CN104539014A - 一种新型无线充电器及其降低无线充电待机功耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种无线充电器，尤其涉及一种新型无线充电器及其降低无线充电待机功耗的方法。一种无线充电器，所述无线充电器包括无线充电模块、电源、mcu、PCB板和红外接近传感器，外壳上设有一个透明窗口，所述红外接近传感器设在这个透明窗口内，mcu与红外接近传感器连接，且与电源模块连接，电源模块通过mos管与无线充电模块连接，mcu与mos管连接。本发明提供一种控制无线充电的方法，利用红外接近传感器技术，每隔一段时间唤醒传感器检测周围环境，检测到手机靠近，通过中断方式通知mcu，才会打开无线充电模块，在没有手机靠近情况下，mcu一直处于低功耗的模式，从而符合待机电流要求。
Description
技术领域
本发明属于一种无线充电器，尤其涉及一种新型无线充电器及其降低无线充电待机功耗的方法。
背景技术
符合无线充电联盟标准的无线充电现在越来越普及，车载无线充电器也开始在市场上出现，无线充电联盟无线充电原理，***由发射端(transmitter)和接收端构成(receiver)，发射端主要由初级线圈、通讯、控制单元和电力传输单元构成，接收端主要由次级线圈、通讯单元、控制单元、电力接收单元和负载构成，通过电磁感应技术，将能量通过初级线圈传输给接收端次级线圈，传输频率112KHz--205KHz。无线充电待机模式设计：根据无线充电联盟的协议设计，发射端待机工作期间通过线圈向外发送信号，监控表面是否有物体，是否有物体拿开，如果***接受到有协议规定的回应，那么发射端就开始与接收端建立进一步通讯，通讯成功以后开始充电。如果没有接收到回应，***在400ms以后开始新一轮的发射信号和监听回应。由于待机状态下，大部分时候，都是没有手机在充电器上，***每隔400ms向外发射无线电信号，造成***的功耗达到100mW以上，同时对外辐射干扰，不符合车载要求
由于无线充电联盟规定无线充电器必须400ms检测一次周围环境，检测是否有符合无线充电联盟的接收端存在，因此导致无线充电待机电流很大，对于家用而言，没有什么问题，因为车上靠蓄电池供电，待机模式下大的待机电流会大量消耗汽车电池电量，无法满足车厂要求。
发明内容
本发明提供一种针对无线充电待机电流无法满足车载要求的情况，一种控制无线充电的方法，利用无线触控技术，定时唤醒检测周围环境，检测到手机靠近，才会打开无线充电模块，在没有手机靠近情况下，***一直处于低功耗的模式，从而符合待机电流要求。
本发明是这样实现的，一种无线充电器，所述无线充电器包括无线充电模块、电源、mcu、PCB板和红外接近传感器，外壳设有一个透明窗口，所述红外接近传感器设在这个透明窗口内，mcu通过IO口与红外接近传感器连接，且与电源模块连接，电源模块通过mos管与无线充电模块连接，mcu与mos管连接。
本发明的进一步技术方案是：所述红外接近传感器的探头面向所处透明窗口。
本发明的进一步技术方案是：mcu采用小于10mw功耗规格，休眠功耗小于1mw，mcu通过IO口管连接mos管开关。
本发明的进一步技术方案是：mcu设置IO中断，IO口连接红外接近传感器，用来感应红外接近传感器是否产生电平跳变，从而产生中断，唤醒mcu。
一种基于上述改进中任一所述的一种降低无线充电待机功耗的方法，包括如下步骤：
A mcu开启空闲模式；
B红外接近传感器定时检测是否有手机在充电器表面，是执行步骤C，否执行步骤G；
C红外接近传感器的电平跳变被mcu中断IO口感应，信息传递到mcu，mcu控制mos管闭合，电源模块与无线充电模块连接，无线充电模块开始工作；
D红外接近传感器定时检测一次手机是否拿开，是执行步骤F，否执行步骤E；
E mcu保持工作模式；
F红外接近传感器的电平跳变被mcu中断IO口感应，信息传递到mcu，mcu控制mos管打开，电源模块与无线充电模块断开，无线充电器停止工作；
G红外接近传感器定时重新扫描一次周围环境。
本发明的进一步技术方案是：mcu定时重新扫描一次周围环境，每隔150ms-250ms检测一次。
本发明的进一步技术方案是：mcu定时重新扫描一次周围环境，每隔180ms-220ms检测一次。
本发明的进一步技术方案是：mcu定时重新扫描一次周围环境，每隔190ms-200ms检测一次。
本发明的进一步技术方案是：mcu可以通过IO口管脚控制mos管开关，从而控制无线充电模块供电，断电。
本发明的进一步技术方案是：mcu的IO口和红外接近传感器连接，接近传感器检测到手机靠近，产生电平跳变，从而是mcu产生中断。
本发明的有益效果是：(1)由于是用mcu控制电源模块与无线充电模块，在待机的过程中，无线充电模块不会对外发射信号，降低无线充电器待机功耗。(2)降低无线充电待机电流，通过***实施，待机功耗小于10mW，比采用WPC本身待机机制100mW明显下降，符合车规要求。(3)由于红外接近传感器可以有中断功能，因此mcu可以绝大多数时间都在休眠，只有发生有手机靠近，变化的时候处理，进一步降低功耗。本发明就是从这几个方面降低了无线充电器待机功耗。
附图说明
图1本发明无线充电器的模块连接图；
图2本发明无线充电器工作原理图；
1-mos管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本发明一种新型无线充电器，所述新型无线充电器具有红外接近传感器和mcu，外壳上设有一个透明窗口，红外接近传感器位于PCB内部且红外接近传感器的探头朝向透明窗口，用来检测手机是否接近无线充电器。而在传统无线充电器中增加mcu，这个mcu的功耗相对较低，一般来说，低于10mw。这个mcu可以设置IO中断，中断IO口引脚与接近传感器引脚相连，接近传感器通过设置，可以定时唤醒检测周围情况，当检测到有物体遮挡外壳窗口，将会引起接近传感器管脚拉低并就将这个变化传递给mcu，mcu可以通过IO口管脚控制mos管开关，从而控制无线充电模块供电，断电，从而达到控制电源模块是否给无线充电模块进行充电。而传统无线充电器则是***每隔400ms向外发射无线电信号，造成***功耗达到100mW，同时对外辐射干扰，所以使用本发明提供的新型无线充电器，降低了功耗，减少了充电待机功耗。
基于这样一个新型无线充电器的运行原理，具体使用这种无线充电器的方法如下：
A mcu开启空闲模式；
B红外接近传感器定时检测是否有手机在充电器表面，是执行步骤C，否执行步骤G；
C红外接近传感器的电平跳变被mcu中断IO口感应，信息传递到mcu，mcu控制mos管闭合，电源模块与无线充电模块连接，无线充电模块开始工作；
D红外接近传感器定时检测一次手机是否拿开，是执行步骤F，否执行步骤E；
E mcu保持工作模式；
F红外接近传感器的电平跳变被mcu中断IO口感应，信息传递到mcu，mcu控制mos管打开，电源模块与无线充电模块断开，无线充电器停止工作；
G红外接近传感器定时重新扫描一次周围环境。
当无线充电器待机时，此时只有mcu休眠，红外传感器通过设置定时唤醒检侧周围环境，电源模块与无线充电模块断开连接，此时mcu设置IO中断并进入空状态闲模式，红外传感器每隔150ms-250ms检测一次外界环境是否发生变化，也可以每隔150ms-250ms检测一次外界环境是否发生变化，也可以每隔180ms-220ms检测一次外界环境是否发生变化，也可以每隔190ms-200ms检测一次外界环境发生变化，优选为200ms检测一次红外接近传感器。若没有手机进入红外接近传感器的检测范围内，红外接近传感器不发生电平跳转，mcu保持空闲模式。当手机进入红外接近传感器的检测范围内时，红外接近传感器发生电平跳转，此时电平变化输入到mcu的IO口，产生中断，mcu通过IO管脚控制mos管开关闭合，从而电源模块与无线充电模块连接，手机开始充电，mcu进入工作模式。
mcu进入工作模式，此时mcu和无线充电模块同时工作，红外传感器每隔150ms-250ms检测一次外界环境是否发生变化，也可以每隔150ms-250ms检测一次外界环境是否发生变化，也可以每隔180ms-220ms检测一次外界环境是否发生变化，也可以每隔190ms-200ms检测一次外界环境发生变化，优选为200ms检测一次红外接近传感器。一旦检测到外界环境发生变化，当手机离开红外接近传感器的检测范围内时，mcu通过IO管脚控制mos管开关打开，从而电源模块与无线充电模块断开连接，手机停止充电，mcu进入空闲模式。
Claims (9)
1.一种无线充电器，其特征在于：所述无线充电器包括无线充电模块、电源模块、mcu、外壳和红外接近传感器，所述外壳上设有一个透明窗口，所述红外接近传感器设在这个透明窗口内，所述mcu为微控制单元，所述mcu与所述红外接近传感器连接，所述mcu与所述电源模块连接，所述电源模块通过mos管与所述无线充电模块连接，所述mcu与所述mos管连接。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电器，其特征在于：所述红外接近传感器的探头面向所述透明窗口。
3.根据权利要求1所述的一种无线充电器，其特征在于：所述mcu功耗小于10mw，休眠功耗小于1mw，所述mcu通过IO管脚连接mos管开关。
4.一种基于权利要求1至3中任一所述无线充电器的降低无线充电待机功耗的方法，包括如下步骤：
A mcu开启空闲模式；
B 红外接近传感器定时检测是否有手机在充电器表面，是执行步骤C，否执行步骤G；
C 红外接近传感器的电平跳变被mcu中断IO口感应，信息传递到mcu，mcu控制mos管闭合，电源模块与无线充电模块连接，无线充电模块开始工作；
D 红外接近传感器定时检测一次手机是否拿开，是执行步骤F，否执行步骤E；
E mcu保持工作模式；
F 红外接近传感器的电平跳变被mcu中断IO口感应，信息传递到mcu，mcu控制mos管打开，电源模块与无线充电模块断开，无线充电器停止工作;
G 红外接近传感器定时重新扫描一次周围环境。
5.根据权利要求4所述的一种降低无线充电待机功耗的方法，其特征在于：mcu定时重新扫描一次周围环境，每隔150ms-250ms检测一次。
6.根据权利要求4所述的一种降低无线充电待机功耗的方法，其特征在于：mcu定时重新扫描一次周围环境，每隔180ms-220ms检测一次。
7.根据权利要求4所述的一种降低无线充电待机功耗的方法，其特征在于：mcu定时重新扫描一次周围环境，每隔190ms-200ms检测一次。
8.根据权利要求4所述的一种降低无线充电待机功耗的方法，其特征在于：所述mcu可以通过IO管脚控制mos管开关，从而控制无线充电模块供电，断电。
9.根据权利要求4所述的一种降低无线充电待机功耗的方法，其特征在于：mcu中断IO管脚和红外接近传感器连接，mcu设置中断触发功能，在IO口管脚发生电平跳变，触发中断，引起mcu在睡眠中唤醒。
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