无线充电血糖仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种无线充电血糖仪，其包括血糖仪本体、集成在所述血糖仪本体内部的无线电能接收装置以及设置在所述血糖仪本体之外的无线电能发射装置，其中，所述无线电能发射装置无线传输电能，所述无线电能接收装置接收所述无线传输的电能并对向所述血糖仪本体提供电能的供电装置进行充电。本实用新型实现了血糖仪无线充电的功能，一方面可以避免对电池的浪费和减少对环境的污染，另一方面也可以避免频繁拆机更换电池。
【专利说明】无线充电血糖仪【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种血糖仪，尤其涉及一种无线充电血糖仪。
【背景技术】
[0002]糖尿病是危害人类健康的四大主要疾病之一，因此，血糖的检测越来越受到人们的重视。便携式血糖仪可以随时地帮助糖尿病人测定血糖浓度的变化，从而帮助病人合理控制饮食，达到控制血糖的目的。
[0003]目前市场上的血糖仪大都采用纽扣电池或干电池的供电方式，对于某些场合，需要频繁地使用血糖仪，其耗电量将会进一步增大，更换电池的频率也更高。另外，随着血糖仪的功能日益增多，其耗电量也会进一步增大，也增加了更换电池的频率，这在一定程度上造成了电池材料的浪费和环境的污染，同时也带来了频繁拆机的麻烦。
[0004]无线电能传输是一种新型的电能传输方式，随着技术的发展，在满足传输效率的同时，传输距离也越来越远。目前主流的无线电能传输的方法包括基于电磁感应原理的方法和基于2007年由麻省理工学院提出的强耦合磁谐振理论的方法，其中，基于电磁感应的方法需要将待充电装置放置在与充电装置较近的位置，并且传输效率会随着传输距离的增大而迅速地衰减，而强耦合磁谐振的方法在发射装置和接收装置均采用相同的回路，利用谐振形成的强磁耦合来实现电能的无线传输。
实用新型内容
[0005]为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种无线充电血糖仪，其中，所述血 糖仪包括血糖仪本体、集成在所述血糖仪本体内部的无线电能接收装置以及设置在所述血糖仪本体之外的无线电能发射装置，其中，所述无线电能发射装置无线传输电能，所述无线电能接收装置接收所述无线传输的电能并对向所述血糖仪本体提供电能的供电装置进行充电。
[0006]进一步地，所述无线电能接收装置包括:电能接收电路，接收所述无线传输的电能并将其转换成交流电；整流稳压电路，将所述电能接收电路输出的交流电转换成直流电；充电电路，接收所述整流稳压电路输出的直流电并对所述供电装置进行充电。
[0007]进一步地，所述整流稳压电路包括桥式整流电路和DC/DC转换电路，其中，所述桥式整流电路将所述电能接收模块输出的交流电转换成直流电，所述DC/DC转换电路将所述桥式整流电路输出的直流电转换成所述充电电路所需的直流电。
[0008]进一步地，所述电能接收电路包括电能接收线圈和第二电容器，其中，第二电容器的一端耦接到电能接收线圈的一端，电能接收线圈的另一端和第二电容器的另一端均耦接到所述整流稳压电路。
[0009]进一步地，所述充电电路包括充电芯片、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第三电容器和LED灯，其中，充电芯片的供电端耦接到所述整流稳压电路，充电芯片的充电端耦接到所述供电装置，充电芯片的接地端电性接地，充电芯片的电流调整端耦接到第三电阻器的一端，第三电阻器的另一端电性接地，第一电阻器的一端耦接到第二电阻器的一端并耦接到充电芯片的供电端，第一电阻器的另一端耦接到充电芯片的充电状态指示端，第二电阻器的另一端耦接到LED灯的正电极，LED灯的负电极耦接到充电芯片的充电状态指示端，第三电容器的一端耦接到充电芯片的供电端，第三电容器的另一端电性接地。
[0010]进一步地，所述无线电能发射装置包括整流电路、高频逆变电路、控制电路和电能发射电路，其中，所述整流电路用于将外部输入的交流电转换成直流电，所述控制电路产生控制信号给所述高频逆变电路，所述高频逆变电路基于所述控制信号而将所述整流电路提供的直流电转换成正弦信号，所述发射电路基于所述正弦信号而无线传输电能。
[0011 ] 进一步地，所述无线电能发射装置还包括电流检测电路，其中，所述电流检测电路检测所述电能发射电路的电流信号并将所述电流信号反馈至所述控制电路，所述控制电路基于所述电流检测电路反馈的所述电流信号来产生所述控制信号。
[0012]进一步地，所述整流电路包括电源模块、第五电容器和第四电容器，其中，电源模块的一端用于接收外部输入的交流电，第五电容器的一端耦接到第四电容器的一端并耦接到电源模块的另一端，第五电容器的另一端和第四电容器的另一端均电性接地。
[0013]进一步地，所述电能发射电路包括电能发射线圈和第一电容器，其中，第一电容器的一端耦接到电能发射线圈的一端，第一电容器的另一端耦接到高频逆变电路，电能发射线圈的另一端电性接地。
[0014]进一步地，所述高频逆变电路包括第一 M0SFET、第一晶体二极管、第二 MOSFET和第二晶体二极管，其中，第一 MOSFET的漏极耦接到整流电路，第一 MOSFET的栅极耦接到控制电路，第一 MOSFET的源极耦接到第二 MOSFET的漏极，第一晶体二极管的负电极耦接到第一 MOSFET的漏极，第一晶体二极管的正电极耦接到第一 MOSFET的源极；第二 MOSFET的栅极耦接到控制电路，第二 MOSFET的源极电性接地，第二晶体二极管的负电极耦接到第二MOSFET的漏极，第二晶体二极管的正电极耦接到第二 MOSFET的源极。
[0015]本实用新型实现了血糖仪无线充电的功能，且由于可充电电池可以重复使用，一方面可以避免对电池的浪费和减少对环境的污染，另一方面也可以免去拆机更换电池的麻烦。采用无线充电方式的血糖仪操作方便，只需将待充电的具有无线充电功能的血糖仪放在充电设备上即可实现充电，顺应了人们对无线生活的期待。伴随着无线充电的技术的日益成熟，无线充电将逐步走进人们的生活，越来越多的地方将提供无线充电服务点，因此可以满足人们无线充电和随时随地测血糖的需要。同时，随着云医疗的发展，未来每台血糖仪都可能成为一个云结点，无线充电血糖仪可助力云医疗。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是根据本实用新型的实施例的无线充电血糖仪的结构示意图。
[0017]图2是根据本实用新型的实施例的无线电能发射装置的电路结构图。
[0018]图3是根据本实用新型的实施例的无线电能接收装置的电路结构图。
[0019]图4是根据本实用新型的实施例的无线电能接收装置的充电电路的电路结构图。
【具体实施方式】
[0020]现在对本实用新型的实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本实用新型。在附图中，为了清晰起见，可以夸大层和区域的厚度。在下面的描述中，为了避免公知结构和/或功能的不必要的详细描述所导致的本实用新型构思的混淆，可省略公知结构和/或功能的不必要的详细描述。
[0021]在下面的实施例的无线充电方式的描述中，以基于强稱合磁谐振的方法来进行描述，但本实用新型并不限于基于强耦合磁谐振的方法的无线充电方式。
[0022]图1是根据本实用新型的实施例的无线充电血糖仪的结构示意图。
[0023]参照图1，根据本实用新型的实施例的无线充电血糖仪包括血糖仪本体10、集成在血糖仪本体10内部的无线电能接收装置20以及设置在血糖仪本体10之外的无线电能发射装置30 ;其中，无线电能发射装置30无线传输电能给无线电能接收装置20，无线电能接收装置20接收无线传输的电能并对向血糖仪本体10提供电能的供电装置40 (例如锂离子电池)进行充电。
[0024]下面将对本实施例的无线电能发射装置30进行详细地描述说明。
[0025]参照图1，本实施例的无线电能发射装置30包括整流电路31、高频逆变电路32、控制电路33和发射电路34 ;其中，整流电路31用于将外部输入的交流电AC (例如市电)转换成稳定的直流电，该直流电为高频逆变电路32所需的直流电，高频逆变电路32将该直流电转换成正弦信号，发射电路34基于所述正弦信号而无线传输电能。在此过程中，控制电路33始终在产生控制信号，并将控制信号提供给高频逆变电路32，高频逆变电路32在所述控制信号的控制下完成对整流电路31输出的直流电转换成正弦信号的逆变。
[0026]另外，为了不断地调整高频逆变电路32接收到的控制电路33提供的控制信号，以使无线电能发射装置30能够稳定地无线传输电能，无线电能发射装置30还包括电流检测电路35 ;其中，电流检测电路35耦接在控制电路33和发射电路34之间，用于检测发射电路34的电流信号并将该电流信号反馈至控制电路33，控制电路33基于电流检测电路反馈的电流信号来产生提供到高频逆变电路32的控制信号。
[0027]图2是根据本实用新型的实施例的无线电能发射装置的电路结构图。
[0028]参照图2，整流电路31包括电源模块311、第五电容器C5和第四电容器C4 ;其中，电源模块311的一端用于接收外部输入的交流电AC (例如市电),第五电容器C5的一端耦接到第四电容器C4的一端并耦接到电源模块311的另一端，第五电容器C5的另一端与第四电容器C4的另一端均电性接地。在本实施例中，电源模块311可例如采用电源模块WAW2.5S24来实现整流功能，该电源模块WAW2.5S24可接收的外部输入的交流电的电压范围为165?265V，其输出的直流电的电压为24V。
[0029]高频逆变电路32 包括第一 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)Ql、第一晶体二极管D1、第二 M0SFETQ2和第二晶体二极管D2 ;其中，第一 M0SFETQ1的漏极耦接到整流电路31的电源模块311的另一端，第一 M0SFETQ1的栅极耦接到控制电路33，第一 M0SFETQ1的源极耦接到第二 M0SFETQ2的漏极，第一晶体二极管Dl的负电极耦接到第一 M0SFETQ1的漏极，第一晶体二极管Dl的正电极耦接到第一 M0SFETQ1的源极，第二 M0SFETQ2的栅极耦接到控制电路33，第二M0SFETQ2的源极电性接地，第二晶体二极管D2的负电极耦接到第二M0SFETQ2的漏极，第二晶体二极管D2的正电极耦接到第二 M0SFETQ2的源极。[0030]发射电路34包括电能发射线圈LI (即电感器)和第一电容器Cl ;其中，第一电容器Cl的一端耦接到电能发射线圈LI的一端，第一电容器Cl的另一端耦接到高频逆变电路32的第一M0SFETQ1的源极和第二M0SFETQ2的漏极之间，电能发射线圈LI的另一端耦接到电流检测电路35并电性接地。
[0031]控制电路33可为由微控制器(Micro Control Unit, MCU)构成的电路,而电流检测电路35可为电流传感器；其中，电流传感器能够不断地检测电能发射线圈LI中电流的变化，并将电流的变化反馈到控制电路33，控制电路33能够根据电流传感器检测到电能发射线圈LI中的电流变化的信号来对第一 M0SFETQ1和第二 M0SFETQ2进行调节控制来达到对高频逆变电路32进行调节控制，进而使得无线电能发射装置30能够稳定地无线传输电能。
[0032]根据本实用新型的实施例的无线电能发射装置进行无线传输电能的过程大体是:整流电路31将输入的外部交流电转换成高频逆变电路32所需的直流电，高频逆变电路32将整流电路31提供的直流电转换成正弦信号，该正弦信号的频率与电能发射线圈LI的电学谐振频率相同，电能发射线圈LI在所述正弦信号的频率下谐振并产生交变磁场，电能发射线圈LI通过使周围空间中的磁场产生变化而将电能进行无线传输。
[0033]下面将对本实施例的无线电能接收装置20进行详细地描述说明。
[0034]参照图1，本实施例的无线电能接收装置20包括接收电路21、整流稳压电路22和充电电路23 ;其中，接收电路21接收发射电路34无线传输的电能，并将该无线传输的电能转换为交流电，而整流稳压电路22对接收电路21输出到整流稳压电路22的交流电进行整流、稳压后转换成直流电，并将该直流电输出至充电电路23，充电电路23接收整流稳压电路22输出的直流电后对向血糖仪本体10提供电能的供电装置40 (例如锂离子电池)进行充电。
[0035]图3是根据本实用新型的实施例的无线电能接收装置的电路结构图。
[0036]参照图3，接收电路21包括电能接收线圈L2 (即电感器)和第二电容器C2 ;其中，第二电容器C2的一端耦接到电能接收线圈L2的一端，电能接收线圈L2的另一端与第二电容器C2的另一端均耦接到整流稳压电路22。
[0037]电能接收线圈L2与电能发射线圈LI (请参照图2)之间以交变磁场为媒介，电能接收线圈L2感应到周围空间中磁场的变化，由于磁场耦合，L2中将会感应出耦合的交变电流。
[0038]整流稳压电路22包括桥式整流电路221和DC/DC (即直流直流)转换电路222 ;其中，桥式整流电路221由四个晶体二极管构成，具体为:第三晶体二极管D3的负电极耦接到第五晶体二极管D5的负电极并耦接到DC/DC转换电路222，第三晶体二极管D3的正电极耦接到第四晶体二极管D4的负电极并耦接到接收电路21的第二电容器C2的另一端，第四晶体二极管D4的正电极耦接到第六晶体二极管D6的正电极并电性接地，第六晶体二极管D6的负电极耦接到第五晶体二极管D5的正电极并耦接到接收电路21的电能接收线圈L2的另一端；DC/DC转换电路222可例如采用LM2596芯片，其电压输入范围为4.5?35V，电压输出范围为1.25?30V ;因此，桥式整流电路221对接收电路21产生的交流电进行整流后输出直流电，而DC/DC转换电路222将桥式整流电路221输出的直流电转换成充电电路23所需的直流电。
[0039]图4是根据本实用新型的实施例的无线电能接收装置的充电电路的电路结构图。[0040]参阅图4，根据本实用新型的实施例的无线电能接收装置的充电电路23包括充电芯片231、第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第三电容器C3和LED灯232 ;其中，充电芯片231可例如是芯片LTC4054，其供电端VCC耦接到DC/DC转换电路222，用于接收充电电路23所需的直流电(其电压为4.5?6.5V)，以使充电芯片231工作；充电芯片231的充电端BAT耦接到供电装置40，以对供电装置40进行充电；充电芯片231的接地端GND电性接地，充电芯片231的电流调整端PROG耦接到第三电阻器R3的一端，第三电阻器R3的另一端电性接地，第一电阻器Rl的一端与第二电阻器R2的一端耦接在一起并耦接到充电芯片231的供电端VCC，第一电阻器Rl的另一端耦接到充电芯片231的充电状态指示端CHRG，第二电阻器R2的另一端耦接到LED灯232的正电极，LED灯232的负电极耦接到充电芯片231的充电状态指示端CHRG，第三电容器C3的一端耦接到充电芯片231的供电端VCC，第三电容器C3的另一端电性接地。LED灯232用于指示充电电路23对供电装置40的充电是否完成，例如，当LED灯232发亮时，表示充电电路23正在对供电装置40进行充电；当LED灯232熄灭时，表示充电电路23已对供电装置40充电完毕。
[0041]综上所述，根据本实用新型的实施例的无线充电血糖仪，实现了血糖仪无线充电的功能，且由于可充电电池可以重复使用，一方面可以避免对电池的浪费和减少对环境的污染，另一方面也可以免去拆机更换电池的麻烦。采用无线充电方式的血糖仪操作方便，只需将待充电的具有无线充电功能的血糖仪放在充电设备上即可实现充电，顺应了人们对无线生活的期待。伴随着无线充电的技术的日益成熟，无线充电将逐步走进人们的生活，越来越多的地方将提供无线充电服务点，因此可以满足人们无线充电和随时随地测血糖的需要。同时，随着云医疗的发展，未来每台血糖仪都可能成为一个云结点，无线充电血糖仪可助力云医疗。
[0042]尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本实用新型，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
【权利要求】
1.一种无线充电血糖仪，其特征在于，所述血糖仪包括血糖仪本体、集成在所述血糖仪本体内部的无线电能接收装置以及设置在所述血糖仪本体之外的无线电能发射装置，其中，所述无线电能发射装置无线传输电能，所述无线电能接收装置接收所述无线传输的电能并对向所述血糖仪本体提供电能的供电装置进行充电。
2.根据权利要求1所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述无线电能接收装置包括: 电能接收电路，接收所述无线传输的电能并将其转换成交流电； 整流稳压电路，将所述电能接收电路输出的交流电转换成直流电； 充电电路，接收所述整流稳压电路输出的直流电并对所述供电装置进行充电。
3.根据权利要求2所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述整流稳压电路包括桥式整流电路和DC/DC转换电路，其中，所述桥式整流电路将所述电能接收模块输出的交流电转换成直流电，所述DC/DC转换电路将所述桥式整流电路输出的直流电转换成所述充电电路所需的直流电。
4.根据权利要求2所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述电能接收电路包括电能接收线圈和第二电容器，其中，第二电容器的一端耦接到电能接收线圈的一端，电能接收线圈的另一端和第二电容器的另一端均耦接到所述整流稳压电路。
5.根据权利要求2所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述充电电路包括充电芯片、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第三电容器和LED灯，其中， 充电芯片的供电端耦接到所述整流稳压电路，充电芯片的充电端耦接到所述供电装置，充电芯片的接地端电性接地，充电芯片的电流调整端耦接到第三电阻器的一端，第三电阻器的另一端电性接地，第一电阻器的一端耦接到第二电阻器的一端并耦接到充电芯片的供电端，第一电阻器的另一`端耦接到充电芯片的充电状态指示端，第二电阻器的另一端耦接到LED灯的正电极，LED灯的负电极耦接到充电芯片的充电状态指示端，第三电容器的一端耦接到充电芯片的供电端，第三电容器的另一端电性接地。
6.根据权利要求1所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述无线电能发射装置包括整流电路、高频逆变电路、控制电路和电能发射电路，其中，所述整流电路用于将外部输入的交流电转换成直流电，所述控制电路产生控制信号给所述高频逆变电路，所述高频逆变电路基于所述控制信号而将所述整流电路提供的直流电转换成正弦信号，所述发射电路基于所述正弦信号而无线传输电能。
7.根据权利要求6所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述无线电能发射装置还包括电流检测电路，其中，所述电流检测电路检测所述电能发射电路的电流信号并将所述电流信号反馈至所述控制电路，所述控制电路基于所述电流检测电路反馈的所述电流信号来产生所述控制信号。
8.根据权利要求6或7所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述整流电路包括电源模块、第五电容器和第四电容器， 其中，电源模块的一端用于接收外部输入的交流电，第五电容器的一端耦接到第四电容器的一端并耦接到电源模块的另一端，第五电容器的另一端和第四电容器的另一端均电性接地。
9.根据权利要求6或7所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述电能发射电路包括电能发射线圈和第一电容器，其中，第一电容器的一端稱接到电能发射线圈的一端，第一电容器的另一端耦接到高频逆变电路，电能发射线圈的另一端电性接地。
10.根据权利要求6或7所述的无线充电血糖仪，其特征在于，所述高频逆变电路包括第一 MOSFET、第一晶体二极管、第二 MOSFET和第二晶体二极管， 其中，第一 MOSFET的漏极耦接到整流电路，第一 MOSFET的栅极耦接到控制电路，第一MOSFET的源极耦接到第二 MOSFET的漏极，第一晶体二极管的负电极耦接到第一 MOSFET的漏极，第一晶体二极管的正电极耦接到第一MOSFET的源极；第二MOSFET的栅极耦接到控制电路，第二 MOSFET的源极电性接地，第二晶体二极管的负电极耦接到第二 MOSFET的漏极，第二晶体二极管的正电极耦接到第二 MOSFET的源极。
【文档编号】H02J7/02GK203554039SQ201320656726
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】邹卫华, 秋云海 申请人:深圳先进技术研究院