一种无线充电与智能点餐装置的制作方法

本发明涉及无线电技术无线充电、无线数据传输和智慧生活，特别是涉及一种无线充电与智能点餐装置。

背景技术：

随着时代的发展和先进技术的不断进步，人们的生活方式也是发生很大是变化。在现今人们的生活中，手机、剃须刀、手持电钻、公交车等的带有蓄电池的用电器中逐渐使用无线充电装置。市面上传统的无线充电器仅支持手机充电功能。

另外，随着餐饮业务量的增长，传统的点餐操作流程在大型餐饮企业中已不能满足现有需要，在用餐高峰期时，服务员不能随时掌握桌台状态，不能快捷的为顾客服务；顾客就餐过程中，人工传递单据浪费时间，工作效率低，劳动强度大等。

随着智能设备的发展与普及，不少服务行业开始推广智能自助服务，不仅给顾客带来全新的消费体验，也大大提高了服务效率和服务质量。而目前市场上还未有集自助点餐、付款功能、无线充电和日常使用功能的设备。

技术实现要素：

实用新型目的：为解决现有技术的不足，提供一种无线充电与智能点餐装置。

技术方案：本实用新型提供了一种无线充电与智能点餐装置，该装置包括盒本体、位于盒本体内的辅助电源装置、电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置、控制芯片和电源接口，以及设置于电能发射装置上方的手机放置装置；

所述辅助电源装置分别与电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置、控制芯片和电源接口相连，用于为整个装置提供电能；

所述电能发射装置与带有内置无线充电装置的手机电连接；

所述检测装置分别与电能发射装置和控制芯片电连接；

所述无线数据传输装置分别与触摸屏装置、控制芯片和带有内置无线充电装置的手机电连接；

所述触摸屏装置用于信息的输入和显示；

所述控制芯片分别与无线数据传输装置、检测装置和电能发射装置电连接。

其中，所述辅助电源装置包括AC-AC变压模块、整流滤波模块以及buck降压模块，其中，AC-AC变压模块一方面与外接电源连接，另一方面与整流滤波模块连接，整流滤波模块还与Buck降压模块连接；所述电能发射装置包括驱动模块和LC谐振模块，驱动模块一方面与控制芯片连接，另一方面与LC谐振模块连接，LC谐振模块与带有内置无线充电装置的手机电连接，其中LC谐振模块由线圈和电容串联构成。

其中，所述检测装置包括电压传感器模块、电流传感器模块和压力传感器模块，其中，电压传感器模块和电流传感器模块均与电能发射装置连接，压力传感器模块与带有内置无线充电装置的手机连接，所述压力传感器模块为压电传感器。

其中，所述触摸屏装置包括手机界面切换按钮、点餐界面切换按钮以及充电设置切换按钮。

本发明还提供了一种无线充电与智能点餐装置，该装置包括盒本体、位于盒本体内的辅助电源装置、电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置、控制芯片、电源接口、设置于电能发射装置上方的手机放置装置以及电能接收装置；

所述辅助电源装置分别与电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置、控制芯片和电源接口相连，用于为整个装置提供电能；

所述电能发射装置与电能接收装置电连接，所述电能接收装置与手机电连接；

所述检测装置分别与电能发射装置和控制芯片电连接；

所述无线数据传输装置分别与触摸屏装置、控制芯片和手机电连接；

所述触摸屏装置用于信息的输入和显示；

所述控制芯片分别与无线数据传输装置、检测装置和电能发射装置电连接。

其中，所述电能接收装置包括LC谐振模块、整流滤波模块、过流保护模块、buck同步整流降压模块以及控制器，其总重量小于100g，并与手机通过数据线连接。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型不仅使得锂电池在安全的环境下充电，进而节省充电时间、提高充电的效率，而且，能够实现充电系统最大功率安全充电。且本实用新型的装置为立体形状，嵌入在桌子内部，不影响桌面的整洁度，只需接入电源线即可。用户还可以通过触摸屏装置的触摸屏界面切换至手机充电界面进行手机充电参数设置界面设置其充电电压、电流、目标充电电量。用户还可切换至点餐界面进行点餐，点餐完成之后系统进行自动算价，当客户确认之后可以扫二维码付款也可直接去柜台付款，实现了该装置的功能。

附图说明

图1是本实用新型装置结构示意图；

图2是本实用新型装置正视图；

图3是本实用新型装置安装位置图；

图4是本实用新型装置结构框图；

图5是本实用新型电能发射装置中LC谐振模块电路原理图；

图6是震荡线圈示意图；

图7是本实用新型辅助电源装置的电路原理图；

图8是本实用新型电能接收装置的电路原理图；

图9是手机无线充电部分结构示意图；

图10是本实用新型装置给零电量手机充电时的实际绘制曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

本发明的一种无线充电与智能点餐装置，该装置包括盒本体1、位于盒本体内的辅助电源装置2、电能发射装置3、检测装置4、无线数据传输装置5、触摸屏装置6、控制芯片7和电源接口8，以及设置于电能发射装置上方的手机放置装置9；所述辅助电源装置分别与电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置、控制芯片和电源接口相连，用于为整个装置提供电能；所述电能发射装置与带有内置无线充电装置的手机电连接；所述检测装置分别与电能发射装置和控制芯片电连接；所述无线数据传输装置分别与触摸屏装置、控制芯片和带有内置无线充电装置的手机电连接；所述触摸屏装置用于信息的输入和显示；所述控制芯片分别与无线数据传输装置、检测装置和电能发射装置电连接。

实施例1：如图1-7所示，本实用新型提供的无线充电与智能点餐装置，该装置主要包括：盒本体1、位于盒本体内的辅助电源装置2、电能发射装置3、检测装置4、无线数据传输装置5、触摸屏装置6、控制芯片7和电源接口8，以及设置于电能发射装置上方的手机放置装置9。其中，辅助电源装置一端分别与电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置以及控制芯片装置相连，另一端与电源接口连接，外接 220V交流电；控制芯片装置还分别与电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置以及触摸屏装置相连；无线数据传输装置还与触摸屏装置和手机相连。

上述辅助电源装置分别给电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置以及控制芯片装置供电。

上述检测装置包括电压检测装置、电流检测装置以及压力检测装置。电压检测装置可以采用放大器搭建的峰值检波器、电压互感器或AD637有效值检测模块；电流检测装置可以采用霍尔传感器或电流互感器；压力检测装置可以采用高精度压力传感器。将检测到的电能发射装置的充电电压、充电电流信号和手机放置区域的压力信号f输送给控制芯片。

上述无线数据传输装置通过和手机进行无线数据对接，获得手机的界面数据、型号数据、电量数据。一方面，将手机的界面数据输送给触摸屏装置；另一方面，将手机的型号数据、电量数据输送给控制芯片；将触摸屏装置的触摸控制数据传输给手机，其中手机是现有的带有内置无线充电装置的手机。

上述控制芯片可以采用ARM9系列处理器或DSP60XX系列。其中本实用新型的描述中，所用的控制芯片、无线数据传输装置、检测装置等均是现有技术，这里不进行详细的论述。

如图1和图2所示，手机放置装置和触摸屏装置将辅助电源装置、电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置和控制芯片装置盖合在盒本体内，电能发射装置和检测装置位于手机放置装置下方。

如图1和图3所示，此装置为立体形状，嵌入在桌子内部，不影响桌面的整洁度，只需将该装置的电源接口插入220V工频交流电插座即可。

如图5所示为电能发射装置中LC谐振模块电路原理图，其中，C0为电容，震荡线圈L0示意图如图6所示。

如图7所示，本实用新型装置辅助电源装置包括AC-AC变压模块、整流滤波模块和buck同步整流降压模块以及过流保护模块，其中过流保护是用继电器设计。具体为：

AC-AC变压模块由220V-12V单相变压器T1构成，其与整流滤波模块连接；整流滤波模块由无源或有源整流桥UR1和电解电容C1并联组成，其与过流保护模块和buck 同步整流降压模块连接；过流保护模块由继电器KV1、三极管NPN1、电阻R1和R2 等组成，buck同步整流降压模块采用同步整流设计，由稳压芯片、控制器、IR2104驱动器以及buck拓扑构成，其中稳压芯片与整流滤波模块、过流保护模块相连，稳压芯片与控制器相连，控制器与IR2104驱动器和buck拓扑相连，IR2104驱动器与buck拓扑相连。具体的buck同步整流降压模块由场效应晶体管MOS1和MOS2、电阻R3和R4、电感L1、电解电容C4、电阻R5和R6、三极管NPN2、肖特基二极管D1、瓷片电容C2和C3、驱动器IR2104、稳压芯片LM1和控制器STC1组成。

T1和UR1并联；UR1与电解电容C1并联；C1高压端与LM1输入端、KV1一端相联且低压端与LM1接地端、STC1接地端、R6一端、IR2104接地端、C2一端、MOS1 一端、C4低压端相联；LM1输出端与STC1电源端、KV1一端、NPN2集电极端、D1 正极端、IR2104电源端、C2一端相联；MOS2一端与KV1相联，基极端与R3相联，另一端与IR2104一端、L1、MOS1相联；L1与C4高压端相联；MOS1基极端与R4相联；R4也与C3、IR2104一端相联；STC1一端与R1相联，另一端与R5相联；NPN1 集电极端与KV1相联，基极端与R1相联，发射极端与R2相联；NPN2基极端与R5 相联，发射极端与R6、IR2104输入端相联。

使用时，将手机放置在本装置的手机放置区域，用户可以通过触摸屏来操作手机，包括可以通过操作手机内置点餐app进行点餐；用户可以切换至手机充电界面进行手机充电参数设置界面设置其充电电压、电流、目标充电电量；用户还可以切换至点餐界面进行点餐或呼叫服务员，点餐完成之后系统进行自动算价，客户确认之后可以扫二维码付款。

实施例2：一种无线充电与智能点餐装置，该装置还包括电能接收装置，其余装置与实施例1中相同，此时待接入的手机不带内置无线充电装置。

具体为：一种无线充电与智能点餐装置，该装置包括盒本体1、位于盒本体内的辅助电源装置2、电能发射装置3、检测装置4、无线数据传输装置5、触摸屏装置6、控制芯片7、电源接口8、设置于电能发射装置上方的手机放置装置9以及电能接收装置；所述辅助电源装置分别与电能发射装置、检测装置、无线数据传输装置、触摸屏装置、控制芯片和电源接口相连，用于为整个装置提供电能；所述电能发射装置与电能接收装置电连接，所述电能接收装置与手机电连接；所述检测装置分别与电能发射装置和控制芯片电连接；所述无线数据传输装置分别与触摸屏装置、控制芯片和手机电连接；所述触摸屏装置用于信息的输入和显示；所述控制芯片分别与无线数据传输装置、检测装置和电能发射装置电连接。

如图8所示，电能接收装置包括接收端LC谐振模块、整流滤波模块以及buck同步整流降压模块，同时具有过流保护功能的设计。LC谐振模块由电感L、电容C串联组成，整流滤波模块由无源或有源整流桥UR1和电解电容C1并联组成，过流保护模块由继电器KV1、三极管NPN1、电阻R1和R2等组成，buck同步整流模块由场效应晶体管MOS1和MOS2、电阻R3和R4、电感L1、电解电容C4、电阻R5和R6、三极管 NPN2、肖特基二极管D1、瓷片电容C2和C3、驱动器IR2104、稳压芯片LM1和控制器STC1组成。LC谐振模块与整流滤波模块连接，整流滤波模块与过流保护模块、buck 同步整流降压模块连接，过流保护模块与buck同步整流降压模块连接。

LC谐振模块和UR1并联；UR1与电解电容C1并联；C1高压端与LM1输入端、 KV1一端相联且低压端与LM1接地端、STC1接地端、R6一端、IR2104接地端、C2 一端、MOS1一端、C4低压端相联；LM1输出端与STC1电源端、KV1一端、NPN2 集电极端、D1正极端、IR2104电源端、C2一端相联；MOS2一端与KV1相联，基极端与R3相联，另一端与IR2104一端、L1、MOS1相联；L1与C4高压端相联；MOS1 基极端与R4相联；R4也与C3、IR2104一端相联；STC1一端与R1相联，另一端与 R5相联；NPN1集电极端与KV1相联，基极端与R1相联，发射极端与R2相联；NPN2 基极端与R5相联，发射极端与R6、IR2104输入端相联。

如图9所示为手机无线充电部分结构示意图，其中，手机无线充电部分包括辅助电源装置、电能发射装置、检测装置、控制芯片、触摸屏装置以及电能接收装置。其中电能接收装置可以是本发明提供的电能接收装置，也可以是任意可无限充电手机自带的电能接收装置。辅助电源装置包括AC-AC变压模块、整流滤波模块、buck降压模块，电能发射装置包括驱动模块和LC谐振模块，检测装置包括电压检测模块、电流检测模块和压力检测模块，本发明提供的电能接收装置包括LC谐振模块、整流滤波模块、过流保护模块、buck同步整流降压模块和控制器。

AC-AC变压与电源接口、整流滤波模块连接，整流滤波模块还与buck降压模块连接，220V交流市电通过电源接口、辅助电源装置之后电源变成12V和5V直流电；buck 降压模块还与驱动模块、控制芯片、触摸屏装置、检测装置连接，前者为后者供电；控制芯片还与触摸屏装置、检测装置、驱动模块连接，检测装置与控制芯片连接，控制芯片又与触摸屏装置、电能发射装置中的驱动模块连接；驱动模块还与LC谐振模块、电压检测模块、电流检测模块连接，驱动模块将buck降压模块的直流电变成交流电通过 LC谐振模块变成无线电磁波发送给电能接收装置的LC谐振模块；电能接收装置内的谐振模块与整流滤波模块相连，整流滤波还与buck降压模块相连，buck降压模块还与电流电压检测模块、控制器相连，电流电压检测模块与控制器相连，LC谐振模块接收无线电磁波转化成交流电经过整流滤波模块转化成直流电，然后经过buck降压模块转化成稳定5v直流电，5v直流电给电流电压检测模块、控制器供电，电流电压检测模块检测电能接收装置的电压电流信号发送给控制器。

电能发射装置将电能发射给电能接收装置，电能接收装置的总重量小于100g，并与手机通过数据线连接。

所述触摸屏装置主要包括以下功能：用户可以通过触摸屏来操作手机，包括可以通过操作手机内置点餐app进行点餐；用户可以切换至手机充电界面进行手机充电参数设置界面设置其充电电压、电流、目标充电电量；用户还可以切换至点餐界面进行点餐或呼叫服务员，点餐完成之后系统进行自动算价，客户确认之后可以扫二维码付款。

如图10所示，手机无线充电电量在恒流阶段大致呈直线上升，可以最大功率安全充电。

本实用新型提出了更加先进的手机无线充电与智能点餐装置，适应餐厅、肯德基、酒店客房等等的服务行业。而这里所提出的手机无线充电与智能点餐装置稍加改善可以直接应用到学校图书馆，触摸屏可以搜索查找学校图书和图书馆最新活动。餐厅投入使用之后可以很好的吸引客户，不仅为客户解决了充电的不便也为餐厅做到了很大的宣传作用，为旅游业开辟的新征程。