一种汽车行李箱照明系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车行李箱照明系统，包括无线能量发射模块、无线能量接收模块，无线能量发射模块包括控制芯片、发射线圈，控制芯片依次通过驱动电路、半桥发射电路与发射线圈连接，无线能量接收模块包括接收发射线圈发出的能量信号的接收线圈、与接收线圈串联的照明灯。本实用新型采用上述结构，具有以下优点：1、可以实现节能；大大改善行李箱的照明效果；2、可以实现在整个汽车使用期间不会出现行李箱照明灯损坏问题；降低汽车质量故障点。
【专利说明】一种汽车行李箱照明系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车照明系统，特别涉及一种汽车行李箱照明系统。
【背景技术】
[0002] 目前，所有汽车整车厂对于行李箱照明，表现得都不太重视，一般都是采用一至两 个卤素灯，分别安装在行李箱车身的左右两边。在部分SUV车中，会在行李箱顶部增设一个 头灯，设计初衷是为了照明方便，但是恰恰没有考虑到一个常见的问题，即当人需要寻找行 李箱最里边的物体时，人上半身有大部分都是探入到行李箱内部的，此时人的头部和肩膀 恰好把顶部增设的照明遮挡了，从而形成了照明盲区，给使用者带来了极大的不便。
[0003] 对于在行李箱内部左右两边设置照明灯，从一定程度上能满足绝大多数使用场 合，但是如果行李箱内部装有纸箱之类的物体，如饮料箱、洗车随车工具等，由于此类物体 高度基本上都超过行李箱内部高度的一半，因此很容易将两边设置的照明灯遮挡住，从而 形成照明盲区，因而对于使用者而言，这些情况下在黑暗的地方寻找行李箱的物体很不方 便。
[0004] 因此，在尽量不增加成本的基础上，如何提高行李箱照明效果，提高汽车使用舒适 性，是现有技术需要解决的问题。 实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种提高汽车实 用舒适性、提高行李箱照明效果的汽车行李箱照明系统。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种汽车行李箱照明系统，包 括无线能量发射模块、无线能量接收模块，所述的无线能量发射模块包括控制芯片、发射线 圈，所述的控制芯片依次通过驱动电路、半桥发射电路与发射线圈连接，所述的无线能量接 收模块包括接收发射线圈发出的能量信号的接收线圈、与接收线圈串联的照明灯。
[0007] 进一步地，所述的发射线圈为导线绕制的圆环线圈，所述的发射线圈上串联有电 容C6,所述的接收线圈为导线绕制的圆环线圈，所述的发射线圈与接收线圈在空间上同心 布置。
[0008] 进一步地，所述的无线能量发射模块还包括电流检测电路、电压检测电路，所述的 电路检测电路包括电流采样电阻R1，磁珠FB1、FB2，滤波电容C3、C5，电阻R2、R5、R6，运算放 大器U3,磁珠FBI -端和采样电阻R1 -端连接，磁珠FB2 -端和采样电阻R1另一端连接， 滤波电容C5两端分别与磁珠FBI、FB2的一端连接，滤波电容C3两端分别与磁珠FBI、FB2 的另一端连接，电阻R2 -端与滤波电容C3和磁珠FB2连接，电阻R2另一端连接运算放大 器U3的同相引脚，电阻R5的一端与滤波电容C3和磁珠FBI连接，电阻R5的另一端与电阻 R6及运算放大器U3的反相引脚连接，电阻R6的另一端连接在运算放大器U3的输出引脚。
[0009] 进一步地，所述的驱动电路采用驱动器U2,其型号为TPS28225D，驱动器U2的输入 端连接于控制芯片的脉冲信号输出端，所述的半桥发射电路包括由场效应管Ql、Q2组成的 半桥，驱动器的输出端连接于场效应管Q1、Q2，Q1的漏极接采样电阻R1的一个引脚，场效应 管Q1的源极连接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的源极接地，发射线圈的一端与场效应 管Q1的源极、场效应管Q2的漏极连接。
[0010] 进一步地，所述的控制芯片，用于根据系统输入电流和电压的大小，调节脉冲信号 输出占空比大小，同时根据电流进行过流保护，根据电压进行过压和欠压保护。
[0011] 进一步地，所述的控制芯片，用于通过驱动电路控制场效应管Ql、Q2交错导通进 而激励无线发射线圈，进行能量的无线发射；
[0012] 所述的接收线圈接收能量信号后点亮照明灯。
[0013] 进一步地，所述的照明灯为LED灯。
[0014] 进一步地，所述的照明灯设置在汽车行李箱垫上，所述的接收线圈设置在所述行 李箱垫内。
[0015] 本实用新型采用上述结构，具有以下优点：1、利用LED低功耗优点，可以实现节 能；大大改善行李箱的照明效果；2、可以实现在整个汽车使用期间不会出现行李箱照明灯 损坏问题；降低汽车质量故障点，节省4S售后服务成本；3、接收线圈可以采用很多圈的接 收线圈同心布局，这样将在行李箱垫平面上形成类似LED灯星点分布，通过灯的遮挡，即可 判断物体摆放位置，大大方便了行李箱物体的查找；4、结合整车已有的功能，即在夜晚开行 李箱时，行李箱照明灯自动点亮功能。因此不需要对整车线束进行调整，使新技术便于推 广；5、将接收电路和塑料或其它材料做成不同尺寸的行李箱垫，便于行李箱清洁，也便于更 换，同时由于接收电路与行李箱大小无关，因此可以通过改变行李箱垫子的尺寸就可以满 足不同车辆的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明；
[0017] 图1为本实用新型中无线能量发射模块的逻辑结构框图；
[0018] 图2为本实用新型中无线能量发射模块的电路结构图；
[0019] 图3为本实用新型中无线能量接收模块的电路结构图；
[0020] 图4为本实用新型中发射线圈、接收线圈、LED灯的布置结构示意图；
[0021] 在图1?图4中，1、发射线圈；2、驱动电路；3、半桥发射电路；4、接收线圈；5、照明 灯；6、电流检测电路；7、电压检测电路。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的描述，但并不限制于此：
[0023] 如图1?图4所示一种汽车行李箱照明系统，包括无线能量发射模块、无线能量接 收模块，所述的无线能量发射模块包括控制芯片U1、发射线圈1，控制芯片U1依次通过驱动 电路2、半桥发射电路3与发射线圈1连接，所述的无线能量接收模块包括接收发射线圈1 发出的能量信号的接收线圈4、与接收线圈4串联的照明灯5。发射线圈1为导线绕制的圆 环线圈，发射线圈1上串联有电容C6,达到工作时串联谐振的要求。接收线圈4为导线绕 制的圆环线圈，发射线圈1与接收线圈4在空间上同心布置，实现磁场的最大限度的同心即 可。
[0024] 无线能量发射模块还包括电流检测电路6、电压检测电路7,电流检测电路6包括 电流采样电阻R1，磁珠FB1、FB2，滤波电容C3、C5，电阻R2、R5、R6，运算放大器U3，磁珠FB1 一端和米样电阻R1 -端连接，磁珠FB2 -端和米样电阻R1另一端连接，滤波电容C5两端 分别与磁珠FBI、FB2的一端连接，滤波电容C3两端分别与磁珠FBI、FB2的另一端连接，电 阻R2 -端与滤波电容C3和磁珠FB2连接，电阻R2另一端连接运算放大器U3的同相引脚， 电阻R5的一端与滤波电容C3和磁珠FBI连接，电阻R5的另一端与电阻R6及运算放大器 U3的反相引脚连接，电阻R6的另一端连接在运算放大器U3的输出引脚。磁珠FBI、FB2和 滤波电容C3、C5组成π型滤波器，采样电阻R1上的电压信号经过π型滤波器滤掉高频共 模干扰，电阻R5、R6组成增益放大电路，采样信号输入运算放大器U3的同相引脚进行放大 处理后输入控制单元U1的数模转换通道（ADP0)中；控制单元U1通过AD转换逐周期检测 电流值。
[0025] 电压检测电路主要包括电阻R4和R3组成，R4与R3的分压值输入到控制单元U1 数模转换通道（ADP1)中，控制芯片U1通过AD转换周期性检测输入电压值，实现对发射线 圈工作电压的检测。
[0026] 驱动电路2采用驱动器U2,其型号为TPS28225D，驱动器U2的输入端连接于控制 芯片的脉冲信号（PWM)输出端，所述的半桥发射电路包括由场效应管Q1、Q2组成的半桥，驱 动器的输出端连接于场效应管Q1、Q2，Q1的漏极接采样电阻R1的一个引脚，场效应管Q1的 源极连接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的源极接地，发射线圈的一端与场效应管Q1的 源极、场效应管Q2的漏极连接。
[0027] 控制芯片U1用于控制系统正常工作，用于根据系统输入电流和电压的大小，调节 脉冲信号输出占空比大小，实现系统动态调整，同时根据电流进行过流保护功能，根据电压 进行过压和欠压保护。控制芯片U1，用于通过驱动电路2控制场效应管Ql、Q2交错导通 进而激励无线发射线圈1，进行能量的无线发射；控制芯片U1还控制驱动器U2的使能引脚 EN，通过对使能引脚EN的控制，可以有效的控制驱动器U2在系统上电时序上的误操作问 题。控制芯片U1为MC9S08系列单片机，可以采用MC9S08SG4,也可以换成电源控制专用芯 片，如UC38系列芯片或其它电源控制芯片。接收线圈4上串联LED灯，并联谐振电容C2。 接收线圈4接收能量信号后点亮照明灯5。照明灯5为LED灯。照明灯5设置在汽车行李 箱垫上，接收线圈4设置在所述行李箱垫内。
[0028] 利用LED低功耗优点，可以实现节能；行李箱所用的卤素灯的功率一般在4W左右， 而点亮一个LED，仅需0. 02W，因此，一个卤素灯的功率完全可以点亮200颗LED。如果同时 点亮200颗LED，则将大大改善行李箱的照明效果，实践中，完全不需要这么多LED即可大大 改善行李箱照明效果。
[0029] 无线能量传输技术是通过在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应 的交流信号来进行电能传输的一项技术。无线能量传输采用控制芯片设计，结合整车已有 的功能，即在夜晚开行李箱时，行李箱照明灯自动点亮功能。本实用新型中将发射部分模块 的供电接到已有的行李箱照明电路中，通过汽车车身控制模块控制发射部分是否供电。无 线接收部分采用发光LED和接收线圈串联方式，将LED作为负载作用。接收部分接收到发 射模块的能量，将点亮LED，通过将接收部分的LED灯合理地设计在行李箱底部的车身内饰 上，从而提升行李箱照明效果。
[0030] 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受 上述方式的限制，只要采用了本实用新型的技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应 用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：包括无线能量发射模块、无线能量接收模 块，所述的无线能量发射模块包括控制芯片U1、发射线圈（1)，所述的控制芯片U1依次通过 驱动电路（2)、半桥发射电路（3)与发射线圈（1)连接，所述的无线能量接收模块包括接收 发射线圈（1)发出的能量信号的接收线圈（4)、与接收线圈（4)串联的照明灯（5)。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：所述的发射线圈（1) 为导线绕制的圆环线圈，所述的发射线圈（1)上串联有电容C6,所述的接收线圈（4)为导线 绕制的圆环线圈，所述的发射线圈（1)与接收线圈（4)在空间上同心布置。
3. 根据权利要求1所述的一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：所述的无线能量发 射模块还包括电流检测电路（6)、电压检测电路（7)，所述的电流检测电路（6)包括电流采 样电阻R1，磁珠FBI、FB2,滤波电容C3、C5,电阻R2、R5、R6,运算放大器U3,磁珠FBI -端 和采样电阻R1 -端连接，磁珠FB2 -端和采样电阻R1另一端连接，滤波电容C5两端分别 与磁珠FB1、FB2的一端连接，滤波电容C3两端分别与磁珠FB1、FB2的另一端连接，电阻R2 一端与滤波电容C3和磁珠FB2连接，电阻R2另一端连接运算放大器U3的同相引脚，电阻 R5的一端与滤波电容C3和磁珠FBI连接，电阻R5的另一端与电阻R6及运算放大器U3的 反相引脚连接，电阻R6的另一端连接在运算放大器U3的输出引脚。
4. 根据权利要求1所述的一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：所述的驱动电路（2) 采用驱动器U2,其型号为TPS28225D，驱动器U2的输入端连接于控制芯片的脉冲信号输出 端，所述的半桥发射电路包括由场效应管Ql、Q2组成的半桥，驱动器的输出端连接于场效 应管Ql、Q2, Q1的漏极接采样电阻R1的一个引脚，场效应管Q1的源极连接场效应管Q2的 漏极，场效应管Q2的源极接地，发射线圈的一端与场效应管Q1的源极、场效应管Q2的漏极 连接。
5. 根据权利要求1所述的一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：所述的控制芯片U1， 用于根据系统输入电流和电压的大小，调节脉冲信号输出占空比大小，同时根据电流进行 过流保护，根据电压进行过压和欠压保护。
6. 根据权利要求4所述的一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：所述的控制芯片U1， 用于通过驱动电路（2)控制场效应管Ql、Q2交错导通进而激励无线发射线圈（1 )，进行能量 的无线发射； 所述的接收线圈（4)接收能量信号后点亮照明灯（5)。
7. 根据权利要求1或6所述的一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：所述的照明灯 (5)为 LED 灯。
8. 根据权利要求7所述的一种汽车行李箱照明系统，其特征在于：所述的照明灯（5)设 置在汽车行李箱垫上，所述的接收线圈（4)设置在所述行李箱垫内。
【文档编号】H05B37/02GK203840598SQ201420152114
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】金立立, 闫琪, 王江, 朱德亚, 熊小龙, 廉德富 申请人:芜湖蓝宙电子科技有限公司