专利名称：车载手机无线充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电技术，尤其涉及一种用于汽车上对手机进行无线充电的
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背景技术：
手机已经成为人们日常生活离不开的通讯工具，由于使用电池供电，因此，经常会出现手机电池电量不足而影响正常使用的问题。现有技术中，车载充电器既有传统的有线充电器，也有无线充电器，但是无论有线充电器还是无线充电器由于缺乏统一标准，往往都是一对一进行充电，严重缺乏通用性，尤其是不同厂家的手机产品其充电器接口或电池连接端以及电池电压都不相同的情况下，无法实现充电器的通用性。
公开日为2002年07月 03日、公开号为CN2498750的专利文献公开了这样的技术方案汽车手机充电器，利用汽车直流电源，通过充电器的电压匹配器选择适当的充电电压，并用连接插口可对各种手机在汽车内进行充电，充电器由指示发光二极管指示充电情况。该方案的不足是明显的，一是要进行多个电压选择以适应电池电压，线路复杂、操作不方便；二是充电插头需要若干种否则不能适应手机接口，或是充电板要适应不同电池连接端也会很复杂。更重要的是还有连接线，既影响车内美观又降低了车内电气安全性。
发明内容本实用新型主要是解决现有技术所存在的车载手机充电器通用性不强、使用不方便等技术问题，提供一种车载手机无线充电装置，它采用Qi标准的无线充电方式，无需线缆，通用性强，只要将符合标准的手机置于充电面板上就可以进行充电。本实用新型针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种车载手机无线充电装置，包括车载电源，还包括充电面板，一次线圈，原边补偿电路，变换器，控制器，一次线圈放在充电面板下面，一次线圈连接所述原边补偿电路，原边补偿电路还连接变换器输出端，变换器输入端连接车载电源，控制器连接变换器。充电面板和一次线圈的尺寸按Qi标准制作。其中，变换器在控制器的控制下，将车载直流电源变换成具有一定频率的交流电，由一次线圈将电能传送出去。根据国际无线电充电联盟定义的无线充电技术标准(即Qi标准)，在充电面板下方布置一个充电线圈(满足Qi标准)及相应电路，既可以实现对放置在充电面板上的满足Qi 标准的手机进行无线充电。本方案使用电绝缘材料比如塑料板作为充电面板，在充电面板下面放置一次线圈、充电电路等器件，将该无线充电装置放置在车内的中央控制台、扶手或仪表盘上。一次线圈和充电面板的尺寸以及二者相对安装间距按Qi标准设计。在接通车载电源后，将满足Qi标准的手机(或其他移动设备)放置在充电面板上时，手机端的电磁感应线圈就可以感应来自充电面板端一次线圈引起的磁通量变化，从而产生感应电压及感应电流，实现对手机端电池充电。作为优选，该充电装置还包括磁芯，一次线圈套在磁芯上。磁芯的规格尺寸、安装间距符合Qi标准,一次线圈套在磁芯上,提高磁路的导磁系数和充电效率。作为优选，还包括底面屏蔽板，底面屏蔽板放置在一次线圈和磁芯下面。底面屏蔽板的规格尺寸和安装间距符合Qi标准。底面屏蔽板对电磁场进行屏蔽，用以防止电磁场对其他用电设备的干扰。作为优选，原边补偿电路是电容器，一次线圈与所述电容器串联。由于一次线圈和手机侧副边线圈之间的耦合介质为空气，因此在电能传输过程中存在较大的漏感，需要在一次线圈(及副边线圈)串联电容器来组成谐振电路对传输功率进行补偿，以提高功率传输能力，补偿传输过程中的功率损耗。作为优选，一次线圈的回路中还串联一个电流传感器，电流传感器的输出端连接控制器。用于对充电电流进行测量和控制。作为优选，控制器中设置有一次线圈电流PID控制模块，PID控制模块对一次线圈的电流进行调节。采用符合Qi标准要求的比例、积分、微分控制方式，对一次线圈的电流进行精确控制，以保证充电的良好效果和充电安全。作为优选，充电面板上还设置有指示灯，指示灯连接控制器，指示灯指示充电状态。当充电面板上放置有满足Qi标准的手机时，即可点亮指示灯为黄色，表示已经感应到手机并且已进入充电状态，当手机充电完毕时，指示灯显示为绿色。本实用新型带来的有益效果是，采用无线充电方式，无需线缆，只要手机等小型用电装置符合Qi标准，置于充电面板上就可以实现正常充电，充电效果好，使用十分方便。
图I是本实用新型的一种原理框图；图2是本实用新型的一种结构示意图；图3是本实用新型的一种PID处理流程图。图中I是车载电源,2是变换器,3是原边补偿电路,4是电流传感器,5是磁芯,6 是一次线圈，7是控制器，8是底面屏蔽板，9是充电面板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。实施例如图I、图2所示，本实用新型是一种车载手机无线充电装置，包括车载电源I，充电面板9, 一次线圈6,原边补偿电路3,变换器2,控制器7, —次线圈6放在充电面板9下面，一次线圈6连接补偿电容Cp，Cp的另一端连接变换器2的输出端，变换器2输入端连接车载电源1，控制器7输出端连接变换器2控制端；电流传感器4串接在一次线圈6 的回路中；一次线圈6套装在磁芯5上；一次线圈6的内径、外径和厚度分别为20. 5毫米、 43毫米和2. I毫米，磁芯5的直径和高度与一次线圈6适配，充电面板9的直径不小于53 毫米，底面屏蔽板8的直径不小于24. 5毫米、厚度不小于0. 5毫米、与一次线圈6的下底面间距不大于I毫米；充电面板9与一次线圈6的上底面间距在2. 5毫米与I. 75毫米之间， 充电面板采用工程塑料与无线充电装置上壳体浇铸成一体结构，变换器2、控制器7等放置在与上壳体适配的下壳体中。控制器7具有与手机侧充电装置简单通信功能。[0020]在充电面板9上装置两个指示灯，连接在控制器7的输出端，当充电面板上放置有满足Qi标准的手机时，点亮黄色指示灯，表示已经感应到手机并且已进入充电状态，当手机充电完毕时，手机上的充电控制器以无线通信方式通知控制器7，绿色指示灯点亮。PID控制模块放置在控制器7的存储器中。如图3所示，PID模块不断检查控制电路的输入量和电流的实际输出量，并与所存储的参数比对，计算出偏差值，调整控制器输出量，更新控制参数，使输出电流控制在所规定的范围内。符合Qi标准的手机可以对所接收到的电压、电流进行控制，实现定压或定流充电控制，并以无线通信方式通知控制器7进行相应控制方式调整。所以本实用新型具有采用无线充电方式，无需线缆，只要手机等小型用电装置符合Qi标准，置于充电面板上就可以实现正常充电，充电效果好，使用十分方便等特征。
权利要求1.一种车载手机无线充电装置，包括车载电源，其特征在于还包括充电面板，一次线圈，原边补偿电路，变换器，控制器，所述一次线圈放在充电面板下面，一次线圈连接所述原边补偿电路，原边补偿电路还连接变换器输出端，变换器输入端连接车载电源，控制器连接变换器。
2.根据全力要求I所述一种车载手机无线充电装置，其特征在于还包括磁芯，一次线圈套在磁芯上。
3.根据全力要求I或2所述一种车载手机无线充电装置，其特征在于还包括底面屏蔽板，所述底面屏蔽板放置在一次线圈和磁芯下面。
4.根据全力要求I所述一种车载手机无线充电装置，其特征在于所述原边补偿电路是电容器，一次线圈与所述电容器串联。
5.根据全力要求4所述一种车载手机无线充电装置，其特征在于所述一次线圈的回路中还串联一个电流传感器，所述电流传感器的输出端连接控制器。
6.根据全力要求I所述一种车载手机无线充电装置，其特征在于所述控制器中设置有一次线圈电流PID控制模块。
7.根据全力要求I所述一种车载手机无线充电装置，其特征在于在充电面板上还设置有指示灯，所述指示灯连接控制器。
专利摘要本实用新型公开了一种车载手机无线充电装置，目的在于解决现有技术所存在的车载手机充电器通用性不强、使用不方便等技术问题，提供一种车载手机无线充电装置，它采用Qi标准的无线充电方式，通用性强，只要将符合标准的手机置于充电面板上就可以进行充电，它包括车载电源，充电面板，一次线圈，原边补偿电路，变换器，控制器，一次线圈放在充电面板下面，一次线圈连接所述原边补偿电路，原边补偿电路还连接变换器输出端，变换器输入端连接车载电源，控制器连接变换器；充电面板和一次线圈的规格尺寸、安装间距符合Qi标准。本实用新型可广泛适用于具有直流电源的场所。
文档编号H02J7/02GK202353285SQ20112033709
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者李亚南, 潘之杰, 赵福全, 路影, 郑士岑, 陈文强 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司