CN203312837U - 车载无线充电器 - Google Patents

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唐达峰
易映萍
李栋
王玉龙
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Abstract

本实用新型公开了一种车载无线充电器，该充电器包括能量发送单元和能量接收单元。其中能量发送单元包括高频功率放大电路，LC振荡电路以及耦合线圈，能量接收单元包括能量转换部分，充电监管电路和充电接口，充电监管电路可以精确的控制充电结束，从而保护锂电池。

Description

车载无线充电器
技术领域
本实用新型涉及一种无线充电装置，特别是涉及一种车载无线充电装置。
背景技术
传统的车载电能变换装置需要许多电能传输线，这带来了一定的安全隐患和使用烦恼。与此同时市面上的很多车载充电设备所采取的充电方案为恒流充电，始终使用大电流对锂电池进行充电，这种方式会对电子设备的锂电池造成伤害。目前电子产品充电接口标准很多且不相互兼容。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型的车载无线充电装置。
本实用新型采用的结构是：
一种车载无线充电器，其包括能量发送单元和能量接收单元。能量发送单元包括电源管理电路（12），高频功率放大电路（14），LC振荡电路（15）及耦合线圈（151），能量接收单元包括能量转换部分（17），充电监管电路（18）以及Micro USB公口（19）。
实用新型作用与效果
因为本实用新型利用线圈耦合的方式进行能量传递，中间没有连接导线，所以可以提高设备的安全性。因为本实用新型采用了充电监管电路，可精确控制充电过程及充电结束的时间，所以可以减少过度充电对锂电池的伤害。因为本实用新型使用Micro USB接口作为充电输出接口，因此可以与当前市面上大多数手机充电接口连接，使用户不再需要携带多种充电器和充电连接线。
附图说明
图1为本实用新型的充电器结构示意图；
图2为本实用新型的锂电池电池监控系统示意图；
图3为本实用新型的锂电池监控软件流程示意图。
具体实施方式
在实际应用中，本车载无线充电器的能量发送单元制作成充电垫形式。下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。
图1是本实用新型的充电器结构示意图。
一种车载无线充电器，其包括能量发送单元和能量接收单元。能量发送单元包括电源管理电路（12），高频功率放大电路（14），LC振荡电路（15）及耦合线圈（151），能量接收单元包括能量转换部分（17），充电监管电路（18）以及Micro USB公口（19）。
NE555（13）用于产生波形。
功率放大电路（14）用于放大NE555(13)产生的波形。
LC振荡电路（15）用于与功率放大电路放大后的波形形成谐振。
耦合线圈（151）用于将LC振荡电路产生的谐振以无线电波的形式通过磁耦将电能传送至能量接收单元。
接收线圈（16）用于通过磁耦接收来自耦合线圈（151）的无线电波。转换电路（17）将来自接收线圈（16）转化为直流电并驱动充电监管电路（18）。
充电监管电路（18）用于控制充电过程，检测锂电池充电饱和时发出的电压信号，控制充电结束的时间。
Micro USB公口（19）用于将来自能量接收单元的电能通过手机等设备的Micro USB接口对其锂电池充电。
 图2是本实用新型的锂电池电池监控系统示意图；
锂电池充电监管电路包括STC89C52单片机（21）、MAX1898锂电池充电芯片（23）和光耦6N137（22）。STC89C52单片机（21）用于向光耦6N137（22）发送信号，通过光耦6N137（22）给MAX1898锂电池充电芯片供电（23）。
MAX1898锂电池充电芯片（23）用于检测接入电池（24）两端电压是否大于锂离子电池终止放电电压2.5V，如果接入电池两端电压的电压大于2.5V，则按正常快速充电，如果电压小于2.5V则充电电流按10%快速充电电流充电，直到电压达到2.5V。电压达到2.5V后进入快速充电阶段。若此过程中预充电时间达到充电时间（即系统默认的3小时）的1/4,但电压还没有超过2.5V，则充电出错，1号指示灯（27）以1.5HZ的频率和50%的占空比闪烁。充电进入快速充电阶段后，随着电压的上升，充电电流也逐渐下降，当电流下降到设定快速充电电流（500mA）的20%时，则快速充电阶段结束，进入恒压充电。在充电过程中检测有无零增量(△V)出现作为判断电池已充满的正常标准，当电池电压超过检测门限（4.5V）时，系统会检测有无零增量出现，若出现零增量（△V），则认为电池正常充满，进入浮充维护状态，同时1号指示灯灭2号指示灯27亮，提醒使用者电池已经充满电。
STC89C52单片机（21）在充电时间达到系统设定的3个小时后，会向光耦6N137（22）发出控制信号，切断MAX1898锂电池充电芯片（23）的电源，停止对锂电池充电，同时1号指示灯灭2号指示灯（27）亮，提醒使用者电池已经充满电。
图3是本实用新型的软件控制流程。
车载无线充电系统连接到汽车点烟器，通电并通过光耦6N137（22）向MAX1898锂电池充电芯（23）片供电，开始充电。
步骤S1-1:
STC89C52单片机（21）启动计时器，允许外部中断和计时器中断。
步骤S1-2:
STC89C52单片机（21）计时器记录充电时间并开始等待外部中断或定时中断。
步骤S1-3
当充电控制电路判断充电过程进入恒压充电阶段进，STC89C52单片机（21）每隔5秒就会控制1号指示灯（27）亮/灭一次。
当充电控制电路判断步骤S1-2过程中产生外部中断，STC89C52单片机（21）会发出一个信号给光耦6N137（22）用以切断MAX1898锂电池充电芯片（23）的电源，停止充电，此时1号指示灯熄灭（27），2号指示灯（26）亮起表示充电过程结束。
步骤S1-4
当STC89C52单片机（21）记录的时间达到系统默认3小时的1/4,但锂电池电压还没有超过2.5V，则充电出错，STC89C52单片机（21）控制1号指示灯（27）以1.5HZ的频率和50%的占空比闪烁。预充电和恒流充电时，STC89C52单片机（21）每隔1秒会控制1号指示灯（27）亮/灭一次。当计时器计时达到3小时，STC89C52单片机（21）会发出一个信号给光耦6N137（21）用以切断MAX1898锂电池充电芯片（23）的电源，停止充电，此时1号指示灯（27）熄灭，2号指示灯（26）亮起表示充电过程结束。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例子而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
具体实施方式的作用与效果
因为本实用新型利用线圈耦合的方式进行能量传递，中间没有连接导线，所以可以提高设备的安全性。因为本实用新型采用了充电监管电路，可精确控制充电过程及充电结束的时间，所以可以减少过度充电对锂电池的伤害。因为本实用新型使用Micro USB接口作为充电输出接口，因此可以与当前市面上大多数手机充电接口连接，使用户不再需要携带多种充电器和充电连接线。

Claims (4)

1.一种新型车载无线充电器，其特征在于，包括： 
能量发送单元和能量接收单元， 
其中，能量发送单元包括： 
一个用于连接外部电源的电源管理电路； 
一个用于接收来自电源管理电路的直流电并产生振荡的振荡电路； 
一个用于将振荡放大的功率放大电路； 
一个用于发射无线电波的LC振荡电路。 
能量接收单元包括： 
一个用于将无线电波转化为直流电的能量转换部分； 
一个用于控制整个充电过程检测充电结束点从而精确停止充电的充电监管电路； 
一个用于连接被充电设备的Micro USB公口。 
2.根据权利要求1所述的新型车载无线充电器，其特征在于： 
其中，所述锂电池充电监管电路包括： 
一个用于控制锂电池充电芯片及光耦，并计算充电时间的单片机； 
一个用于检测锂电池电压，并对锂电池进行充电的锂电池充电芯片； 
一个用于给锂电池充电芯片供电的光耦。 
3.根据权利要求1所述的新型车载无线充电器，其特征在于： 
其中，能量接收单元使用Micro USB公口作为电能输出接口。 
4.根据权利要求1所述的新型车载无线充电器，其特征在于：LC振荡电路包括三个或三个以上耦合线圈。 
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