CN206023269U - 一种智能家居的无线充电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能家居的无线充电控制系统，包括用户端设备、无线路由器、无线充电控制器、无线充电器和带接收线圈的充电终端设备，无线充电控制器包括控制器壳体以及设于控制器壳体内的无线通信器、充电时间控制器、充电功率控制器、进线端子、电源通断器、功率放大器和插线接口，无线路由器通过无线网络分别连接用户端设备和无线通信器，无线通信器分别连接充电时间控制器和充电功率控制器，进线端子、电源通断器、功率放大器和插线接口依次连接，充电时间控制器连接电源通断器，充电功率控制器连接功率放大器，插线接口连接无线充电器。与现有技术相比，本实用新型具有方便普通用户、可行性高、设备结构清晰和控制效果好等优点。

Description

一种智能家居的无线充电控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种无线充电控制装置，尤其是涉及一种智能家居的无线充电控制系统。

背景技术

无线充电技术(Wireless charging technology)是当前研究和发展的技术热点，是一种无需有线连接充电器和终端设备的充电系统的技术。目前常见的无线充电技术有：无线充电联盟WPC制定的无线充电标准Qi、无线能源联盟A4WP的磁共振无线充电技术、电力联盟PMA采用的电磁感应技术、美国华盛顿大学的wifi充电技术、超声波的无线充电技术和微软的聚焦光线充电技术等。2015年无线充电联盟WPC公布了最新无线充电新标准，无线充电速度得到大幅提升，针对智能手机的无线充电技术已经取得了巨大进展。无线充电技术目前获得苹果Apple Watch以及一些苹果和三星智能手机采用，国内国外已有很多成熟的产品面市。相较于PMA与A4WP，WPC是目前规格最为明确，也是相关规格出货量最多的阵营。很多智能手机都采用了WPC的无线充电技术。事实上，无线充电技术源于无线电能传输技术，小功率无线充电一般采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式，大功率无线充电常采用谐振式并由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电。Qi在中国的应用产品主要是手机，其充电距离也受到一定的限制。根据无线充电联盟WPC发布的1.2版本Qi无线充电标准，将实现真正的非接触式充电，并且支持为多种设备同时充电。一般来说，对拥有内置Qi功能的智能手机或平板电脑而言，设备与无线充电基座的距离可在45毫米范围内，最佳充电距离是35毫米。因此一般充电时，可以考虑把智能手机放在无线充电基座上。目前市面上智能手机无线充电大多采用这种方式。现有的无线充电技术只能以固定的电功率去充电相应的设备，一个充电板一般只能充电一种设备。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能家居的无线充电控制系统，具有方便普通用户、可行性高、设备结构清晰和控制效果好等优点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能家居的无线充电控制系统，包括用户端设备、无线路由器、无线充电控制器、无线充电器和带接收线圈的充电终端设备，所述无线充电控制器包括控制器壳体以及设于控制器壳体内的无线通信器、充电时间控制器、充电功率控制器、进线端子、电源通断器、功率放大器和插线接口，所述无线路由器通过无线网络分别连接用户端设备和无线通信器，所述无线通信器分别连接充电时间控制器和充电功率控制器，所述进线端子、电源通断器、功率放大器和插线接口依次连接，所述充电时间控制器连接电源通断器，所述充电功率控制器连接功率放大器，所述插线接口连接无线充电器，所述无线充电器与充电终端设备无线充电连接。

所述无线充电器包括无线充电板壳体以及设于无线充电板壳体内的发射线圈和电源接线端，所述发电线圈连接电源接线端，所述电源接线端卡入插线接口内。

所述电源接线端位于无线充电板壳体的底面，所述插线接口位于控制器壳体的顶面，所述控制器壳体的底面设有防水台。

所述控制器壳体的顶面上还设有夹持无线充电板壳体侧面的弹性夹持片。

所述用户端设备包括手机、平板电脑和PC机。

所述无线路由器采用Openwrt无线路由器。

所述充电时间控制器和充电功率控制器均采用单片机。

所述无线网络包括蓝牙无线网络、wifi无线网络和3G无线网络。

所述充电终端设备包括手机、平板电脑和Zigbee通信器。

所述电源通断器采用继电器或者开关管器件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型设置无线充电控制器，配合无线路由器建立的用户端设备与无线充电控制器之间的通信网络，可实现无线充电器的充电时间以及充电功率的远程有效配置，适用于不同充电终端设备的充电需求，充电效果好，便于普通用户的使用，克服现有技术的用户需要针对不同设备使用不同无线充电器的缺陷，具有高的可行性。

2、本实用新型设备结构清晰，模块化设计，无线路由器、无线充电器可直接采用市场上购买到的硬件设备，降低开发成本，将充电时间控制器的充电功率设置、充电功率控制器的充电时间设置与路由器管理相结合，确保该充电系统的可靠性。

3、本实用新型无线充电控制器与无线充电器之间采用上下卡扣式连接的方式，便于直接改装现有的无线充电器，且无线充电板壳体设有防水台，可稳定整体结构，以及防止放置平面的潮湿。

4、本实用新型中控制器壳体的顶面上还设有夹持无线充电板壳体侧面的弹性夹持片，可以进一步保证无线充电器与无线充电控制器之间的稳定连接，控制器壳体可作为无线充电器的保护外壳。

5、本实用新型生产成本低，实用性强，选用市场上购买到的tplink无线路由器、单片机开发板和继电器等，硬件成本低，适于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图中：1、用户端设备，2、无线路由器，3、充电终端设备，4、控制器壳体，5、无线通信器，6、充电时间控制器，7、充电功率控制器，8、进线端子，9、电源通断器，10、功率放大器，11、插线接口，12、无线充电板壳体，13、发射线圈，14、电源接线端，15、电网。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种智能家居的无线充电控制系统，包括用户端设备1、无线路由器2、无线充电控制器、无线充电器和带接收线圈的充电终端设备3，无线充电控制器包括控制器壳体4以及设于控制器壳体4内的无线通信器5、充电时间控制器6、充电功率控制器7、进线端子8、电源通断器9、功率放大器10和插线接口11，无线路由器2通过无线网络分别连接用户端设备1和无线通信器5，无线通信器5分别连接充电时间控制器6和充电功率控制器7，进线端子8、电源通断器9、功率放大器10和插线接口11依次连接，进线端子8连接电网15，电源通断器9采用继电器或者开关管器件，充电时间控制器6连接电源通断器9，用于调节不同的电压供应时间，充电功率控制器7连接功率放大器10，用于调节不同的充电功率，充电时间控制器6和充电功率控制器7均采用单片机，插线接口11连接无线充电器，无线充电器与充电终端设备3无线充电连接。

无线充电器包括无线充电板壳体12以及设于无线充电板壳体12内的发射线圈13和电源接线端14，发电线圈连接电源接线端14，电源接线端14卡入插线接口11内，电源接线端14位于无线充电板壳体12的底面，插线接口11位于控制器壳体4的顶面，控制器壳体4的底面设有防水台，保持组装后结构的稳定性且可防止充电器在潮湿平面上工作，同时控制器壳体4的顶面上还设有夹持无线充电板壳体12侧面的多个弹性夹持片，可以进一步保证无线充电器与无线充电控制器之间的稳定连接，控制器壳体4可作为无线充电器的保护外壳。

用户端设备1包括手机、平板电脑和PC机，其中，从方便用户使用的角度才说，智能手机最佳，同时，无线网络包括蓝牙无线网络、wifi无线网络和3G无线网络，用户可根据使用环境选择合适的无线网络进行网络远程/近程操作。

无线路由器2采用Openwrt无线路由器，tp link无线路由器703n是tplink公司开发的一款无线路由器，属于低成本、低功耗、高性能的便携式无线路由器，支持的协议有IEEE 802.11n、802.11g、802.11b、802.3、802.3u，可以刷写第三方固件openwrt，因此选用tplink无线路由器703n作为openwrt无线路由器。

无线充电器采用类似的无线手机充电装置，基于Qi技术实现Qi无线充电功能。充电终端设备3需要在被充电手机、平板电脑和Zigbee通信器上加装无线充电线圈作为无线充电接口，Zigbee通信器作为智能家居中实现Zigbee节点建立的组件设备。

本实用新型将成熟的Qi手机无线充电的技术和智能无线路由器的网络技术进行有机的结合，实现智能家居的无线充电控制系统。首先制作openwrt无线路由器设备，利用openwrt固件刷写市场上可购买到的tplink无线路由器703n，使其成为功能强大的智能路由器。无线路由器2可以接收来自用户端设备1的电功率参数和时间参数，将参数通过无线网络转发给无线充电控制器。无线充电控制器利用硬件电路板上的充电时间控制器6、充电功率控制器7来实现对电源输出功率和输出时间的硬件调节，从而控制无线充电器和充电终端设备3的充电时间和充电功率。无线充电器的发射线圈13通过Qi无线充电的技术向充电终端设备3实施无线充电。无线充电控制系统的工作过程如下：

1)用户端设备1发送无线充电的充电功率和充电时间的控制报文，之后，openwrt无线路由器成功接收。

2)无线充电控制器接收到openwrt无线路由器转发的控制报文；启动电源控制电路从硬件上调节电源输出电功率和时间，电源输出给无线充电器，从而控制无线充电器和充电终端设备3的充电时间和充电功率。

3)无线充电器对充电终端设备3进行基于Qi技术的无线充电过程。

综上，本实用新型利用无线充电控制器改造无线充电器，同时利用无线路由器2建立通信网络，无线充电控制器根据无线路由器2传输的充电功率和充电时间来提供给无线充电器相应的电源供应，无线充电器来实现对不同节点或智能手机的无线充电，用户端设备1可以由手机或PC实现，主要实现对无线路由器2的访问和控制，可以在本地或远程实现智能控制，从而实现智能家居的无线充电调节控制功能。

Claims (8)

1.一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，包括用户端设备(1)、无线路由器(2)、无线充电控制器、无线充电器和带接收线圈的充电终端设备(3)，所述无线充电控制器包括控制器壳体(4)以及设于控制器壳体(4)内的无线通信器(5)、充电时间控制器(6)、充电功率控制器(7)、进线端子(8)、电源通断器(9)、功率放大器(10)和插线接口(11)，所述无线路由器(2)通过无线网络分别连接用户端设备(1)和无线通信器(5)，所述无线通信器(5)分别连接充电时间控制器(6)和充电功率控制器(7)，所述进线端子(8)、电源通断器(9)、功率放大器(10)和插线接口(11)依次连接，所述充电时间控制器(6)连接电源通断器(9)，所述充电功率控制器(7)连接功率放大器(10)，所述插线接口(11)连接无线充电器，所述无线充电器与充电终端设备(3)无线充电连接；

所述无线充电器包括无线充电板壳体(12)以及设于无线充电板壳体(12)内的发射线圈(13)和电源接线端(14)，所述发电线圈连接电源接线端(14)，所述电源接线端(14)卡入插线接口(11)内；

所述电源接线端(14)位于无线充电板壳体(12)的底面，所述插线接口(11)位于控制器壳体(4)的顶面，所述控制器壳体(4)的底面设有防水台。

2.根据权利要求1所述的一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，所述控制器壳体(4)的顶面上还设有夹持无线充电板壳体(12)侧面的弹性夹持片。

3.根据权利要求1所述的一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，所述用户端设备(1)包括手机、平板电脑和PC机。

4.根据权利要求1所述的一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，所述无线路由器(2)采用Openwrt无线路由器。

5.根据权利要求1所述的一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，所述充电时间控制器(6)和充电功率控制器(7)均采用单片机。

6.根据权利要求1所述的一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，所述无线网络包括蓝牙无线网络、wifi无线网络和3G无线网络。

7.根据权利要求1所述的一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，所述充电终端设备(3)包括手机、平板电脑和Zigbee通信器。

8.根据权利要求1所述的一种智能家居的无线充电控制系统，其特征在于，所述电源通断器(9)采用继电器或者开关管器件。