CN106851463B - 一种自动无线充电蓝牙耳机及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动无线充电蓝牙耳机，包括蓝牙耳机和充电模块，所述蓝牙耳机包括电压检测模块、信号发射模块、无线接收线圈、无线负载线圈、充电电池和蓝牙耳机微控制器，所述充电模块包含充电盒、无线激励线圈、无线发射线圈、信号接收模块、充电盒微处理器、前段可旋转支架轴、微感应器和USB接口；本发明还公开了一种自动无线充电蓝牙耳机的充电方法，本发明有较远的传输距离，避免电磁辐射，对蓝牙耳机的位置进行自适应感应并调节，在80厘米范围内保证电能高效率传输。

Description

一种自动无线充电蓝牙耳机及充电方法

技术领域

本发明涉及无线充电领域，特别是一种自动无线充电蓝牙耳机及充电方法。

背景技术

蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除恼人电线的牵绊，自在地以各种方式轻松通话。自从蓝牙耳机问世以来，一直是行动商务族提升效率的工具。但是当蓝牙耳机电量不足时会影响人们的工作娱乐，且无法在使用的同时进行充电，给持续使用带来了很多的不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种自动无线充电蓝牙耳机及充电方法，本发明使得用户在使用的同时进行自动高效的充电。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种自动无线充电蓝牙耳机，包括蓝牙耳机和充电模块，所述蓝牙耳机包括电压检测模块、信号发射模块、无线接收线圈、无线负载线圈、充电电池和蓝牙耳机微控制器，所述充电模块包含充电盒、无线激励线圈、无线发射线圈、信号接收模块、充电盒微处理器、前段可旋转支架轴、微感应器和USB接口；

USB接口，用来接收外部的电源，并给充电盒供电；

电压检测模块，用于检测充电电池的电压，并将电压输出至蓝牙耳机微控制器；

蓝牙耳机微控制器，用于当充电电池的电压小于第一电压阈值，输出第一信号至信号发射模块；当充电电池的电压大于第二电压阈值，则输出第二信号至信号发射模块；

信号发射模块，用于当接收到第一信号时，输出充电信号至信号接收模块，当接收到第二信号时，输出停止充电信号至信号接收模块；

信号接收模块，用于接收信号发射模块发射的信号，并将其输出至充电盒微处理器；

充电盒微处理器，用于当接收到充电信号后对处于预设范围内的蓝牙耳机进行耦合，通过识别算法、根据不同的耦合参数，输出调节信号和开始充电信号，调节信号输出至微感应器，开始充电信号输出至无线激励线圈；当接收到停止充电信号后，控制无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈停止工作；

无线激励线圈，用于当接收到开始充电信号时，将充电盒中的电能传递至无线发射线圈；

无线发射线圈，用于将接收的电能发射至无线接收线圈；

无线接收线圈，用于接收无线发射线圈发射出的电能，并传递给无线负载线圈；

无线负载线圈，用于接收无线接收线圈传输的电能，并传递给充电电池；

微感应器，用于根据收到的调节信号，调整前段可旋转支架轴，使得无线接收线圈与无线发射线圈平行。

作为本发明所述的一种自动无线充电蓝牙耳机进一步优化方案，所述无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈皆由若干圈铜线线圈绕制而成，充电盒为塑料材料。

作为本发明所述的一种自动无线充电蓝牙耳机进一步优化方案，所述无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈皆由螺旋结构绕制而成。

作为本发明所述的一种自动无线充电蓝牙耳机进一步优化方案，蓝牙耳机微控制器与充电盒微控制器均采用STM8S103K3T6C单片机。

基于一种自动无线充电蓝牙耳机的充电方法，包括以下步骤：

步骤1），采用电压检测模块检测充电电池的电压，将电压传递给蓝牙耳机微控制器；

步骤2），当充电电池的电压小于第一电压阈值，蓝牙耳机微控制器发送第一信号至信号发射模块；

步骤3），当充电电池电压大于第二电压阈值，蓝牙耳机微控制器发送第二信号至信号发射模块；

步骤4），当信号发射模块接收到第一信号时，输出充电信号至信号接收模块，当信号发射模块接收到第二信号时，输出停止充电信号至信号接收模块；信号接收模块将接收的信号输出至充电盒微处理器；

步骤5），当充电盒微处理器接收到充电信号时，对处于预设范围内的蓝牙耳机进行耦合，通过识别算法、根据不同的耦合参数，发送调节信号给微感应器，发送开始充电信号至无线激励线圈；微感应器根据收到的调节信号，调整前段可旋转支架轴，使得无线接收线圈与无线发射线圈平行；

无线激励线圈当接收到开始充电信号时，将充电盒中的电能传递至无线发射线圈，无线发射线圈将接收的电能发射至无线接收线圈，无线接收线圈将接收的无线发射线圈发射出的电能传递给无线负载线圈；无线负载线圈将接收的无线接收线圈传输的电能传递给充电电池；

步骤6），当充电盒微处理器接收到停止充电信号后，充电盒微处理器控制无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈停止工作，切断电流。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）当蓝牙耳机内充电电池电压小于第一电压阈值，控制信号发射模块发送充电信号给所述充电盒，充电盒自动打开充电电路，自动充电，解决了手动充电的麻烦；

（2）通过充电盒上的微处理器中识别算法，根据不同位置的不同耦合系数，促使无线激励线圈与无线发射线圈根据蓝牙耳机的位置自动调节自身方位，使与蓝牙耳机内线圈近似平行，增加传输效率，减少了电能损耗与电磁辐射，可以保证在蓝牙耳机运动过程中进行充电；

（3）蓝牙耳机内的信号发射模块发射信号到信号接收模块关闭所有驱动电路，从而保证本发明的电能传输高效率。

附图说明

图1是充电模块内线圈结构简图；

图2是蓝牙耳机结构简图；

图3是本发明中识别算法流程图；

图4是充电流程图；

图5是本发明线圈平行时磁场分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

图1是充电模块内线圈结构简图，图2是蓝牙耳机结构简图。本发明的一种自动无线充电蓝牙耳机，包括蓝牙耳机和充电模块，所述蓝牙耳机包括电压检测模块、信号发射模块、无线接收线圈、无线负载线圈、充电电池和蓝牙耳机微控制器，所述充电模块包含充电盒、无线激励线圈、无线发射线圈、信号接收模块、充电盒微处理器、前段可旋转支架轴、微感应器和USB接口；

USB接口，用来接收外部的电源，并给充电盒供电；

电压检测模块，用于检测充电电池的电压，并将电压输出至蓝牙耳机微控制器；

蓝牙耳机微控制器，用于当充电电池的电压小于第一电压阈值，输出第一信号至信号发射模块；当充电电池的电压大于第二电压阈值，则输出第二信号至信号发射模块；

信号发射模块，用于当接收到第一信号时，输出充电信号至信号接收模块，当接收到第二信号时，输出停止充电信号至信号接收模块；

信号接收模块，用于接收信号发射模块发射的信号，并将其输出至充电盒微处理器；

充电盒微处理器，用于当接收到充电信号后对处于预设范围内的蓝牙耳机进行耦合，通过识别算法、根据不同的耦合参数，输出调节信号和开始充电信号，调节信号输出至微感应器，开始充电信号输出至无线激励线圈；当接收到停止充电信号后，控制无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈停止工作；

无线激励线圈，用于当接收到开始充电信号时，将充电盒中的电能传递至无线发射线圈；

无线发射线圈，用于将接收的电能发射至无线接收线圈；

无线接收线圈，用于接收无线发射线圈发射出的电能，并传递给无线负载线圈；

无线负载线圈，用于接收无线接收线圈传输的电能，并传递给充电电池；

微感应器，用于根据收到的调节信号，调整前段可旋转支架轴，使得无线接收线圈与无线发射线圈平行。

所述无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈皆由若干圈铜线线圈绕制而成，充电盒为塑料材料。

所述无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈皆由螺旋结构绕制而成。

蓝牙耳机微控制器与充电盒微控制器均采用STM8S103K3T6C单片机。

如图3与图4公开了基于无线充电的蓝牙耳机的充电方法，包含以下步骤：

步骤1），采用电压检测模块检测充电电池的电压，将电压传递给蓝牙耳机微控制器；

步骤2），当充电电池的电压小于第一电压阈值，蓝牙耳机微控制器发送第一信号至信号发射模块；

步骤3），当充电电池电压大于第二电压阈值，蓝牙耳机微控制器发送第二信号至信号发射模块；

步骤4），当信号发射模块接收到第一信号时，输出充电信号至信号接收模块，当信号发射模块接收到第二信号时，输出停止充电信号至信号接收模块；信号接收模块将接收的信号输出至充电盒微处理器；

步骤5），当充电盒微处理器接收到充电信号时，对处于距离80厘米范围内的蓝牙耳机进行耦合，通过识别算法、根据不同的耦合参数，发送调节信号给微感应器，发送开始充电信号至无线激励线圈；微感应器根据收到的调节信号，调整前段可旋转支架轴，使得无线接收线圈与无线发射线圈平行；

无线激励线圈当接收到开始充电信号时，将充电盒中的电能传递至无线发射线圈，无线发射线圈将接收的电能发射至无线接收线圈，无线接收线圈将接收的无线发射线圈发射出的电能传递给无线负载线圈；无线负载线圈将接收的无线接收线圈传输的电能传递给充电电池；

步骤6），当充电盒微处理器接收到停止充电信号后，充电盒微处理器控制无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈停止工作，切断电流。

如图5，充电盒内线圈移动范围大，使无论蓝牙耳机在哪个方位，总能与充电盒内线圈保持近似平行发生耦合，充满电时，蓝牙耳机内的信号发射模块发射信号到信号接收模块关闭所有驱动电路，从而保证本发明的电能传输高效率。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动无线充电蓝牙耳机，其特征在于，包括蓝牙耳机和充电模块，所述蓝牙耳机包括电压检测模块、信号发射模块、无线接收线圈、无线负载线圈、充电电池和蓝牙耳机微控制器，所述充电模块包含充电盒、无线激励线圈、无线发射线圈、信号接收模块、充电盒微处理器、前段可旋转支架轴、微感应器和USB接口；

USB接口，用来接收外部的电源，并给充电盒供电；

电压检测模块，用于检测充电电池的电压，并将电压输出至蓝牙耳机微控制器；

蓝牙耳机微控制器，用于当充电电池的电压小于第一电压阈值，输出第一信号至信号发射模块；当充电电池的电压大于第二电压阈值，则输出第二信号至信号发射模块；

信号发射模块，用于当接收到第一信号时，输出充电信号至信号接收模块，当接收到第二信号时，输出停止充电信号至信号接收模块；

信号接收模块，用于接收信号发射模块发射的信号，并将其输出至充电盒微处理器；

充电盒微处理器，用于当接收到充电信号后对处于预设范围内的蓝牙耳机进行耦合，通过识别算法、根据不同的耦合参数，输出调节信号和开始充电信号，调节信号输出至微感应器，开始充电信号输出至无线激励线圈；当接收到停止充电信号后，控制无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈停止工作；所述预设范围是指对处于距离80厘米范围内的蓝牙耳机进行耦合；

无线激励线圈，用于当接收到开始充电信号时，将充电盒中的电能传递至无线发射线圈；

无线发射线圈，用于将接收的电能发射至无线接收线圈；

无线接收线圈，用于接收无线发射线圈发射出的电能，并传递给无线负载线圈；

无线负载线圈，用于接收无线接收线圈传输的电能，并传递给充电电池；

微感应器，用于根据收到的调节信号，调整前段可旋转支架轴，使得无线接收线圈与无线发射线圈平行；

所述自动无线充电蓝牙耳机通过充电盒上的微处理器中识别算法，根据不同位置的不同耦合系数，促使无线激励线圈与无线发射线圈根据蓝牙耳机的位置自动调节自身方位，使与蓝牙耳机内线圈近似平行，增加传输效率，减少电能损耗与电磁辐射，可以保证在蓝牙耳机运动过程中进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种自动无线充电蓝牙耳机，其特征在于，所述无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈皆由若干圈铜线线圈绕制而成，充电盒为塑料材料。

3.根据权利要求1所述的一种自动无线充电蓝牙耳机，其特征在于，所述无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈皆由螺旋结构绕制而成。

4.根据权利要求1所述的一种自动无线充电蓝牙耳机，其特征在于，蓝牙耳机微控制器与充电盒微控制器均采用STM8S103K3T6C单片机。

5.根据权利要求1所述的一种自动无线充电蓝牙耳机的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1），采用电压检测模块检测充电电池的电压，将电压传递给蓝牙耳机微控制器；

步骤2），当充电电池的电压小于第一电压阈值，蓝牙耳机微控制器发送第一信号至信号发射模块；

步骤3），当充电电池电压大于第二电压阈值，蓝牙耳机微控制器发送第二信号至信号发射模块；

步骤4），当信号发射模块接收到第一信号时，输出充电信号至信号接收模块，当信号发射模块接收到第二信号时，输出停止充电信号至信号接收模块；信号接收模块将接收的信号输出至充电盒微处理器；

步骤5），当充电盒微处理器接收到充电信号时，对处于预设范围内的蓝牙耳机进行耦合，通过识别算法、根据不同的耦合参数，发送调节信号给微感应器，发送开始充电信号至无线激励线圈；微感应器根据收到的调节信号，调整前段可旋转支架轴，使得无线接收线圈与无线发射线圈平行；所述预设范围是指对处于距离80厘米范围内的蓝牙耳机进行耦合；

无线激励线圈当接收到开始充电信号时，将充电盒中的电能传递至无线发射线圈，无线发射线圈将接收的电能发射至无线接收线圈，无线接收线圈将接收的无线发射线圈发射出的电能传递给无线负载线圈；无线负载线圈将接收的无线接收线圈传输的电能传递给充电电池；

步骤6），当充电盒微处理器接收到停止充电信号后，充电盒微处理器控制无线激励线圈、无线发射线圈、无线接收线圈和无线负载线圈停止工作，切断电流。