專利名稱：一種車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車載手機無線充電領(lǐng)域，具體涉及一種車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有手機在無線充電過程中，通過現(xiàn)有的發(fā)射電路在充電過程中使整個充電系統(tǒng)會存在以下技術(shù)問題1、靜態(tài)功耗比較高；2、充電過程中的狀態(tài)無法進行實時監(jiān)控；3、充電過程中的充電效率以及穩(wěn)定性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)及其控制方法，本發(fā)明提供的車載手機無線發(fā)射系統(tǒng)包括供電單元，與供電單元連接的過壓保護電路，與過壓保護電路連接的高頻開關(guān)控制電路以及與高頻開關(guān)控制電路連接的無線發(fā)射天線；所述過壓保護電路與高頻開關(guān)控制電路之間設(shè)置有電流采樣電路，與電流采樣電路連接的中央處理器，該中央處理器還與高頻開關(guān)控制電路連接，用以控制其開啟與關(guān)閉； 所述電流采樣電路上還連接有電流檢測單元；所述中央處理器上還設(shè)置有溫度采集單元、狀態(tài)指示單元、時鐘電路以及 JTAG (下載程序)單元；所述高頻開關(guān)控制電路包括驅(qū)動電路，與驅(qū)動電路連接的開關(guān)保護電路，與開關(guān)保護電路連接的高頻開關(guān)，具體是連接于高頻開關(guān)的輸入端子；所述高頻開關(guān)的輸入端子還連接有一個或多個輸出電壓采樣電路；所述高頻開關(guān)的輸出端子連接有一個或多個發(fā)射線圈。具體技術(shù)方案如下一種車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其用于對手機進行無線充電，包括供電單元，過壓保護電路，高頻開關(guān)控制電路和無線發(fā)射天線，所述過壓保護電路與供電單元連接，所述高頻開關(guān)控制電路與過壓保護電路連接，所述無線發(fā)射天線與高頻開關(guān)控制電路連接。進一步地，所述過壓保護電路與高頻開關(guān)控制電路之間設(shè)置有電流采樣電路和中央處理器，所述中央處理器與電流采樣電路連接，同時與高頻開關(guān)控制電路連接用以控制其開啟與關(guān)閉。進一步地，所述高頻開關(guān)控制電路包括驅(qū)動電路，開關(guān)保護電路和高頻開關(guān)，開關(guān)保護電路與驅(qū)動電路連接，高頻開關(guān)與開關(guān)保護電路連接。進一步地，高頻開關(guān)具有一輸入端子，開關(guān)保護電路連接該輸入端子。進一步地，高頻開關(guān)的輸入端子還連接有一個或多個輸出電壓采樣電路以及一個或多個發(fā)射線圈。進一步地，所述供電單元采用DC12V電源。進一步地，所述電流采樣電路上還連接有電流檢測單元。
進一步地，所述中央處理器上還設(shè)置有溫度采集單元、狀態(tài)指示單元、時鐘電路以及JTAG下載程序單元。上述車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)的控制方法，車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)根據(jù)負載大小自動控制充電狀態(tài)當沒有負載時系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)；當有無線接收充電的手機到無線充電器發(fā)射區(qū)域時，系統(tǒng)自動檢測到負載的存在，系統(tǒng)產(chǎn)生大電流的發(fā)射，從而使手機進入充電狀態(tài)；當手機即將充電飽和時，系統(tǒng)進入涓流充電狀態(tài)，減少電流發(fā)射，涓流充電時間約10分鐘之后自動進入充電飽和狀態(tài)，在飽和狀態(tài)下系統(tǒng)將進一步減小發(fā)射電流，此時等待取走手機，當手機取走時系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)。進一步地，設(shè)有一充電指示燈，當系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時待機指示燈常亮，當系統(tǒng)處于充電狀態(tài)時充電指示燈快閃，當系統(tǒng)處于涓流充電狀態(tài)時充電指示燈慢閃，當系統(tǒng)處于充電飽和狀態(tài)時充電飽和指示燈常亮。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明1、穩(wěn)定性好，充電效率高；2、由于增加了開關(guān)保護電路，使該系統(tǒng)在充電過程較為平穩(wěn)；3、設(shè)置的溫度采集單元，可以對其溫度實時監(jiān)控，確保系統(tǒng)的安全；4、通過對發(fā)射電路在線實時電流的檢測，從而確定充電器的工作狀態(tài)。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖；圖2為本發(fā)明中高頻開關(guān)控制電路的原理框圖；圖3為本發(fā)明中中央處理器與高頻開關(guān)控制電路的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明中電流采集單元的具體電路圖；圖5為本發(fā)明中電流檢測處理單元的具體電路圖；圖6為本發(fā)明中輸出電壓采樣單元的電路圖；圖7為本發(fā)明中輸出電壓采樣處理單元的具體電路圖；圖8為本發(fā)明中基準電壓取樣參考具體電路圖。圖9為本發(fā)明中下載程序單元的具體電路圖；圖10為本發(fā)明中充電指示單元的的具體電路圖。
具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例。參見圖1-圖2所示，本發(fā)明提供的車載手機無線發(fā)射系統(tǒng)包括供電單元，與供電單元連接的過壓保護電路，與過壓保護電路連接的高頻開關(guān)控制電路以及與高頻開關(guān)控制電路連接的無線發(fā)射天線；所述過壓保護電路與高頻開關(guān)控制電路之間設(shè)置有電流采樣電路，與電流采樣電路連接的中央處理器，該中央處理器還與高頻開關(guān)控制電路連接，用以控制其開啟與關(guān)閉；所述電流采樣電路上還連接有電流檢測單元；所述中央處理器上還設(shè)置有溫度采集單元、狀態(tài)指示單元、晶振電路以及下載程序單體單元；所述高頻開關(guān)控制電路包括驅(qū)動電路，與驅(qū)動電路連接的開關(guān)保護電路，與開關(guān)保護電路連接的高頻開關(guān)，具體是連接于高頻開關(guān)的輸入端子；所述高頻開關(guān)的輸入端子還連接有一個或多個輸出采樣電路；所述高頻開關(guān)的輸出端子連接有一個或多個發(fā)射線圈。
參見圖3所示，所述驅(qū)動電路由驅(qū)動芯片以及與驅(qū)動芯片的輸入引腳INA和INB 分別連接的驅(qū)動電阻R4，R5，R13，R14 ；其中電阻R4與R5串聯(lián)，中央處理的引腳PTD3的引線連接于電阻R4與R5之間；其中電阻R13與R14串聯(lián)，中央處理的引腳PTD2的引線連接于電阻R13與R14之間；MOS管驅(qū)動芯片的輸出引腳OUTA和OUTB與開關(guān)保護電路連接，該開關(guān)保護電路概括三極管Ql與三極管Q2，設(shè)置于三極管Ql發(fā)射極與基極之間的二極管D8，設(shè)置于三極管 Q2發(fā)射極與基極之間的二極管D9 ；三極管Ql的基極進過電阻R6與輸出引腳OUTA連接 ’三極管Q2的基極進過電阻R7與輸出引腳OUTB連接.開關(guān)保護電路中的三極管Ql和三極管Q2分別與集成MOS管連接，具體是三極管 Ql的發(fā)射極與集成MOS管的Gl引腳連接；三極管Q2的發(fā)射極與集成MOS管的G2引腳連接；集成MOS管的Dl或D2引腳連接有一組或多組連接有LC諧振電路。參見圖4所示，電流采集單元主要由電流采樣電阻R2，與采樣電阻R2連接的電容 C23，圖4其余部分為DC5V的電源電路(為中央處理單元等提供穩(wěn)定的DC5V電源)，其輸入端連接的電容Cl、C2、以及穩(wěn)壓管D1，設(shè)置于穩(wěn)壓管Dl與Cl之間的二極管D2 ；電流管理芯片的輸出端并聯(lián)有濾波電容C3、C4，以及電阻Rl ；還包括與電阻Rl串聯(lián)的發(fā)光二極管 D3 (DC5V電源指示)。參見圖5所示，電流檢測單元包括輸入端與采樣電阻R2兩引腳連接的電流檢測芯片，輸出端連接的由C12，C13以及C14并聯(lián)組成的二次濾波電路；以及與引腳V+連接的由 ClO和Cll并聯(lián)的去耦電容濾波電路。參見圖6所示，與集成MOS管的輸入端還設(shè)置有一個或多采樣端子，該采樣端子直接與輸出采樣單元的連接，輸出采樣單元主要由C19，C20, R15，R16，DlO以及Dll組成；其中DlO與C20串聯(lián)，Dll和采樣電阻R16串聯(lián)，兩者串聯(lián)后并且相互并聯(lián)，C19與C20并聯(lián)， R15設(shè)置于C19與C20之間。其他的輸出采樣單元也是同樣的結(jié)構(gòu)。參見圖7所示，該電壓比較放大電路的輸入端與輸出到中央處理器的連接，輸出端直接連接中央處理器的輸入引腳INPUT1-INPUT8。參見圖8所示，電源單元與電壓比較放大電路連接，具體由電阻R19-R25組成；其中，R19與R20串聯(lián)，R21與R22串聯(lián)；R23、R24、R25串聯(lián)；三者再相互并聯(lián)。參見圖9所示，下載程序單元的具體電路與中央處理器的引腳BK⑶連接，經(jīng)接插件還連接有電阻R8，系統(tǒng)復(fù)位開關(guān)Si，以及與復(fù)位開關(guān)Sl并聯(lián)的電容C9 ；還包括與引腳1 連接的電阻R9。參見圖10所示，指示單元與中央處理器的VDD引腳連接，主要由多個發(fā)光二極管組成，在發(fā)光二極管與VDD引腳之間還設(shè)置有電阻Rll與R12。本發(fā)明的工作原理如下本手機無線充電器供電電壓為DC12V，工作最大電流為 2A，靜態(tài)電流為^mA,對單個手機充電電流在300mA左右，無線發(fā)射頻率在112KHZ左右，本手機無線充電器可以根據(jù)負載大小自動控制充電狀態(tài)，在沒有負載時系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)，此時待機指示燈常亮(待機電流約為^toiA)；當有無線接收充電的手機到無線充電器發(fā)射區(qū)域時，系統(tǒng)自動檢測到負載的存在，此時系統(tǒng)會產(chǎn)生大電流的發(fā)射，從而使手機進入充電狀態(tài)(充電指示燈快閃)；當手機即將充電飽和時，系統(tǒng)會先進入涓流充電狀態(tài)(充電指示燈慢閃)，此時系統(tǒng)會減少電流發(fā)射(大約70mA)，涓流充電時間約10分鐘之后自動進入充電飽和狀態(tài)(充電飽和指示燈常亮)，在飽和狀態(tài)下系統(tǒng)又將進一步減小發(fā)射電流(飽和發(fā)射電流在32mA左右)；此時等待取走手機，當手機取走時系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，其用于對手機進行無線充電，包括供電單元，過壓保護電路，高頻開關(guān)控制電路和無線發(fā)射天線，所述過壓保護電路與供電單元連接，所述高頻開關(guān)控制電路與過壓保護電路連接，所述無線發(fā)射天線與高頻開關(guān)控制電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述過壓保護電路與高頻開關(guān)控制電路之間設(shè)置有電流采樣電路和中央處理器，所述中央處理器與電流采樣電路連接，同時與高頻開關(guān)控制電路連接用以控制其開啟與關(guān)閉。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述高頻開關(guān)控制電路包括驅(qū)動電路，開關(guān)保護電路和高頻開關(guān)，開關(guān)保護電路與驅(qū)動電路連接，高頻開關(guān)與開關(guān)保護電路連接。
4.如權(quán)利要求3所述的車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，高頻開關(guān)具有一輸入端子，開關(guān)保護電路連接該輸入端子。
5.如權(quán)利要求3或4所述的車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，高頻開關(guān)的輸入端子還連接有一個或多個輸出電壓采樣電路以及一個或多個發(fā)射線圈。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述供電單元采用DC12V電源。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述電流采樣電路上還連接有電流檢測單元。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器上還設(shè)置有溫度采集單元、狀態(tài)指示單元、時鐘電路以及JTAG下載程序單元。
9.如權(quán)利要求1-8所述車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)根據(jù)負載大小自動控制充電狀態(tài)當沒有負載時系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)；當有無線接收充電的手機到無線充電器發(fā)射區(qū)域時，系統(tǒng)自動檢測到負載的存在，系統(tǒng)產(chǎn)生大電流的發(fā)射，從而使手機進入充電狀態(tài)；當手機即將充電飽和時，系統(tǒng)進入涓流充電狀態(tài)，減少電流發(fā)射，涓流充電時間約10分鐘之后自動進入充電飽和狀態(tài)，在飽和狀態(tài)下系統(tǒng)將進一步減小發(fā)射電流，此時等待取走手機，當手機取走時系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，設(shè)有一充電指示燈，當系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時待機指示燈常亮，當系統(tǒng)處于充電狀態(tài)時充電指示燈快閃，當系統(tǒng)處于涓流充電狀態(tài)時充電指示燈慢閃，當系統(tǒng)處于充電飽和狀態(tài)時充電飽和指示燈常亮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車載手機無線充電發(fā)射系統(tǒng)及其控制方法，包括供電單元，與供電單元連接的過壓保護電路，與過壓保護電路連接的高頻開關(guān)控制電路以及與高頻開關(guān)控制電路連接的無線發(fā)射天線；所述過壓保護電路與高頻開關(guān)控制電路之間設(shè)置有電流采樣電路，與電流采樣電路連接的中央處理器，該中央處理器還與高頻開關(guān)控制電路連接，用以控制其開啟與關(guān)閉；所述電流采樣電路上還連接有電流檢測單元；所述中央處理器上還設(shè)置有溫度采集單元、狀態(tài)指示單元、時鐘電路以及JTAG(下載程序)單元；所述高頻開關(guān)控制電路包括驅(qū)動電路，與驅(qū)動電路連接的開關(guān)保護電路，與開關(guān)保護電路連接的高頻開關(guān)，具體是連接于高頻開關(guān)的輸入端子；所述高頻開關(guān)的輸入端子還連接有一個或多個輸出電壓采樣電路；所述高頻開關(guān)的輸出端子連接有一個或多個發(fā)射線圈。
文檔編號H02J17/00GK102545331SQ20121000145
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者陳龍 申請人:奇瑞汽車股份有限公司