[发明专利]一种电池感应充电装置及其系统与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别是一种电池感应充电装置及其系统与控制方法。

背景技术

现有的各类电池充电技术总体分为有线和无线充电这两大部分，对于有线充电来讲，必须要有实际的物理线连接及端口，这对于端口各种防护和某些领域的应用都是十分不方便的，对于无线充电来讲，克服了有线的束缚，但在充电管理这块很多方案依然以专用电池管理芯片为基础对不同电池系统进行充电管理，这对于需要大批量生产的以电池供电的产品来讲无疑是很大的一笔成本消耗。另外，在对某些有线或者无线的无专用芯片管理的产品来讲，有的存在反复充电使电池寿命降低，或者电池无法完全充饱和等一些问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电池感应充电装置及其系统与控制方法，通过产品内部控制器进行控制，可以减少小型产品元件的使用，降低成本，提高充电效率，减少反复充电，延长电池的使用寿命。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：本发明采用的一种电池感应充电装置，包括电池、用于接收电磁波能量信号并转换成交流电的感应线圈、用于为电池提供充电电压的充电电路，所述感应线圈与充电电路的输入端连接，还包括用于控制电池充电的开关电路，所述充电电路的输出端通过开关电路与电池的正极连接；还包括控制器，所述控制器包括用于控制开关电路通断的充电控制端和用于唤醒控制器的检测端，所述充电控制端与开关电路的控制端连接，所述检测端与充电电路连接检测充电电路输出的充电启动信号，所述控制器还包括用于唤醒控制器的能耗信号检测端。

进一步，所述控制器还包括用于产生能耗信号的触发器，所述触发器与能耗信号检测端连接。触发器产生的能耗信号作为电池充满后控制器再一次被唤醒的条件。

进一步，所述控制器还包括用于检测电池是否处于饱和状态的电压检测端，所述电压检测端与电池正极连接。电压检测端用来检测电池状态，确保电池是否需要充电，可以节省不必要的充电，节省电能。

进一步，所述控制器的供电端口与电池正极连接，所述电压检测端与供电端口连接获取电池电压信号。电池通过内部为控制器提供电源，控制器也同时通过两者之间的连接来检测电池的电量状态。

进一步，所述开关电路包括开关管，所述充电电路的输出端通过开关管与电池连接，所述控制器充电控制端与开关管的控制端连接。控制器决定开关管的通断，当开关管收到控制器的开启信号后，充电电路将充电电压通过开关管加到电池两端，为电池充电，开关管的设置可以避免当充电信号产生时直接对电池充电。

进一步，所述开关管包括三极管Q1和三极管Q2，所述三极管Q1为NPN三极管，三极管Q2为PNP三极管，所述电池的正极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与充电电路的输出端连接，三极管Q2的基极与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极和电池的负极均对地连接，所述三极管Q1的基极作为开关管的控制端与控制器的充电控制端连接。三极管组成的开关电路响应快，可以及时接收控制器发来的控制信号并迅速做出反应，减少电能的不必要损失。

进一步，所述充电电路为整流电路。整流电路将感应线圈接收的电磁波能量信号整流成电池充电所需的交变信号。

进一步，所述整流电路为桥式整流电路，包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4，所述二极管D1、D2的负极和开关电路的输入端相连接，所述二极管D1的正极连接二极管D3的负极并和感应线圈连接，所述二极管D3、D4的正极接地，所述二极管D2的正极连接到二极管D4的负极，所述二极管D4的负极端向控制器检测端输出充电启动信号，所述充电启动信号为交变信号。四个二极管构成桥式整流电路将电信号整流成一个0V以上的供电池充电的信号，简单高效。

进一步，一种应用电池感应充电装置的电池感应充电系统，包括充电发射模块和所述的电池感应充电装置，所述充电发射模块包括市电输入端、用于将交流市电转换为直流电的电源转换电路、用于将直流电转换为交流电的自激式开关电源电路和用于向电池感应充电装置发射电磁波能量信号的发射线圈，所述市电输入端、电源转换电路、自激式开关电源电路和发射线圈依次连接。

进一步，所述电源转换电路包括一组整流二极管。整流二极管将市电输入端传送过来的交流电整流成直流电，利用二极管作为整流电路较为高效便捷，可以减少元器件的使用。

进一步，所述应用电池感应充电装置的电池感应充电系统还包括用于反馈发射线圈发射信号的反馈感应线圈，所述反馈感应线圈连接在电源转换电路和自激式开关电源电路之间。反馈感应线圈反馈发射线圈发射的信号，保证信号的稳定传输。