CN214280977U

CN214280977U - 一种多线圈切换无线充接收器

Info

Publication number: CN214280977U
Application number: CN202120141329.5U
Authority: CN
Inventors: 诸葛骏
Original assignee: Shenzhen Asundar Electronic Co ltd
Current assignee: Shenzhen Angshengda Electronics Co.,Ltd.
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-09-24
Anticipated expiration: 2031-01-19

Abstract

本实用新型涉及无线充电技术领域，为了解决现有无线充电多线圈发射器测试中效率低和成本高的技术问题，本实用新型提供了一种多线圈切换无线充接收器，包括通信模块、电源模块、控制模块和至少两个线圈切换电路，电源模块分别与控制模块、通信模块和线圈切换电路连接，控制模块分别与通信模块和线圈切换电路连接，线圈切换电路与输出接口连接。设置有与多线圈发射器对应的线圈，控制模块通过自动控制每个线圈的通断，可以对应检测发射器对应线圈是否有效，将接收器与发射器对应好后，依靠控制模块可快速实现每个线圈的通断切换，使测试效率大幅提升，没有复杂的机械结构，解决了成本高的问题。

Description

一种多线圈切换无线充接收器

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，具体涉及一种多线圈切换无线充接收器。

背景技术

电流流过线圈会产生磁场，其它未通电的线圈靠近该磁场就会产生电流，无线充电利用了这一电磁感应的物理现象。实现无线充电需要两部分，一是通过交变磁场用于无线发射的发射器，二是用于接收电能的接收器。

现阶段无线充电距离较短，导致单线圈无线充水平方向感应的范围较小，为克服这个缺点，设计出多线圈的无线充发射产品，扩大无线充水平方向感应的范围，增加无线充电的便利性。与之相关的生产研发测试也提出了更高的要求，必须检测多个线圈的无线充中的每个线圈都有效，及无线充电的相关参数。以往的检测方法是人工手动移动接收器线圈，使接收器线圈与发射器线圈对应，逐一去检测线圈，增加了劳动强度且效率不高；或增设机械装置，自动移动线圈，这无疑会增加制作难度和成本。无论手动移动还是机械移动，都使操作变得繁琐，存在空间上动的操作，对移动的精度也存在一定影响，测试时间也相应延长，整体效率低，成本高。

实用新型内容

为了解决现有无线充电多线圈发射器测试中效率低和成本高的技术问题，本实用新型提供了一种多线圈切换无线充接收器，设置有与多线圈发射器对应的线圈，每个线圈都连接有一个控制开关，控制开关与控制模块连接，控制模块通过自动控制每个线圈的通断，可以对应检测发射器对应线圈是否有效，将接收器与发射器对应好后，不发生空间上的移动，依靠控制模块可快速实现每个线圈的通断切换，使测试效率大幅提升，没有复杂的机械结构，解决了成本高的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种多线圈切换无线充接收器，包括通信模块、电源模块、控制模块和至少两个线圈切换电路，所述电源模块分别与所述控制模块、通信模块和线圈切换电路连接，所述控制模块分别与通信模块和线圈切换电路连接，所述线圈切换电路与输出接口连接；所述通信模块用于转换所述控制模块和外部设备的通信信息；所述控制模块用于控制所述线圈切换电路；所述输出接口用于连接无线充接收模组。

可选的，所述线圈切换电路包括NMOS管Q1、继电器RL1和线圈L1，NMOS管Q1的栅极与控制模块连接，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极与继电器RL1的第2端连接，继电器RL1的第1端与电源模块连接，继电器RL1的第5端、第7端分与线圈L1连接，继电器RL1的第3端、第4端用于通过所述输出接口与无线充接收模组连接；

继电器RL1的第1端和第2端为内部电磁铁线圈的接口，第3端、第7端和第8端为第一组触点，第3端为第一组触点的公共脚，第7端为第一组触点的常闭脚，第8端为第一组触点的常开脚；第4端、第5端和第6端为第一组触点，第4端为第一组触点的公共脚，第5端为第一组触点的常闭脚，第6端为第一组触点的常开脚。

可选的，所述线圈切换电路包括NMOS管Q1、继电器RL1和线圈L1，NMOS管Q1的栅极与控制模块连接，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极与继电器RL1的第2端连接，继电器RL1的第1端与电源模块连接，继电器RL1的第6端、第8端分与线圈L1连接，继电器RL1的第3端、第4端用于通过所述输出接口与无线充接收模组连接；

进一步的，继电器RL1的第1端和第2端之间还反向并联有二极管D6。

优选的，所述通信模块为RS485通信模块。

优选的，无线充接收模组包括谐振电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述谐振电路依次经过整流电路、滤波电路、稳压电路，所述稳压电路的输出端通过所述电压检测电路与控制器连接。

优选的，无线充接收模组包括谐振电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述谐振电路依次经过整流电路、滤波电路、稳压电路，所述稳压电路的输出端通过所述电流检测电路与控制器连接。

优选的，所述电压检测电路包括电阻R14和电阻R15，电阻R14第2端与稳压电路的输出端连接，电阻R15第1端接地，电阻R14第1端分别与电阻R15第2端、控制器连接。

优选的，所述电流检测电路包括检流电阻R13和运放U3，电阻R13的第1端与稳压电路的输出端连接，电阻R13的第2端与负载连接，电阻R13的第1端通过电阻R9与运放U3的反相输入端连接，电阻R13的第2端通过电阻R10与运放U3的同相输入端连接，运放U3的输出端与控制器连接。

进一步的，运放U3的同相输入端和反相输入端之间还连接有电容C14。

实施本实用新型带来的有益效果是：

设置有与多线圈发射器对应的线圈，每个线圈都连接有一个控制开关，控制开关与控制模块连接，控制模块通过自动控制每个线圈的通断，可以对应检测发射器对应线圈是否有效，将接收器与发射器对应好后，不发生空间上的移动，依靠控制模块可快速实现每个线圈的通断切换，使测试效率大幅提升，没有复杂的机械结构，解决了成本高的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的接收器切换控制部分框图；

图2为本实用新型实施例提供的接收器线圈切换电路图；

图3为本实用新型实施例提供的无线充接收模组框图；

图4为本实用新型实施例提供的无线充接收模组的整流滤波部分电路图；

图5为本实用新型实施例提供的无线充接收模组的稳压部分电路图；

图6为本实用新型实施例提供的无线充接收模组的电流检测部分电路图；

图7为本实用新型实施例提供的无线充接收模组的电压检测部分电路图。

图中：通信模块1；电源模块2；控制模块3；线圈切换电路4；谐振电路10；整流电路21；滤波电路22；稳压电路23，电压检测电路24；电流检测电路25；控制器26；通信接口电路27；负载30。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参阅图1，一种多线圈切换无线充接收器，用于对多线圈发射器进行测试，包括输入接口、通信模块1、电源模块2、控制模块3、线圈切换电路4、输出接口和无线充接收模块，电源模块2分别与输入接口、通信模块1、控制模块3、切圈切换电路4连接，控制模块3分别与通信模块1、线圈切换电路4连接，线圈切换电路4与输出接口连接、通过输出接口连接有无线充接收模组。线圈切换电路4至少为两个。

外接电源通过输入接口给接收器供电，电源模块2用于稳压，将输入电压降压后输送多电路分别给通信模块1、控制模块3、线圈切换电路4。

通信模块1与外部设备连接，外部设备可以是上位机或其它终端，以上位机为例，用于接收上位机的控制信息，将控制数据发送给控制模块3，控制模块3控制线圈切换电路4通断；控制模块3也可以将接收器的状态信息发送给通信模块1，通信模块1进行电平转换或转发给上位机，上位机可以显示出接收器的状态信息。

通信模块1可以为RS485通信模块，也可以为USB通信模块，还可以为RS232通信模块或其它类型的通信模块。

在本实用新型的一个实施例中，通信模块1为RS485通信模块，控制模块3为常用单片机，一般都能实现通信和控制功能。

控制模块3设置有GPIO端口C_L1，和线圈切换电路4连接，端口C_L1可输出高低电平。

参阅图2，线圈切换电路4包括NMOS管Q1、继电器RL1和线圈L1，NMOS管Q1的栅极G通过电阻R13与控制模块3的端口C_L1连接，NMOS管Q1的源极S接地，源极S和栅极G之间还并联有用于增加关断可靠性的电阻R12，场效应管的G和S极间的电阻值是很大的，只要有少量的静电就能使其G和S极间的等效电容两端产生很高的电压，如不及时把这些少量的静电泄放掉，两端的高压就有可能产生误动作，甚至有可能击穿其G和S极；这时栅极与源极之间加的电阻R12就能把上述的静电泄放掉，从而起到了保护的作用。

NMOS管的漏极D与继电器RL1的第2端连接，继电器RL1的第1端与电源模块2的输出电源VCC连接，继电器RL1的第1端和第2端之间还反向并联有用于吸收反向电流的二极管D6，二极管D6起保护作用，用于吸收反向电流，继电器RL1中的线圈属于电感性元件，当断开的瞬间，会产生非常大的反向电动势，二极管D6就是为反向电势提供通路的，避免损坏周边元器件。

继电器RL1的第5端和第7端与线圈L1连接，第3端和第4端与谐振电路10连接。

在继电器RL1中，第1端和第2端为内部电磁铁线圈的接口；第3端、第7端和第8端为第一组触点，第3端为第一组触点的公共脚，第7端为第一组触点的常闭脚，第8端为第一组触点的常开脚；第4端、第5端和第6端为第一组触点，第4端为第一组触点的公共脚，第5端为第一组触点的常闭脚，第6端为第一组触点的常开脚。

在本实用新型的一个实施例中，当端口C_L1为高电平时，NMOS管Q1导通，继电器RL1通电工作，吸引两个衔铁分别与第8端和第6端接触，线圈L1处于断开状态；当端口C_L1为低电平时，可得线圈L1处于接通状态。本实例并非限定，仅为说明，显而易见，当线圈L1接第6端和第8端时，可实现相反的控制状态。

线圈L1通过输出的L+、L-与输出接口连接，输出接口与无线充接收模组连接。

当接收器的线圈L1接入无线充接收模组时，发射器对应线圈感应到接收器闭环线圈存在，即行工作，线圈L1因而获取电能，控制模块3通过检测电路，判断发射器对应线圈有效，否则，判断发射器对应线圈无效。

以上以一个线圈L1及其相关电路进行了说明，线圈L1及其相关电路可以为多个，控制模块3设置有对之对应的多个GPIO端口，在本实用新型的一个实施例中，线圈切换可接入的数量为32个，2个及以上即可完成多线圈切换的工作。

参阅图3，在无线充接收模组中，谐振电路10获取的电能依次经过整流电路21、滤波电路22、稳压电路23输出电压VOUT，稳压电路23与电压检测电路24连接，检测出电压DET_VOUT输送至控制器26，控制器26经过AD采样检测出电压值将其发送给通信接口电路27，通信接口电路27将其发送至上位机；稳压电路23通过电流检测电路25与负载30连接，检测出信号发送给控制器26，控制器26经过AD采样检测出相应值将其发送给通信接口电路27，通信接口电路27将其发送至上位机。

参阅图4，谐振电路10连接有整流电路21，整流电路21包括二极管D1、D3和NMOS芯片U1组成桥式整流电路；整流电路21连接有滤波电路22，滤波电路22包括滤波电容C2、C2和C3，电阻R2和二极管D4串联后接地，用于吸收电路中的感应电压或谐波，三极管Q1的集电极接整流后的正极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极通过电阻R1接地，三极管Q1的基极与集电极之间并联有稳压管D2，当电路中有过高脉冲时，使稳压管D2的反向电压增加，随之流过稳压管D2的电流增加，使三极管Q1获得偏置电压，三极管Q1导通消耗掉过高脉冲。

参阅图5，稳压电路23与滤波电路22连接，稳压电路23包括稳压芯片U2，U2的第2端是电源输入脚，第8端是电源输出脚，第5端是电源反馈脚，电阻R7、R8和电容C9组成一个反馈组合电路。

参阅图6，电流检测电路25中，输出电压VOUT通过检流电阻R13与负载30连接，检流电阻R13两端通分别通过电阻R9、R10与运放U3反相输入端、同相输入端连接，运放U3的输出端通过电阻R12与控制器26的DET_IOUT端口连接，此电路将电流信号转换为电压信号输送给控制器26进行AD采样。

参阅图7，电压检测电路24中，输出电压VOUT通过由两个串联电阻R14和R15组成的分压电路接地，电阻R14和R15的中间结点与控制器26的DET_VOUT端口连接，送给控制器26进行AD采样。

可以看出，本实用新型提供了一种多线圈切换无线充接收器，设置有与多线圈发射器对应的线圈，每个线圈都连接有一个控制开关，控制开关主要由NMOS管Q1和继电器RL1组成，控制开关与控制模块3连接，控制模块3通过自动控制每个线圈的通断，通过电压检测电路24和/或电流检测电路25，检测结果可以通过控制器26及通信接口电路27发送给上位机并显示出来，其有益效果是可以对应检测发射器对应线圈是否有效，将接收器与发射器对应好后，不发生空间上的移动，依靠控制模块可快速实现每个线圈的通断切换，使测试效率大幅提升，没有复杂的机械结构，解决了成本高的问题。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，包括通信模块(1)、电源模块(2)、控制模块(3)和至少两个线圈切换电路(4)，所述电源模块(2)分别与所述控制模块(3)、通信模块(1)和线圈切换电路(4)连接，所述控制模块(3)分别与通信模块(1)和线圈切换电路(4)连接，所述线圈切换电路(4)与输出接口连接；

所述通信模块(1)用于转换所述控制模块(3)和外部设备的通信信息；

所述控制模块(3)用于控制所述线圈切换电路(4)；

所述输出接口用于连接无线充接收模组。

2.根据权利要求1所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，所述线圈切换电路(4)包括NMOS管Q1、继电器RL1和线圈L1，NMOS管Q1的栅极与控制模块(3)连接，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极与继电器RL1的第2端连接，继电器RL1的第1端与电源模块(2)连接，继电器RL1的第5端、第7端分与线圈L1连接，继电器RL1的第3端、第4端用于通过所述输出接口与无线充接收模组连接；

3.根据权利要求1所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，所述线圈切换电路(4)包括NMOS管Q1、继电器RL1和线圈L1，NMOS管Q1的栅极与控制模块(3)连接，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极与继电器RL1的第2端连接，继电器RL1的第1端与电源模块(2)连接，继电器RL1的第6端、第8端分与线圈L1连接，继电器RL1的第3端、第4端用于通过所述输出接口与无线充接收模组连接；

4.根据权利要求2或3所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，继电器RL1的第1端和第2端之间还反向并联有二极管D6。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，所述通信模块(1)为RS485通信模块。

6.根据权利要求5所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，无线充接收模组包括谐振电路(10)、整流电路(21)、滤波电路(22)和稳压电路(23)，所述谐振电路(10)依次经过整流电路(21)、滤波电路(22)、稳压电路(23)，所述稳压电路(23)的输出端通过电压检测电路(24)与控制器(26)连接。

7.根据权利要求5所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，无线充接收模组包括谐振电路(10)、整流电路(21)、滤波电路(22)和稳压电路(23)，所述谐振电路(10)依次经过整流电路(21)、滤波电路(22)、稳压电路(23)，所述稳压电路(23)的输出端通过电流检测电路(25)与控制器(26)连接。

8.根据权利要求6所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，所述电压检测电路(24)包括电阻R14和电阻R15，电阻R14第2端与稳压电路(23)的输出端连接，电阻R15第1端接地，电阻R14第1端分别与电阻R15第2端、控制器(26)连接。

9.根据权利要求7所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，所述电流检测电路(25)包括检流电阻R13和运放U3，电阻R13的第1端与稳压电路(23)的输出端连接，电阻R13的第2端与负载(30)连接，电阻R13的第1端通过电阻R9与运放U3的反相输入端连接，电阻R13的第2端通过电阻R10与运放U3的同相输入端连接，运放U3的输出端与控制器(26)连接。

10.根据权利要求9所述的一种多线圈切换无线充接收器，其特征在于，运放U3的同相输入端和反相输入端之间还连接有电容C14。