一種車載無線充電系統的製作方法

2023-06-05 07:48:56 2

本實用新型實施例涉及電路技術領域，尤其涉及一種車載無線充電系統。

背景技術：

隨著汽車電子技術的發展，車載充電器已經成為當前車輛上不可或缺的部件，人們在駕車的過程中，可採用車載充電器為終端設備充電。當前，由於無線充電技術能夠實現高效、便利的充電效果而逐漸被應用於車輛上。

無線充電又稱作感應充電或非接觸式感應充電，利用近場感應，通過使線圈之間產生磁場，再由電感耦合技術使供電設備將電能傳送至用電裝置，從而使用電裝置使用接收到的能量對電池充電，並同時供其本身運作之用。車輛上為終端設備提供充電功能的無線充電器通常設置在中央扶手的儲物槽中，可在駕車過程中將終端設備，例如手機，放置在該無線充電器上進行充電。

但是，車載無線充電器在充電過程中會受到距離的限制，手機離開充電器很短的距離將無法充電，無法滿足坐在車內各個位置乘客的使用需求。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型實施例提供一種車載無線充電系統，該系統能夠實現車輛內的多位置充電的功能。

本實用新型實施例提供了一種車載無線充電系統，該系統包括：主控制器和多個充電節點；

所述主控制器包括無線充電控制器和多路脈衝驅動器，所述多路脈衝驅動器至少包括第一輸入端和多個第一輸出端，所述多路脈衝驅動器的第一輸入端與所述無線充電控制器的第一輸出端電連接、以及所述多路脈衝驅動器的多個第一輸出端與所述多個充電節點分別對應設置並電連接，所述多路脈衝驅動器用於接收所述無線充電控制器輸出的第一控制信號，將所述第一控制信號轉化為充電脈衝信號並輸出至對應的所述充電節點；

所述充電節點包括驅動解調電路和充電線圈，所述驅動解調電路的輸入端與所述多路脈衝驅動器的一第一輸出端對應電連接、以及所述驅動解調電路的第一輸出端與所述充電線圈電連接，所述驅動解調電路用於接收所述充電脈衝信號，將所述充電脈衝信號轉化為充電交變電信號以驅動所述充電線圈產生充電電信號，以使待充電設備進行充電。

可選的，所述驅動解調電路還包括第二輸出端，所述驅動解調電路的第二輸出端與所述無線充電控制器的輸入端電連接，所述驅動解調電路還用於獲取所述充電線圈在充電過程中接收到的所述待充電設備的反饋交變電信號，將所述反饋交變電信號轉化為對應充電狀態的數值信號並輸出給所述無線充電控制器。

可選的，所述無線充電控制器還用於接收所述驅動解調電路輸出的對應充電狀態的所述數值信號，根據所述數值信號輸出第二控制信號；

相應的，所述多路脈衝驅動器還包括第二輸入端和多個第二輸出端；

所述主控制器還包括氛圍燈控制器，所述氛圍燈控制器的輸入端與所述無線充電控制器的第二輸出端電連接、以及所述氛圍燈控制器的輸出端與所述多路脈衝驅動器的第二輸入端電連接，所述氛圍燈控制器用於接收所述無線充電控制器輸出的第二控制信號，將所述第二控制信號轉化為燈光控制信號，所述多路脈衝驅動器還用於接收所述燈光控制信號，根據所述燈光控制信號產生燈光脈衝信號並輸出至對應的所述充電節點；

所述充電節點還包括氛圍燈驅動電路和發光元件，所述氛圍燈驅動電路的輸入端與所述多路脈衝驅動器的一第二輸出端對應電連接、以及所述氛圍燈驅動電路的輸出端與所述發光元件電連接，所述氛圍燈驅動電路用於接收所述多路脈衝驅動器產生的所述燈光脈衝信號，將所述燈光脈衝信號轉化為燈光碟機動信號以驅動所述發光元件的導通或截止。

可選的，每個所述充電節點還包括導光裝置；

所述導光裝置與所述發光元件電連接，用於將所述發光元件產生的燈光進行放大和傳播。

可選的，所述驅動解調電路包括橋式驅動電路和解調電路；

所述橋式驅動電路的輸入端與所述多路脈衝驅動器的一第一輸出端對應電連接、以及所述橋式驅動電路的輸出端與所述充電線圈的輸入端電連接，用於接收所述充電脈衝信號，將所述充電脈衝信號逆變為所述充電交變電信號；

所述解調電路的輸入端與所述充電線圈的輸出端電連接、以及所述解調電路的輸出端與所述無線充電控制器電連接，用於獲取充電過程中所述充電線圈接收的所述反饋交變電信號，將所述反饋交變電信號解調為對應充電狀態的數值信號。

可選的，所述發光元件為三基色發光二極體。

可選的，所述充電線圈為電磁感應充電線圈。

可選的，多個所述充電節點的位置包括：車內中控臺下方、中央扶手儲物槽、四周車門儲物槽以及後排中央扶手。

本實用新型實施例提供了一種車載無線充電系統，該系統由一個主控制器控制多個充電節點進行無線充電，該主控制器包括無線充電控制器和多路脈衝驅動器，每個充電節點均包含驅動解調電路和充電線圈，無線充電控制器控制多路脈衝驅動器產生充電脈衝信號，以使充電節點的驅動解調電路產生充電交變電信號，從而驅動充電線圈進行充電。本實用新型實施例採用多個充電節點分別設置在車內的不同位置，從而無需放置在同一個位置對待充電設備進行充電，使得待充電設備在車內各個位置均可進行無線充電，同時通過一個主控制器控制車內多個位置對應設置的充電節點，而非每個充電節點對應設置一個控制器，進一步降低了車載無線充電系統的成本。

附圖說明

圖1A是本實用新型實施例一提供的一種車載無線充電系統的結構框圖；

圖1B是本實用新型實施例一提供的一種車載無線充電系統的具體結構框圖；

圖2是本實用新型實施例二提供的一種車載無線充電系統的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結構。

實施例一

圖1A是本實用新型實施例一提供的一種車載無線充電系統的結構框圖，該系統可適用於在車內各個位置對設備進行充電的情況，如圖1A所示，車載無線充電系統包括：主控制器10和多個充電節點。

在本實用新型實施例中可選車載無線充電系統包括n個充電節點且依次標記為充電節點21、充電節點22、…、充電節點2n，所述n個充電節點也可以標記為充電節點21～2n，其中n可以為大於等於2的任意自然數。

圖1A中車載無線充電系統包括主控制器10和充電節點21～2n。其中，主控制器10的各個輸出端分別與每個充電節點對應電連接，此處所述的每個充電節點共用一個主控制器10，這與每個無線充電器所表述的含義不同，每一個無線充電器中需要配置一個控制器和一個充電連接器，若設置多個充電器那就需要多個控制器和多個充電連接器，這就使得車載無線充電器的成本大大提高。在主控制器10發出相應的控制信號時，充電節點21～2n產生充電電信號，以使待充電設備進行充電。本實用新型實施例通過一個主控制器10產生控制信號，控制多個充電節點21～2n產生充電電信號，以使待充電的設備進行充電，從而降低了車載無線充電控制系統的成本，解決了因受距離限制，使得設備無法在車內各個位置使用車載無線充電控制系統進行充電的技術問題。

圖1B是本實用新型實施例一提供的一種車載無線充電系統的具體結構框圖。如圖1B所示，該車載無線充電系統中主控制器10包括無線充電控制器11 和多路脈衝驅動器12。該多路脈衝驅動器12至少包括第一輸入端和多個第一輸出端，多路脈衝驅動器12的第一輸入端與無線充電控制器11的第一輸出端電連接，多路脈衝驅動器12的多個第一輸出端與多個充電節點21～2n分別對應設置並電連接。其中，多路脈衝驅動器12用於接收無線充電控制器11輸出的第一控制信號，將該第一控制信號轉化為充電脈衝信號並輸出至對應的每個充電節點；

每個充電節點包括驅動解調電路211和充電線圈212。該驅動解調電路211 的輸入端與多路脈衝驅動器12的一第一輸出端對應電連接，驅動解調電路211 第一輸出端與充電線圈212電連接。其中，驅動解調電路211用於接收多路脈衝驅動器12輸出的充電脈衝信號，並將該充電脈衝信號轉化為充電交變電信號以驅動充電線圈212產生充電電信號，以對相應的設備進行充電。

無線充電具有快速、高效以及便利的充電特點，在車輛上配置的車載無線充電系統具有多個充電節點21～2n且位於不同位置，能夠滿足駕駛員和/或乘客在車內的各個位置均可對行動裝置進行充電。常見的無線充電的方式包括磁共振、電波接收等，本實施例所提供的車載無線充電系統的充電方式優選為磁共振的充電方式，相應的每個充電節點中的充電線圈212優選為電磁感應充電線圈。

當乘客的行動裝置與無線充電系統中的其中一個充電節點最接近時，例如充電節點21，乘客的行動裝置可通過充電節點21進行充電。具體的，主控制器10中的無線充電控制器11發出一個充電的控制信號給多路脈衝驅動器12，使得多路脈衝驅動器12產生相應頻率的充電脈衝信號，並將該充電脈衝信號發送到充電節點21。充電節點21中的驅動解調電路211獲取該充電脈衝信號，並轉化成相應的充電交變電信號，發送至充電線圈212。充電線圈212接收到該充電交變電信號後，通過電磁效應產生磁場，當行動裝置上的電磁線圈接近充電線圈212時，行動裝置的線圈中產生電流，從而滿足充電的需求。

相應的，當n個充電節點21～2n同時進行充電時，主控制器10中的無線充電控制器11向多路脈衝驅動器12發出相應的控制信號，使得多路脈衝驅動器 12向各個充電節點21～2n發出充電脈衝信號，從而使得各個充電節點21～2n對相應的行動裝置進行充電，其與充電節點21的充電過程相同，在此不再贅述。

本實用新型實施例提供的車載無線充電系統由一個主控制器控制多個充電節點進行無線充電，該主控制器包括無線充電控制器和多路脈衝驅動器，每個充電節點均包含驅動解調電路和充電線圈，無線充電控制器控制多路脈衝驅動器產生充電脈衝信號，以使充電節點的驅動解調電路產生充電交變電信號，從而驅動充電線圈進行充電。本實用新型實施例採用多個充電節點分別設置在車內的不同位置，從而無需放置在同一個位置對待充電設備進行充電，使得待充電設備在車內各個位置均可進行無線充電，同時通過一個主控制器控制車內多個位置對應設置的充電節點，而非每個充電節點對應設置一個控制器，進一步降低了車載無線充電系統的成本。

實施例二

圖2是本實用新型實施例二提供的一種車載無線充電系統的結構框圖，本實施例在上述實施例的基礎上進行了優化，增加了各個充電節點21～2n對主控制器10反饋的過程，如圖2所示，驅動解調電路211的第二輸出端與無線充電控制器11的輸入端電連接，驅動解調電路211還用於獲取充電線圈212在充電過程中接收到的待充電設備反饋的交變電信號，並將該反饋交變電信號轉化為對應充電狀態的數值信號並輸出給無線充電控制器11。

示例性的，採用車載無線充電系統對行動裝置進行充電過程中，行動裝置的電量不斷變化，為避免過充等現象的產生，需要向無線充電系統的主控制器10反饋相應的充電狀態。以充電節點21的充電過程為例，在充電過程中充電節點21中的充電線圈212將行動裝置反饋當前充電狀況的反饋交變電信號傳遞給驅動解調電路211，無線充電控制器11可通過驅動解調電路211解調出的數位訊號獲取行動裝置的充電情況，以使無線充電控制器11能夠根據該數值信號發出相應的控制信號，以控制行動裝置的充電過程。

可選的，驅動解調電路211包括橋式驅動電路2112和解調電路2111。橋式驅動電路2112的輸入端與多路脈衝驅動器12的一第一輸出端對應電連接、以及橋式驅動電路2112的輸出端與充電線圈212的輸入端電連接，用於接收充電脈衝信號，並將該充電脈衝信號逆變為充電交變電信號；解調電路2111的輸入端與充電線圈212的輸出端電連接、以及解調電路2111的輸出端與無線充電控制器11輸入端電連接，用於獲取充電過程中充電線圈212接收的反饋交變電信號，並將該反饋交變電信號解調為對應充電狀態的數值信號。

示例性的，將驅動解調電路211分為橋式驅動電路2112和解調電路2111，在充電過程中，橋式驅動電路2112將充電脈衝信號逆變為交變電信號，以滿足充電線圈212對行動裝置進行充電時所需的交變電信號。而解調電路2111可將充電線圈212接收到的行動裝置反饋的交變電信號解調為相應的數值信號，以方便無線充電控制器11能夠對充電狀態進行相應的控制。

可選的，無線充電控制器11還用於接收驅動解調電路211輸出的對應充電狀態的數值信號，根據該數值信號輸出第二控制信號；

相應的，多路脈衝驅動器12還包括第二輸入端和多個第二輸出端；

主控制器10還包括氛圍燈控制器13，該氛圍燈控制器13的輸入端與無線充電控制器11的第二輸出端電連接、以及氛圍燈控制器13的輸出端與多路脈衝驅動器12的第二輸入端電連接。其中，氛圍燈控制器13用於接收無線充電控制器11輸出的第二控制信號，並將該第二控制信號轉化為燈光控制信號，多路脈衝驅動器12還用於接收該燈光控制信號，並根據該燈光控制信號產生燈光脈衝信號並輸出至對應的每個充電節點；

每個充電節點還包括氛圍燈驅動電路213和發光元件214，該氛圍燈驅動電路213的輸入端與多路脈衝驅動器12的一第二輸出端對應電連接、以及氛圍燈驅動電路213的輸出端與發光元件214電連接。其中，氛圍燈驅動電路213 用於接收多路脈衝驅動器12產生燈光脈衝信號，並將該燈光脈衝信號轉化為燈光碟機動信號以驅動發光元件214的導通或截止。該發光元件214可優選為三基色發光二極體。

示例性的，車載無線充電系統在對行動裝置進行充電時，為了能夠更直觀的得知各個充電節點21～2n的充電狀態，可通過在各個節點設置發光元件214，將該發光元件214優選為三基色發光二極體時，隨著行動裝置充電狀態的變化，無線充電控制器11根據各個充電節點21～2n反饋的數值信號，發出相應的控制信號，以控制主控制器10的氛圍燈控制器13發出氛圍燈控制信號給多路脈衝驅動器12。多路脈衝驅動器12根據該氛圍燈控制信號向各個充電節點21～2n 發出相應的燈光脈衝信號。以充電節點21為例，充電節點21中的氛圍燈驅動電路213接收到燈光脈衝信號後，發出相應的燈光碟機動信號給發光元件214，發光元件214根據該燈光碟機動信號，發出不同亮度和不同顏色的燈光。例如可以是當正在充電的行動裝置的電量低於10％時發出紅色的燈光，電量在10％～30％時發出橘黃色的燈光，電量大於30％，且小於100％時發出藍色的燈光，而在充滿狀態時電量為100％時，發出綠色的燈光。

可選的，每個充電節點還包括導光裝置215。導光裝置215與發光元件214 電連接，用於將所述發光元件214產生的燈光進行放大和傳播。

每個充電節點中發光元件214發出的燈光通過導光裝置215進行放大，並傳播至車內空間中，以滿足駕駛員和/或乘客的感光舒適度。

可選的，多個充電節點21～2n的位置包括：車內中控臺下方、中央扶手儲物槽、四周車門儲物槽以及後排中央扶手等。將每個充電節點分布設置在車內的各個位置，能夠在方便行動裝置放置的前提下，滿足各個位置乘客的充電需求。

本實用新型實施例通過採用與各個充電節點充電狀態對應的反饋信號控制主控制器，使得主控制器發出相應的控制信號，以控制車內各個位置充電節點對應設置的各個氛圍燈的亮度和顏色，從而實現待充電設備在車內各個位置均可進行無線充電，並能夠直觀、便利地得知各個充電節點當前的充電狀態。同時，通過一個主控制器控制多個充電節點，而非每個充電節點對應設置一個控制器，進一步降低了車載無線充電系統的成本。

注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本實用新型不限於這裡所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本實用新型的保護範圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限於以上實施例，在不脫離本實用新型構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的範圍由所附的權利要求範圍決定。