的无线充电接收单元6和第二无线通信模块4相互匹配。

储能马甲5的无线充电接收单元6包括无线充电接收端电路9、整流电路10和高频接收线圈13。在图3A和图3B中示出了储能马甲的结构示意图。如图3A和图3B所示，无线充电接收端电路9和整流电路10设置于储能马甲5的胸前位置，高频接收线圈13呈圆盘状，设置于储能马甲5的后背处，其位置与座椅5的高频发射线圈8位置保持对齐，以便于提高磁场能量接收效率。进一步优选地，高频接收线圈13以可移动的方式设置在储能马甲5的后背处，其位置可以根据实际需要进行调整。具体的设置方式，例如如图4所示，可以在储能马甲5的后背中缝位置设置条状排列的卡座14，高频接收线圈13设置相应的卡扣。当储能马甲5的高频接收线圈13的位置相对座椅的高频发射线圈8的位置较高或较低时，则相应调整高频接收线圈13的位置。第二无线通信模块4设置于储能马甲5的肩部位置，便于与设置在车载座椅2的上部的第一无线通信模块1进行通信。考虑人体运动习惯，优选设置在右侧肩部位置。储能单元12内置于储能马甲5腰部位置。考虑到人体穿戴的舒适性，储能单元12可采用柔性软包电池，经符合人体工程学的弧形外壳封装，与人体腰部弧形自然贴合。第一无线通信模块1和第二无线通信模块4例如可以采用蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等。

在图5中示出了车载式无线供电座椅套装无线充电原理图。如图5所示，储能马甲5内置的储能单元或人员携带的用电设备需要充电时，首先打开车载座椅2上的无线充电发射端电路开关7，然后通过车载座椅2的第一无线通信模块1向设置在储能马甲5肩部的第二无线通信模块4发出信号，经验证匹配成功后，在信号发生器的激励下，将车载电源的直流电经放大电路逆变为高频交流电，再通过高频发射线圈8将电能转换成高频的磁场能对外传输。储能马甲5的高频接收线圈13，在高频磁场的作用下产生交变电流，经高频整流转换为直流输出，向储能马甲5内部的储能单元12进行充电。当储能马甲5不需要供电时，关闭车载座椅2的电路开关7即可。进一步优选地，储能马甲5内部的储能单元12具备倍率充电和低温条件充电的能力，以满足特战队员在乘车过程中对所属设备具备快速和宽环境适应性充电的要求。

进一步优选地，如图3A所示，在储能马甲5的前胸处还设置有电源管理模块11。如图5所示，电源管理模块11与无线充电单元3电连接，根据不同设备的用电需求转换为对应的电压和功率，分别向随身携带的多个用电设备进行供电。

本发明的车载式无线供电座椅套装，在车载座椅靠背预置或通过无线充电座套、靠背的形式布置高频发射线圈，实现车内每一个座椅均具备充电功能，增加车内充电端数量。采用无线充电的形式，实现电能从车载座椅向储能马甲的传输，摆脱了电缆线的束缚，减少线缆缠绕和被人员挂断的风险，提高了充电安全性和可靠性。在人员乘车过程中即可通过座椅对储能马甲进行充电，实现上车自动充电，下车放心用电的效果，满足特战队员对所属设备进行快速充电的需要。此外,上述实施例中无线供电座椅套装均以车载为例，但是本发明不限定于此，也可以是机载或者舰载

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

包括：

车载座椅，设置有无线充电发射单元和第一无线通信模块，

储能马甲，设置有无线充电接收单元、第二无线通信模块和储能单元，

所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块相互匹配，实现车载座椅与储能马甲间的通信，所述无线充电发射单元与所述无线充电接收单元相互匹配，实现车载座椅向储能马甲的电能传输，

其中，所述无线充电发射单元将车载电源提供的直流电逆变为高频交流电，再将电能转换为高频磁场传输至所述无线充电接收单元，所述无线充电接收单元在高频磁场的作用下产生高频交变电流，经高频整流后转换为直流电输出至所述储能单元。

2.根据权利要求1所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述无线充电发射单元包括无线充电发射端电路、信号发生器、功率放大器和高频发射线圈。

3.根据权利要求1所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述无线充电接收单元包括无线充电接收端电路、整流电路和高频接收线圈。

4.根据权利要求2所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述高频发射线圈呈圆盘状，设置于所述车载座椅椅背处，且位置可调。

5.根据权利要求3所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述无线充电接收端电路和所述整流电路设置于储能马甲胸前位置，所述高频接收线圈设置于储能马甲后背处，且位置可调。

6.根据权利要求1所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述储能单元内置于所述储能马甲腰部位置。

7.根据权利要求1所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述储能单元为柔性软包电池。

8.根据权利要求1所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述第一无线通信模块设置于所述车载座椅的上部，且位置可调。

9.根据权利要求8所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述第二无线通信模块设置于马甲肩部位置，且位置可调。

10.根据权利要求8所述的车载式无线供电座椅套装，其特征在于，

所述储能马甲还包括电源管理模块，其与所述无线充电接收单元电连接，根据不同设备的用电需求转换为对应的电压和功率，分别向随身携带的多个用电设备进行供电。

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