CN113078693A - 车用无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种车用无线充电系统，用于车辆中的控制器局域网络以及区域互联网络，包括发射控制器、放大电路、发射线圈、接收控制器、接收线圈、整流滤波电路和侦测单元。发射控制器包括无线通信单元，以连接控制器局域网络或区域互联网络。放大电路耦接发射控制器。发射线圈耦接放大电路并具有至少一线圈架构，线圈架构用于增大发射线圈的发射范围。接收控制器包括无线通信单元。接收线圈耦接接收控制器并具有至少一线圈架构，线圈架构用于增大发射线圈的接收范围。整流滤波电路耦接接收控制器。侦测单元耦接接收控制器。无线通信单元与用户的行动装置相互通讯以对控制器局域网络以及区域互联网络中的车辆设备进行控制。
Description
技术领域
本发明是关于一种无线充电系统，特别是关于一种车用无线充电系统。
背景技术
在目前的电动汽车与传统车辆中，一般仍采用接触式、接传输线等充电的方法，这种情形下充电接头是露在外面，容易漏电、发生触电危险，而接传输线的方式仍会随时间损耗线材，另外重复的插拔动作也会加速磨损、线材断裂以及接触不良，使得充电效能变差。
因此，本发明针对上述的困扰，提出一种无线充电管理系统，解决上述所产生的问题。
因此，需要提出一种不通过接触或连线方式进行充电的装置与方法，例如通过无线充电，其使用近场感应，也就是通过电感耦合将能量传送至用电的装置，供电给该装置的电池，以及其本身运作，通过电感耦合能不使用电线连接来传送能量。因此充电及被充电装置之间可以无导电接点外露，增加使用上的便利，同时解决线材与接头损耗的问题。
另外，目前在车辆上已有许多各式不同的电子装置，例如多媒体功能装置用于播放音频、影视等、空调装置、导航装置、以及与其他用户行动装置配对的操作装置。因此用户在车上使用不同功能的电子装置时，容易产生操作不便的问题。
因此，也需要在无线充电方法与装置中整合用于控制多装置的操作的功能，以进一步增加使用便利性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种连接车辆上控制器局域网络以及区域互联网络使用的车用无线充电系统。
根据本发明一实施例，提出了一种车用无线充电系统，其用于与车辆中的控制器局域网络以及区域互联网络，并包括一发射控制器、一放大电路、一发射线圈、一接收控制器、一接收线圈、一整流滤波电路以及一侦测单元。该发射控制器包括一无线通信单元，以连接控制器局域网络以及区域互联网络。该放大电路耦接该发射控制器。该发射线圈耦接该放大电路并具有至少一线圈架构，该线圈架构用于增大该发射线圈的一发射范围。该接收控制器包括一无线通信单元。该接收线圈耦接该接收控制器并具有至少一线圈架构，该线圈架构用于增大该发射线圈的一接收范围。该整流滤波电路耦接该接收控制器。该侦测单元耦接于该接收控制器，并执行过电压保护的功能。该无线通信单元与用户的行动装置相互通讯以对控制器局域网络以及区域互联网络中的车辆设备进行控制。该接收控制器与该发射控制器通过该无线通信单元的通讯内容至少包括接收控制器的电流、电压信号。
在一实施例中，该线圈架构具有三线圈。
在一实施例中，该车用无线充电系统还包括耦接于该接收控制器的指示灯与蜂鸣器以对使用者进行提醒。
在一实施例中，该无线通信单元使用的通讯协议包括NFC、WiFi与蓝牙。
在一实施例中，该侦测单元还用于侦测车速。
在一实施例中，该侦测单元还用于侦测该无线通信单元的频段。
在一实施例中，该侦测单元还用于侦测车钥匙。
在一实施例中，该车用无线充电系统还包括一储存单元与一辨识单元。该储存单元耦接于该接收控制器，并储存用户信息。该辨识单元耦接于该储存单元，并根据该用户信息辨识用户。
在一实施例中，该车用无线充电系统还包括一控制单元，其耦接于该接收控制器，并用于根据该用户信息辨识进行对车辆设备的设定。
在一实施例中，该侦测单元还用于执行过电流保护、过温度保护、短路保护与异物侦测保护的功能。
通过使用本发明所提出的车用无线充电系统，除了能达到免接触充电的目的，还具有以下优点：
1.通过发射或接收线圈的感应范围，可允许不定位充电，随放即充。
2.通过无线通信单元支持的通讯协议，可与车上其他装置进行多种互联功能。
3.通过无线通信单元支持的通讯协议，可根据车厂要求进行个制化功能设定。
所属技术领域中具有通常知识者将理解，可以通过本发明所公开实现的效果不限于上文具体描述的内容，并且从以上结合附图的详细描述中将更清楚地理解本发明的优点。
附图说明
图1表示本发明一实施例的车用无线充电系统的示意图。
图2表示本发明一实施例的车用无线充电系统的方块图。
图3表示本发明一实施例的无线充电装置用于手机充电的示意图。
图4表示本发明一实施例的无线充电装置用于在车辆中充电手机的示意图。
图5表示本发明一实施例的温度保护机制示意图。
符号说明：
1 发射端
2 接收端
10 发射控制器
11 放大电路
20 接收控制器
21 充电单元
22 整流滤波电路
30 手机
200 无线充电系统
210 控制器局域网络或区域互联网络
P1 发射线圈
P2 接收线圈
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
请参照图1，图1是根据本发明一实施例的车用无线充电系统的示意图。如图1所示，车用无线充电系统包括一发射控制器10、一放大电路11、一发射线圈P1、一接收控制器20、充电单元21、电池、一接收线圈P2、一整流滤波电路22与一侦测单元。
该发射控制器包括一无线通信单元，以连接控制器局域网络以及区域互联网络。在一实施例中，该无线通信单元使用的通讯协议包括NFC、WiFi与蓝牙。NFC通讯协议可以允许根据车厂设计的要求去制定功能，例如需要与车上的不同功能的装置模块进行连动时，可通过NFC通讯协议来进行个制化的功能设定。另外，该接收控制器20与该发射控制器10彼此通过各自的无线通信单元进行通讯，其通讯内容至少包括接收控制器20的电流、电压信号。
该放大电路11耦接该发射控制器10。该发射线圈P1耦接该放大电路11。该接收控制器20也包括一无线通信单元。该接收线圈P2耦接该接收控制器20。该整流滤波电路22耦接该接收控制器20。该侦测单元耦接于该接收控制器20，并执行过电压保护、过电流保护、过温度保护、短路保护与异物侦测保护等功能。该无线通信单元用于与用户的行动装置相互通讯以对控制器局域网络以及区域互联网络中的车辆设备进行控制。
在此实施例中，该发射线圈P1与该接收线圈P2具有的线圈架构为具有三线圈的三线圈架构，该三线圈架构用于增大该发射线圈的发射范围与该接收线圈的接收范围，使得要充电的行动装置、手机可以不用摆放在固定位置，只要在三线圈架构的感应范围内即可进行充电。
另外，在一实施例中，车用无线充电系统会设有耦接于该接收控制器20的蜂鸣器，用在感应到符合规范的可充电物时发出一次鸣响以对使用者进行提醒。
另外，在一实施例中，车用无线充电系统会设有耦接于该接收控制器20的LED指示灯，用在提醒用户系统是在待机或充电中，或是遇到错误或上述过温度、过电压、过电流等情形。
另外，在一实施例中，该侦测单元还可用于侦测车速，以及对该无线通信单元的多个通讯频段进行侦测，举例来说，无线充电与车钥匙会在120kHz时发生干扰，因此会设定侦测到钥匙时关断无线充电以避免干扰的设定情形，也可在开车门时侦测钥匙是否在车内。
在一实施例中，车用无线充电系统还包括一储存单元、一辨识单元与一控制单元。储存单元耦接于该接收控制器20，并可储存用户信息，让耦接于该储存单元的该辨识单元能根据该用户信息辨识用户，以及让耦接于该接收控制器的该控制单元根据该用户信息辨识进行对车辆设备的设定。举例来说，上述的无线通信单元可包括NFC、蓝牙、WiFi、Zigbee等协议，当无线通信单元与智能手机互联时，可通过设定进行使用者辨识，并将辨识后对应的用户信息通过上述NFC通讯协议去制定功能的设定。另外，也可通过用户信息辨识来根据用户设定调整车辆的座椅、空调、与车窗等。
请参照图2-图4，图2是根据本发明一实施例的车用无线充电系统的方块图，其中，上述的车用无线充电系统，也就是无线充电系统200，通过NFC、WiFi与蓝牙等通讯协议无线连接使用者手机30与包括多种功能例如使用电压侦测模块来量测该车辆的点火电压及熄火电压以侦测车辆点火发动、上述的使用者辨识与远程控制等的控制局域网络或区域互联网络(CAN或LIN)210。
图3是根据本发明一实施例的无线充电装置用于手机充电的示意图，如图3所示，手机30被放置于装置的接收端2上，而图4是根据本发明一实施例的无线充电装置用于在车辆中充电手机的示意图，也就是将图3中的无线充电装置设置在车辆驾驶座旁手刹车旁的空间的使用情形。
然而，会有如接触式充电方式会有充电过久、充满电后仍维持充电导致机体、电池过热的情形发生，此时需要进行适当的保护措施以防止装置烧坏或电池爆裂等情形。因此，在一实施例中，车用无线充电系统还包括一侦测单元，其用于执行过电压保护、过电流保护、过温度保护、短路保护与异物侦测保护的功能，以进一步防止上述过热以及其他类似情形发生，像是有异物夹杂其间影响充电效能。请参照图5，是过温度保护的例子，是以60±3℃为临界值，超过时即关断无线充电，而当降温至临界值以下时，就会继续进行无线充电。此数值只是用于举例，而非用于限制本发明。
如此一来，通过使用本发明所提出的车用无线充电系统，除了能达到免接触充电的目的，还具有以下优点：
1.通过发射或接收线圈的感应范围，可允许不定位充电，随放即充。
2.通过无线通信单元支持的通讯协议，可与车上其他装置进行多种互联功能。
3.通过无线通信单元支持的通讯协议，可根据车厂要求进行个制化功能设定。
4.执行过电压保护、过电流保护、过温度保护、短路保护与异物侦测保护的功能提升用户安全。
5.对车速与钥匙进行侦测，防止干扰。
6.通过用户辨识，根据用户信息进行设备功能设定。
对于所属技术领域中具有通常知识者显而易见的是，在不脱离本发明的精神的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。因此，以上描述不应在所有方面都被解释为限制意义，而应被解释为说明性的。
本发明的范围应当通过对所附申请专利范围的合理解释来确定，并且在本发明的等同物的范围内的所有改变都包含在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种车用无线充电系统，其用于车辆中的控制器局域网络以及区域互联网络，其特征在于，包括：
一发射控制器，其包括一无线通信单元，以连接控制器局域网络以及区域互联网络；
一放大电路，其耦接该发射控制器；
一发射线圈，其耦接该放大电路并具有至少一线圈架构，该线圈架构用于增大该发射线圈的一发射范围；
一接收控制器，其包括一无线通信单元；
一接收线圈，其耦接该接收控制器并具有至少一线圈架构，该线圈架构用于增大该接收线圈的一接收范围；
一整流滤波电路，其耦接该接收控制器；以及
一侦测单元，其耦接于该接收控制器，并用于执行过电压保护的功能；
其中，该无线通信单元用于与用户的行动装置相互通讯以对控制器局域网络以及区域互联网络中的车辆设备进行控制，且该接收控制器与该发射控制器通过该无线通信单元的通讯内容至少包括接收控制器的电流、电压信号。
2.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，该线圈架构具有三线圈。
3.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，还包括耦接于该接收控制器的指示灯与蜂鸣器以对使用者进行提醒。
4.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，该无线通信单元使用的通讯协议包括NFC、WiFi与蓝牙。
5.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，该侦测单元还用于侦测车速。
6.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，该侦测单元还用于侦测该无线通信单元的频段。
7.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，该侦测单元还用于侦测车钥匙。
8.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，还包括：
一储存单元，其耦接于该接收控制器，并用于储存用户信息；以及
一辨识单元，其耦接于该储存单元，并根据该用户信息辨识用户。
9.根据权利要求8所述的车用无线充电系统，其特征在于，还包括一控制单元，其耦接于该接收控制器，并用于根据该用户信息辨识进行对车辆设备的设定。
10.根据权利要求1所述的车用无线充电系统，其特征在于，该侦测单元还用于执行过电流保护、过温度保护、短路保护与异物侦测保护的功能。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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