无线充电保护方法、装置及尿检仪与流程

1.本发明涉及尿检仪领域，具体涉及一种无线充电保护方法、装置及尿检仪。


背景技术：

2.随着人类寿命的增长，卫生保健和保养的重要性已经受到越来越多的关注。目前已有家用的检测装置以供用户在家中实现个人身体项目的检测，例如尿液、唾液等项目的检测。
3.尿检仪通常安装在马桶内，需要做防水密封处理，因此电池不好更换，通常采样无线充电方式来给电池充电。由于马桶壁较厚(即发射端与接收端相距较远)，因此需要采用远距离无线充电方案。由于不同距离需求的功率差异较大，单个方案通常有限制使用的距离范围，如最大可用距离为 10cm的无线充电方案，可用范围是5cm-10cm，如果距离低于5cm有发射功率过高，导致接收端烧毁的风险。目前的保护方案主要有以下几种：1) 在发射端与接收端之间，增加一路无线信号交互，用于动态调整发射端的输出功率，这个方案的缺点在于整体成本较高，接收端的线路复杂度与体积无法很好地控制。2)在接收端通过自复位保险装置保护线路在距离过近的状态下不被烧毁，在发射端调整至合适距离之后，自复位保险装置接合，接收端恢复正常工作。这个方案的缺点在于自复位保险装置无法与接收端的控制器联动，用户无法从接收端的指示灯获得充电状态的信息，只能观察发射端的指示灯，在一些发射端隐藏起来的位置不便于使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种无线充电保护方法、装置及尿检仪，以解决上述问题。为此，本发明采用的技术方案如下：
5.根据本发明的一方面，提供了一种无线充电保护方法，包括：
6.在发射端的无线充电回路中增加一个自恢复保险丝；
7.在发射端提供一个检测装置，所述检测装置用于确定发射端是否脱离过固定表面；
8.在发射端首次安装在固定表面时，执行自动校准功率过程，获取适配接收端所需的输出功率，并将可行的设置参数保存；
9.发射端上电后，若发射端未脱离过所述固定表面，则自动调用之前保存的设置参数进行输出；否则重新执行所述自动校准功率过程。
10.进一步地，该方法还包括：
11.在发射端脱离固定表面时，将保存的设置参数清空或设为初始值。
12.进一步地，所述检测装置为红外距离感应传感器或行程开关。
13.进一步地，所述设置参数包括输出电压大小和输出频率大小。
14.进一步地，所述自动校准功率过程具体为：首先固定输出频率不变，将输出电压从最小电压按照预设增幅逐渐增加，直到满足适配接收端所需的输出功率；若输出电压调整
最大电压时，仍不能满足适配接收端所需的输出功率，再调整输出频率。
15.进一步地，所述最小电压为12v，所述最大电压为48v，并且所述预设增幅为0.1v。
16.根据本发明的另一方面，还提供了一种无线充电保护装置，包括：
17.自恢复保险丝，所述自恢复保险丝设置在发射端的无线充电回路中；
18.检测装置，所述检测装置安装在所述发射端中，用于确定所述发射端是否脱离过固定表面；以及
19.mcu，所述mcu用于执行以下过程：
20.在所述发射端首次安装在所述固定表面时，执行自动校准功率过程，获取适配接收端所需的输出功率，并将可行的设置参数保存；
21.所述发射端上电后，若所述发射端未脱离过所述固定表面，则自动调用之前保存的设置参数进行输出；否则重新执行所述自动校准功率过程。
22.进一步地，所述mcu在检测到所述发射端脱离固定表面时，将保存的设置参数清空或设为初始值。
23.进一步地，所述检测装置为红外距离感应传感器或行程开关。
24.进一步地，所述设置参数包括输出电压大小和输出频率大小。
25.进一步地，所述自动校准功率过程具体为：首先固定输出频率不变，将输出电压从最小电压按照预设增幅逐渐增加，直到满足适配接收端所需的输出功率；若输出电压调整最大电压时，仍不能满足适配接收端所需的输出功率，再调整输出频率。
26.进一步地，所述最小电压为12v，所述最大电压为48v，并且所述预设增幅为0.1v。
27.根据本发明的又一方面，还提供了一种尿检仪，所述尿检仪安装在马桶上，包括无线充电模块，所述无线充电模块包括发射端和接收端，所述发射端贴附在所述马桶的外壁上，所述接收端设置在贴附在所述马桶的内壁上的尿检仪主体上，其中，所述发射端具有如上所述的无线充电保护装置。
28.本发明通过在发射端的无线充电回路中增加自恢复保险丝，当发射端负载电流达到保险丝的跳闸电流时会使阻抗升高，使后级电路暂停工作，保护了后级电路，另外通过增加检测装置，可以防止因距离改变而导致输出功率不是最佳的问题，提高充电效率。
附图说明
29.图1是根据本发明实施例的无线充电保护方法的流程图；
30.图2是根据本发明实施例的无线充电保护方法的自动校准功率过程的流程图；
31.图3是根据本发明实施例的无线充电发射端的无线充电回路的电路图；
32.图4是根据本发明实施例的无线充电保护装置的原理框图。
具体实施方式
33.以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
34.在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中
的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本技术相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
35.在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
36.在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
37.请参照图1-3，其中，图1是根据本发明实施例的无线充电保护方法的流程图；图2是根据本发明实施例的无线充电保护方法的自动校准功率过程的流程图；图3是根据本发明实施例的无线充电发射端的无线充电回路的电路图。如图1所示，本发明的第一实施例提供了一种无线充电保护方法，包括：
38.s1、在发射端的无线充电回路中增加一个自恢复保险丝f1(参见图3)。正常工作条件下，保险丝无动作。如果不加保险丝当发射线圈和接收线圈靠的过近时发射端负载电流激增一方面会损坏发射端的芯片，另一方面这部分能量传到接收端也会损坏接收芯片。加了保险丝f1后，当发射端的负载电流达到保险丝f1的跳闸电流时，会使阻抗升高，使后级电路暂停工作，保护了后级电路。当线圈移开数秒之后，负载电流下降，阻抗降低，保险丝f1自己会恢复接通。
39.如图3所示，无线充电回路主要包括自恢复保险丝f1、无线充电芯片u1 (型号为xkt-801)、u2(型号为xkt-1511)和线圈l1。本实施例中，自恢复保险丝f1的跳闸电流为300ma。应该理解，无线充电芯片u1和u2不限于所示型号。在一具体实施例中，线圈l1的内径为50mm，外径为70mm。
40.s2、在发射端提供一个检测装置，所述检测装置用于确定发射端是否脱离过固定表面。在所示实施例中，检测装置包括行程开关sw1(参见图3)。当发射端良好固定于固定表面(例如，马桶外壁)时，行程开关sw1闭合，此时指示vd1不亮。当发射端脱离固定表面时，行程开关sw1断开，此时指示灯vd1亮红色。应该理解，检测装置也可以是红外距离感应传感器，当红外距离感应传感器检测到距离超过预设值时，表示发射端脱离固定表面。发射端脱离固定表面时，mcu(即，芯片xkt-801)的相应标志位会变成“1”。
41.s3、在发射端首次安装在固定表面时，执行自动校准功率过程，获取适配接收端所需的输出功率，并将可行的设置参数保存，以备下次调用。
42.如图2所示，自动校准功率过程具体如下：
43.s31、固定频率，输出电压设为最小电压(例如，12v)；
44.s32、判断负载是否达到额定值，即输出功率是否满足适配接收端所需的输出功率；若是，则进入步骤s35，否则进入步骤s32；
45.s33、固定输出频率不变，将输出电压从最小电压按照预设增幅(例如， 0.1v)逐渐增加，每调整一次，就判断负载是否达到额定值，若是，则进入s35，否则继续增加输出电压；若输出电压调整最大电压(例如，48v)时，仍不能满足适配接收端所需的输出功率，则进入步骤s34；
46.s34、固定输出电压为最大电压，调整输出频率，每调整一次，就判断负载是否达到额定值，若是，则进入s35；若始终不能满足适配接收端所需的输出功率，则给出报警提示(提示自动校准失败)，结束校准并将输出电压保持在最小电压；
47.s35、结束校准并将对应的设置参数(即此时的输出输出电压和输出频率的大小)保存在mcu的寄存器中。
48.s4、发射端上电后，首先检测发射端是否曾脱离固定表面，若检测到发射端未曾脱离过所述固定表面，则自动调用之前保存的设置参数进行输出；否则重新执行所述自动校准功率过程，并将mcu的相应标志位变成“0”。
49.此外，本方法还包括：当发射端脱离固定表面时，将保存的设置参数清空 (例如，设为0)或设为初始值(例如，最小电压和固定频率)。这样，mcu 可以通过检测寄存器中的设置参数是否等于0或初始值来判断是否需要进行校准，不用再去额外判断发射端是否曾脱离固定表面，简化了步骤。在这种情况下，可以不要设置相应的标志来表示发射端是否曾脱离固定表面。
50.本发明通过在发射端的无线充电回路中增加自恢复保险丝，当发射端负载电流达到保险丝的跳闸电流时会使阻抗升高，使后级电路暂停工作，保护了后级电路，另外通过增加检测装置，可以防止因距离改变而导致输出功率不是最佳的问题，提高充电效率。
51.如图4所示，本发明的第二实施例提供了一种无线充电保护装置，该无线充电保护装置设置在发射端中，包括自恢复保险丝1、检测装置2和mcu 3。自恢复保险丝1(即，图3中的f1)设置在发射端的无线充电回路中。自恢复保险丝1、检测装置2和mcu 3的结构和功能已在上文进行了描述，这里不再赘述。
52.此外，本发明的第三实施例提供了一种尿检仪。所述尿检仪安装在马桶上，包括无线充电模块，所述无线充电模块包括发射端和接收端，所述发射端贴附在所述马桶的外壁上，所述接收端设置在贴附在所述马桶的内壁上的尿检仪主体上，其中，所述发射端具有如上所述的无线充电保护装置。该尿检仪的结构已在本技术人的公开号为cn113945709a和cn113820480a的发明专利申请中进行了详细描述，这里不再赘述。
53.以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。
54.考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。