CN209282939U - 一种集成型无线充电组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成型无线充电组件，包括线圈套件和PCB控制板，所述的线圈套件通过卡位垫圈卡位固定于所述PCB控制板上，所述线圈套件的出线端依次与设置于所述卡位垫圈和所述PCB控制板上的对应孔位插接连接以与设置于所述PCB控制板上的标准控制电路模块相互电性连接，所述标准控制电路模块包括主控MCU、CAN/LIN通讯控制模块、线圈驱动模块和电源电路模块，其中，所述CAN/LIN通讯控制模块、所述线圈驱动模块和所述电源电路模块均与所述主控MCU相连。与现有技术相比，本实用新型具有响应及时，成本低，安全稳定性高等优点。

Description

一种集成型无线充电组件

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术，尤其是涉及一种集成型无线充电组件。

背景技术

无线充电技术(英文：Wireless charging technology；Wireless chargetechnology)源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式，小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式。但也有某些厂商的电动汽车无线充电方式采用了感应式，大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)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，并同时供其本身运作之用，由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

目前市面上多数汽车级别的无线充电产品都采用2块芯片的方案，一块芯片用于充电，负责解析无线充电的Qi协议；另一芯片负责CAN/LIN通讯，解析UDS诊断，数据刷写，NFC协议解析等功能。整体系统架构复杂，执行效率低下。

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集成型无线充电组件。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种集成型无线充电组件，包括线圈套件和PCB控制板，所述的线圈套件通过卡位垫圈卡位固定于所述PCB控制板上，所述线圈套件的出线端依次与设置于所述卡位垫圈和所述PCB控制板上的对应孔位插接连接以与设置于所述PCB控制板上的标准控制电路模块相互电性连接，所述标准控制电路模块包括主控MCU、CAN/LIN通讯控制模块、线圈驱动模块和电源电路模块，其中，所述CAN/LIN通讯控制模块、所述线圈驱动模块和所述电源电路模块均与所述主控MCU相连。

优选地，所述的线圈套件包括多个彼此层叠的线圈，每个所述线圈由单根导线平面螺旋缠绕而成。

优选地，所述线圈的个数至少为3个，所述线圈的形状为跑道形，所述线圈的缠绕匝数为25匝～35匝。

优选地，所述主控MCU所采用的集成芯片为NXP微控制器系列或S32K微控制器系列。

优选地，所述CAN/LIN通讯控制模块所采用的集成芯片型号为TJA1043或MC34905。

优选地，所述电源电路模块所采用的集成芯片型号为STR456A或TPS54231。

优选地，所述线圈驱动模块所采用的集成芯片型号为MS3988或BTS7960。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)协调性好，响应性好，匹配性高，本实用新型中采用标准控制电路模块，该模块包括主控MCU、CAN/LIN通讯控制模块、线圈驱动模块和电源电路模块，其中，CAN/LIN通讯控制模块、线圈驱动模块和电源电路模块均与主控MCU相连的技术方案，有效解决多芯片方案中，问题同步不及时，不能合理响应的问题，有效解决多芯片方案中，因为不同的芯片运行环境产生的逻辑差异。

(2)成本低廉，安全稳定性高，本实用新型中针对主控MCU所采用的集成芯片为S32K14X汽车微控制器系列，针对CAN/LIN通讯控制模块所采用的集成芯片型号为TJA1043或MC34905，针对电源电路模块所采用的集成芯片型号为STR456A或TPS54231，针对线圈驱动模块所采用的集成芯片型号为MS3988或BTS7960的技术方案，节约了芯片成本，能节省30％左右的硬件成本，60％左右的软件成本，并且电路设计简单，EMC可以有效控制，安全性，稳定性大大提高。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。

图1为本实用新型的正面整体结构示意图；

图2为本实用新型的反面整体结构示意图；

图3为本实用新型中的PCB控制板的架构图；

附图标号说明：

1为卡位垫圈；2为PCB控制板；3为线圈；4为卡扣；5为线束夹持结构；6为定位柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1和图2所示为本实用新型一种集成型无线充电组件正面及反面的整体结构示意图，包括线圈套件和PCB控制板2，线圈套件通过卡位垫圈1卡位固定于PCB控制板2上，线圈套件包括多个彼此层叠的线圈3，每个线圈3由单根导线平面螺旋缠绕而成，其个数至少为3个，一般为3个，并且线圈3的形状为跑道形，缠绕匝数为25匝～35匝，一般为25匝，卡位垫圈1的两头均一体成型设有卡扣4，其通过卡扣4与PCB控制板2固定连接，线圈套件的出线端依次与设置于卡位垫圈1和PCB控制板2上的对应孔位插接连接以与设置于PCB控制板2上的标准控制电路模块相互电性连接，卡位垫圈1上位于该插接连接位置处还一体成型设有用于辅助固定的线束夹持结构5，除此之外，卡位垫圈1上靠近一端卡扣4的位置处还一体成型设有用于与PCB控制板2相互定位的定位杆6。

如图3所示为本实用新型中PCB控制板2上的电路模块的架构图，主要为标准控制电路模块，该模块包括主控MCU、CAN/LIN通讯控制模块、线圈驱动模块和电源电路模块，其中，所述CAN/LIN通讯控制模块、所述线圈驱动模块和所述电源电路模块均与所述主控MCU相连，以上各个模块中，主控MCU所采用的集成芯片为S32K汽车微控制器系列，CAN/LIN通讯控制模块所采用的集成芯片型号为TJA1043或MC34905，电源电路模块所采用的集成芯片型号为STR456A或TPS54231，线圈驱动模块所采用的集成芯片型号为MS3988或BTS7960。

本实用新型的总体原理描述如下：

通过在一块主控MCU芯片上集成充电协议解析，CAN/LIN驱动，UDS诊断，NFC驱动，通过基于架构的软件设计方法，大大的提高的系统效率，节省了开发成本，因为使用了标准化模块软件架构，可移植性，可扩展性大大提高，系统安全性能大大加强，通过模板化设计，对不同的功能模块，进行分开独立设计，通过操作系统对不同的功能模块进行独立调试，分别调度，统一集成，每个任务各伺其职，达到性能的最优化，资源利用的最大化。

本实用新型的所有主要控制逻辑在主控MCU中完成，CAN/LIN通讯控制模块负责集成CAN/LIN收发器的任务，线圈套件是充电能量发射线圈，负责无线能量发射，线圈驱动模块用于产生100～200kHz的驱动波形，电源电路模块为整个PCB控制板2提供电压变换，把9～20V输入电压，转换为+5V，+3.3V的稳定工作电压。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种集成型无线充电组件，其特征在于，包括线圈套件和PCB控制板(2)，所述的线圈套件通过卡位垫圈(1)卡位固定于所述PCB控制板(2)上，所述线圈套件的出线端依次与设置于所述卡位垫圈(1)和所述PCB控制板(2)上的对应孔位插接连接以与设置于所述PCB控制板(2)上的标准控制电路模块相互电性连接，所述标准控制电路模块包括主控MCU、CAN/LIN通讯控制模块、线圈驱动模块和电源电路模块，其中，所述CAN/LIN通讯控制模块、所述线圈驱动模块和所述电源电路模块均与所述主控MCU相连。

2.根据权利要求1所述的一种集成型无线充电组件，其特征在于，所述的线圈套件包括多个彼此层叠的线圈(3)，每个所述线圈(3)由单根导线平面螺旋缠绕而成。

3.根据权利要求2所述的一种集成型无线充电组件，其特征在于，所述线圈(3)的个数至少为3个，所述线圈(3)的形状为跑道形，所述线圈(3)的缠绕匝数为25匝～35匝。

4.根据权利要求1所述的一种集成型无线充电组件，其特征在于，所述主控MCU所采用的集成芯片为NXP微控制器系列或S32K微控制器系列。

5.根据权利要求1所述的一种集成型无线充电组件，其特征在于，所述CAN/LIN通讯控制模块所采用的集成芯片型号为TJA1043或MC34905。

6.根据权利要求1所述的一种集成型无线充电组件，其特征在于，所述电源电路模块所采用的集成芯片型号为STR456A或TPS54231。

7.根据权利要求1所述的一种集成型无线充电组件，其特征在于，所述线圈驱动模块所采用的集成芯片型号为MS3988或BTS7960。