一种双向无线充放装置的制作方法

本实用新型涉及无线传输技术领域，特别涉及一种双向无线充放装置。

背景技术：

无线充电装置是指不用传统的数据线连接到需要充电的终端设备上的充电器，主要采用电磁感应原理，通过线圈之间产生的磁场，进行能量耦合实现电能传输。

现有无线充电装置通常为单向为电子设备进行无线充电，而自身需要通过数据线完成充电，数据线容易丢失，一旦丢失，则该无线充电装置无法完成自身充电。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本实用新型提出一种可有效解决上述问题的双向无线充放装置。

本实用新型解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种双向无线充放装置，包括PCB板、锂电池、接收线圈和发射线圈，所述锂电池、接收线圈和发射线圈均与PCB板电性连接，接收线圈和发射线圈分别设置于锂电池的两侧，所述PCB板内包括一双向无线充放电路，所述双向无线充放电路包括功率接收端、电源管理芯片和功率发射端，所述功率接收端和功率发射端均与电源管理芯片电性连接，所述功率接收端还与外部充电设备无线连接，所述功率发射端还与电子设备无线连接，所述电源管理芯片与锂电池电性连接。

优选地，所述电源管理芯片包括降压充电电路、第一开关管、升压放电电路、第二开关管、MCU控制电路、第三开关管和锂电池保护电路，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、锂电池保护电路分别与MCU控制电路电性连接，所述降压充电电路分别与第一开关管和第二开关管电性连接，所述升压放电电路分别与第一开关管和第三开关管电性连接，所述第二开关管、第三开关管分别与锂电池保护电路电性连接，所述锂电池保护电路与锂电池电性连接。

优选地，所述功率接收端包括一接收控制芯片，所述接收控制芯片与接收线圈电性连接。

优选地，所述功率发射端包括发射控制芯片和H桥驱动电路，所述发射控制芯片和H桥驱动电路电性连接，H桥驱动电路与发射线圈。

优选地，所述锂电池保护电路包括过压过流保护电路、过温保护电路和电量检测电路。

优选地，所述电源管理芯片采用SC9802型号芯片。

优选地，所述接收控制芯片采用CWQ1100型号芯片。

优选地，所述发射控制芯片采用CWQ1000型号芯片。

与现有技术相比，本实用新型的双向无线充放装置，采用集成降压充电电路和升压放电电路的电源管理芯片，降压充电电路和升压放电电路通过第一开关管进行隔离；当电源管理芯片打开第一开关管时，控制降压充电电路和升压放电电路同时工作，实现边充边放的充电模式，解决了现有无线充电设备只能单独充电或者单独放电的充电问题，且输出功率达15W，符合快充要求，有效地缩短充电时间。

【附图说明】

图1为本实用新型一种双向无线充放装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种双向无线充放装置的双向无线充放电路框图；

图3为本实用新型一种双向无线充放装置的功率接收端电路原理图；

图4为本实用新型一种双向无线充放装置的电源管理芯片结构框图；

图5为本实用新型一种双向无线充放装置的电源管理芯片电路原理图；

图6为本实用新型一种双向无线充放装置的功率发射端结构框图；

图7为本实用新型一种双向无线充放装置的功率发射端电路原理图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本实用新型的一种双向无线充放装置，包括PCB板100、锂电池40、接收线圈201和发射线圈503，所述锂电池40、接收线圈201和发射线圈503均与PCB板100电性连接，接收线圈201和发射线圈503分别设置于锂电池40的两侧。

请参阅图2，所述PCB板100内包括一双向无线充放电路，所述双向无线充放电路包括功率接收端20、电源管理芯片30和功率发射端50，所述功率接收端20和功率发射端50均与电源管理芯片30电性连接。所述功率接收端20还与外部充电设备10无线连接，通过QI协议进行身份识别、信号连接和功率配置，连接配置成功后，功率接收端20接收来自外部充电设备10的功率传输。所述功率发射端50还与电子设备60无线连接，通过QI协议进行身份识别、信号连接和功率配置，连接配置成功后，功率发射端50发射功率到电子设备60。所述电源管理芯片30与锂电池40电性连接。

请参阅图3，所述功率接收端20包括一接收控制芯片，所述接收控制芯片与接收线圈201电性连接；所述的接收线圈201采用电磁感应原理接收来自外部充电设备10的通信信息，所述接收控制芯片采用QI协议与外部充电设备10进行通信，通信成功后，接收控制芯片将接收线圈201感应的交流电整流成直流电，并通过内部电路将直流电的电压限制在9V。所述接收控制芯片采用CWQ1100型号芯片。

请参阅图4和图5，所述电源管理芯片30包括降压充电电路301、第一开关管302、升压放电电路303、第二开关管304、MCU控制电路305、第三开关管306和锂电池保护电路307，所述第一开关管302、第二开关管304、第三开关管306、锂电池保护电路307分别与MCU控制电路305电性连接，所述降压充电电路301分别与第一开关管302和第二开关管304电性连接，所述升压放电电路303分别与第一开关管302和第三开关管306电性连接，所述第二开关管304、第三开关管306分别与锂电池保护电路307电性连接，所述锂电池保护电路307与锂电池40电性连接。

所述降压充电电路301将9V直流电降为电压随负载变化电流恒定的恒流电，经第一开关管302到升压放电电路303，或经第二开关管304到锂电池40进行恒流充电；所述的升压放电电路303将降压后的恒流电升压为12V的直流电；所述MCU控制电路305控制第一开关管302、第二开关管304和第三开关管306的打开和关闭；所述第一开关管302打开时，降压充电电路301和升压放电电路303连接，降压充电电路301将功率接收端20输出9V的电压进行降压，直接加载到升压放电电路303，升压放电电路303对直流电进行升压，电压达到12V；所述第二开关管304打开时，恒流电经锂电池保护电路307给锂电池40充电，当第二开关管304关闭时，锂电池保护电路307停止锂电池40充电；所述第三开关管306打开时，锂电池40经锂电池保护电路307放电，所述第三开关管306关闭时，锂电池保护电路307停止放电到升压放电电路303。电源管理芯片30采用SC9802型号芯片。

所述的锂电池保护电路307包括过压过流保护电路、过温保护电路和电量检测电路。所述过压过流保护电路在锂电池40充电和放电时，当其正负两端电压和电流超过设定值时起切断电路的作用；所述过温保护电路检测到锂电池40表面温度超过设定值时，停止对锂电池充电和放电，对锂电池40有保护作用，延长锂电池40寿命；所述电量检测电路检测锂电池40正负两端电压值的大小，进而判断出锂电池40的电量，通过LED灯或数码显示管显示。所述的锂电池保护电路307还给MCU控制电路305供电。

请参阅图6和图7，所述功率发射端50包括发射控制芯片501和H桥驱动电路502，所述发射控制芯片501和H桥驱动电路502电性连接，H桥驱动电路502与发射线圈503，所述发射控制芯片501使用PWM调制原理，产生四路相同的脉冲对H桥驱动电路502进行驱动，所述H桥驱动电路502产生逆变，将12V的直流电逆变为12V的交流电；所述的发射线圈503根据电磁感应原理，将交流电传输到电子设备60。所述发射控制芯片501采用CWQ1000型号芯片。

工作时，所述的电源管理芯片30通过MCU控制电路305对第一开关管302、第二开关管304和第三开关管306的打开和关闭，控制降压充电电路301和升压放电电路303单独工作，也可控制两路同时工作。当所述MCU控制电路305打开第一开关管302时，降压充电电路301和升压放电电路303连接，降压充电电路301将功率接收端20输出9V的电压进行降压，直接加载到升压放电电路303，升压放电电路303对直流电进行升压，电压达到12V，12V的电压施加到功率发射端50，实现边充边放，功率发射端50输出的功率可达15W，同时也可实现快充模式。

在边充边放时，当所述功率接收端20接收的输入功率大于所述功率发射端50的输出功率时，电源管理芯片30中的MCU控制电路305会打开第二开关管304，多余功率可向锂电池40充电；当所述功率接收端20接收的输入功率小于所述功率发射端50的输出功率时，电源管理芯片30中的MCU控制电路305会打开第三开关管306，锂电池40放电，锂电池保护电路307补给充足的功率到功率发射端50。

与现有技术相比，本实用新型的双向无线充放装置，采用集成降压充电电路301和升压放电电路303的电源管理芯片30，降压充电电路301和升压放电电路303通过第一开关管302进行隔离；当电源管理芯片30打开第一开关管302时，控制降压充电电路301和升压放电电路303同时工作，实现边充边放的充电模式，解决了现有无线充电设备只能单独充电或者单独放电的充电问题，且输出功率达15W，符合快充要求，有效地缩短充电时间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本实用新型的专利保护范围内。