一种集成车载无线充电的IMMO基站的制作方法

一种集成车载无线充电的immo基站
技术领域
1.本实用新型涉及电子控制技术领域，具体涉及一种集成车载无线充电的immo基站技术。


背景技术：

2.随着汽车的普及和发展，越来越多的中高档车辆配备了无钥匙进入和启动系统，其中immo基站作为无钥匙启动的备份，当钥匙缺电情况下起到重要的作用。同样，车载无线充电随着手机智能化的发展越来越普及。两者均配备低频线圈，但位于不同的控制器中。
3.区别于传统车辆启动方式，无钥匙启动系统可以让驾驶员无需拿出钥匙就能成功启动车辆。配备无钥匙系统的车辆没有机械式的启动方式，当钥匙没有电的情况下，immo基站作为备份启动功能，起到了关键性的作用。其基本原理基于immo线圈的电磁感应，读取钥匙中的秘钥信息解锁发动机系统，线圈工作频率在125khz。
4.传统手机在车载充电方式需要使用线缆连接usb充电口，这在某种程度上限制了整车设计，在安全性和灵活性上都做出了让步。如今无线充电技术使得终端设备和充电口等各个环节都摆脱了线缆的限制。其基本原理基于线圈之间的近场电磁感应原理，将电能从发射器传输到移动设备(接收器)的非接触式电能传输方式。根据无线充电联盟(wpc)推出的无线充电qi标准，线圈工作频率在110khz-205khz之间。
5.车辆中，immo基站和无线充电模块普遍安装在扶手箱，杯托底部以及车机下方置物台。市面上的车型，immo基站和无线充电模块分别安装在不同位置。以车机下方置物台为例，安装了immo基站，无线充电模块就只能安装在扶手箱中，很大程度上这种方式限制了整车空间。而且作为无钥匙系统，immo基站为必备模块，如果为了增大储物车内空间或降低整车成本，势必会舍弃无线充电模块。
6.而现有的技术方案中，作为无钥匙系统一部分的immo基站与无线充电两者工作频率相同或接近。如果两者安装在同一区域时候，当同时工作时，易产生同频干扰，造成识别不到钥匙或手机。
7.由此可见，如何能够减少安装空间为本领域需解决的问题。


技术实现要素：

8.针对于现有技术存在占用空间大的技术问题，本实用新型提供的一种集成车载无线充电的immo基站，通过将immo基站系统与无线充电系统合二为一，很好地克服了现有技术所存在的问题。
9.为了达到上述目的，本实用新型提供的集成车载无线充电的immo基站，包括immo基站系统，无线充电系统，所述无线充电系统与immo基站系统共用一个感应线圈。
10.进一步地，所述immo基站系统包括immo基站芯片和感应线圈，所述immo基站芯片与感应线圈连接。
11.进一步地，所述无线充电系统包括无线充电控制器和变频器，所述无线充电控制
器连接immo基站系统中的immo基站芯片和变频器，所述变频器连接immo基站系统中的感应线圈。
12.进一步地，所述immo基站还包括控制器，所述控制器控制连接无线充电系统中的无线充电控制器。
13.进一步地，所述控制器由开关输入检测电路构成。
14.进一步地，所述控制器由控制开关构成。
15.本实用新型提供的集成车载无线充电的immo基站，其通过复用低频线圈，实现了将immo基站与无线充电系统进行二合一，减少整车控制器数量，降低整车安装空间。
附图说明
16.以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
17.图1为本集成车载无线充电的immo基站的结构示意图；
18.图2为本方案中immo基站功能的工作原理示意图；
19.图3为本方案中无线充电的工作原理框架示意图；
20.图4为本集成车载无线充电的immo基站的工作流程示意图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
22.针对于无钥匙系统与无线充电单独设置，占用空间等技术问题，由于无钥匙系统与无线充电两者工作频率相同或接近，本方案在现有方案的基础上，通过复用低频线圈，可以当不需要无钥匙备份启动时，兼具无线充电，实现二合一功能，降低整车模块数量。
23.本方案提供的集成车载无线充电的immo基站系统，包括immo基站系统和无线充电系统，且immo基站系统与无线充电系统之间共用一个感应线圈，同时immo基站系统与无线充电系统连接进行数据传输，由此实现在immo基站集成无线充电的功能。
24.参见图1，其中，immo基站系统是由线圈200和基站芯片100组成；基站芯片100与线圈200进行连接。
25.进一步地，线圈200通过电磁感应原理，可给应答芯片130提供能量和数据交换。其中，线圈200工作的频率大多数在125khz左右。
26.同时，参见图2，基站芯片100上设有模拟接口110与串行接口120，通过模拟接口110与线圈200连接。在具体应用时，基站芯片100通过模拟接口110获取并解码线圈200上获取到的应答芯片600的id信息，通过集成的lin通讯芯片与发动机系统交互，解锁发动机防盗锁止。
27.应答芯片600主要包括无线接口610，存储器620，逻辑控制单元630，计算单元640等；其中，无线接口610是由电压整流器，调节器，时钟恢复器，调节器，lf场和检验逻辑模块组成。
28.这里的immo基站系统与应答芯片600的具体构成及工作原理为本领域技术人员所熟知，这里就不加以赘述。
29.本方案的immo基站系统在应用时，为默认状态；如需使用无线充电系统，则需要切
换电路。
30.参见图1，无线充电系统包括无线充电控制器300和变频器400，同时引入immo基站系统中的线圈200。
31.具体的，本无线充电系统中的变频器400连接电源，并与immo基站系统中的线圈200进行连接。
32.而与之配合的，本无线充电系统中的无线充电控制器300一端控制连接基站芯片100，用于控制immo基站功能的开启；与此同时，该无线充电控制器300还可与immo基站系统中线圈200进行感应连接，可实现对线圈200的状态检测，例如无待充电设备(如手机等)状态或有金属异物的功能。
33.另外，无线充电控制器300另一端与变频器400连接；当无线充电控制器300控制immo基站功能停用时，同时通过无线充电控制器300通过控制变频器400驱动低频线圈200给手机提供无线充电需要的频率和能量。
34.由此本无线充电控制器300当收到充电指示信号时，则向基站芯片100发送停用immo基站功能的指示信号；当无线充电控制300器感应到低频线圈200上无待充电设备(如手机等)或有金属异物时，则向基站芯片100发送启用immo基站功能的指示信号。
35.这里需要说明的，本方案中的无线充电控制器300由相应的无线充电控制芯片构成，具体的构成方案此处不加以限定，可根据实际需求而定，如可采用现有成熟稳定的方案。
36.在此基础上，举例说明一下，本方案实现无线充电的过程。
37.参见图3，其所示为本实例中无线充电系统与immo基站系统配合，实现手机无线充电的示例。
38.在实现对待充电设备(如手机)进行无线充电时，本集成车载无线充电的immo基站系统中的无线充电系统作为发送端，而待充电手机作为接收端，两者各有一个线圈。其中，作为发送端的无线充电系统复用immo基站系统中的感应线圈，而待充电手机中设置相应的无线充电感应线圈。
39.具体实现时，作为发送端无线充电系统其集成在与immo基站系统上的，同时需要从车辆供电系统中获取充电电源。故，这里作为发送端无线充电系统中配置ac/dc转换器240、变频器250、感应线圈210，这里的感应线圈210为与immo基站系统中共用的感应线圈，用作电力输出线圈，而ac/dc转换器240连接车辆有线电源230，并与变频器250连接，变频器250与感应线圈210连接。
40.而作为接收端的待充电设备中配置相应的感应线圈220、整流电路260和电池270。这里的感应线圈220作为电力接收线圈，并与整流电路260连接，而整流电路260与电池270连接，由此形成无线充电电路。
41.如此，在进行无线充电时，发送端无线充电系统中的感应线圈210连接有线电源230产生电磁信号，具体的通过ac/dc转换器240连接有线电源230，并转换成直流电传输给变频器250，通过变频器250将直流电转换成交流电，通过感应线圈210转换成电磁信号，发送给接收端线圈220，接收端线圈220感应发送端线圈210的电磁信号从而产生交流电流，并传输至整流电路260，整流电路260进行整流后，对电池270实现充电。
42.其中，感应线圈210与感应线圈220之间的最大送电距离为0.1cm～10cm；另外线圈
200工作频率在110khz～205khz之间。
43.进一步地，当immo基站系统与无线充电模块功能二合一的时候，会出现immo基站系统与无线充电系统同时工作的问题；针对于此问题，本实施例在电路中还增设了一个开关输入检测电路500来作为控制器。
44.开关输入检测电路500与无线充电控制器300进行连接；用于检测车内乘客对无线充电的操作命令。
45.作为举例，开关输入检测电路500可以为外部充电指示开关；外部充电指示开关带有指示灯功能，可明确告知驾驶员开关输入检测电路的状态。
46.这里的开关输入检测电路500的构成不做限定，可根据需求而定；另外，开关输入检测电路500的构成及原料为本领域技术人员所熟知，这里就不加以赘述。
47.当外部充电指示开关按下时，则停止immo基站功能，开启手机无线充电系统；当无线充电系统检测手机以离开低频线圈时，则自动切换为默认immo基站功能。
48.下面举例说明其在具体应用时的工作过程：
49.参见图4，首先，整个系统默认为immo基站功能；当乘客按下充电指示开关时，充电指示开关的指示灯亮起,开关输入检测电路500则将开关信号传输给无线充电控制器300。
50.无线充电控制器300发送停用immo基站功能的指示信号给基站芯片100；同时通过控制变频器300驱动低频线圈200给手机提供无线充电需要的频率和能量。
51.当无线充电控制器300检测到手机离开充电低频线圈200或有金属异物时，无线充电控制器300发送指示信号给基站芯片100，开启默认immo基站功能；同时停用无线充电功能；返回充电开关状态，充电指示开关的指示灯熄灭。
52.本方案提供的一种集成车载无线充电的immo基站系统，其通过复用低频线圈，实现了将immo基站与无线充电系统进行二合一，减少整车控制器数量，降低整车成本；
53.本方案还在电路中增设了开关输入检测电路，可规避了无钥匙系统和无线充电系统同时工作的问题。
54.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。