本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种车载无线充电装置及其充电控制方法。
背景技术：
随着智能手机的大规模普及应用，手机在人们日常生活中的使用频率也越来越高，我们依赖手机的导航、社交，新闻等诸多功能，这也导致其耗电量激增。而且人们的手机使用场景也愈加宽泛，其中车内空间无疑是很多司机驾驶员的一个重要使用场景。传统车载充电需要连接线束，该种方式由于线束插拔、缠绕等问题，导致其使用便利性差，同时如果在车辆行驶过程中进行充电操作可能会产生安全隐患。
为了解决上述问题，很多厂家着手开发车载无线充电功能，目前可以实现车载无线充电功能的做法有两种：其一，整车开发时内置无线充电模块，该模块被放置在中控台底部的储物盒内，或者是手套箱内；其二，外置具有无线充电功能的手机垫或者手机支架。第一种做法中的充电模块大多利用中控台面以下现有储物空间进行设置，如果该区域有杂物，会导致手机超出充电距离无法充电，硬币放置在充电装置上会产生涡流发热等问题，且充电过程中无法查看及使用手机。做法二中的手机垫或手机支架，其放置位置不固定，影响内饰设计美感，而且需要外接供电电源，工作状态及故障状态显示不清晰，影响使用便利性及车辆行驶安全性。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷与不足，本发明提供了一种车载无线充电装置及其充电控制方法，以提高充电操作便利性的同时保证整车电气系统安全性。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种车载无线充电装置，包括：车载无线充电模块以及与所述车载无线充电模块通过CAN总线连接的MP5，所述车载无线充电模块包括：模块主体以及可在所述模块主体中滑动的无线充电基座，所述模块主体与所述MP5连接，并且所述模块主体布置在中控台内；所述无线充电基座可滑动到所述中控台外部，当滑动到所述中控台外部时，所述无线充电基座与所述模块主体电连接；所述模块主体根据所述MP5的控制通过所述无线充电基座为所述移动终端充电，并通过所述MP5反馈充电状态。
优选地，所述模块主体包括：PCB板、后盖板、第一容置舱以及与所述第一容置舱隔离的第二容置舱；所述无线充电基座在所述第一容置舱中滑动；所述PCB板固定安装在所述第二容置舱中，所述后盖板用于封闭所述第二容置舱，所述后盖板开设有用于穿过所述PCB板的端子的第一通孔，所述PCB板的端子分别与所述MP5、电源连接。
优选地，第二容置舱的上舱壁还开设有用于穿过金属限位挡块的第二通孔，所述第一容置舱左右舱壁上设置有倒梯形滑槽，所述倒梯形滑槽前端设置有金属限位挡块，所述金属限位挡块一端穿过所述第二通孔与所述PCB板连接；所述倒梯形滑槽上设置有可滑动的金属滑块，所述金属滑块与所述无线充电基座通过金属销轴连接，所述无线充电基座在所述第一容置舱中的滑动，带动所述金属滑块在所述倒梯形滑槽上运动，当所述金属滑块与所述金属限位挡块相抵时，所述PCB板通过所述金属限位挡块与所述无线充电基座电连接，并且在所述无线充电基座滑到所述中控台外部时，所述无线充电基座在所述中控台外部可绕所述金属销轴上下翻转。
优选地，所述无线充电基座包括：翻转支架、充电线圈、铜片；所述翻转支架底部设置有凹槽，所述充电线圈贴覆在所述凹槽中；所述铜片位于所述翻转支架底部前端并与所述充电线圈电连接，所述铜片与所述金属销轴连接。
优选地，所述翻转支架包括：前挡板、左挡板、右挡板以及底板；所述前挡板、左挡板、右挡板以及所述底板互相配合形成容置槽，以装载所述移动终端；所述左挡板与所述右挡板位于所述前挡板的长度大于所述底板的长度，所述左挡板与所述右挡板未与所述前挡板连接端设置有圆孔以及矩形槽，所述铜片一端位于所述圆孔，所述铜片另一端通过所述矩形槽插入所述底板，并与所述充电线圈端部连接。
优选地，所述PCB板上设置有：微控制器以及分别与所述微控制器连接的电源转换电路、电源驱动电路以及CAN通讯模块；所述电源转换电路将电源转化为所述PCB板需求电压；所述电源驱动电路与所述金属限位挡块连接；所述CAN通讯模块通过所述PCB板的端子与所述MP5连接；当所述移动终端装载在容置槽后，所述微控制器根据所述MP5的信息为所述移动终端充电，并通过所述MP5提示充电状态。
一种基于本申请中所述的车载无线充电装置的充电控制方法，包括：
实时检测与无线充电基座是否已电连接；
如果是，根据MP5的控制通过所述无线充电基座为所述移动终端充电，并通过所述MP5反馈充电状态。
优选地，所述实时检测与无线充电基座是否已电连接包括：
实时检测倒梯形滑槽上的金属滑块与金属限位挡块是否相抵；如果是，确定与无线充电基座电连接。
优选地，所述方法还包括：
当所述金属滑块与所述金属限位挡块未相抵时，通过所述MP5提示待充电。
优选地，所述方法还包括：
实时检测所述金属滑块与所述金属限位挡块是否相抵之前，如果整车上电，进行自检，并在自检合格后，通过所述MP5提示待充电；
实时检测所述金属滑块与所述金属限位挡块是否相抵，如果所述金属滑块与所述金属限位挡块在提示待充电设定时间后仍未相抵，则控制无线充电基座与MP5之间的总线系统进入休眠状态，通过所述MP5提示所述总线系统处于休眠状态。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的车载无线充电装置及其充电控制方法，滑动模块主体内的无线充电基座至中控台外部；将移动终端装载在所述无线充电基座上；所述无线充电基座通过CAN总线实时获取MP5的信息；并根据所述MP5的信息检测是否可为所述移动终端充电；如果是，为所述移动终端充电，并通过所述MP5提示充电状态。通过本发明在提高了充电操作的便利性的同时保证了整车电气系统的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例车载无线充电装置的一种结构示意图。
图2a是本发明实施例中模块主体的爆炸图。
图2b是本发明实施例的模块主体中第一容置舱的结构示意图。
图3是本发明实施例中无线充电基座的结构示意图。
图4是本发明实施例PCB板上设置电路的电路图。
图5a是本发明实施例中车载无线充电模块第一状态示意图。
图5b是本发明实施例中车载无线充电模块第二状态示意图。
图5c是本发明实施例中车载无线充电模块第三状态示意图。
图6是本发明实施例基于本申请中车载无线充电装置的充电控制方法的一种流程图。
附图中标号：
1、车载无线充电模块 11、模块主体 111、PCB板 1111、PCB板的端子 112、后盖板 1121、第一通孔 113、第一容置舱 1131、倒梯形滑槽 1132、金属限位挡块 1133、金属滑块 114、第二容置舱 1141、第二通孔 1142、螺钉柱 1143、第三通孔 12、无线充电基座 121、翻转支架 1211、凹槽 1212、圆孔 1213、矩形槽 122、充电线圈 1221、充电线圈端部 123、铜片 124、压板 2、MP5 3、移动终端 MCU、微控制器 DCDC、电源转换电路
具体实施方式
为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作详细说明。
如图1所示是本发明实施例车载无线充电装置的一种结构示意图，包括：车载无线充电模块1以及与所述车载无线充电模块通过CAN总线连接的MP5 2，所述车载无线充电模块1包括：模块主体11以及可在所述模块主体中滑动的无线充电基座12，所述模块主体11与所述MP5 2连接，并且所述模块主体11布置在中控台内；所述无线充电基座12可滑动到所述中控台外部，当滑动到所述中控台外部时，所述无线充电基座12与所述模块主体11电连接；所述模块主体11根据所述MP5的控制通过所述无线充电基座12为所述移动终端3充电，并通过所述MP5反馈充电状态。需要说明的是，本实施例中，所述MP5上可以设置有与所述模块主体连接的开关或按键等控制无线充电基座为移动终端充电的部件，当所述开关或按键接通时，所述模块主体通过所述无线基座为所述移动终端充电。
具体地，如图2a所示，所述模块主体11包括：PCB板111、后盖板112、第一容置舱113以及与所述第一容置舱113隔离的第二容置舱114；所述无线充电基座12在所述第一容置舱113中滑动；所述PCB板111固定安装在所述第二容置舱114中，所述后盖板112用于封闭所述第二容置舱114，所述后盖板112开设有用于穿过所述PCB板的端子1111的第一通孔1121，所述PCB板的端子1111分别与所述MP5、电源连接。需要说明的是，如图2a所示，第二容置舱114的上舱壁设有螺钉柱1142，所述螺钉柱1142用于固定所述PCB板，具体地PCB板通过螺钉与所述螺钉柱1142固定；所述第二容置舱114的舱壁还开设有与所述PCB板的端子相配合的第二通孔1141，所述PCB板的端子1111首先穿过第二通孔1141，然后穿过后盖板112上的第一通孔1121，然后所述PCB板的端子1111与整车线束(包括MP5的线束)连接。需要说明的是，所述后盖板112可以是L型板，L型板的一部分用于密封所述第二容置舱114，L型板另一部分用于密封所述第一容置舱113的一端，第一通孔1121位于L型板另一部分上。
进一步，如图2b所示，第二容置舱114的上舱壁还开设有第三通孔1143，所述第一容置舱左右舱壁上设置有倒梯形滑槽1131，所述倒梯形滑槽前端设置有金属限位挡块1132，所述金属限位挡块1132一端穿过所述第三通孔1143与所述PCB板连接；所述倒梯形滑槽1131上设置有可滑动的金属滑块1133，所述金属滑块1133与所述无线充电基座12通过金属销轴连接，所述无线充电基座12在所述第一容置舱113中滑动带动所述金属滑块1133在所述倒梯形滑槽1131上运动，当所述金属滑块1133与所述金属限位挡块1132相抵时，所述PCB板111通过所述金属限位挡块1132与所述无线充电基座12电连接，并且在所述无线充电基座12滑到所述中控台外部时，所述无线充电基座在所述中控台外部可绕所述金属销轴上下翻转。需要说明的是，所述第一容置舱113可以是矩形空腔，在矩形空腔左右两侧设置有倒梯形滑槽1131，倒梯形滑槽1131后端敞开，前端设有金属限位挡块1132，金属滑块1133从塑料倒梯形滑槽1131后端装配进入，可以在塑料倒梯形滑槽1131内前后滑动，滑动行程为后端直至前端金属限位挡块1132。金属滑块1133从模块主体11后端装入倒梯形滑槽1131，翻转支架121从模块主体11前端装入，金属滑块1133与翻转支架121通过金属销轴进行连接，翻转支架121与金属滑块连接之后，当金属滑块1133滑行到模块主体前端与金属限位挡块1132相碰时，翻转支架121绕金属销轴实现上下翻转。
具体地，如图3所示，所述无线充电基座12包括：翻转支架121、充电线圈122、铜片123；所述翻转支架121底部设置有凹槽1211，所述充电线圈贴覆在所述凹槽1211中；所述铜片123位于所述翻转支架121底部前端并与所述充电线圈122电连接，所述铜片123与所述金属销轴连接。
进一步，所述翻转支架121包括：前挡板、左挡板、右挡板以及底板板；所述前挡板、左挡板、右挡板以及所述底板互相配合形成容置槽，以装载所述移动终端；所述左挡板与所述右挡板位于所述前挡板的长度大于所述底板的长度，所述左挡板与所述右挡板未与所述前挡板连接端设置有圆孔1212以及矩形槽1213，所述铜片一端位于所述圆孔1212，所述铜片另一端通过所述矩形槽插入所述底板，并与所述充电线圈端部1221连接。需要说明的是，铜片另一端可以通过焊接与所述充电线圈端部连接，进一步，铜片、圆孔以及矩形槽均有两个，两个铜片分别与充电线圈两端连接。更进一步，底板的底部设置有凹槽1211，为了保证充电线圈122通电的安全性，在充电线圈122下部还可以固定安装有压板124，压板124可以通过螺钉连接在底板。
具体地，如图4所示，所述PCB板上设置有：微控制器MCU以及分别与所述微控制器MCU连接的电源转换电路DCDC、电源驱动电路以及CAN通讯模块；所述电源转换电路将电源转化为所述PCB板需求电压；所述电源驱动电路与所述金属限位挡块连接；所述CAN通讯模块通过所述PCB板的端子与所述MP5连接；当所述移动终端装载在容置槽后，所述微控制器MCU根据所述MP5的信息为所述移动终端充电，并通过所述MP5提示充电状态。需要说明的是，本发明实施例中，电源可以是整车电源，在整车上电后，由蓄电池提供；电源驱动电路可以是由一个或多个继电器或场效应管组成的常规驱动电路。
本发明提供的车载无线充电装置整体装配在汽车中控面板内，当需要给移动终端进行供电时，将无线充电基座整体抽出，直至金属滑块被金属限位挡块阻挡为止，然后翻转支架绕金属销轴向下旋转到位，装置状态如图5b所示，再将移动终端放置到无线充电基座上进行充电，装置状态如图5c所示，此时充电线圈正负极通过金属滑块与金属限位挡块连接，继而与模块主体底部安装的PCB板的供电线路连接，充电线路处于连通状态，可实现对移动终端无线充电。PCB板上微控制器通过CAN总线获取到MP5的确定充电信息(MP5通知微控制器可充电)后，同时通过检测线圈状态判断装置是否处于工作状态，当充电线圈开始工作时，其向MP5发送状态报文显示正在充电字样，当充电线圈未工作时，其向MP5发送状态报文显示待充电字样。当移动终端充电完成时，将移动终端从无线充电基座上拿出，同时将支架向上旋转至水平状态，然后推入模块主体空腔内，直至无线充电基座与模块主体面齐平为止，此时无线充电基座与其在模块主体中连接的倒梯形滑槽全部隐藏在模块主体的第一容置舱内部，装置状态如图5a所示，此时，充电线圈正负极只连接倒梯形滑槽(倒梯形滑槽为绝缘材料)，处于断路状态，实现电气物理隔离，确保用电安全。同时，微控制器在检测到线圈断路之后可进入休眠状态，有效减少总线负载。
针对上述装置，本发明还提供了一种基于本申请中车载无线充电装置的充电控制方法，如图6所示，所述方法包括以下步骤：
步骤100：开始。
具体地，本申请中车载无线充电装置，包括：车载无线充电模块以及与所述车载无线充电模块通过CAN总线连接的MP5，所述车载无线充电包括：模块主体以及可在所述模块中体中滑动的无线充电基座，所述模块主体与所述MP5连接并且所述模块主体布置在中控台内，所述无线充电基座可滑动到所述中控台外部，当滑动到所述中控台外部时，所述无线充电基座与所述模块主体电连接；所述模块主体根据所述MP5的控制通过所述无线充电基座为所述移动终端充电，并通过所述MP5反馈充电状态。
步骤101：实时检测与无线充电基座是否已电连接；如果是，执行步骤102；否则，返回执行步骤101。
需要说明的是，本申请中可以由模块主体实时检测与无线充电基座是否已电连接。
进一步，模块主体实时检测倒梯形滑槽上的金属滑块与金属限位挡块是否相抵，所述金属限位挡块与模块主体中PCB板电连接，金属滑块通过金属销轴与无线充电基座电连接；如果是，确定与无线充电基座电连接。
步骤102：根据MP5的控制通过所述无线充电基座为所述移动终端充电。
本实施例中，所述MP5上可以设置有与所述模块主体连接的开关或按键等控制无线充电基座为移动终端充电的部件，当所述开关或按键接通时，所述模块主体通过所述无线基座为所述移动终端充电。
步骤103：通过所述MP5反馈充电状态。
步骤104：结束。
本发明实施例提供的车载无线充电控制方法，当与无线充电基座电连接后，实时检测移动终端是否已装载，如果是，根据MP5的控制通过所述无线充电基座为所述移动终端充电，并通过所述MP5反馈充电状态。通过本发明在提高了移动终端充电操作便利性的同时保证了整车电气系统的安全性。
进一步，本发明的另一个实施例中，基于本申请中车载无线充电装置的充电控制方法包括以下步骤：
步骤200：开始。
步骤201：实时检测倒梯形滑槽上的金属滑块与金属限位挡块是否相抵；如果是，执行步骤202；否则，执行步骤201。
步骤202：根据所述MP5的控制通过所述无线充电基座为所述移动终端充电。
步骤203：通过所述MP5提示充电状态。
步骤204：结束。
步骤205：通过所述MP5提示待充电，执行步骤202。
本发明实施例提供的车载无线充电控制方法，无线充电基座在实时检测移动终端是否已装载之前，通过检测倒梯形滑槽上的金属滑块与金属限位挡块是否相抵确定充电线圈是否已经与PCB板连接，从而保障了移动终端充电的安全性；进一步，当移动终端未装载时，通过MP5提示待充电，以实现充电过程的、更好的人机交互。
更进一步，本发明的第三个实施例，基于本申请中车载无线充电装置的充电控制方法包括以下步骤：
步骤300：开始，对计数器初始化。
步骤301：检测整车是否上电；如果是，执行步骤302；否则，执行步骤308。
步骤302：进行自检，并确定自检是否合格；如果是，执行步骤303，否则，执行步骤308。
步骤303：实时检测倒梯形滑槽上的金属滑块与金属限位挡块是否相抵；如果是，执行步骤304；否则，执行步骤307。
步骤304：根据所述MP5的控制通过所述无线充电基座为所述移动终端充电。
步骤305：通过所述MP5提示充电状态。
步骤306：结束。
步骤307：通过所述MP5提示待充电。
步骤308：将计时器增加设定步长，并检测所述计时器是否大于或等于设定时间，如果是，执行步骤309-步骤310；否则，返回执行步骤303。
需要说明的是，设定步长根据控制器的软件执行周期标定确定，比如设定步长为0.1s。设定时间根据充电间隔等习惯标定确定，比如，设定时间为0.5s。
步骤309：控制无线充电基座与MP5之间总线系统进入休眠状态。
步骤310：通过MP5提示所述总线系统处于休眠状态，执行步骤303。
本发明提供的基于本申请中车载无线充电装置的充电控制方法，在实时检测倒梯形滑槽上的金属滑块与金属限位挡块是否相抵前，如何整车已上电，则进行自检，并在自检合格后，通过所述MP5提示待充电；实时检测倒梯形滑槽上的金属滑块与金属限位挡块是否相抵，如果所述金属滑块与所述金属限位在提示待充电设定时间后挡块仍未相抵，则控制无线充电基座与MP5之间的总线系统进入休眠状态，通过所述MP5提示所述总线系统处于休眠状态。从而有效减小了总线负载。
综上所述，本发明实施例提供的车载无线充电装置及控制方法，将充电线圈整体放置到无线充电基座内部，当需要使用时可将其抽出并翻转打开，再将移动终端放置在无线充电基座上进行充电，此时竖置与中控台上部的移动终端既可以进行充电，也可以满足驾驶员的简单使用需求，例如进行导航、接打蓝牙电话等。当不需要充电时可将无线充电基座折叠塞入模块主体内部，此时中控台面恢复原来状态，保持了内饰的完整性，该装置结构形式既提升了无线充电的使用便利性，避免其它杂物对充电性能的影响，也不影响驾驶台面的整洁，消除了行驶安全隐患。该装置的控制及信息显示均通过总线传输，实现与MP5通信并显示工作状态及故障类型，该控制方式无需外接电源，保证了整车电气系统的安全性，同时利用MP5显示状态及故障更加清晰，具有良好的操作性。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。