CN202679031U - 移动无线充电设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种移动无线充电设备，其特征在于，包括移动电源模块和无线充电模块；所述的移动电源模块包括：一MCU；一充电电池，该充电电池经一低压差线性稳压IC为所述MCU供电；一充电管理电路，该充电管理电路与所述的MCU连接，给所述的充电电池充电；以及一受控于所述MCU的放电管理电路，该放电管理电路将所述充电电池供给的电源传送给一无线充电发射模块以及外部供电设备；所述的无线充电接收模块与所述的无线充电发射模块利用发射线圈和接收线圈的耦合即电磁感应的方式实现能量传输。本实用新型不仅解决了续航待机问题，而且所述无线充电发射部分符合无线充电联盟（WPC,WirelessPowerConsortium）的Qi无线充电技术标准标准，免去充电线的束缚，通用性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动无线充电技术领域，特别是一种移动无线充电设备。
背景技术
随着电子数码产品的多样化，智能化，其电池消耗的能量也越来越大，内置电池很难实现长时间工作，为了解决续航问题，移动电源应运而生。但是如此多样化的产品接口使得移动电源的通用性大打折扣。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种移动无线充电设备，不仅解决了续航待机问题，而且免去充电线的束缚，通用性好。
为了实现上述目的，一种移动无线充电设备，其特征在于，包括移动电源模块和无线充电模块；
所述的移动电源模块包括：
一MCU；
一充电电池，该充电电池经一低压差线性稳压IC为所述MCU供电；
一充电管理电路，该充电管理电路与所述的MCU连接，并根据MCU的指令为所述的充电电池充电；以及
一受控于所述MCU的放电管理电路，该放电管理电路将所述充电电池供给的电源传送给一无线充电发射模块；所述的无线充电接收模块与所述的无线充电发射模块利用发射线圈和接收线圈的耦合即电磁感应的方式实现能量传输。
在本实用新型一实施例中，所述的蓄电模块还包括LED指示灯电路，该LED指示灯电路与所述的MCU连接。
在本实用新型一实施例中，所述的充电电池设置有保护电路。
在本实用新型一实施例中，所述的蓄电模块还包括一检测按键，该检测按键与所述的MCU连接。
在本实用新型一实施例中，所述的无线充电发射模块包括：
一振荡驱动电路，所述的振荡驱动电路的输入端与所述的放电管理电路的输出端连接；
一发射端控制器，所述输入电流电压检测电路采集振荡驱动电路输出端的电流电压信号发送给所述的发射端控制器，为该发射端控制器控制所述振荡驱动电路提供依据；以及
一感应发射线圈，所述的振荡驱动电路为该感应线圈提供振荡信号。
在本实用新型一实施例中，所述的无线充电接收模块包括：
一感应线圈；
一整流电路，所述感应线圈的输出端与该整流电路连接；
一电压调节电路，所述整流电路的输出端与该电压调节电路连接；以及
一接收端控制器，该接收端控制器与所述的整流电路与电压调节电路连接。
在本实用新型一实施例中，所述的充电管理电路连接有一第一充电接口电路。
在本实用新型一实施例中，所述的无线充电发射模块连接有一第二充电接口电路。
在本实用新型一实施例中，所述的蓄电模块设置于一安装盒内，该安装盒的周侧开设有用以安装所述充电接口的安装孔。
在本实用新型一实施例中，所述的无线充电接收模块设置于横截面为b形的衬座上。
本实用新型通过无线充电发射电路配合无线充电接收电路，实现了无线充电以解决续航待机的问题，真正的做到无线充电，电路结构简单，接口通用性好，具有较好的实用价值。
附图说明
图1是本实用新型一实施例电路原理框图。
图 2是本实用新型另一实施例电路原理框图。
图3是本实用新型实施例中的无线充电发射模块和无线充电接收模块的电路原理示意图。
图4是本实用新型实施例安装盒的结构示意图。
图5是本实用新型实施例衬座结构示意图。
图6是本实用新型设置外壳结构后的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供一种移动无线充电设备，其特征在于，包括移动电源模块a和无线充电模块；所述的移动电源模块包括：一MCU；一充电电池，该充电电池经一低压差线性稳压IC为所述MCU供电；本实施例中，该充电电池可以是一可充电聚合物锂电池；一充电管理电路，该充电管理电路与所述的MCU连接，并根据MCU的指令为所述的充电电池充电；以及一受控于所述MCU的放电管理电路，该放电管理电路将所述充电电池供给的电源传送给一无线充电发射模块以及外部供电设备；所述的无线充电接收模块与所述的无线充电发射模块利用发射线圈和接收线圈的耦合即电磁感应的方式实现能量传输。
要说明的是，本实用新型根据器件的选择，可以是一种符合无线充电联盟（WPC,Wireless Power Consortium）的Qi无线充电技术标准的移动无线充电设备；请参照图2，图中，本实用新型所述的移动电源模块还包括LED指示灯电路，该LED指示灯电路与所述的MCU连接。所述的可充电聚合物锂电池设置有保护电路。所述的移动电源模块还包括一检测按键，该检测按键与所述的MCU连接。
请参照图3，图中，所述的无线充电发射模块1包括：一振荡驱动电路，所述的振荡驱动电路的输入端与所述的放电管理电路的输出端连接；一输入电流电压检测电路；一发射端控制器，所述输入电流电压检测电路采集振荡驱动电路输出端的电流电压信号发送给所述的发射端控制器，为该发射端控制器控制所述振荡驱动电路提供依据；以及一感应发射线圈，所述的振荡驱动电路用于驱动该感应线圈。所述的无线充电接收模块2包括：一感应接收线圈；一整流电路，所述感应线圈的输出端与该整流电路连接；一电压调节电路，所述整流电路的输出端与该电压调节电路连接；以及一接收端控制器，该接收端控制器与所述的整流电路与电压调节电路连接。这里要说明的是，所述的一整流电路、电压调节电路以及接收端控制器可以用BQ51013A芯片代替、以节省电路的体积。
为了让一般技术人员更好的理解本实用新型，下面对设备的各模块进行简单说明。
充电管理电路：对锂电池（本实施例所述的充电电池是聚合物锂电池）进行充电，充电电压：4.2V，电流1A。该充电管理电路采用TP4056芯片设计，该TP4056是单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10 时，TP4056 将自动终止充电循环。当输入电压 （交流适配器或USB 电源）被拿掉时，TP4056 自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA 以下。TP4056 在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55uA。TP4056 的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED 状态引脚。
放电管理电路：输出给后级的无线充电发射电路供电，输出电压：5V，最大输出电流：2A。本实施例中，该放电管理电路采用MEM2306SG和ME2109芯片设计，该MEM2306SG是共漏极双N沟道增强型功率场效应管（MOSFET），采用高单元密度的DMOS沟道技术，这种高密度的技术特别适用于减小导通电阻。该ME2109是一种由基准电压源、振荡电路、误差放大器、相位补偿电路、PWM / PFM 切换控制电路等构成的CMOS 升压DC/DC 控制器。
电池保护电路：保护电池，防止过放、过流、短路。其采用DW01+和HS8205S设计，该DW01+是一个锂电池保护电路，为避免锂电池因过充电、过放电、电流过大导致电池寿命缩短或电池被损坏而设计的。它具有高精确度的电压检测与时间延迟电路。HS8205S单节锂电池保护MOS，配合DW01完成锂电池保护功能。
MCU控制电路：监控整个充放电过程，确保***正常运行。该MCU采用HT46R064芯片，该芯片为合泰增强AD型8位OTP单片机，应用相当广泛，秉承HOLTEK单片机具有的低功耗、IO灵活、定时器功能、振荡类型可选、休眠和唤醒、看门狗和低电压复位等丰富的功能选项。
无线充电发射电路：利用电磁感应的方式进行能量传递，该无线充电发射电路采用BQ500211设计，该BQ500211是美国德州仪器公司(TI)推出的新一代bqTESLA无线电源发送器集成电路(IC)，该bq500211在单芯片上集成发送器与支持组件，与现有解决方案相比可将发送器材料清单成本锐降50%以上。该高智能小型IC集成在非接触式充电基站中安全高效控制无线电源传输所需的功能。该发送器采用符合无线电源联盟(WPC)标准的感应电源传输技术，可为智能电话、便携式游戏机、数码摄像机与蓝牙低能耗***，以及医疗及工业设备等符合Qi标准的便携式设备供电，整个过程通过电磁感应的方式将电能从一个线圈感应到另外一个线圈，从而实现无线充电的功能。
无线充电接收模块：为移动电源提供无线充电功能。该无线充电接收模块采用BQ51013A设计，该BQ51013A 是一款适用于便携式应用无线电源传输的集成型高级接收器 IC， 此器件不但提供 AC/DC 电源转换，同时还集成符合 Qi v1.0 通信协议标准所需的数字控制功能。 bq51013A与 bq500211 发送器控制器相结合，可为无线电源解决方案实现完整的非接触式电源传输***。 通过使用近场感应电能传输，嵌入在便携式器件中的接收器线圈可通过相互耦合的电感器接受发送器线圈发出的电能。 来自接收器线圈的 AC 信号此后经过整流和调节，可用作***关闭电子产品 (down-system electronics) 的电源。 全局反馈通过仅次于发送器的机制建立，以通过反散射调制稳定电源传输过程。 通过使用支持高达 5 W 应用的 Qi v1.0 通信协议来建立这个反馈。该器件集成了一个低阻抗完全同步整流器、低压降稳压器、数字控制、和精确电压与电流环路。 整个功率级（整流器与 LDO）均采用低电阻 NMOS FET 技术以确保高效率与低功率耗散。
值得一提的是，请参照图4，图4中，所述的移动电源模块设置于一安装盒内6，该安装盒的周侧开设有用以安装充电接口的安装孔5。该充电接口与所述的充电管理电路连接，较佳的，本实施例中，所述的无线充电发射模块还连接有一第二充电接口电路。
请参照图5，图5中，所述的无线充电接收模块设置于横截面为b形的衬座3上。请参照图6，一手机4插在该衬座上的接口7，并将该衬座放置在所述的安装盒上，通过电磁感应即可实现能量传递。
要说明的是，本实用新型通过一适配器，既可以对充电电池充电，作为移动电源，该适配器也可以直接为无线充电发射电路提供工作电源。另外，该实用新型移动无线充电器不仅可以利用有线接口给外部设备供电，也可以通过无线的方式给外部带有无线接收功能的符合Qi标准的设备无线充电，具有很好的通用性与便利性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种移动无线充电设备，其特征在于，包括移动电源模块和无线充电模块；
所述的移动电源模块包括：
一MCU；
一充电电池，该充电电池经一低压差线性稳压IC为所述MCU供电；
一充电管理电路，该充电管理电路与所述的MCU连接，并根据MCU的指令为所述的充电电池充电；以及
一受控于所述MCU的放电管理电路，该放电管理电路将所述充电电池供给的电源传送给一无线充电发射模块；所述的无线充电接收模块与所述的无线充电发射模块利用发射线圈和接收线圈的耦合即电磁感应的方式实现能量传输。
2.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于：所述的移动电源模块还包括LED指示灯，该LED指示灯与所述的MCU连接。
3.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于：所述的充电电池设置有保护电路。
4.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于：所述的移动电源模块还包括一检测按键，该检测按键与所述的MCU连接。
5.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于，所述的无线充电发射模块包括：
一振荡驱动电路，所述的振荡驱动电路的输入端与所述的放电管理电路的输出端连接；
一输入电流电压检测电路；
一发射端控制器，所述输入电流电压检测电路采集振荡驱动电路输出端的电流电压信号发送给所述的发射端控制器，为该发射端控制器控制所述振荡驱动电路提供依据；以及
一感应发射线圈，所述的振荡驱动电路为该感应线圈提供振荡信号。
6.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于，所述的无线充电接收模块包括：
一感应接收线圈；
一整流电路，所述感应线圈的输出端与该整流电路连接；
一电压调节电路，所述整流电路的输出端与该电压调节电路连接；以及
一接收端控制器，该接收端控制器与所述的整流电路与电压调节电路连接。
7.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于：所述的充电管理电路连接有一第一充电接口电路。
8.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于：所述的无线充电发射模块连接有一第二充电接口电路。
9.根据权利要求7或8所述的移动无线充电设备，其特征在于：所述的移动电源模块设置于一安装盒内，该安装盒的周侧开设有用以安装所述充电接口的安装孔。
10.根据权利要求1所述的移动无线充电设备，其特征在于：所述的无线充电接收模块设置于横截面为b形的衬座上。
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