专利名称：无线充电座及充电设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及充电技术领域，尤其涉及一种无线充电座及充电设备。
背景技术：
应急照明装置被广泛用于公共场所和不能间断照明的地方，在正常照明电源发生故障时，能有效地照明和显示疏散通道，或能持续照明而不间断工作的一类灯具。随着无线充电技术的发展，应急照明装置也实现了无线充电。无线充电是利用电磁波感应原理进行充电，在发送和接收端各设置一个线圈，连接有源电线的发送端线圈产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号而产生电流，实现对充电设备的充电。但是目前的无线充电照明装置使用的充电座因长时间不充电时产生的待机能耗而造成严重的电力浪费。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种无线充电座，旨在节省待机能耗。本实用新型提供了一种无线充电座，包括振荡电路、充电座处理器，其中，所述振荡电路，包括充电座线圈，用于与充电设备之间的信号传递；所述充电座处理器，用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为充电设备发出的充电信号，如果是，则启动振荡电路，对充电设备进行无线充电；所述充电座处理器，还用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为电量满的信号，如果是，则根据电量满的信号，关闭振荡电路。优选地，上述无线充电座还包括信号采集电路及信号控制电路，信号采集电路连接在振荡电路及充电座处理器之间，用于采集振荡电路的感应信号，并将其传输至充电座处理器；信号控制电路，连接在振荡电路及充电座处理器之间，用于将充电座处理器产生的控制信号传输至振荡电路。优选地，上述无线充电座还包括小夜灯电路，包括发光二极管及光检测电路，所述光检测电路用于检测无线充电座周边的光情况，并根据所述光情况点亮或熄灭发光二极管。优选地，所述充电座线圈为印制在PCB电路板上的扁平线圈。优选地，上述无线充电座还包括低压检测电路，用于根据无线充电座的外接电源掉电时，产生掉电触发信号，所述充电座处理器根据所述掉电触发信号，控制振荡电路产生应急灯信号；所述充电座处理器为高抗电磁干扰能力的单片机。优选地，所述充电座处理器还用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为充电设备发出的充电信号，如果是，则判断充电设备的类型，并根据所述充电设备的类型，启动振荡电路，对相应的充电设备进行无线充电。本实用新型还提供了一种充电设备，包括信号产生电路、电量检测电路及充电设备处理器，其中，
3[0016]信号产生电路，包括充电设备线圈，用于与无线充电座之间的信号传递；电量检测电路，用于检测电池电量，并产生电量信号；充电设备处理器，与信号产生电路及电量检测电路连接，判断电池电量是否达到饱和，如果是，则控制信号产生电路产生电量满的信号，并通过所述充电设备线圈传输至无线充电座。优选地，所述充电设备处理器还用于判断电池电量是否不足，如果是，则控制信号产生电路产生电量不足的信号，并通过所述充电设备线圈传输至无线充电座。优选地，所述充电设备线圈为印制在PCB电路板上的扁平线圈。优选地，所述充电设备处理器还用于判断电池电量是否不足，如果是，则控制信号产生电路产生电量不足的信号，并通过所述充电设备线圈传输至无线充电座；所述充电设备处理器为高抗电磁干扰能力的单片机。优选地，上述充电设备还包括照明电路，包括开关电路及多组照明子电路，开关电路与充电设备处理器连接，照明子电路与电池连接；所述充电设备处理器根据开关电路的开关信息，控制照明子电路的工作。本实用新型通过检测充电设备的电池电量情况，当其电池的电量达到饱和时，发射信号至无线充电座，使得无线充电座可以停止工作，从而达到节约能耗的目的。
图1是本实用新型无线充电座一实施例的结构示意图；图2是本实用新型无线充电座另一实施例的结构示意图；图3是本实用新型充电设备一实施例的结构示意图；图4是本实用新型充电设备另一实施例的结构示意图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型的核心思想是通过检测充电设备的电池电量情况，当其电池的电量达到饱和时，发射信号至无线充电座，使得无线充电座可以停止工作，从而达到节约能耗的目的。本实用新型中的充电设备可以是应急照明设备、移动终端或者其他需充电的电子产品。以下实施例中的充电设备仅以应急照明装置为例对本实用新型进行说明，其他的充电设备也可以参照该实施例。图1是本实用新型无线充电座一实施例的结构示意图。参照图1，本实用新型无线充电座包括依次连接的降压电路110、整流滤波电路 120、振荡电路130、信号采集电路140、充电座处理器150及信号控制电路160。其中，降压电路110与外接电源连接，用于将外接电源进行降压处理。整流滤波电路120与降压电路110连接，用于对降压处理的电信号进行整流滤波， 输出直流信号。该整流滤波电路120可以采用整流桥与电容组合的形式，而且该整流桥可以采用全波整流桥或者半波整流桥等等。[0035]振荡电路130与整流滤波电路120连接，包括选频电路131及放大电路132。选频电路131包括线圈Ll与电容Cl并联连接，组成并联谐振电路；放大电路132包括三极管 Q1、电阻Rl、R2、R3、电容C2、C3及稳压管DWl。该放大电路132对选频电路131进行放大及反馈，从而使得该选频电路131可以产生持续的振荡信号。线圈Ll可以感应充电设备的振荡信号，并产生相应的工作信号，从而电阻R3两端的电压信号将产生相应的变化。该振荡电路还根据充电座处理器150的控制信号，反馈至三极管Ql的基极，从而控制振荡电路产生相应的振荡波形。在这里需要说明的是，振荡电路130与上述方法实施例中充电电路为同一电路，启动充电电路及关闭充电电路即为控制振荡电路130的起振及停振。充电座处理器150为高抗电磁干扰能力的单片机U1，具有8个端口。信号采集电路140包括光电耦合器U2，光电耦合器U2的两个输入端与电阻R3的两端连接，两个输出端分别与地及单片机Ul的P3.3/INT端口连接。信号控制电路160包括光电耦合器U3，光电耦合器U3的两个输出端分别与单片机Ul的VCC端口及P3. 4/INT端口连接，两个输出端与放大电路132连接，作为放大电路132的控制信号，控制振荡电路130产生相应的振荡波形。参照图2，无线充电座还包括小夜灯电路170。该小夜灯电路170包括发光二极管 LED0、三极管Q2及光检测电路171，发光二极管LEDO的正极分别与经过降压、整流滤波处理的外接电源及三极管Q2的发射极连接，负极分别与单片机Ul的P3. 4/INT端口及三极管 Q2的集电极连接；三极管Q2的基极与单片机Ul的P3. 5/INT端口连接。为了发光二极管 LEDO的电流过大而影响单片机Ul，故小夜灯电路170还包括稳压管DW2，从而可以保护单片机U1。光检测电路171包括光敏电阻RGM及电阻R8，光敏电阻RGM的一端与地连接，另一端与电阻R8连接，电阻R8的另一端与+5V电源连接。该光敏电阻RGM将感应无线充电座周边的光情况，单片机Ul将根据光情况控制发光二极管LEDO的点亮与熄灭。在这里需要说明的是，该降压电路、整流滤波电路与上述实施例(即图1)中的降压电路、整流滤波电路可以为同一电路，也可以为不同的电路。该无线充电座的工作原理为(1)接收到充电信号时当充电设备检测到其电池电量不足时，将产生电量不足的信号，该信号是由充电设备发送的载有电池电量不足的数码信息的调制波。无线充电座的线圈Ll将感应到该信号，从而信号采集电路140采集到电阻R3两端的电压信号变化，并输入至单片机Ul。单片机Ul对采集电路140采集的载有电池电量不足的数码信息调制信号进行数码解调，并判断调节后的信号为电量不足的信号，从而产生启动充电电路的控制信号，由充电控制电路160 输出至振荡电路130，进而控制振荡电路130产生相应幅度及频率的振荡波形，并通过线圈 Ll传递至待充电设备，以对充电设备进行充电。(2)充电完成时在充电过程中，充电设备将不断的检测其电池电量。当该充电设备的电池电量达到饱和时，则会产生电量满的信号，该信号是由充电设备发送的再有电池电量满的数码信息调制波。无线充电座的线圈Ll将感应到该信号，从而信号采集电路140将采集到电阻R3 两端的电压信号变化，并输入至单片机Ul。单片机Ul对信号采集电路140采集的载有电池电量满的数码调制信号进行数码解调，并判断该信号为电量满的信号，从而产生关闭充电电路的控制信号，由充电控制电路160输出至振荡电路130，从而控制振荡电路130停止工作。(3)外接电源突然掉电时当外接电源突然掉电时，由无线充电座的单片机Ul自身集成的低压检测电路产生掉电触发信号，单片机Ul根据该触发信号判断无线充电座外接电源发生了掉电的情况， 则立即产生由无线充电座单片机指向充电设备单片机的应急灯的控制指令信号，这个控制指令信号是由充电控制电路160输出至振荡电路130，从而由无线充电座单片机间接地控制振荡电路130产生应急灯信号，以便充电设备线圈接收并由充电设备单片机对应急灯信号进行解调并做应急处理。(4)光线不足时当无线充电座周围的光不足时，光敏电阻RGM的电阻值将变大，从而光敏电阻RGM 两端的电压将增大，所以单片机Ul将该电压信号与一基准值比较并产生一控制信号，由端口 P3. 5/INT3输出至三极管Q2的基极，从而使得三极管Q2截止，发光二极管LEDl点亮。反之则三极管Q2导通，发光二极管LEDl熄灭。图3为本实用新型充电设备一实施例的结构示意图。参照图3，该充电设备包括信号产生电路210、整流滤波电路220、充电保护电路 230、电量检测电路240及充电设备处理器250。其中，信号产生电路210包括两个串联的MOS管、线圈L2及电容C5，M0S管Q3的源极与 MOS管Q4的源极连接，MOS管Q3的漏极与线圈L2连接，线圈L2的另一端与电容C5连接， 电容C5的另一端与MOS管Q4的漏极连接，MOS管Q3与MOS管Q4的基极均与充电设备处理器250的一端口连接。充电保护电路230包括三极管Q5，电阻R10、R11、R12，三端可调基准电压源U4。三极管Q5的集电极与整流滤波电路220连接，发射极与电池BAT连接，基极与三端可调基准电压源U4的负极连接，三端可调基准电压源U4的正极与地连接。电阻R10、R11、及R12串联在整流滤波电路220的输出端及地之间，且三端可调基准电压源U4的负极与电阻RlO及电阻Rll的连接点连接，三端可调基准电压源U4的门极与电阻Rll及电阻R12的连接点连接。该三端可调基准电压源U4起到保护电路，防止充电电流过大对电池BAT造成损坏。 电量检测电路240包括检测电阻R14及MOS管Q6，检测电阻R14的一端与电池BAT 的正极连接，另一端与MOS管Q6的漏极连接，MOS管Q6的源极与地连接，栅极与充电保护电路230中三极管Q5的基极连接。且检测电阻R14与MOS管Q6的连接点还与充电设备处理器250的一端口连接。充电设备处理器250为高抗电磁干扰能力的单片机TO，具有16个端口。电量检测电路240用于检测充电设备的电池电量，并将其电池电量情况发送至充电设备处理器250， 使得充电设备处理器250可以根据电池电量情况产生相应地控制信号，控制信号产生电路 210进行相应的处理。该充电设备的工作原理为(1)电量不足时当电池电量不足时，电量检测电路240将检测到电量变化，并将电量不足的信号由INT/RxD/P3. 0端口输入至单片机TO，该单片机TO根据该信号判断电池电量不足，则产生. 7端口输出至信号产生电路210，由信号产生电路210产生充电信号，该充电信号为载有电池电量不足的数码信息调制信号，并通过充电设备的线圈L2传输至无线充电座，以便无线充电座的单片机Ul对该充电信号进行数码解调，并启动振荡电路 130而产生充电电流，实现对充电设备的充电。(2)充电过程中当无线充电座通过振荡电路130产生充电电流时，充电设备的线圈L2将感应到该充电电流，并通过整流滤波电路220、充电保护电路230对电池BAT进行充电并保护。(3)电量饱和时当电池电量不足时，电量检测电路240将检测到电量变化，并将电量饱和的信号由INT/RxD/P3. 0端口输入至单片机TO，该单片机TO根据该信号判断电池电量已饱和，则产生相应地控制信号，由P3. 7端口输出至信号产生电路210，由信号产生电路210产生电量满信号，该信号为载有电池电量满的数码调制信号，并通过充电设备的线圈L2传输至无线充电座，以便无线充电座根据该电量满信号，停止充电工作。参照图4，由于本实施例的待充电设备为应急照明装置，所以该待充电设备还包括照明电路260。该照明电路260包括开关电路261及第一照明子电路沈2、第二照明子电路 263及第三照明子电路沈4。开关电路沈1包括第一开关Kl及第二开关K2，第一开关Kl的一端通过电阻R15与电池BAT的正极连接，另一端与地连接，第一开关Kl与电阻R15的连接点与单片机U5的INT/P3. 3端口连接；第二开关K2的一端通过电阻R16与电池BAT的正极连接，另一端与地连接，第二开关K2与电阻R16的连接点与单片机U5的P3. 4端口连接。第一照明子电路262包括三极管Q7、发光二极管LEDl及三端可调基准电压源U6。 三极管Q7的发射极与电池BAT的正极连接，集电极与发光二极管LEDl的正极连接，基极与单片机U5的Pl. 5端口连接；发光二极管LEDl的负极与地连接，三端可调基准电压源TO的正极与地连接，负极与三极管Q7的集电极连接，门极与单片机U5的Pl. 0端口连接。该三端可调基准电压源U6用于保护发光二极管LED1。第二照明子电路263包括三极管Q8、至少两个发光二极管LED2、LED3。三极管Q8 的发射极与电池BAT的正极连接，集电极与并联的发光二极管LED2、LED3连接，基极与单片机TO的Pl. 1端口连接，发光二极管LED2、LED3的负极与地连接。第三照明子电路264包括三极管Q9、至少两个发光二极管LED4、LED5。三级管Q9 的发射极与电池BAT的正极连接，集电极与并联的发光二极管LED4、LED5连接，基极与单片机TO的Pl. 2端口连接，发光二极管LED4、LED5的负极与连接。当第一开关Kl被按下时，单片机U5将根据该开关信号，产生控制信号，控制照明电路中的发光二极管进行照明。该单片机具有记忆功能，例如上一次待充电设备使用第一照明子电路261工作，则当本次第一开关Kl被按下时，单片机也将控制第一照明子电路沈1 工作。第二开关K2可以选择待充电设备中照明电路沈0的照明情况，即第一次按压第二开关K2时，仅第一照明子电路261工作；第二次按压第二开关K2时，仅第一照明子电路沈1 及第二照明子电路工作；第三次按压第二开关K2时，第一照明子电路沈1、第二照明子电路 262及第三照明子电路263均工作，依次循环按压第二开关K2，可以实现三组照明子电路的循环工作。上述无线充电座的线圈Ll及充电设备的线圈L2摒弃了传统的骨架式漆包线绕制
7线圈的方式，而是采用扁平线圈印制在PCB电路板上，从而可以将线圈融入PCB电路板中， 如此极大地减少了充电设备及无线充电座的零部件的数量，进一步减少了充电设备及无线充电座的体积，而且降低了其制造成本。另外，无线充电座的线圈Ll及充电设备的线圈L2 可以分别设置在充电设备及无线充电座内部的PCB电路板上，也可以设置在其他地方，例如充电设备线圈101设计为贴片结构，将其贴于充电设备的电池上，或者将其贴于充电设备的外壳上等等。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种无线充电座，其特征在于，包括振荡电路、充电座处理器，其中，所述振荡电路，包括充电座线圈，用于与充电设备之间的信号传递；所述充电座处理器，用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为充电设备发出的充电信号，如果是，则启动振荡电路，对充电设备进行无线充电；所述充电座处理器，还用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为电量满的信号，如果是，则根据电量满的信号，关闭振荡电路。
2.根据权利要求1所述的无线充电座，其特征在于，还包括信号采集电路及信号控制电路，信号采集电路连接在振荡电路及充电座处理器之间，用于采集振荡电路的感应信号， 并将其传输至充电座处理器；信号控制电路，连接在振荡电路及充电座处理器之间，用于将充电座处理器产生的控制信号传输至振荡电路。
3.根据权利要求1或2所述的无线充电座，其特征在于，还包括小夜灯电路，包括发光二极管及光检测电路，所述光检测电路用于检测无线充电座周边的光情况，并根据所述光情况点亮或熄灭发光二极管。
4.根据权利要求1所述的无线充电座，其特征在于，所述充电座线圈为印制在PCB电路板上的扁平线圈。
5.根据权利要求1、2或4所述的无线充电座，其特征在于，还包括低压检测电路，用于根据无线充电座的外接电源掉电时，产生掉电触发信号，所述充电座处理器根据所述掉电触发信号，控制振荡电路产生应急灯信号；所述充电座处理器为高抗电磁干扰能力的单片机。
6.根据权利要求1、2或4所述的无线充电座，其特征在于，所述充电座处理器还用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为充电设备发出的充电信号，如果是，则判断充电设备的类型，并根据所述充电设备的类型，启动振荡电路，对相应的充电设备进行无线充 H1^ ο
7.一种充电设备，其特征在于，包括信号产生电路、电量检测电路及充电设备处理器， 其中，信号产生电路，包括充电设备线圈，用于与无线充电座之间的信号传递；电量检测电路，用于检测电池电量，并产生电量信号；充电设备处理器，与信号产生电路及电量检测电路连接，判断电池电量是否达到饱和， 如果是，则控制信号产生电路产生电量满的信号，并通过所述充电设备线圈传输至无线充电座。
8.根据权利要求7所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备线圈为印制在PCB电路板上的扁平线圈。
9.根据权利要求7所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备处理器还用于判断电池电量是否不足，如果是，则控制信号产生电路产生电量不足的信号，并通过所述充电设备线圈传输至无线充电座；所述充电设备处理器为高抗电磁干扰能力的单片机。
10.根据权利要求7所述的充电设备，其特征在于，还包括照明电路，包括开关电路及多组照明子电路，开关电路充电设备处理器连接，照明子电路与电池连接；所述充 电设备处理器根据开关电路的开关信息，控制照明子电路的工作。
专利摘要本实用新型公开一种无线充电座及充电设备，该无线充电座包括振荡电路、充电座处理器，其中，所述振荡电路，包括充电座线圈，用于与充电设备之间的信号传递；所述充电座处理器，用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为充电设备发出的充电信号，如果是，则启动振荡电路，对充电设备进行无线充电；所述充电座处理器，还用于判断振荡电路感应的充电设备的信号是否为电量满的信号，如果是，则根据电量满的信号，关闭振荡电路。本实用新型通过检测充电设备的电池电量情况，当其电池的电量达到饱和时，发射信号至无线充电座，使得无线充电座可以停止工作，从而达到节约能耗的目的。
文档编号H02J7/00GK202218038SQ20112031668
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者刘茂起, 毛向阳, 邢起义, 魏占奎 申请人:深圳市航嘉驰源电气股份有限公司